Для чего вторичная пластина ступицы вентилятора

Рабочее колесо осевого вентилятора

Изобретение относится к области вентиляторостроения, более конкретно, к рабочим колесам осевых вентиляторов. Сущность изобретения заключается в том, что рабочее колесо осевого вентилятора содержит ступицу, выполненную из центральной втулки и сочлененных с ней двух параллельных пластин с выступами по числу лопастей. Внутри каждого выступа размещены два вкладыша, между которыми образован канал для размещения хвостовика лопасти. Вкладыши имеют пазы, расположенные перпендикулярно пластинам, которые снабжены соответствующими шпильками, входящими в эти пазы. Оси симметрии каждого выступа параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям втулки. Технический результат, достигаемый изобретением, — перераспределение центробежной нагрузки от лопастей к ступице и обеспечение установки произвольного изменения угла атаки лопастей. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области вентиляторостроения, более конкретно, к рабочим колесам осевых вентиляторов.

Изобретение может найти применение в самых широких технических областях, таких как энергетика, химическое машиностроение, легкая промышленность, пищевая промышленность и т.п.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для вентиляторных установок, предназначенных для градирен или для различных систем, например, масляного охлаждения, включающих теплообменные аппараты.

Известно рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее ступицу, выполненную из центральной втулки и сочлененного с нею диска, имеющего прорези, в котором с помощью закладных элементов установлены конические подпружиненные хвостовики лопастей (см. авт. св. 922324, кл. F 04 D 29/32, 1982).

В данном колесе не предусмотрено средств для перераспределения центробежной нагрузки, а изменение угла установки лопастей достаточно трудоемко. Поэтому технический результат, поставленный изобретением, в данном рабочем колесе не достигается.

В данном рабочем колесе также не предусмотрены средства для перераспределения центробежной нагрузки, а угол атаки может быть установлен в ограниченных пределах, определяемых формой пазов.

Данное рабочее колесо выбрано за прототип.

Задача изобретения — создание конструктивно несложного и недорогого рабочего колеса большого диаметра осевого вентилятора путем обеспечения перераспределения центробежной нагрузки от лопастей к ступице.

Технический результат, достигаемый изобретением, — перераспределение центробежной нагрузки от лопастей к ступице и обеспечение установки произвольного угла атаки лопастей при выполнении колес большого диаметра.

Данный технический результат достигается тем, что рабочее колесо осевого вентилятора содержит ступицу, выполненную из центральной втулки и сочлененных с ней двух параллельных пластин с выступами по числу лопастей, и внутри каждого выступа размещены два вкладыша, установленные с возможностью образования между ними канала для размещения хвостовика лопасти и имеющие пазы, расположенные перпендикулярно пластинам, а последние снабжены соответствующими шпильками, входящими в указанные пазы, при этом оси симметрии каждого выступа параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям втулки.

В частных случаях технический результат достигается тем, что в рабочем колесе, характеризуемым вышеперечисленными признаками, внутренняя поверхность каждой пластины снабжена выступами, а каждый вкладыш имеет профилированный участок поверхности, и каждая пластина снабжена направляющими, установленными с возможностью перемещения по ним упомянутых профилированных участков поверхности вкладышей; при этом вкладыши выполнены из неметаллических материалов, а лопасти выполнены из тканных материалов.

Рабочее колесо содержит ступицу, выполненную из центральной втулки 1 и сочлененных с ней двух параллельных пластин 2 с выступами 3 по числу лопастей 4. Внутри каждого выступа 3 размещены два вкладыша 5 и 6. Вкладыши образуют между собой канал 7 для размещения хвостовика 8 лопасти 4. Вкладыши 5, 6 имеют пазы 9, расположенные перпендикулярно пластинам 2, которые снабжены шпильками 10, входящими в указанные пазы. Оси 11 симметрии каждого выступа параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям 12 втулки. Внутренняя поверхность каждой пластины 2 снабжена направляющими 13, а каждый вкладыш 5, 6 имеет профилированный участок 14, при этом эти участки имеют возможность перемещаться по направляющим 13. Шпильки 10 фиксируются гайками 15.

