Для чего вторичная пластина ступицы вентилятора

Устройство автомобилей

Вентилятор служит для увеличения потока воздуха через сердцевину радиатора. Как правило, он устанавливается непосредственно за радиатором по ходу движения автомобиля. Такое размещение исключает попадание в вентилятор крупных частиц и предметов, задерживаемых сотами радиатора.
Для увеличения эффективности работы вентилятора его размещают в направляющем кожухе – диффузоре.

Для работы вентилятора расходуется значительная доля мощности, развиваемой двигателем – до 5 % (для сравнения – жидкостный насос отнимает у двигателя до 1 % мощности).
Тем не менее, без этого элемента системы охлаждения не обойтись – отказавшись от вентилятора, конструкторам пришлось бы существенно увеличить теплообменную площадь радиатора. А это повлекло бы за собой увеличение габаритов радиатора, его материалоемкость, дополнительный объем охлаждающей жидкости в системе и, как следствие — повышение производительности жидкостного насоса и расходуемой им мощности двигателя.
Как видите, благодаря применению вентилятора можно избавиться от многих проблем технического и экономического характера.

Наибольшее распространение получили осевые вентиляторы (направляющие воздух вдоль оси своего вращения) с числом лопастей от четырех до восьми. Лопасти вентилятора изготавливают литьем, выполняя их совместно со ступицей, или штамповкой, соединяя их со ступицей при помощи клепаного соединения.
Литые лопасти изготавливают из синтетических материалов (пластмасс), а штампованные – из стали или алюминиевых сплавов. Литые вентиляторы имеют более высокий КПД по сравнению со штампованными, но последние проще в изготовлении.

Повысить производительность осевого вентилятора можно несколькими способами – увеличением длины и количества лопастей, а также повышением частоты вращения. Увеличение длины лопастей неизбежно приводит к увеличению динамических нагрузок, особенно при высокой или переменной частоте вращения вентилятора.
Динамическими перегрузками ограничивается и максимальная частота вращения вентилятора.
Увеличение количества лопастей приводит к повышению уровня шума, вызываемого работой вентилятора.
По этим причинам конструкторам, при проектировании, приходится решать ряд комплексных взаимосвязанных задач по определению оптимальных параметров вентиляторов и их приводов.

Некоторые конструкции систем охлаждения двигателей включают два вентилятора, которые устанавливаются за радиатором рядом. Такая конструкция позволяет снизить высоту или ширину радиатора, а также более гибко использовать возможности автоматических приводов, включая вентиляторы раздельно, совместно, или выключая их.

Для снижения уровня шума при работе вентилятора их лопасти размещают вокруг ступицы неравномерно, с переменным шагом. Подобное конструктивное решение требует тщательной балансировки вентилятора при помощи специальных грузиков и перераспределения масс.

Типы приводов вентиляторов

Существуют следующие приводы вентиляторов:

• клиноременные (наиболее распространенные);
• зубчатые (от зубчатого колеса ГРМ);
• фрикционные;
• электрические;
• электромагнитные;
• гидравлические.

Электрический привод устроен относительно просто, и включает в себя электродвигатель, который включается и выключается автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в радиаторе, контролируемой термодатчиком. Непосредственно на валу электродвигателя размещают вентилятор.
При использовании резисторного температурного датчика (изменяющего напряжение и ток в зависимости от температуры двигателя) появляется возможность изменения интенсивности потока воздуха, создаваемого вентилятором. Однако такие конструкции широкого применения не нашли, поскольку вентилятор при этом почти постоянно работает, создавая ненужный шум.

Электромагнитный привод имеет электромагнитную муфту ( рис. 2 ), совмещенную с жидкостным насосом. Она состоит из электромагнита 6, установленного вместе со шкивом 1 на ступице 5 насоса и ступицы 3 вентилятора, соединенной пластинчатой пружиной с якорем, свободно вращающимся вместе со ступицей на двух шарикоподшипниках.

Катушка электромагнита соединена с тепловым реле, датчик которого расположен в верхнем бачке радиатора. При температуре охлаждающей жидкости в верхнем бачке радиатора 85…90 ˚С тепловое реле подает ток в катушку электромагнита. Якорь притягивается к электромагниту, и ступица вместе с лопастями вентилятора начинает вращаться.
Когда температура снизится до 80 ˚С, контакты реле разомкнутся и вентилятор отключится.

Гидравлический привод реализуется посредством гидромуфты, которая передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору и гасит инерционные нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

На рис. 3 изображена конструкция гидропривода вентилятора двигателя КамАЗ-740.
Передняя крышка 1 и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.
Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 соединены между собой болтами и составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарикоподшипниках 8 и 19.
Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой валик 7.
Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4 и 13.
Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17 и 20.

