ES2262659T3 - Procedimiento y aparato para reducir vibraciones inducidas en conjuntos de ventiladores. - Google Patents
Procedimiento y aparato para reducir vibraciones inducidas en conjuntos de ventiladores.Info
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Abstract
Un procedimiento para reducir las vibraciones inducidas dentro de un conjunto ventilador (12) mediante el uso de un sistema para absorber las vibraciones, el conjunto ventilador incluyendo una envuelta (16) de motor, un ventilador (12) que incluye una pluralidad de paletas (40) que se extienden desde la envuelta del motor, y un conjunto de cubierta que incluye una cubierta (70) y una suspensión de montaje (90), el sistema incluyendo una pluralidad de miembros (100), dicho procedimiento caracterizado por : unir los miembros del sistema (100) al conjunto ventilador (10) para reducir excitaciones de vibración dentro del conjunto de cubierta (18), en el que dicha pluralidad de miembros se extiende entre dicha envuelta (16) del motor y dicha cubierta del conjunto ventilador (70); proporcionar material amortiguador (102) a al menos un miembro del sistema, y hacer funcionar el ventilador.
Description
Procedimiento y aparato para reducir vibraciones
inducidas en conjuntos de ventiladores.
Esta solicitud se refiere en general a conjuntos
ventiladores y, más en particular, a sistemas amortiguadores de
las vibraciones para uso con conjuntos ventiladores.
Los conjuntos ventiladores incluyen, de manera,
típica un ventilador, un motor, un control del ventilador y una
envuelta del motor. El motor y el control de ventilador están
posicionados dentro de la envuelta y controlan la energización y el
giro del ventilador. Como los conjuntos ventiladores se usan en
aplicaciones que exigen grandes corrientes de aire es típico hacer
funcionar los ventiladores a grandes velocidades de giro para
proporcionar suficiente corriente de aire al componente. Los
desequilibrios del ventilador y las pulsaciones del par torsor del
motor, generados por tales conjuntos ventiladores, producen
vibraciones que pueden causar ruido indeseable cuando se efectúen
por medio de sistemas de montaje usados para montar tales conjuntos
ventiladores dentro de las aplicaciones. Véase, por ejemplo las
patentes de los EE.UU. 2.148.524 y 4.805.868 las cuales dan a
conocer dos procedimientos para montar una cubierta para un
ventilador.
Los motores que generan tales velocidades de
funcionamiento pueden inducir a vibraciones perjudiciales
potenciales dentro de los conjuntos los cuales algunas veces se
desprenden del componente como resultado de una continua exposición
a tales vibraciones. El desprendimiento del componente puede hacer
que el conjunto ventilador asociado o el componente se averíen.
Para evitar tales fallos es típico unir sistemas
amortiguadores a los componentes para minimizar los efectos de la
energía vibracional inducida desde el motor del ventilador. Tales
sistemas son intrincados y caros, y con el paso del tiempo, la
continua exposición a la energía vibracional puede hacer que los
sistemas amortiguadores fallen, dejando que la energía vibracional
desprenda el conjunto ventilador del componente, conduciendo en
potencia a averías del conjunto ventilador o del componente.
En la realización de ejemplo, un conjunto
ventilador incluye un sistema amortiguador de las vibraciones para
impedir que la energía vibracional inducida se induzca dentro de una
aplicación o recinto de un componente. El conjunto ventilador está
montado en el recinto del componente e incluye un ventilador, un
conjunto de cubierta y una envuelta del motor del ventilador. El
conjunto de cubierta incluye una cubierta dispuesta en sentido
circunferencial hacia fuera desde la envuelta del motor del
ventilador. El ventilador incluye una pluralidad de paletas que se
extienden desde la envuelta del motor y se accionan por medio de un
motor alojado dentro de la envuelta del motor. El sistema
amortiguador de las vibraciones incluye una pluralidad de brazos y
material amortiguador. Los brazos del sistema amortiguador de las
vibraciones se extienden entre la envuelta del motor del ventilador
y el conjunto de cubierta. El material amortiguador está unido a un
extremo de cada uno de los brazos del sistema amortiguador de las
vibraciones y conecta cada brazo al conjunto de cubierta.