Вкладыши 5, 6 могут быть выполнены из неметаллических материалов, преимущественно из пластиков. Лопасти могут быть выполнены из тканых материалов, преимущественно из стеклопластика.

Сборка и работа рабочего колеса осевого вентилятора.

Ступица рабочего колеса изготавливается из двух стальных пластин с выступами 3. Данные пластины закрепляются на центральной втулке 1. Внутри каждого выступа помещают вкладыши 5, 6, а в образованный между вкладышами канал 7 помещают хвостовик лопасти таким образом, что в пазы 9 вкладышей 5, 6 устанавливаются шпильки 10. Затем путем перемещения хвостовика 8 лопасти 4 во вкладышах 5,6 устанавливают необходимый угол атаки лопастей 4, после чего шпильки 10 фиксируются с обеих концов гайками 15.

Данная конструкция лопастей предполагает установку любого угла атаки лопастей. Благодаря смещению осей 11 симметрии выступов эффективно обеспечивается перераспределение центробежной нагрузки от лопастей к ступице в процессе пуска и остановки вентилятора.

Данное изобретение позволяет изготавливать вентиляторы с рабочими колесами диаметром 3 м и более благодаря надежному закреплению хвостовиков лопастей во вкладышах.

В настоящее время изготовлено опытное рабочее колесо осевого вентилятора согласно настоящему изобретению. Натурные испытания показали, что описываемый принцип перераспределения центробежных нагрузок соблюдается, и угол установки лопастей может меняться в широких пределах.

1. Рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее ступицу, выполненную из центральной втулки и сочлененных с ней двух параллельных пластин с выступами по числу лопастей, внутри каждого выступа размещены два вкладыша, установленных с возможностью образования между ними канала для размещения хвостовика лопасти и имеющих пазы, расположенные перпендикулярно пластинам, а последние снабжены соответствующими шпильками, входящими в указанные пазы, при этом оси симметрии каждого выступа параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям втулки.

2. Рабочее колесо осевого вентилятора по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность каждой пластины снабжена выступами, каждый вкладыш имеет профилированный участок поверхности, а каждая пластина снабжена направляющими, установленными с возможностью перемещения по ним упомянутых профилированных участков поверхности вкладышей.

3. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что вкладыши выполнены из неметаллических материалов.

4. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что лопасти выполнены из тканых материалов.

Рисунок 1, Рисунок 2

RH4A — Выдача дубликата патента Российской Федерации на изобретение

Дата выдачи дубликата: 30.03.2004

Наименование лица, которому выдан дубликат:ЗАО “ГИДРОАЭРОЦЕНТР”, ген.директор В.А.Маланичев

Что такое вискомуфта вентилятора: как работает, неисправности и ремонт

Вязкостная муфта вентилятора охлаждения (вискомуфта вентилятора) – устройство для передачи крутящего момента, при этом жесткой связи между ведущими и ведомыми элементами нет. Благодаря такой особенности:

• крутящий момент может передаваться плавно и равномерно;
• передача крутящего момента осуществляется избирательно.

В целом, муфта вязкостная (муфта вентилятора) представляет собой достаточно надежный элемент с большим сроком службы. Однако в ряде случаев необходима проверка эффективности работы, а также замена или ремонт муфты. Подробнее читайте в нашей статье.

Вязкостная муфта: устройство и принцип работы

Вискомуфта вентилятора (гидромуфта) является достаточно простым устройством и включает в себя следующие основные элементы:

• герметичный корпус;
• турбинные колеса или диски в корпусе;
• колеса закреплены на ведущем и ведомом валу;
• силиконовая жидкость (дилатантная) заполняет пространство между колесами;

Где используются вискомуфты в автомобиле

Как правило, вязкостные муфты в авто используются только в двух случаях:

• для реализации охлаждения двигателя (вентилятор охлаждения);
• для подключения полного привода (трансмиссия).