На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомого колеса гидромуфты зависит от частоты вращения ведущего колеса и от количества масла, поступающего в рабочую полость гидромуфты.

Масло поступает через выключатель ( рис. 4 ), который управляет работой гидромуфты вентилятора. Выключатель имеет три фиксированных положения, обеспечивающих различные режимы работы вентилятора.

Положение «В» ( рис. 4,а ) – автоматический режим, при котором поддерживается температура 80…95 ˚С.
При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик 15, активная масса, находящаяся в баллончике датчика, начинает плавиться и увеличивается в объеме, при этом шток датчика и золотник 5 перемещаются.
Золотник при температуре 85…90 ˚С открывает масляный канал в корпусе 2 выключателя. Масло из главной магистрали смазочной системы двигателя по каналам в корпусе выключателя, блока и его передней крышке, трубке 5 ( рис. 3 ) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты. При этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя.

Положение «О» ( рис. 4 ) – вентилятор отключен. Масло в гидромуфту не подается при любой температуре. Вентилятор может вращаться с небольшой частотой, увлекаемый трением в подшипниках и набегающим встречным потоком воздуха при движении автомобиля. Этот режим может применяться при эксплуатации автомобиля в период низких температур, когда двигатель не прогревается до оптимального режима работы.
Особенно актуальна возможность принудительного отключения вентиляторов при низких температурах окружающей среды для дизельных двигателей, которые обычно нагреваются медленнее, чем бензиновые двигатели.

Положение «П» — вентилятор включен постоянно. В гидромуфту постоянно подается масло независимо от температуры двигателя. Такой режим работы гидромуфты используется при работе двигателя в жаркую погоду, когда необходимо его эффективное охлаждение.

Некоторой разновидностью гидравлического привода вентиляторов системы охлаждения является вязкостная муфта , принцип работы которой основан на снижении вязкости некоторых жидкостей при нагревании и повышении вязкости при охлаждении.
Вязкостные муфты в автоматическом режиме включают или выключают вентилятор в зависимости от температуры двигателя и изменении вязкости жидкости в рабочем объеме муфты. Кроме того, при использовании таких муфт вентилятор может работать с разной эффективностью, опять же, в зависимости от вязкости рабочей жидкости.

Преимущества и недостатки автоматических приводов вентилятора

Как показывает практика, во время работы автомобильного двигателя применение вентилятора для повышения эффективности системы охлаждения требуется далеко не всегда. Он необходим лишь при жаркой погоде и движении в напряженном режиме нагрузок, например, движении в городском потоке машин, на длительных подъемах, при полностью загруженном автомобиле и т. п.
В других условиях вентилятор выгоднее отключить, поскольку он не только отнимает полезную мощность у двигателя, но и создает шум.

Гидравлический, электрический и электромагнитный приводы вентилятора, в отличие от механического (ременного или зубчатого) привода, обеспечивают более выгодный температурный режим двигателя. Их применение позволяет избежать охлаждения непрогретого двигателя вентилятором, а также уменьшить потери мощности из-за рационального использования вентилятора, благодаря чему снижается расход топлива.
Кроме того, использование автоматических приводов делает управление автомобилем более комфортным, поскольку отпадает необходимость в применении жалюзи для регулировки воздушного потока через радиатор.

Использование автоматического привода вентилятора позволяет добиться снижения уровня шума при движении в оптимальном режиме, что особенно актуально для легковых автомобилей.

Еще одно немаловажное достоинство электрического, электромагнитного и гидравлического привода вентилятора – исключение значительных динамических нагрузок на лопасти, имеющее место при использовании прямых механических приводов от коленчатого вала в периоды резкого изменения частоты вращения.

Тем не менее, автоматика не лишена и некоторых недостатков, из которых наиболее существенным является усложнение конструкции привода вентилятора, что приводит к увеличению его стоимости и снижению надежности.

Применение температурных датчиков и клапанов не всегда позволяет включать и отключать вентилятор точно при достижении заданной температуры в связи с некоторой погрешностью их работы, однако этот недостаток в большинстве конструкций автомобильных двигателей существенным не является.

Кроме того, электрический привод управления вентилятором имеет еще один недостаток – включение электродвигателя привода вентилятора при помощи управляющего датчика возможно даже при заглушенном двигателе, если температура охлаждающей жидкости не снизилась до оптимальной величины.
Это, в свою очередь, требует от водителя внимательности при техническом обслуживании двигателя – осуществлять ремонт и регулировки вблизи вентилятора можно лишь убедившись в том, что двигатель остыл. Электромагнитный и гидравлический приводы этого недостатка не имеют.