Durante el funcionamiento, a medida que el motor
del ventilador trabaja, las vibraciones se inducen desde el motor
dentro del conjunto de cubierta El material amortiguador absorbe la
energía vibracional inducida por el motor y la combinación del
material amortiguador y de los brazos del sistema amortiguador de
las vibraciones reduce la energía vibracional para impedir que tal
energía excite el recinto de los componentes. Como resultado se
aporta un conjunto ventilador que es seguro de funcionamiento y de
coste efectivo.
La figura 1 es una vista posterior en alzado de
una conjunto ventilador que incluye un sistema amortiguador de las
vibraciones;
La figura 2 es una vista lateral en alzado del
conjunto ventilador mostrado en la figura 1;
La figura 3 es una vista posterior en alzado de
una conjunto ventilador que incluye una realización alternativa de
un sistema amortiguador de las vibraciones, y
La figura 4 es una vista lateral en alzado del
conjunto ventilador mostrado en la figura 3.
Las figuras 1 y 2 son una vista posterior en
alzado y una vista lateral en alzado, respectivamente, de un
conjunto ventilador 10 que incluye un sistema amortiguador de las
vibraciones 12. El conjunto amortiguador 10 incluye un motor (no
mostrado), un control (no mostrado), un ventilador 14, una envuelta
del motor 16, y un conjunto de cubierta 18. El motor y el control
del ventilador están dispuestos dentro de la envuelta del motor 16
y controlan la energización y el giro del ventilador 14 alrededor de
un eje de giro 20.
La envuelta del motor 16 incluye una porción
giratoria 22 y una porción fija o copa de envuelta 24. La porción
fija 24 es sustancialmente cilíndrica e incluye una parte superior
26, una pared lateral 28, y una pestaña inferior (no mostrada). La
pared lateral 28 se extiende sustancialmente perpendicular desde la
parte superior 26 hasta la pestaña inferior. La pestaña inferior se
extiende en sentido radial hacia fuera desde la pared lateral 28 y
permite que la porción fija 24 sea sellable y esté en contacto
giratorio con la porción giratoria 22.
El ventilador 14 está unido a la porción
giratoria 22 e incluye una pluralidad de paletas de ventilador 40
que se extienden hacia fuera desde la porción giratoria 22. Cada
paleta de ventilador 40 incluye una raíz 42, unida a la porción
giratoria 22, una punta 44, y un cuerpo 46, que se extiende entre la
raíz del ventilador 42 y la punta de ventilador 44. Las paletas 40
están espaciadas con uniformidad en sentido circunferencial
alrededor de la porción giratoria 22. En una realización, el
ventilador 14 es un ventilador de flujo axial.
La porción fija 24 está aguas debajo de la
porción giratoria 22 e incluye una pluralidad de accesorios 60, de
desconexión/conexión de encaje rápido, espaciados en sentido
circunferencial alrededor de la pare lateral 28 y que se extienden
dentro de la parte superior de la porción fija 24. Los accesorios
60, de desconexión de encaje rápido, mantienen la porción giratoria
de la envuelta del motor 22 en una relación de encaje rápido con la
porción fija de la envuelta del motor 24. Los accesorios de
desconexión 60 de encaje rápido permiten que la humead se drene de
la envuelta del motor 16 hacia el medio ambiente. En otra
realización la porción giratoria 22 de la envuelta del motor encaja
con rapidez en la porción fija de la envuelta del motor 24 con un
anillo de retención de 360º (no mostrado).
El conjunto de cubierta 18 se extiende desde la
envuelta del motor 16 y permite que el conjunto ventilador se monte
dentro de un componente (no mostrado) de tal forma que el conjunto
ventilador 10 evite el contacto con el componente. En una
realización, el componente es un conjunto refrigerador. El conjunto
de cubierta 18 incluye una cubierta 70 y una suspensión de montaje
72. La cubierta 70 es, en general, circular y está dispuesta en
sentido circunferencial hacia fuera desde la envuelta del motor
16.
