一种大流量轻量化轴流风机

文档序号:482853 发布日期:2022-01-04 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种大流量轻量化轴流风机 (Large-traffic lightweight axial fan ) 是由 李诗徉 蒋洪涛 叶豪杰 祁忠祥 张子澄 于 2021-11-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种大流量轻量化轴流风机,包括外壳;内壳,位于所述外壳内侧且中心线与所述外壳中心线重合;导叶叶片,设有多个,多个所述导叶叶片环绕所述内壳间隔设置,且所述导叶叶片一端与外壳连接,另一端与内壳连接;叶轮,可转动设于所述外壳内,且位于多个所述导叶叶片的进风一侧;驱动部件,包括定子组件及转子组件,所述定子组件、转子组件均位于所述内壳内侧,且所述转子组件与叶轮相关联以驱动叶轮转动。本发明通过本发明中内壳与多个导叶叶片组成传统风机的导叶结构,并且内壳与驱动部件组合形成电机结构,简化风机的结构,且大幅度减少风机的重量,适用于极端轻量化的场合,并且导叶叶片作为内壳的散热筋,提高散热性能。(The invention discloses a large-flow lightweight axial flow fan, which comprises a shell; the inner shell is positioned on the inner side of the outer shell, and the center line of the inner shell is superposed with the center line of the outer shell; the guide vane blades are arranged around the inner shell at intervals, one end of each guide vane blade is connected with the outer shell, and the other end of each guide vane blade is connected with the inner shell; the impeller is rotatably arranged in the shell and is positioned on the air inlet side of the guide vane blades; and the driving component comprises a stator component and a rotor component, the stator component and the rotor component are both positioned inside the inner shell, and the rotor component is associated with the impeller to drive the impeller to rotate. According to the invention, the guide vane structure of the traditional fan is formed by the inner shell and the guide vane blades, and the inner shell and the driving part are combined to form the motor structure, so that the structure of the fan is simplified, the weight of the fan is greatly reduced, the fan is suitable for extremely light occasions, and the guide vane blades are used as heat dissipation ribs of the inner shell, so that the heat dissipation performance is improved.)

一种大流量轻量化轴流风机

技术领域

本发明属于风机技术领域,尤其是涉及一种大流量轻量化轴流风机。

背景技术

风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。现代风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却。

风机是车辆冷却系统的关键部件之一,其运行状态对于车辆性能有关键的影响,也和安全相关。在极端轻量化的应用场合,如军用车、坦克的冷却散热,因车辆的额载有限,对风机的重量要求非常严格,然而传统风机在7KW功率下重量高达150kg,体积较大;若减少风机的重量,其功率受限而影响冷却散热性能。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足,提供一种大流量轻量化轴流风机。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种大流量轻量化轴流风机,包括

外壳;

内壳,位于所述外壳内侧且中心线与所述外壳中心线重合;

导叶叶片,设有多个,多个所述导叶叶片环绕所述内壳间隔设置,且所述导叶叶片一端与外壳连接,另一端与内壳连接;

叶轮,可转动设于所述外壳内,且位于多个所述导叶叶片的进风一侧;

驱动部件,包括定子组件及转子组件,所述定子组件、转子组件均位于所述内壳内侧,且所述转子组件与叶轮相关联以驱动叶轮转动。

可选的,所述定子组件固设于所述内壳内壁上。

可选的,所述定子组件套设于所述转子组件,所述转子组件连接有输出轴,所述输出轴至少部分穿出于所述内壳并与叶轮连接。

可选的,所述定子组件包括定子铁芯及绕设在所述定子铁芯上的定子绕组,所述转子组件包括转子铁芯及设于所述转子铁芯上的永磁体。

可选的,所述叶轮包括叶轮盘和叶轮叶片,所述叶轮盘套设于所述输出轴且与所述输出轴止转连接,所述内壳的外径与所述叶轮盘的外径相同。通过以上设置,使得气流在从叶轮流动至内壳表面的过程中减少风压损失。

