RU2235911C1

RU2235911C1 - Axial-flow fan

Info

Publication number: RU2235911C1
Application number: RU2002133740/06A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Белоусов (RU); Н.И. Белоусов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-09-10

Abstract

FIELD: aircraft industry and rocketry.

SUBSTANCE: invention can be used in temperature control systems of aircraft and rocket articles to provide higher adaptability to disassembling and protection of fan motor from unauthorized access. According to invention, fan fastening is made in form of groove on outer cylindrical surface of electric motor from side close to shaft, and split ring is placed in groove. Pressure ring is installed on section of cylindrical surface of motor between groove and end of motor from side of shaft. Pressure ring is provided with stop in contact with said end face. Screws are fitted in axial holes of pressure and split rings, their heads pointed to impeller. Through axial holes are made in bushing. Casing is provided with flange projecting inwards which has threaded holes and it is connected to bushing by screws fitted in threaded holes of flange and through axial holes of bushing, heads of screws being pointed to impeller and are flush with bushing surface to provide contact of split ring with bushing end face.

EFFECT: improved adaptability of manufacture.

1 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники.The invention relates to fan building and can be used as part of thermal control systems for aircraft and rocket technology.

Известен осевой вентилятор, содержащий корпус в виде цилиндрической оболочки и размещенной в ней втулки с радиальными выступами, внутри которой посредством винтов, ввернутых в аксиальные резьбовые отверстия втулки, установлен электродвигатель с наружной цилиндрической поверхностью, снабженной элементом крепления в виде фланца и контактирующей с внутренней поверхностью втулки, а также рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя [1]. Недостатком этого осевого вентилятора является незащищенность электродвигателя от внешних воздействий, т.к. полость, где он размещен, открыта.Known axial fan, comprising a housing in the form of a cylindrical shell and housed in a sleeve with radial protrusions, inside of which by means of screws screwed into the axial threaded holes of the sleeve, an electric motor with an external cylindrical surface equipped with a fastening element in the form of a flange and in contact with the inner surface of the sleeve is installed as well as the impeller mounted on the shaft of the electric motor [1]. The disadvantage of this axial fan is the insecurity of the electric motor from external influences, because the cavity where it is located is open.

Этого недостатка лишен осевой вентилятор, содержащий корпус в виде цилиндрической оболочки и размещенной в ней втулки с радиальными выступами, внутри которой посредством винтов, ввернутых в аксиальные резьбовые отверстия втулки, установлен электродвигатель с наружной цилиндрической поверхностью, снабженной элементом крепления в виде фланца и контактирующей с внутренней поверхностью втулки, а также рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя [2], выбранный в качестве прототипа. Полость, где установлен электродвигатель, закрыта кожухом, присоединенным к втулке посредством резьбового соединения.This drawback is deprived of an axial fan containing a housing in the form of a cylindrical shell and a sleeve with radial protrusions placed inside it, inside of which, by means of screws screwed into the axial threaded holes of the sleeve, an electric motor with an external cylindrical surface equipped with a fastening element in the form of a flange and contacting with the internal the surface of the sleeve, as well as the impeller mounted on the shaft of the electric motor [2], selected as a prototype. The cavity where the electric motor is installed is closed by a casing connected to the sleeve by means of a threaded connection.

Недостатками этого осевого вентилятора являются низкая технологичность, обусловленная, во-первых, неудобством снятия кожуха при необходимости доступа к электродвигателю, т.к. расположение резьбы на большом диаметре в совокупности со средствами против самоотвинчивания (нанесенный в резьбу герметик) вызывает необходимость приложения большого крутящего момента при демонтаже кожуха, что требует применения специнструмента и нагружает конструкцию вентилятора. Во-вторых, недостаточная технологичность проявляется в обеспечении защиты электродвигателя вентилятора от несанкционированного доступа: как минимум, средства защиты (пломбы и т.п.) должны быть установлены и на рабочем колесе, и на кожухе, т.к. к электродвигателю обеспечивается доступ при снятии любого из этих элементов.The disadvantages of this axial fan are low adaptability, due, firstly, to the inconvenience of removing the casing if necessary, access to the electric motor, because the location of the thread on a large diameter in combination with anti-unscrewing means (sealant applied to the thread) necessitates the application of large torque when dismantling the casing, which requires the use of a special tool and loads the fan design. Secondly, the lack of manufacturability is manifested in the protection of the fan motor against unauthorized access: at least protective equipment (seals, etc.) must be installed on the impeller and on the casing, as access to the motor is provided when removing any of these elements.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение технологичности при разборке и защите электродвигателя вентилятора от несанкционированного доступа.The problem solved by the claimed invention is to improve manufacturability during disassembly and protection of the fan motor from unauthorized access.