La cubierta 70 incluye una primera porción del
cuerpo 74, una segunda porción del cuerpo 76 y una tercera porción
del cuerpo 78. La segunda porción del cuerpo 76 es sustancialmente
perpendicular a la primera porción del cuerpo 74 y se extiende
desde la tercera porción del cuerpo 78. La tercera porción del
cuerpo 78 se inclina entre la primera porción del cuerpo 74y la
segunda porción del cuerpo 76. La primera porción del cuerpo 74 es
una pestaña sustancialmente planar e incluye una pluralidad de
puntos de unión 80 espaciados en circunferencia alrededor de la
primera porción del cuerpo 74. Pasadores (no mostrados) se extienden
a través de la abertura 80 y unen la cubierta 70 a un recinto (no
mostrado) y, de este modo, montan el conjunto ventilador 10 dentro
de componente. La segunda porción del cuerpo 76 de la cubierta es
sustancialmente cilíndrica y define un diámetro interior 82 mayor
que el diámetro exterior 84 del ventilador 14. En consecuencia, como
el diámetro 82 es mayor que el diámetro 84, la paletas del
ventilador 14 giran sin contactar la cubierta 70.
La suspensión de montaje 72 incluye una
pluralidad de patas 90 que se extienden entre la cubierta 70 y la
porción fija 24 de la envuelta del motor. Las patas 90 están
espaciadas con uniformidad en circunferencia alrededor de la
porción fija 24 de la envuelta del motor y fijan la cubierta 70 a la
envuelta del motor 16. En una realización, la suspensión de montaje
72 incluye tres patas 90.
Cada pata 90 incluye un primer extremo 92 y un
segundo extremo 94. Los primeros extremos 92 de las patas son
adyacentes a la envuelta del motor 16 y los segundos extremos 94 de
las patas son adyacentes a la cubierta 70. Cada segundo extremo 94
de las patas incluye una porción ahusada 96 que permite que cada
segundo extremo 94 de las patas contacte con la primera porción 74
del cuerpo de la cubierta mientras que están montado a nivel en
contacto con las porciones segunda y tercera 76 y 78,
respectivamente, del cuerpo de la cubierta. Cada pata 90 incluye
también un codo 98 curvado de tal manera que cada segundo extremo 94
de las patas está localizado aguas arriba de cada primer extremo 92
de las patas.
El sistema amortiguador de las vibraciones 12
incluye una pluralidad de brazos 100 y material amortiguador 102.
En una realización, el sistema amortiguador de las vibraciones 12
incluye tres brazos 100. Los brazos 100 del sistema amortiguador de
las vibraciones se extienden entre la envuelta del motor 16 y el
conjunto de cubierta 18. Cada brazo 100 incluye un primer extremo
104, un segundo extremo 106 y un codo curvado 108. Cada primer
extremo de los brazos 104 es adyacente a la envuelta del motor 16 y
cada segundo extremo de los brazos 106 es adyacente al conjunto de
la cubierta 18. Como el codo 108 está curvado, cada segundo extremo
de los brazos 106 está localizado aguas arriba del primer extremo
de los brazos 104. En una realización cada brazo 100 del sistema
amortiguador de las vibraciones tiene un contorno sustancialmente
similar al contorno de cada pata de suspensión de montaje 90, Cada
brazo 100 es más corto que cada pata de suspensión de montaje 90 de
tal modo que cada segundo extremo 106 se monta en contacto con la
segunda porción 76 del cuerpo de la cubierta. Al menos un brazo 100
del sistema amortiguador de las vibraciones está posicionado entre
patas adyacentes de suspensión de montaje 90.
El material amortiguador 102 está unido a cada
segundo extremo de brazo 106, del sistema amortiguador de las
vibraciones, adyacente al conjunto de cubierta 18. En una
realización de ejemplo, el material amortiguador 102 conecta cada
brazo 100 del sistema amortiguador de las vibraciones a cada pata de
suspensión del montaje 90 de tal manera que el material
amortiguador 102 se extienda entre cada segundo extremo de brazo 106
del sistema amortiguador de las vibraciones y cada segundo extremo
94 de la pata de suspensión de montaje. En una realización, del
material amortiguador 102 es un material plástico seleccionado para
absorber las fuerzas de las vibraciones producidas.
