механизм поворота лопаток осевого вентилятора

Классы МПК:F04D27/00 Управление и регулирование компрессоров или вентиляторов и компрессорных или вентиляторных установок или систем
F04D29/36 с возможностью регулирования 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Уфимский государственный авиационный технический университет
Приоритеты:
подача заявки:
1997-07-01
публикация патента:

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора может быть использован в быстродействующих механизмах поворота лопаток. Якорь магнитопровода выполнен в виде совокупности отдельных секторов. Число секторов равно числу полюсов магнитопровода, часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском. Она имеет явно выраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток. Каждая пара секторов якоря жестко связана с осью одной из лопаток через немагнитную прокладку. Изобретение обеспечивает повышение надежности механизма. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2

Формула изобретения

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора, содержащий лопатки, установленные на осях на диске с возможностью поворота, отличающийся тем, что дополнительно введен магнитопровод с обмоткой, якорь, выполненный в виде совокупности отдельных магнитно несвязанных секторов, число которых равно числу полюсов магнитопровода, расположенного вместе с обмоткой концентрично с якорем и разделенного на две концентричные части воздушным зазором, при этом часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском и имеет явновыраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток, а полюса магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия посредством магнитного поля с секторами якоря и образующие между собой зазоры, через центры которых проходят оси лопаток с жестко связанными с ними через немагнитные прокладки пары секторов якоря и в месте крепления к оси каждый из секторов образует с одним из полюсов цилиндрический воздушный зазор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вентиляторостроения, а именно к механизмам поворота лопаток.

Известен механизм поворота рабочих лопаток реверсивного осевого вентилятора [1], содержащий перестановочный диск, кинематически связанный с зубчатыми колесами, закрепленными на хвостовиках лопаток, при этом кинематическая связь диска с каждым зубчатым колесом выполнена в виде поворотной звездочки, охватывающей ее и зубчатое колесо бесконечной гибкой передачи, одна из ветвей которой расположена параллельно оси вентилятора, и жесткой тяги, соединенной с перестановочным диском и параллельной ветвью гибкой передачи.

Известен также механизм поворота лопаток осевого вентилятора [2], содержащий перестановочный диск, кинематически связанный с лопатками и пружинами, при этом перестановочный диск снабжен по меньшей мере двумя тягами, каждая из которых одним концом закреплена на диске, а на другом конце снабжена жестко закрепленным на ней упорным элементом и подпружиненным относительно последнего и установленным с возможностью перемещения относительно тяги дополнительным упорным элементом. В средней части тяга имеет ограничитель, установленный с возможностью взаимодействия с дополнительным упорным элементом.

Задачей изобретения является повышение надежности и быстродействия механизма поворота рабочих лопаток вентилятора за счет использования в конструкции магнитопровода с обмоткой и упрощения кинематического устройства.

Поставленная задача решается тем, что в механизме поворота лопаток осевого вентилятора, содержащем лопатки, установленные на осях на диске с возможностью поворота, в отличие от прототипа дополнительно введен магнитопровод с обмоткой, якорь, выполненный в виде совокупности отдельных магнитно не связанных секторов, число которых равно числу полюсов магнитопровода, расположенного вместе с обмоткой концентрично с якорем и разделенного на две концентричные части воздушным зазором, при этом часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском и имеет явно выраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток, а полюса магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия посредством магнитного поля с секторами якоря, и образующие между собой зазоры, через центры которых проходят оси лопаток с жестко связанными с ними через немагнитные прокладки пары секторов якоря, в месте крепления к оси каждый из секторов образует с одним из полюсов цилиндрический воздушный зазор.

Сущность устройства поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен общий вид механизма поворота лопаток осевого вентилятора с продольным разрезом ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора содержит сектора якоря 1, каждая пара которых жестко связана с осью одной из лопаток 2 через немагнитную прокладку 3, лопатки 2, установленные на диске 4, магнитопровод, разделенный на две части воздушным зазором механизм поворота лопаток осевого вентилятора, патент № 2131540, причем часть магнитопровода 5 с обмоткой 6 установлена неподвижно на корпусе 7 приводимого механизма, а часть магнитопровода 8 без обмотки 6 жестко связана с диском 4 и имеет явно выраженные полюса 9, число пар которых равно числу лопаток 2, а полюса 9 магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности и образуют зазор механизм поворота лопаток осевого вентилятора, патент № 2131540p, через центр которого проходит ось 10 одной из лопаток 2, в месте крепления к оси 10 каждый из секторов 1 образует с одним из полюсов 9 цилиндрический воздушный зазор механизм поворота лопаток осевого вентилятора, патент № 2131540ц . Полюса 9 магнитопровода 8 выполнены методом листовой штамповки.