可选的,所述内壳朝向所述叶轮一端设有前端盖,所述内壳远离所述叶轮一端设有后端盖,所有前端盖、后端盖及内壳合围成容纳腔,所述转子组件及定子组件位于容纳腔内。

可选的,所述前端盖与所述内壳一体铸造成型,所述后端盖与所述内壳可拆卸连接。通过前端盖与内壳一体铸造成型,使得风机结构紧凑,减少风机的整体体积。

可选的,所述转子组件两端分别连接有侧板,所述侧板和输出轴止转连接。通过以上结构设置,对转子组件进行保护,避免转子组件受碰撞损伤。

可选的,所述输出轴上设有第一扩径部,所述转子组件朝向所述叶轮一端与第一扩径部抵接,所述输出轴上还连接有限位套,所述限位套与转子组件远离叶轮一端抵接。

可选的,所述限位套与转子铁芯之间还设有套设于所述输出轴的止动垫圈,所述止动垫圈具有与所述输出轴相配合的内止动耳及至少一个与所述限位套相配合的外止动耳。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

1、本发明中内壳与多个导叶叶片组成传统风机的导叶结构,并且内壳与驱动部件组合形成电机结构,使得内壳既作为导叶盘,又作为驱动部件的壳体,将传统风机上使用的电机与导叶相结合,简化风机的结构,且大幅度减少风机的重量,适用于极端轻量化的场合,如军用车、军用坦克的冷却散热,通过减小风机重量,使得军用车、军用坦克在相同的额载条件下可以放置更多其他物品,如武器、弹药;

2、本发明采用导叶叶片作为内壳的散热筋,并且经测试,本发明风机工作状态下的叶轮出风风速可达到20-40m/s,高速气流经过内壳表面,将驱动部件产生的热量快速带走,提高散热性能,并且减少驱动部件的相应散热装置;另外,叶轮产生的高速气流直接吹在内壳表面,散热的同时不会造成风压损失;

3、本发明中内壳通过导叶叶片固定于外壳上,进而对驱动部件进行固定,相较于传统的通过法兰盘连接固定的电机,本发明通过导叶叶片作为内壳的结构支撑,进而支撑驱动部件,提高结构强度,使得风机运行更加稳定;使得导叶叶片不仅作为内壳的结构支撑,且同时提高对内壳的散热效果,使得风机整体结构更加紧凑,进一步降低风机的整体重量。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明另一视角的立体图。

图3为图1的剖视立体图。

图4为图3中A处的放大图。

图5为图3中B处的放大图。

图6为图1中外壳、内壳及导叶的立体图。

图7为图1中限位套和止动垫圈配合的爆炸图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

参考图1-3,一种大流量轻量化轴流风机,包括外壳11、内壳12、导叶叶片13、叶轮20及驱动部件30;所述外壳11设为筒状,且该外壳11两端分别具有连接法兰111,便于风机的安装;两个连接法兰111之间还连接有加强筋112,提高外壳11的强度;所述内壳12位于外壳11内侧且中心线与所述外壳11中心线重合,所述内壳12与外壳11通过多个导叶叶片13连接;多个导叶叶片13环绕所述内壳12设置,所述导叶叶片13一端与内壳12焊接,另一端与外壳11焊接,从而内壳12通过导叶叶片13固定于外壳11上;所述叶轮20可转动设于外壳11内,且位于多个导叶叶片13的进风一侧;所述驱动部件30与内壳12、叶轮20相关联,用于驱动叶轮20相对外壳11转动,该驱动部件30包括定子组件31及转子组件32,所述定子组件31、转子组件32均位于所述内壳12内侧,且所述转子组件32与叶轮20相关联以驱动叶轮20转动。

参考图2,在一些实施例中,所述驱动部件由定子组件31、转子组件32及输出轴33组成,所述定子组件31套设于转子组件32,所述转子组件32连接有输出轴33,所述输出轴33至少部分穿出于所述内壳12并与叶轮20连接,输出轴33转动带动叶轮20旋转,并且所述定子组件31固设于内壳12内壁上,以内壳12作为驱动部件的壳体。