En el funcionamiento, el sistema amortiguador de
las vibraciones 12 está unido al conjunto ventilador 10 de tal
manera que al menos un brazo 100 del sistema amortiguador de las
vibraciones se extiende desde la envuelta del motor 16 hasta la
cubierta 70 y está posicionado entre un par de patas adyacentes de
suspensión de montaje 90. En la realización de ejemplo, al menos un
brazo 100 del sistema amortiguador de las vibraciones está
posicionado entre cada par de patas adyacentes de suspensión del
montaje 90. El material amortiguador 102 está unido a cada segundo
extremo 106 de brazo del sistema amortiguador de las vibraciones y
conecta cada brazo 100 del sistema amortiguador de las vibraciones
a cada pata de suspensión de montaje 90 en cada segundo extremo 94
de pata de suspensión del montaje. En una realización, el material
amortiguador 102 es un material plástico que absorbe la energía.
A medida que el ventilador 12 gira, las paletas
del ventilador 40 giran simultáneamente con la porción giratoria 22
de la envuelta del motor. Cuando el motor del ventilador está en
marcha las vibraciones se inducen desde el motor dentro de las
patas de suspensión de montaje 90. En concreto, la pata de
suspensión del montaje 90, unida a la cubierta 70, proporciona una
conexión fija entre el recinto del componente y la cubierta 70 de
tal manera que cualquier energía vibracional torsional generada
durante el funcionamiento se transmite dentro del material
amortiguador 102 del segundo extremo de los brazos. El material
amortiguador 102 absorbe la energía vibracional inducida por el
motor y la combinación del material amortiguador 102 y de los brazos
100 del sistema amortiguador de las vibraciones reducen la energía
vibracional inducida e impiden que tal energía excite el recinto del
componente.
Las figuras 3 y 4 son una vista posterior en
alzado y una vista lateral en alzado, respectivamente, de un
conjunto ventilador 10. El conjunto ventilador 10 incluye un motor
(no mostrado), un control (no mostrado), un ventilador 14, una
envuelta de motor 16, y un conjunto de cubierta 18. El motor y el
control del ventilador están dispuestos dentro de la envuelta del
motor 16 y controlan la energización y el giro del ventilador 14
alrededor de un eje de giro 20.
La envuelta del motor 16 incluye una porción
giratoria 22 y una porción fija o copa de cubierta 24. La porción
fija 24 es sustancialmente cilíndrica e incluye una parte superior
26, una pared lateral 28, y un pestaña inferior (no mostrada). La
pared lateral 28 se extiende sustancialmente perpendicular desde la
parte superior 26 hasta la pestaña inferior. La pestaña inferior se
extiende en sentido radial hacia fuera desde la pared lateral 28 y
permite que la porción fija 24 sea sellable y gire en contacto con
la porción giratoria 22.
El ventilador 14 está unido a la porción
giratoria 22 e incluye una pluralidad de paletas de ventilador 40
que se extienden hacia fuera desde la porción giratoria 22, Cada
paleta de ventilador 40 incluye una raíz 42, unida a la porción
giratoria 22, una punta de ventilador 44, y un cuerpo 46 que se
extiende entre la raíz del ventilador 42 y la punta del ventilador
44. Las paletas 40 están espaciadas con uniformidad en
circunferencia alrededor de la porción giratoria 22. En una
realización, el ventilador 14 es un ventilador de flujo axial.
La porción fija 24 está aguas abajo de la
porción giratoria 22 e incluye una pluralidad de accesorios 60 de
conexión/desconexión de encaje rápido espaciados en circunferencia
alrededor de la pared lateral 28 y que se extienden dentro de la
parte superior de la porción fija 24. Los accesorios 60 de
desconexión de encaje rápido permiten que la porción giratoria 22
de la envuelta del motor encaje con rapidez en la porción fija 24
de la envuelta del motor y también permiten que la humedad se drene
de la envuelta del motor 16 hacia el medio ambiente. En otra
realización, la porción giratoria 22 de la envuelta del motor encaja
con rapidez en la porción fija 24 de la envuelta del motor con un
anillo de retención de 360º (no mostrado).