Эта задача решается за счет того, что в известном осевом вентиляторе, содержащем корпус в виде цилиндрический оболочки и размещенной в ней втулки с радиальными выступами, внутри которой посредством винтов, ввернутых в аксиальные резьбовые отверстия втулки, установлен электродвигатель с наружной цилиндрической поверхностью, снабженной элементом крепления и контактирующей с внутренней поверхностью втулки, а также рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, и охватывающий электродвигатель кожух, присоединенный к втулке, согласно изобретению элемент крепления выполнен в виде канавки на наружной цилиндрической поверхности электродвигателя со стороны, ближайшей к валу, в канавке размещено разрезное кольцо, а на участке цилиндрической поверхности электродвигателя между канавкой и торцем электродвигателя со стороны вала установлено прижимное кольцо, снабженное упором, контактирующим с указанным торцем, при этом винты размещены в аксиальных отверстиях, выполненных в прижимном и разрезном кольцах, и обращены головками в сторону рабочего колеса, причем во втулке выполнены сквозные аксиальные отверстия, а кожух снабжен выступающим внутрь фланцем, на котором выполнены резьбовые отверстия, и присоединен к втулке посредством установленных в резьбовых отверстиях фланца и сквозных аксиальных отверстиях втулки винтов, головки которых обращены в сторону рабочего колеса и утоплены внутрь втулки, а разрезное кольцо установлено с упором в торец втулки. Так как заявленная совокупность существенных признаков позволяет получить указанный технический результат - повышение технологичности и снижение радиальных габаритов - то заявленное устройство соответствует критерию "изобретательский уровень".This problem is solved due to the fact that in the known axial fan containing a housing in the form of a cylindrical shell and housed in a sleeve with radial protrusions, inside of which, by means of screws screwed into the axial threaded holes of the sleeve, an electric motor with an outer cylindrical surface provided with a fastening element is installed and contacting with the inner surface of the sleeve, as well as the impeller mounted on the shaft of the electric motor, and the casing enclosing the electric motor, connected to the sleeve, According to the invention, the fastening element is made in the form of a groove on the outer cylindrical surface of the electric motor from the side closest to the shaft, a split ring is placed in the groove, and a clamping ring is provided on the portion of the cylindrical surface of the electric motor between the groove and the motor end from the shaft side, provided with a stop contacting with said end, while the screws are placed in axial holes made in the clamping and split rings, and facing the heads toward the impeller, and in the through axial holes are made, and the casing is provided with an inwardly protruding flange on which threaded holes are made and connected to the sleeve by means of screws installed in the threaded holes of the flange and through axial holes of the sleeve, the heads of which are turned towards the impeller and recessed into the sleeve, and the split the ring is installed with an emphasis in the end face of the sleeve. Since the claimed combination of essential features allows to obtain the specified technical result - improving manufacturability and reducing radial dimensions - the claimed device meets the criterion of "inventive step".

На чертеже приведен пример конкретного выполнения осевого вентилятора, продольный разрез.The drawing shows an example of a specific implementation of the axial fan, a longitudinal section.