Первый вариант отличается простым устройством. На штоке закрепляется муфта с вентилятором, который приводится через ремень от двигателя. При этом вискомуфты в этом случае более надежны, чем электрические вентиляторы, однако менее эффективны в плане производительности.

Что касается подключения полного привода, подавляющее большинство кроссоверов имеют вязкостные муфты для автоматического подключения полного привода. При этом такие муфты сегодня постепенно вытесняются другим типом в виде электронных исполнительных устройств.

Так или иначе, даже с учетом недостатков, вискомуфты простые в плане конструкции, дешевые в производстве, прочные и надежные. Средний срок службы составляет не менее 5 лет, при этом на практике встречаются 10-15 летние авто с пробегами по 200-300 тыс. км, на которых вязкостные муфты находятся в исправном рабочем состоянии. Например, система охлаждения на старых моделях BMW, где вентилятор охлаждения имеет подобное устройство.

Как проверить вискомуфту

Проверка вискомуфты радиатора охлаждения не является сложной процедурой. Для быстрой диагностики, вращение вентилятора нужно проверить на холодном, а также на горячем двигателе.

Если выполнить перегазовку, на горячую вентилятор вращается намного быстрее. При этом на холодном двигателе частота вращения не увеличивается.

Более тщательная проверка выполняется следующим образом:

• На заглушенном моторе прокрутить лопасти вентилятора от руки. В норме должно ощущаться незначительное сопротивление, при этом вращение должно быть без инерции;
• Дальше нужно завести двигатель, после чего в первые секунды от муфты будет идти небольшой шум. Чуть позже шум исчезнет.
• После небольшого прогрева мотора нужно попробовать остановить вентилятор при помощи свернутого листа бумаги. В норме вентилятор остановится, при этом будет заметно усилие.

Ремонт вискомуфты

В том случае, если двигатель начал перегреваться, при этом проблема связана с вязкостной муфтой, можно попробовать ее отремонтировать. То же самое касается и муфты подключения привода. Официально муфта не ремонтируется, замена силиконовой жидкости не производится, подшипник не меняется и т.д.

Однако на практике вполне возможно осуществить долив такой жидкости или заменить подшипник, что нередко позволяет вернуть работоспособность устройству. Сначала нужно купить подходящее масло для вискомуфты (можно оригинал или аналог) или жидкость для ремонта вискомуфт универсального типа.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как заменить жидкость ГУР. Из этой статьи вы узнаете, когда менять масло в гидроусилителе, какое масло заливать в ГУР, а также как выполнить замену своими руками.

1. Снять муфту с автомобиля;
2. Разобрать устройство;
3. Положить муфту горизонтально и снять штифт под пластиной с пружиной;
4. Найти отверстие для слива жидкости (если его нет, сделать самостоятельно);
5. При помощи шприца залить около 15 мл жидкости в муфту;
6. Заливается жидкость малыми порциями (силикон должен растечься между дисками);
7. Теперь муфту можно собирать и ставить обратно;

При этом важно понимать, что во время выполнения различных операций необходимо быть предельно аккуратным. Например, даже незначительная деформация диска муфты приведет к полному выходу устройства из строя. Также нельзя допускать попадания пыли или грязи внутрь устройства, запрещается удалять специальную смазку и т.д.

Подбор и замена муфты

Что касается замены, необходимо снять старое устройство и поставить новое на его место, после чего проверить работоспособность. На практике, больше сложностей возникает не с самой заменой, а с подбором запчасти.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему двигатель перегревается. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах перегрева двигателя, а также доступных способах диагностики и ремонта.