El conjunto de cubierta 18 se extiende desde la
envuelta del motor 16 y permite que el conjunto ventilador 10 se
monte dentro de un componente (no mostrado) de tal forma que el
conjunto ventilador 10 evite el contacto con el componente. En una
realización, el componente es un conjunto refrigerador. El conjunto
de la cubierta 18 incluye una cubierta 70 y una suspensión de
montaje 72. La cubierta 70 es, en general, circular y está dispuesta
en sentido circunferencial hacia fuera desde la envuelta del motor
16.
La cubierta 70 incluye una primera porción del
cuerpo 74, una segunda porción del cuerpo 76 y una tercera porción
del cuerpo 78. La tercera porción del cuerpo 78 se inclina entre la
primera porción del cuerpo 74 y la segunda porción del cuerpo 76.
La primera porción del cuerpo 74 es sustancialmente una pestaña
planar e incluye una pluralidad de puntos de unión 80 separados en
sentido circunferencial alrededor de la primera porción del cuerpo
74, Los puntos de unión 80 permiten que unos sujetadores (no
mostrados) unan la cubierta 70 a un recinto (no mostrado) y, de
este modo, se monte el conjunto ventilador 10 dentro del componente.
La segunda porción 76 del cuerpo de la cubierta es sustancialmente
cilíndrica y define una diámetro interior 82 mayor que un diámetro
exterior 84 del ventilador 14. En consecuencia, como el diámetro 82
es mayor que el diámetro 84 las paletas del ventilador 40 giran sin
contactar la cubierta 70.
La suspensión del montaje 72 incluye una
pluralidad de patas 90 que se extienden entre la cubierta 70 y la
porción fija 24 de la envuelta del motor. Cada pata 90 incluye un
primer extremo 92 y un segundo extremo 94. Los primeros extremos 92
de las patas son adyacentes a la envuelta del motor 16 y los
segundos extremos 94 de las patas son adyacentes a la cubierta 70.
Cada segundo extremo 94 de las patas incluye una porción ahusada 96
que permite que cada segundo extremo 94 de las patas contacte con la
primera porción 74 del cuerpo de la cubierta mientras que se monte
a nivel en contacto con la segunda y la tercera porciones del cuerpo
76 y 78, respectivamente., Cada pata 90 incluye también un codo 98
curvado de tal manera que cada segundo extremo 94 de las patas está
localizado aguas arriba de cada primer extremo 92 de las patas.
Las patas 90 están dispuestas en pares 200
espaciados con uniformidad alrededor de la cubierta 70. En una
realización, la suspensión de montaje 72 incluye tres pares 200 de
patas 90. Cada par 200 de patas 90 aporta rigidez para sostener el
conjunto ventilador 10. Además, cada par 200 de patas 90 se fabrica
con material amortiguador que absorbe las fuerzas producidas por
vibración. En una realización, el material amortiguador es un
material plástico que absorbe la energía seleccionado para absorber
las fuerzas producidas por vibración.
En la realización de ejemplo, el conjunto de
cubierta 18 y la suspensión de montaje 72 se forman de manera
unitaria y se fabrican con un material amortiguador que absorbe las
fuerzas producidas por vibración. El material amortiguador es un
material plástico que absorbe energía.
Durante el funcionamiento, la amortiguación de
las vibraciones se consigue por medio de las patas 90. Además, dado
que las patas de suspensión del montaje 90 están dispuestas en pares
200, separados con uniformidad alrededor del conjunto de la
cubierta 18 y fabricadas partiendo de un material amortiguador, la
energía vibracional torsional generada durante el funcionamiento,
se amortigua. Por añadidura, las patas 90 proporcionan soporte y
rigidez al conjunto ventilador 10 para reducir los componentes de
vibraciones fuera de fase. Como resultado, durante el
funcionamiento, las vibraciones inducidas por el motor del
ventilador se reducen con la suspensión del montaje 72. Por
ejemplo, las vibraciones inducidas por el motor del ventilador
atraviesan las patas 90 en sentido radial fuera hacia el conjunto
de la cubierta 18, pero antes de que tales vibraciones lleguen a la
cubierta 70, las patas 90 reducen sustancialmente las
vibraciones.