Применение гидравлического привода вентилятора влечет за собой некоторое увеличение объема смазочной системы двигателя за счет использования масла для работы гидромуфты.

Тем не менее, преимущества автоматических приводов вентиляторов значительно перекрывают их недостатки, и в настоящее время они практически полностью вытеснили механические приводы, особенно в конструкциях систем охлаждения двигателей легковых автомобилей.

Для чего вторичная пластина ступицы вентилятора

Очень хотел сделать принудительный вентилятор! И чтобы точно ничего не упёрлось в радиатор, он был засажен максимально вперёд в телевизор. С другой стороны, дополнительно возникла необходимость приблизить вентилятор сильнее к мотору, чтобы обеспечить достаточный зазор для нормального доступа при установке и ремонте.

Обратная сторона ветродуя

Вообще провернуть эту операцию можно и с обычным поздним вентилятором от 402, но в гараже очень удачно нашёлся ранне-поздний карлсон от первосерийной 24-ки. Под пластиной довольно много места и можно разгуляться, засадив его на шкив помпы прям до упора.

Всё образмерив, получаем конструкцию, подозрительно похожую на тормозной диск))) Кстати на ступицу помпы я вкрутил шпильки вместо болтов, чтобы этот бутерброд было легче прикручивать.

Рассматривал разные конструкции, в итоге получилось намного проще

Изготовили из двух деталей, сварную — стакан с отверстиями на помпу и пластина-шайба с двумя разболтовками для вентилятора (у ранней крыльчатки 4 отверстия, а у поздней 3 — на всякий случай)

Промежуточное фото

В итоге получили деталь, которая сделала из вот этого:

Доступ к гайкам есть, но подлезть только ключом)) Порядок установки похоже будет такой, что вентилятор будет прикручиваться последним.

Пока собирал, решил сделать небольшой тайм-лапс, получилось интересно, жаль что слишком быстро. Хотя на самом деле несколько раз ронял гайки внутрь и долго их доставал, можно заметить на видео ��

Установка ступицы вентилятора – Инструкция по эксплуатации SPX Cooling Technologies Marley HP7000

вентилятора, использующим удерживающую пластину ступицы вентилятора,
устанавливаемую на болтах, или с прямолинейным валом вентилятора,
использующим разрезную коническую втулку. Процедура установки на другие
редукторы может отличаться. При необходимости дополнительных инструкций
обратитесь к представителю компании Marley.

Если установка вентилятора производится на редуктор

Geareducer Marley модели 36, 38, 3600 или 4000, или используется

разрезная коническая втулка U1 на прямом (выходном) валу, см.

соответствующие инструкции ниже.

1 – Снимите удерживающую пластину и крепеж с верхней части вала редуктора
Geareducer. Тщательно очистите вал вентилятора, шпонку вала вентилятора
и центральное отверстие ступицы вентилятора, чтобы удалить любой мусор
и/или защитные покрытия. После очистки нанесите слой противозадирной
смеси на верхние 180 мм вала вентилятора.
2 – Перед установкой ступицы установите до конца шпонку в шпоночный
паз вала вентилятора. Шпонка плотно подгоняется по ширине и никогда не
должна меняться.
3 – Для установки ступицы вентилятора поднимите ее над валом вентилятора.
Медленно опустите ступицу на вал, правильно выровняв шпоночные пазы.
Убедитесь, что шпонка не скользит вниз при установке. При необходимости
подтолкните шпонку в шпоночный паз с помощью кернера.
При насадке ступицы на вал шпонка вала вентилятора должна быть
приблизительно отцентрована в уже насаженной части ступицы. Визуально
убедитесь, что центральная ступица полностью установлена.
4 – Установите удерживающую пластину и крепеж. Затяните болты до 95 Н м.

Редукторы Geareducer серии 36 и 38 используют коническую шпонку вала

вентилятора. Точная установка шпонки очень важна для правильной

и безопасной работы. Далее приводятся инструкции, поясняющие

процедуру установки для данных моделей.

1 – Снимите удерживающую пластину и крепеж с верхней части редуктора
Geareducer. Тщательно очистите вал вентилятора, шпонку вала вентилятора и
центральное отверстие ступицы, чтобы удалить любой мусор и/или защитные
покрытия. После очистки нанесите слой противозадирной смеси на верхние
7" (180 мм) вала вентилятора.
2 – Установите шпонку вала вентилятора для редуктора Geareducer серии
36 и 38 в шпоночный паз ступицы вентилятора, как показано на

Для чего вторичная пластина ступицы 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.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ступица вентилятора смонтирована на двухрядном шариковом подшипнике 2 и при отключении от электросети электромагнита 5 может свободно проворачиваться относительно шкива 6, приводящего во вращение вал 9 водяного насоса.  [4]