Осевой вентилятор содержит корпус 1 в виде цилиндрический оболочки 2 и размещенной в ней втулки 3 с радиальными выступами 4, закрепленной в оболочке 2 посредством винтов 5. Внутри втулки 3 посредством винтов 6, ввернутых в аксиальные резьбовые отверстия 7 втулки, установлен электродвигатель 8 с наружной цилиндрической поверхностью 9, снабженной элементом крепления в виде выполненной на ней канавки 10. Цилиндрическая поверхность 9 выполнена контактирующей с внутренней поверхностью 11 втулки 3. На валу электродвигателя 8 установлено рабочее колесо 12. К втулке 3 присоединен охватывающий электродвигатель 8 кожух 13. Канавка 10 выполнена на наружной цилиндрической поверхности 9 электродвигателя 8 со стороны, ближайшей к его валу, и в канавке 10 размещено разрезное кольцо 14. На участке цилиндрической поверхности 9 электродвигателя 8 между канавкой 10 и торцем 15 электродвигателя 8 со стороны его вала установлено прижимное кольцо 16, снабженное упором 17, контактирующим с торцем 15. В прижимном 16 и разрезном 14 кольцах выполнены аксиальные отверстия 18 и 19 соответственно, винты 6 размещены в этих отверстиях и обращены головками 20 в сторону рабочего колеса 12. Во втулке 3 выполнены сквозные аксиальные отверстия 21, а кожух 13 снабжен выступающим внутрь фланцем 22, на котором выполнены резьбовые отверстия 23, и присоединен к втулке 3 посредством установленных в резьбовых отверстиях 23 фланца 22 и сквозных аксиальных отверстиях 21 втулки 3 винтов 24. Головки 25 винтов 24 обращены в сторону рабочего колеса 12 и утоплены внутрь втулки 3 до обеспечения контакта разрезного кольца 14 с торцем 26 втулки 3, что обеспечивается выполнением во втулке 3 выборок 27. Наружные диаметры колец 14 и 16 равны наружному диаметру втулки 3.The axial fan contains a housing 1 in the form of a cylindrical shell 2 and a sleeve 3 placed therein with radial protrusions 4, fixed in the shell 2 by means of screws 5. Inside the sleeve 3 by means of screws 6, screwed into the axial threaded holes 7 of the sleeve, an electric motor 8 with an external cylindrical a surface 9 provided with a fastening element in the form of a groove 10 formed on it. The cylindrical surface 9 is made in contact with the inner surface 11 of the sleeve 3. Impellers are mounted on the shaft of the electric motor 8 about 12. A casing 13 covering the electric motor 8 is connected to the sleeve 3. The groove 10 is made on the outer cylindrical surface 9 of the electric motor 8 from the side closest to its shaft, and a split ring 14 is placed in the groove 10. On the section of the cylindrical surface 9 of the electric motor 8 between the groove 10 and an end face 15 of the electric motor 8 on the side of its shaft has a clamping ring 16 provided with a stop 17 in contact with the end 15. Axial holes 18 and 19 are made in the clamping ring 16 and split 14 respectively, screws 6 are located in these holes the holes and are turned by the heads 20 towards the impeller 12. In the sleeve 3 there are through axial holes 21, and the casing 13 is provided with an inwardly extending flange 22, on which the threaded holes 23 are made, and is connected to the sleeve 3 by means of the flanges 22 installed in the threaded holes 23 and through axial holes 21 of the sleeve 3 of the screws 24. The heads 25 of the screws 24 are turned towards the impeller 12 and recessed into the sleeve 3 until the split ring 14 makes contact with the end face 26 of the sleeve 3, which is ensured by making samples 27 in the sleeve 3. Nar The narrow diameters of the rings 14 and 16 are equal to the outer diameter of the sleeve 3.

Осевой вентилятор работает следующим образом. При включении электродвигателя 8 начинает вращаться колесо 12, создавая поток воздуха. При этом аксиальные усилия от головок 20 винтов 6 через прижимное кольцо 16 передаются на торец 15 электродвигателя 8 и воспринимаются через размещенное в канавке 10 разрезное кольцо 14 торцем 26 втулки 3. Таким образом, обеспечивается закрепление электродвигателя 8 к втулке 3 без зазоров. Кольцо 14 выполнено разрезным для обеспечения его монтажа в канавке 10, и его неизменное положение в этой канавке обеспечивается размещением в отверстиях 19 винтов 6, ограничивающих радиальные перемещения частей разрезного кольца 14 (оптимальное количество частей кольца 14 равно двум, т.к. это снижает трудоемкость его изготовления). В приведенном примере конкретного выполнения корпус 1 выполнен сборным из цилиндрической оболочки 2 и втулки 3 с выступами 4, однако он может быть изготовлен и в виде единой детали, поэтому в формуле изобретения использован обобщающий признак “корпус в виде цилиндрической оболочки и размещенной в ней втулки с радиальными выступами”.The axial fan operates as follows. When you turn on the electric motor 8, the wheel 12 begins to rotate, creating a stream of air. In this case, axial forces from the heads of 20 screws 6 are transmitted through the clamping ring 16 to the end face 15 of the electric motor 8 and are received through the split ring 14 located in the groove 10 by the end face 26 of the sleeve 3. Thus, the electric motor 8 is secured to the sleeve 3 without gaps. The ring 14 is made split to ensure its installation in the groove 10, and its constant position in this groove is provided by the placement of screws 6 in the holes 19, restricting the radial movement of the parts of the split ring 14 (the optimal number of parts of the ring 14 is two, since this reduces the complexity its manufacture). In the given example of a specific embodiment, the housing 1 is prefabricated from a cylindrical shell 2 and a sleeve 3 with protrusions 4, however, it can also be made as a single part, therefore, in the claims, the generalizing attribute “housing in the form of a cylindrical shell and a sleeve with radial protrusions. ”