В отличие от известных решений, где привод содержит сложные кинематические устройства и скользящие электрические контакты для передачи перестановочных усилий и тока с неподвижных частей вентилятора на вращающиеся подвижные, в предложенной конструкции магнитопровод с обмоткой неподвижен и непосредственно, с помощью проводов, соединен с управляющим устройством и источником питания, а передача механических усилий осуществляется непосредственно через якорь, что существенно повышает надежность и быстродействие предложенной конструкции.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника питания через управляющее устройство на обмотку 6 в неподвижном внутреннем магнитопроводе 5 наводится магнитный поток, который проходя через воздушный зазор механизм поворота лопаток осевого вентилятора, патент № 2131540, намагничивает полюса 9, создается магнитодвижущая сила, под действием которой сектора якоря 1 притягиваются к полюсам 9. Якорь 1, при этом бездействуя через немагнитную прокладку 3 на ось 10, поворачивает лопатки 2.

Итак, поворот лопаток осевого вентилятора осуществляется простым электромагнитным устройством с бесконтактной передачей механического усилия на рабочий орган через посредство магнитного поля.

Быстродействие определяется малой электромеханической постоянной предложенного устройства.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР N 1272003 А1, кл. F 04 D 27/00, механизм поворота рабочих лопаток реверсивного осевого вентилятора. 23.11.86.

2. Авторское свидетельство СССР N 1603066 A1, кл. F 04 D 27/00, 29/36, механизм поворота лопаток осевого вентилятора, 30.10.90.

Класс F04D27/00 Управление и регулирование компрессоров или вентиляторов и компрессорных или вентиляторных установок или систем

спосб регулирования компрессора -  патент 2528768 (20.09.2014)
способ диагностики помпажа компрессора газотурбинного двигателя -  патент 2527850 (10.09.2014)
система и способ регулирования скорости вращения каждого из n двигателей с регулируемой скоростью вращения -  патент 2526411 (20.08.2014)
многоступенчатый компрессор турбомашины -  патент 2525997 (20.08.2014)
лопатки вентилятора с изменяемым углом установки -  патент 2523928 (27.07.2014)
стравливатель воздуха, имеющий инерциальный фильтр в тандемном роторе компрессора -  патент 2519009 (10.06.2014)
способ управления комбинированным устройством и комбинированное устройство, реализующее данный способ -  патент 2516091 (20.05.2014)
диффузор, имеющий лопатки с отверстиями, и газотурбинный двигатель, содержащий такой диффузор -  патент 2515575 (10.05.2014)
способ управления механизацией компрессора газотурбинного двигателя -  патент 2514463 (27.04.2014)
кожух компрессора с оптимизированными полостями -  патент 2514459 (27.04.2014)

Класс F04D29/36 с возможностью регулирования 

винт без обтекателя с лопатками с изменяемым углом установки для турбомашины -  патент 2525039 (10.08.2014)
лопатки вентилятора с изменяемым углом установки -  патент 2523928 (27.07.2014)
упрощенная система регулирования шага лопасти воздушного винта в авиационном турбовальном двигателе -  патент 2501954 (20.12.2013)
устройство для изменения наклона лопасти импеллера/пропеллера и вентилятор, содержащий это устройство -  патент 2496028 (20.10.2013)
рабочее колесо осевого вентилятора -  патент 2466301 (10.11.2012)
турбовинтовой двигатель с воздушным винтом изменяемого шага -  патент 2453711 (20.06.2012)
устройство для гидравлического регулирования лопаток рабочего колеса вентилятора -  патент 2450168 (10.05.2012)
рабочее колесо осевого вентилятора с механизмом поворота лопаток -  патент 2439379 (10.01.2012)
статорная лопатка газотурбинного двигателя с изменяемым углом установки и газотурбинный двигатель -  патент 2436967 (20.12.2011)
устройство для измерения перестановочного хода гидравлического регулирующего устройства -  патент 2433313 (10.11.2011)
Наверх