Ступицу вентилятора в большинстве случаев насаживают на вал, устанавливаемый на шариковых подшипниках. Вентилятор обычно приводится во вращение от шкива коленчатого вала при помощи клиноременной передачи.  [6]

Якорь 11 электромагнитной муфты и вентилятор прикреплены к ступице вентилятора , установленной на двух шариковых подшипниках на передний конец вала водяного насоса. Якорь соединен со ступицей посредством трех пластинчатых пружин, позволяющих якорю перемещаться в осевом направлении. Зазор регулируется при помощи трех болтов 13, крепящих втулку вентилятора к ступице.  [7]

При неравномерно установленных углах и неправильной сборке лопастей со ступицей вентилятора может возникать повышенная вибрация. Собирать лопасти вентиляторов со ступицей следует строго в соответствии с заводской маркировкой. Не разрешается менять лопасти местами на одном колесе или укомплектовать вентиляторы лопастями с разных колес.  [8]

Якорь состоит из вала, сердечника с обмоткой, обмоткодержате-лей, ступицы вентилятора , коллектора. Якорь опирается на два шарикоподшипника. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали, в которых выполнены прямоугольные пазы для обмотки и вентиляционные отверстия. Обмотка якоря волновая одновитковая из прямоугольного изолированного медного провода. Обмотка удерживается от центробежных сил стеклобандажом.  [10]

Соосность вертикальной оси редуктора с осью диффузора проверяют путем установки в ступицу вентилятора одной лопасти. Вращая лопасть вручную, определяют величину ее смещения; допускаемое отклонение составляет не более 2 — 3 мм. После этого устанавливают и закрепляют остальные лопасти вентилятора. Зазоры между диффузором и лопастями должны быть не менее 6 — 10 мм. Затем устанавливают предохранительные сетки вентилятора.  [12]

Соосность вертикальной оси редуктора с осью диффузора проверяют путем установки в ступицу вентилятора одной лопасти. Вращая лопасть вручную, определяют величину ее смещения, допустимое отклонение не более 2 — 3 мм. После этого устанавливают и закрепляют остальные лопасти вентилятора. Зазоры между диффузором и лопастями должны быть не менее 6 — 10 мм. Затем устанавливают предохранительные сетки вентилятора.  [14]

Снимают крыльчатку вентилятора, предварительно нанеся метку, определяющую положение крыльчатки относительно ступицы вентилятора .  [15]

Для чего вторичная пластина ступицы 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.

Для чего вторичная пластина ступицы вентилятора

Ступица вентилятора смонтирована на двухрядном шариковом подшипнике 2 и при отключении от электросети электромагнита 5 может свободно проворачиваться относительно шкива 6, приводящего во вращение вал 9 водяного насоса.  [4]

Ступицу вентилятора в большинстве случаев насаживают на вал, устанавливаемый на шариковых подшипниках. Вентилятор обычно приводится во вращение от шкива коленчатого вала при помощи клиноременной передачи.  [6]

Якорь 11 электромагнитной муфты и вентилятор прикреплены к ступице вентилятора , установленной на двух шариковых подшипниках на передний конец вала водяного насоса. Якорь соединен со ступицей посредством трех пластинчатых пружин, позволяющих якорю перемещаться в осевом направлении. Зазор регулируется при помощи трех болтов 13, крепящих втулку вентилятора к ступице.  [7]

При неравномерно установленных углах и неправильной сборке лопастей со ступицей вентилятора может возникать повышенная вибрация. Собирать лопасти вентиляторов со ступицей следует строго в соответствии с заводской маркировкой. Не разрешается менять лопасти местами на одном колесе или укомплектовать вентиляторы лопастями с разных колес.  [8]

Якорь состоит из вала, сердечника с обмоткой, обмоткодержате-лей, ступицы вентилятора , коллектора. Якорь опирается на два шарикоподшипника. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали, в которых выполнены прямоугольные пазы для обмотки и вентиляционные отверстия. Обмотка якоря волновая одновитковая из прямоугольного изолированного медного провода. Обмотка удерживается от центробежных сил стеклобандажом.  [10]

Соосность вертикальной оси редуктора с осью диффузора проверяют путем установки в ступицу вентилятора одной лопасти. Вращая лопасть вручную, определяют величину ее смещения; допускаемое отклонение составляет не более 2 — 3 мм. После этого устанавливают и закрепляют остальные лопасти вентилятора. Зазоры между диффузором и лопастями должны быть не менее 6 — 10 мм. Затем устанавливают предохранительные сетки вентилятора.  [12]

Соосность вертикальной оси редуктора с осью диффузора проверяют путем установки в ступицу вентилятора одной лопасти. Вращая лопасть вручную, определяют величину ее смещения, допустимое отклонение не более 2 — 3 мм. После этого устанавливают и закрепляют остальные лопасти вентилятора. Зазоры между диффузором и лопастями должны быть не менее 6 — 10 мм. Затем устанавливают предохранительные сетки вентилятора.  [14]

Снимают крыльчатку вентилятора, предварительно нанеся метку, определяющую положение крыльчатки относительно ступицы вентилятора .  [15]

Для чего вторичная пластина ступицы вентилятора

На сегодняшний день во всех отраслях жизнедеятельности современного общества широко применяется автомобильная техника. Исходя из задач, выполняемых данной техникой, к ее узлам и агрегатам предъявляются соответствующие требования.