Разобравшись с тем, какая деталь нужна, также следует обращать внимание на производителя. С учетом того, что вискомуфты выпускают всего несколько компаний, оптимально выбирать из ведущих производителей: Hella, Mobis, Beru, Meyle, Febi. Как правило, эти же производители выпускают и другие детали (радиаторы охлаждения, термостаты, узлы подвески и т.д.).

Диагностика и замена прижимной пластины

В автомобильных кондиционерах для передачи крутящего момента на вал компрессора используется прижимная пластина, которая входит в состав конструкции электромагнитной муфты. При срабатывании электромагнита она надёжно прижимается к шкиву и передаёт вращение на вал со шкива, приводимого в движение приводным ремнём.

Как устроена прижимная пластина

Конструкция прижимных дисков примерно одинакова для всех моделей муфты. Разница заключается только в способе посадки на вал компрессора:

• на шлицах;
• на резьбовом соединении;
• на шпоночном соединении.

Отдельно следует отметить прижимную пластину компрессоров GM Harrison, в ней не предусмотрены шайбы для регулировки зазора между пластиной и шкивом.

Причины выхода из строя

При чрезмерном увеличении давления в системе нагрузка на прижимную пластину возрастает, так как для обеспечения надёжного сцепления требуется повышенное усилие. Если мощность электромагнита не может обеспечивать надёжный прижим, пластина начинает проскальзывать, что вызывает трение диска о шкив. В результате температура муфты резко возрастает, ускоряя износ самой пластины и других деталей муфты.

Наиболее часто происходят следующие неисправности:

• из-за трения изнашивается поверхность прижимной пластины и ответная поверхность на шкиве;
• резиновые демпферы изнашиваются, деформируются и выгорают из-за перегрева металла;
• увеличивается зазор между муфтой и шкивом, что приводит к ухудшению сцепления шкива с валом и необходимости регулировки зазора.

Перегрев приводит к истиранию и деформации прижимной пластины, после чего восстановление этой детали невозможно. Необходимо демонтировать неисправный прижимный диск и заменить его.

Следует отметить, что любой перегрев электромагнитной муфты всегда негативно сказывается на подшипнике шкива, т.к. при увеличении температуры повреждается пластиковая манжета подшипника и вытекает смазка. Это приводит к еще большему нагреву узла и при достижении критических температур перегорает термопредохранитель электромагнитной катушки, после чего кондиционер перестает работать вовсе.

Демонтаж и замена прижимной муфты

Чтобы демонтировать сломанную прижимную пластину, часто даже не требуется снимать весь компрессор. Тем не менее, эту операцию не всегда можно выполнить в домашних условиях, так как для неё могут понадобиться специальные съёмники. Без них тяжело извлечь прикипевшую пластину, не повредив при этом муфту или вал. Следует сказать, что не во всех сервисах берутся за демонтаж прижимной пластины.

Иногда, перед снятием прижимной пластины следует демонтировать сам компрессор.

Для того, чтобы снять прижимную пластину нужно ее застопорить, это исключит её проворачивание. Проще всего это сделать при помощи тисков при демонтированном компрессоре или газовым ключом без съема компрессора.

Далее отвинчивается центральный болт, после чего пластину снимают с вала.

Чаще всего прижимная пластина фиксируется на валу компрессора при помощи шлицов, в этом случае производитель предусматривает механизм демонтажа пластины, самый распространенный способ — наличие демонтажной резьбы, она по диаметру чуть больше, чем диаметр болта, фиксирующего саму пластину. Демонтажный болт вворачивается в резьбу и выталкивает пластину по шлицам наружу.

После демонтажа пластины следует обязательно извлечь из посадочного места шайбы для регулировки зазора и сложить их отдельно, чтобы не потерялись.

Демонтаж шкива и электромагнита производятся при имеющихся на то причинах.

Если поверхность шкива имеет выработку, то ее необходимо проточить, чтобы восстановить её сцепляющую способность. В противном случае сцепление будет хуже, чем у двух старых деталей.