El conjunto ventilador arriba descrito es
efectivo con respecto al coste y de funcionamiento seguro. El
conjunto ventilador incluye un conjunto de cubierta y un sistema
amortiguador de las vibraciones. El conjunto de cubierta permite
que el conjunto ventilador se monte en el recinto de un componente y
el sistema amortiguador de las vibraciones impide que las
vibraciones inducidas por el motor exciten el recinto del
componente. El sistema amortiguador de las vibraciones incluye una
pluralidad de patas que se extienden desde la envuelta del motor e
incluyen material amortiguador para absorber la energía vibracional
inducida por el motor. Cuando está agregado, el sistema
amortiguador de las vibraciones impide que la energía vibracional
inducida por el motor excite de manera adversa el recinto del
componente cuando el ventilador esté funcionando. Como resultado el
conjunto ventilador aportado es de funcionamiento más seguro y más
efectivo con respecto al coste que los conjuntos ventiladores
conocidos.
Aunque esta invención se ha descrito según los
términos de diversas realizaciones concretas, los expertos en la
técnica reconocerán que esta invención se puede practicar con
modificaciones dentro del alcance de la reivindicaciones.
Claims (7)
1. Un procedimiento para reducir las
vibraciones inducidas dentro de un conjunto ventilador (12) mediante
el uso de un sistema para absorber las vibraciones, el conjunto
ventilador incluyendo una envuelta (16) de motor, un ventilador
(12) que incluye una pluralidad de paletas (40) que se extienden
desde la envuelta del motor, y un conjunto de cubierta que incluye
una cubierta (70) y una suspensión de montaje (90), el sistema
incluyendo una pluralidad de miembros (100), dicho procedimiento
caracterizado por:
unir los miembros del sistema (100) al conjunto
ventilador (10) para reducir excitaciones de vibración dentro del
conjunto de cubierta (18), en el que dicha pluralidad de miembros se
extiende entre dicha envuelta (16) del motor y dicha cubierta del
conjunto ventilador (70);
proporcionar material amortiguador (102) a al
menos un miembro del sistema, y
hacer funcionar el ventilador.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la etapa de unir los miembros del sistema (90) comprende
además la etapa de unir los miembros del sistema entre la envuelta
del motor (16) y la cubierta (18) del conjunto ventilador.
3. Un procedimiento según la reivindicación 2,
en el que dicha etapa de proporcionar material comprende además la
etapa de fijar material amortiguador (102) a cada miembro del
sistema (90).
4. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que cada miembro del sistema (90) incluye un primer extremo
(92) adyacente a la envuelta del motor (16) y un segundo extremo
(94) adyacente a la cubierta (18) del conjunto ventilador, dicho
procedimiento comprendiendo además la etapa de fijar material
amortiguador (102) al segundo extremo de, al menos, un miembro del
sistema.
5. Un conjunto ventilador (10) que
comprende:
un ventilador (12) que comprende una pluralidad
de paletas (40);
una envuelta del motor (16), dicha pluralidad de
paletas (40) extendiéndose en sentido radial hacia fuera desde
dicha envuelta del motor (16), caracterizado por:
un conjunto de cubierta (18) que comprende una
cubierta (70) y una suspensión de montaje (90); y
un sistema que comprende una pluralidad de
primeros miembros (100) agregados a dicho conjunto ventilador y
configurados para reducir las excitaciones de las vibraciones dentro
de dicho conjunto de cubierta (18), en el que dicha pluralidad de
primeros miembros se extiende entre dicha envuelta del motor (16) y
dicha cubierta (70) del conjunto ventilador.
6. Un conjunto ventilador (10) según la
reivindicación 5, en el que dicha pluralidad de primeros miembros
(90) se extiende entre dicha envuelta del motor (16) y dicha
cubierta (18) del conjunto ventilador.
7. Un conjunto ventilador (10) según la
reivindicación 6, en el que dicho sistema (12) comprende además
material amortiguador (102) agregado a dicho conjunto
ventilador.
Applications Claiming Priority (2)
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