Основным агрегатом любого образца автомобильной техники является двигатель. Соответственно, работоспособностью двигателя определяется работоспособность и машины в целом. Выход из строя деталей двигателя так или иначе сопровождается нарушением нормального температурного режима его работы, который в свою очередь обеспечивает система охлаждения двигателя.

Наиболее распространенной в современных двигателях является закрытая жидкостная система охлаждения, в конструкции которой присутствуют жидкостный насос, рубашка охлаждения, термостаты, радиатор, расширительный бачок, вентилятор с приводом, жалюзи (либо шторка), диффузор радиатора, соединительные патрубки и шланги, а также контрольно-измерительные приборы.

Вентилятор – неотъемлемая часть системы охлаждения любого современного автомобильного двигателя. Он служит для повышения интенсивности охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различные приводы. Механический привод осуществляет передачу вращения на вентилятор от коленчатого вала посредством шестеренчатой либо клиноременной передачи, а также посредством упругих и неупругих муфт. Преимуществом данного привода является его простота. Однако существенным недостатком данного привода является отсутствие возможности кратковременного отключения вентилятора, для обеспечения меньшего отвода тепла от радиатора и, как следствие этого, переохлаждение двигателя. Решением данной проблемы является применение приводов, предусматривающих своей конструкцией возможность отключать и включать вентилятор при необходимости как в автоматическом, так и в принудительном режиме. К ним относятся вязкостные, гидродинамические, а также электромагнитные муфты. Основным недостатком вязкостных и гидродинамических муфт является сложность их конструкции, следствие – высокая стоимость.

Конструкция электромагнитных муфт более простая, что делает их дешевле. Также имеется возможность применять данную муфту совместно с механическим приводом. Так, например, на двигателях семейства КамАЗ устанавливается электромагнитная муфта, изображенная на рис. 1. Управление работой данной муфты осуществляется при помощи термобиметаллического датчика, который при повышении температуры охлаждающей жидкости выше рабочей замыкает электрическую цепь, при этом электрический ток подается на электрическую катушку с металлическим сердечником, неподвижно закрепленную внутри вращающегося шкива, вследствие чего возникает магнитное поле. Под действием магнитных сил ведомый диск, закрепленный на ступице вентилятора, притягивается к шкиву, в результате чего вентилятор начинает вращаться вместе со шкивом. Недостатком данного привода является то, что при отсутствии электрического тока в цепи передача крутящего момента на вентилятор не будет осуществляться. Это может привести к перегреву двигателя и выходу его из строя.

Исходя из этого, целесообразно изменить конструкцию данного привода таким образом, чтобы передача крутящего момента на вентилятор осуществлялась даже в случае неисправности электрической цепи.

В качестве решения данной задачи предлагается конструкция электромагнитной муфты, изображенная на рис. 2.

Предлагаемая электромагнитная муфта привода вентилятора состоит из шкива, неподвижной электромагнитной катушки, подшипника, ступицы вентилятора, колодок с фрикционными накладками и распорных пружин. Ее работа осуществляется следующим образом. Шкив получает постоянное вращение от коленчатого вала двигателя. Через выступы шкив входит в зацепление с фрикционными накладками, которые под действием распорных пружин плотно прижимаются к ступице вентилятора. При этом вентилятор приводится в движение. При вращении на колодки также действуют центробежные силы, которые увеличивают прижатие колодок и исключают проскальзывание вентилятора.