В результате использования изобретения повышается технологичность осевого вентилятора при разборке и защите электродвигателя вентилятора от несанкционированного доступа. Винты 24 вследствие своего малого (по сравнению с резьбой кожуха в прототипе) диаметра не требуют приложения значительных крутящих моментов, способных деформировать элементы конструкции вентилятора. В то же время крепление кожуха 13 винтами 24, ввернутыми в отверстия 23 фланца 22, позволяет обеспечить снятие кожуха только после снятия колец 14 и 16, т.е. после снятия винтов 6, которые, в свою очередь, могут быть сняты только после снятия с вала электродвигателя рабочего колеса 12. Таким образом, рабочее колесо 12 вместе с элементом его крепления (не показан) является замыкающим элементом при сборке осевого вентилятора, и его опломбирование исключает какую-либо возможность несанкционированного доступа к электродвигателю. Таким образом, за счет сокращения мест пломбирования повышается технологичность сборки осевого вентилятора.The use of the invention improves the adaptability of the axial fan during disassembly and protection of the fan motor from unauthorized access. Screws 24 due to its small (compared with the thread of the casing in the prototype) diameter does not require the application of significant torques that can deform the structural elements of the fan. At the same time, fixing the casing 13 with screws 24 screwed into the holes 23 of the flange 22 allows the casing to be removed only after removing the rings 14 and 16, i.e. after removing the screws 6, which, in turn, can only be removed after removing the impeller 12 from the shaft of the electric motor. Thus, the impeller 12 together with its fastening element (not shown) is a closing element during assembly of the axial fan, and its sealing excludes any possibility of unauthorized access to the electric motor. Thus, due to the reduction of sealing places, the manufacturability of the axial fan assembly is increased.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2176035, кл. F 04 D 19/00, 2001 г.1. RF patent No. 2176035, cl. F 04 D 19/00, 2001

2. Патент РФ №2061907, кл. F 04 D 19/00, 1996 г. (прототип).2. RF patent No. 2061907, cl. F 04 D 19/00, 1996 (prototype).

Claims

An axial fan, comprising a housing in the form of a cylindrical shell and a sleeve placed therein with radial protrusions, inside of which, by means of screws screwed into the axial threaded holes of the sleeve, an electric motor with an external cylindrical surface equipped with a fastening element and contacting with the inner surface of the sleeve is installed, as well as a working a wheel mounted on the shaft of the electric motor and a casing enclosing the electric motor connected to the sleeve, characterized in that the fastening element is made in de grooves on the outer cylindrical surface of the electric motor from the side closest to the shaft, a split ring is placed in the groove, and on the portion of the cylindrical surface of the electric motor between the groove and the motor end on the shaft side, there is a pressure ring provided with a stop in contact with the specified end, while the screws are placed in axial holes made in the clamping and split rings, and turned by the heads towards the impeller, and through the axial holes are made in the sleeve, and the skin the yoke is equipped with a flange protruding inwardly, on which threaded holes are made, and attached to the bushing by means of screws installed in the threaded bore of the flange and through axial bore of the bushing, the heads of which face the impeller and are recessed into the bushing, and the split ring is mounted with an emphasis on the bushing end .