а б

Рис. 1. Электромагнитная муфта привода вентилятора: а – вырез фрикционного диска; б – резьбовое отверстие шкива; 1 – болт регулировочный; 2 – подшипник; 3 – ступица вентилятора; 4 – болт крепления шкива; 5 – прокладка; 6 – болт крепления фрикционного диска; 7 – диск фрикционный; 8 – вентилятор; 9 – шкив привода генератора и жидкостного насоса; 10 – катушка электромагнитная; 11 – болт крепления электромагнитной катушки; 12 – вал отбора мощности; 13 – крышка передняя блок-картера; 14 – датчик включения вентилятора; 15 – пластина пружинная

Рис. 2. Электромагнитная муфта привода вентилятора: 1 – Неподвижная электромагнитная катушка; 2 – шкив; 3 – подшипник; 4 – ступица вентилятора; 5 – колодки с фрикционными накладками; 6 – распорные пружины; 7 – выступы шкива

При понижении температуры охлаждающей жидкости ниже рабочей термобиметаллический датчик, установленный в потоке охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения, замыкает электрическую цепь. При этом электрический ток поступает в электромагнитную катушку, вследствие чего возникает магнитное поле. Под действием магнитного поля колодки преодолевают сопротивление распорных пружин и центробежных сил и выходят из зацепления со ступицей вентилятора, при этом вращение вентилятора прекращается, и обдув радиатора не осуществляется.

С повышением температуры охлаждающей жидкости выше рабочей термобиметаллический датчик снова размыкает электрическую цепь. При этом магнитное поле исчезает, и колодки под действием распорных пружин и центробежных сил прижимаются к ступице. Вентилятор снова включается в работу.

Таким образом, при помощи данной конструкции, можно использовать электромагнитную муфту в качестве привода вентилятора. При этом возможность прекращения вращения вентилятора вследствие неисправности электрической цепи исключается. При всем этом, предлагаемая муфта сохраняет геометрические размеры исходной электромагнитной муфты, что позволит осуществить их взаимозаменяемость. На предложенную конструкцию подана заявка в Роспатент на полезную модель.

Для чего вторичная пластина ступицы 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

• 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.

Система соединения ступица-профиль для осевого вентилятора и осевой вентилятор, снабженный этой системой

Система соединения ступица-профиль для осевого вентилятора состоит из ступицы 1, к которой крепятся одно или более крыльев, имеющих профиль 3 для перемещения воздуха. Система содержит два отдельных, отличающихся друг от друга подвижных элемента 9, 10, укрепленных на стороне ступицы 1 к крепежному блоку 11 и на стороне крыла 2 к соответствующему крепежному блоку 12. По сравнению с системами с жестким креплением система согласно изобретению предлагает уменьшение статических и динамических нагрузок, снижение вибраций и экономичность. По сравнению с системами с шарнирным креплением преимуществом является простота конструкции, возможность желаемого свободного перемещения в вертикальной плоскости и отсутствие износа. В отличие от систем соединения с гибким креплением система соединения согласно изобретению обеспечивает более высокий момент сопротивления (а следовательно, возможность применения более экономичных материалов с худшими механическими характеристиками, причем при одинаковом сечении), более высокую прочность при кручении и более высокую жесткость в вертикальной плоскости (с соответствующим решением проблемы чрезмерного уменьшения профиля в вентиляторах большого диаметра). 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Настоящее изобретение относится к системе соединения ступица — профиль для осевого вентилятора. Также изобретение распространяется на осевой вентилятор, снабженный данной системой соединения.

Осевые вентиляторы широко применяются в тех случаях, где требуются перемещение большого количества воздуха, преодолевая даже высокое статическое давление, в частности, в системах, в которых воздух применяется для охлаждения за счет теплообмена. В этом случае применяются вентиляторы, имеющие очень большой диаметр, достигающий двадцати метров.

В конструкции такого типа вентилятора соединение между ступицей и частью крыла, предназначенной для перемещения воздуха, в дальнейшем называемой профилем, является чрезвычайно важной проблемой, поскольку механическое напряжение в этом месте достигает своего максимума, и вследствие этого подобное соединение является областью, подверженной опасности повреждения.

Наиболее близким к группе изобретений является система соединения ступица — профиль осевого вентилятора, содержащая ступицу, одно или более крыльев, имеющих профиль для перемещения воздуха, и средства соединения одного или более крыльев со ступицей, и осевой вентилятор, снабженный системой соединения ступица-профиль (US 2004/00090640 А1, 15.01.2004).

Задача настоящего изобретения — создание системы соединения ступица — профиль для осевых вентиляторов, которая по сравнению с известными системами соединения (шарнирными, с гибкой или жесткой связью) обеспечивает низкие статические и динамические нагрузки, простоту конструкции и более высокий момент сопротивления.

Поставленная задача достигается тем, что в системе соединения ступица-профиль осевого вентилятора, содержащей ступицу, одно или более крыльев, имеющих профиль для перемещения воздуха, и средства соединения одного или более крыльев со ступицей, согласно изобретению средства соединения состоят из двух отдельных и различающихся подвижных элементов, закрепленных на стороне ступицы к крепежному блоку и на стороне крыла к соответствующему крепежному блоку. В осевом вентиляторе поставленная задача достигается тем, что согласно изобретению он снабжен указанной выше системой соединения ступица-профиль.

По сравнению с известными техническими решениями система соединения ступица-профиль настоящего изобретения имеет следующие преимущества:

— по сравнению с системами жесткой связи понижаются статические и динамические нагрузки, что ведет к снижению затрат, а также уменьшается вибрация;

— по отношению к системам с шарнирной связью обеспечивает простоту конструкции, возможность по желанию изменять степень подвижности в вертикальной плоскости и отсутствие износа;

— в отличие от систем соединения с помощью гибкой связи обеспечивает высокий момент сопротивления (и поэтому возможность применения более экономичных материалов с худшими механическими характеристиками, причем с одинаковым сечением), более высокую прочность при кручении и более высокую устойчивость в вертикальной плоскости (с последующим решением проблемы чрезмерного уменьшения профиля в вентиляторах большого диаметра).

Краткое описание чертежей.

Эти и другие задачи, преимущества и характеристики следуют из нижеследующего описания предпочтительного варианта реализации соединения ступица-профиль и осевого вентилятора согласно настоящему изобретению, показанному с помощью примера, не ограничивающего изобретение, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 — основные силы, воздействующие на крылья работающего осевого вентилятора;

фиг.2-4 — системы соединения ступица — профиль, выполненные согласно известным техническим решениям;

фиг.5 — схематический вид сбоку системы согласно изобретению;

фиг.6 и 7 — система, изображенная на фиг.5, в разрезе по линии А-А1 и В-В1 соответственно;

фиг.8 и 9 — два различных варианта реализации системы согласно изобретению.

С целью лучшего понимания системы согласно настоящему изобретению на Фиг.1 показаны основные силы, воздействующие на крыло работающего осевого вентилятора, т.е. центробежная сила CF, имеющая радиальное направление, аэродинамическая сила тяги TF с осевым направлением, сила веса PF с осевым направлением.

Эти силы образуют изгибающий момент и крутящий момент, которые вместе со статическими и динамическими нагрузками следует учитывать при конструкторских расчетах размеров вентилятора. Уменьшение этих моментов позволяет обеспечить существенное снижение стоимости работ.

Соединение 4 между ступицей 1 и профилем 3 крыла 2 осевого вентилятора в настоящее время в основном выполняется тремя способами: посредством жесткой системы, шарнирной системы и гибкой системы.

Эти три типа соединения будут кратко описаны с указанием их основных преимуществ и недостатков для сравнения с системой соединения согласно изобретению, чтобы выделить его превосходство.

В случае системы жесткого соединения (Фиг.2) соединение ступица — профиль выполняется с помощью элемента 5, неподвижно закрепленного в плоскости вращения, а также в перпендикулярной ей плоскости, обычно с круглым сечением, жесткость которого зависит от размера профиля. Средством, применяющимся в этом случае для уменьшения изгибающего момента и созданных им механических напряжений, которые здесь достигают максимума, является наклон оси крыла по отношению к плоскости вращения в направлении, противоположном воздушному потоку под углом α. Этот наклон, обусловливающий жесткость элемента, будет фиксированным. Благодаря этому средству в соответствии с профилем вентилятор под действием центробежной силы может создавать момент, направленный противоположно моменту, создаваемому силой тяги, в результате уменьшая изгибающий момент. Однако недостатком системы является ее неэффективность в отношении динамических нагрузок.

В известных шарнирных системах соединения (Фиг.3) соединение ступица — профиль выполняется посредством шарнира 6, ось которого перпендикулярна оси вращения. В этом случае во время работы вентилятора профиль свободно вращается в вертикальной плоскости, постоянно позиционируясь в области, где центробежная сила создает момент, имеющий величину и направление, противоположное тому, что создается силой тяги, компенсирующий изгибающий момент. Угол β, образованный крылом с плоскостью вращения, в этом случае изменяется. Основной недостаток описанной системы заключается в том, что крылья вентилятора из-за свободы, предоставляемой им шарниром, имеют тенденцию неограниченно опускаться, поэтому требуется упор для удержания в фиксированном положении. Более того, эта система очень чувствительна к действию воздушной струи, и с течением времени происходит перемещение частей шарнира относительно друг друга, неизбежно сопровождающееся износом.

Наконец, в случае гибкого соединения (Фиг.4) соединение ступица — профиль состоит из тонкого элемента 7, неподвижного в плоскости вращения, но обеспечивающего высокую подвижность в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения. Во время работы вентилятора элемент будет прогибаться, и его часть будет вращаться, давая возможность профилю вращаться в вертикальной плоскости и занимать постоянное положение в области, где центробежная сила, воздействующая на профиль, создает момент, направление которого противоположно моменту силы тяги. В этом случае во время работы изменяется угол β. Продольное сечение подвижного элемента имеет параболическую форму с максимальным искажением со стороны ступицы. К недостаткам относятся чрезмерное уменьшение крыльев в вентиляторах большого диаметра и недостаточная прочность при кручении подвижного элемента. Следовательно, под действием крутящего момента он имеет тенденцию к искривлению, потере гибкости и изменению установки шага профиля.

Предложенная система соединения ступица 1 — профиль 3, как показано на Фиг.5, образована с помощью сборочного узла 8, содержащего два подвижных элемента 9, 10 предпочтительно прямоугольного сечения, которые на участке между двумя крепежными блоками 11 со стороны ступицы 1 и 12 со стороны профиля 3 соответственно разделены промежутком 14. Таким образом, два элемента 9, 10 соответственно разделены и отличны друг от друга. Очевидно, что присутствующие силы при работе вентилятора будут действовать на оба элемента по-разному, так как они будут деформированы также по-разному.

Элементы 9, 10 со стороны профиля 3 могут либо входить в прямой контакт или между ними устанавливается распорная деталь 13 (Фиг.7). Указанная деталь выполняется из материала с более низким модулем упругости по сравнению с материалом обоих указанных элементов и вследствие этого, когда крыло 2 подвергается обычным рабочим нагрузкам, то она позволит элементам 9 и 10 самим перемещаться взаимно так, чтобы обусловить более интенсивное вращение секций при одинаковой нагрузке.

Угол δ нижнего элемента 10 может быть либо положительным, либо отрицательным, как показано на Фиг.9, либо равным нулю (как показано на Фиг.8) относительно плоскости вращения (Фиг.5).

Кроме того, оба элемента могут быть конусовидными, иметь различные геометрические характеристики и в разрезе, и в плане или даже быть изготовлены из разных материалов.

Применение двух отдельных и различающихся элементов, которые созданы в соответствии с вышеописанным и могут взаимно располагаться в пространстве по желанию, позволяет конструировать соединение ступица — профиль с разными модулями сопротивления, максимальными на стороне ступицы и уменьшающимися по направлению к профилю, и получить в результате при работе профиля под нагрузкой вращение секций с образованием возрастающего угла относительно вертикали. Продольное сечение элементов 9, 10 может иметь форму окружности или параболы с максимальным радиусом кривизны со стороны профиля.

Система соединения дает возможность профилю наклоняться относительно горизонтальной плоскости, постоянно позиционируясь в области, где центробежная сила позволяет профилю создавать силу такой величины и направления, которые противоположны величине и направлению силы тяги, что способствует компенсированию изгибающего момента. Система также обеспечивает высокую степень отклонения в вертикальной плоскости, в результате чего уменьшаются и динамические, и статические нагрузки. Настоящее изобретение позволяет это осуществить управляемым способом, что не в состоянии обеспечить известные технические решения.

Для того чтобы облегчить понимание настоящего изобретения, на Фиг.5 представлен простейший вариант крепления крыла к ступице, т.е. вариант, при котором крыло не является подвижным. Следует подчеркнуть, что крепежные блоки 11 и 12 могут быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить возможность закрепления крыла шплинтом, и изобретение также применимо и к этому типу вентилятора.

1. Система соединения ступица-профиль осевого вентилятора, содержащая ступицу (1), одно или более крыльев (2), имеющих профиль (3) для перемещения воздуха, и средства соединения одного или более крыльев со ступицей (1), отличающаяся тем, что средства соединения состоят из двух отдельных и различающихся подвижных элементов (9, 10), закрепленных на стороне ступицы (1) к крепежному блоку (11) и на стороне крыла (2) к соответствующему крепежному блоку (12).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что нижний элемент (10) указанной системы крепится к крепежному блоку (11) под положительным, отрицательным или нулевым углом (5).

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что элементы (9, 10) соответственно отделены друг от друга в секции, расположенной между крепежными блоками (11, 12) промежутком (14).

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что элементы (9, 10) входят в прямой контакт в крепежном блоке (12) системы (8) на профиле (3) крыла (2).

5. Система по п.3, отличающаяся тем, что в ней предусмотрена распорная деталь (13), установленная между элементами (9, 10) на их крепежной части на блоке (12).

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что распорная деталь (13) имеет более низкий модуль упругости по сравнению с модулем упругости элементов (9, 10).

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что элементы (9, 10) имеют прямоугольное сечение.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что элементы (9, 10) имеют продольное сечение в форме дуги окружности с максимальным радиусом кривизны на той части элементов (9, 10), которые расположены на профиле (3) крыла (2).

9. Осевой вентилятор, отличающийся тем, что снабжен системой соединения ступица-профиль согласно п.1.