参考图2,在一些实施例中,所述定子组件31包括定子铁芯311及绕设在所述定子铁芯311上的定子绕组312,定子绕组312产生磁场作用于转子组件形成磁电动力旋转扭矩,使得转子组件32相对定子组件转动;所述转子组件32包括转子铁芯321及设于所述转子铁芯321上的永磁体(未图示),所述定子铁芯311与输出轴33连接。本发明中通过定子组件31、转子组件32、内壳12及输出轴33组成传统定义上的永磁电机,具有功率密度高的特点,产生相同功率条件下的体积小于异步电机,适用于安装空间受限的场合;当然,于其他实施例中,定子组件31、转子组件32可采用其他类型电机的工作模式布置,并不限于永磁电机。

本发明中内壳12与多个导叶叶片13组成传统风机的导叶结构,并且内壳12与驱动部件30组合形成电机结构,使得内壳12既作为导叶盘,又作为驱动部件30的壳体,将传统风机上使用的电机与导叶相结合,简化风机的结构,且大幅度减少风机的重量,适用于极端轻量化的场合,如军用车、军用坦克的冷却散热,通过减小风机重量,使得军用车、军用坦克在相同的额载条件下可以放置更多其他物品,如武器、弹药;同时导叶叶片13作为内壳12的散热筋,并且经测试,本发明风机工作状态下的叶轮20出风风速可达到20-40m/s,高速气流经过内壳12表面,将驱动部件30产生的热量快速带走,提高散热性能,并且减少驱动部件30的相应散热装置,进一步降低风机的整体重量;叶轮20产生的高速气流直接吹在内壳12表面,散热的同时不会造成风压损失;另外,内壳12通过导叶叶片13固定于外壳11上,进而对驱动部件30进行固定,相较于传统的通过法兰盘连接固定的电机,本发明通过导叶叶片13作为内壳12的结构支撑,进而支撑驱动部件30,提高结构强度,使得风机运行更加稳定。

参考图2-5,在一些实施例中,所述内壳12朝向所述叶轮20一端设有前端盖121,所述内壳12远离所述叶轮20一端设有后端盖122,所有前端盖121、后端盖122及内壳12合围成容纳腔,所述转子组件32、定子组件31位于容纳腔内,对转子组件32和定子组件31进行保护;所述前端盖121与所述内壳12一体铸造成型,使得风机结构紧凑,输出轴33可转动穿设于前端盖121;当然,于其他实施例中,所述前端盖121与内壳12通过螺栓可拆卸连接;所述后端盖122与内壳12通过螺栓可拆卸连接,方便转子组件32、定子组件31及输出轴33放入内壳12内。所述输出轴33远离叶轮20一端通过第一轴承41安装于后端盖122上,且所述输出轴33通过第二轴承42与前端盖121连接,由前端盖121和及后端盖122对输出轴33进行支撑。

参考图2-4,在一些实施例中,定子绕组312通过线缆连接电源,所述后端盖122上设有供线缆穿过的通线孔1221,所述通线孔1221上连接有与线缆相配合的防水接头14,提高防水性能;该防水接头14为常规技术,其结构不再赘述。

参考图3和图5,在一些实施例中,所述输出轴33上设有沿径向设置有第一扩径部331,所述转子铁芯321两端分别连接有侧板34,侧板34和输出轴33通过键连接以和输出轴33止转配合;靠近叶轮20一侧的侧板34与第一扩径部331抵接,从而对转子铁芯321进行快速定位,提高装配效率;所述输出轴33上还螺接有限位套35,所述限位套35与远离叶轮20一侧的侧板34抵接,从而对转子铁芯的位置进行限定,防止转子铁芯321移位;通过设置侧板34,避免转子铁芯321直接与第一扩径部331及限位套35接触,对转子铁芯进行保护。

参考图3、图4和图7,在一些实施例中,所述限位套35与远离叶轮20一侧的侧板34之间还设有止动垫圈36,所述止动垫圈36设为环形且套设于输出轴33,该止动垫圈36具有内止动耳361及至少一个外止动耳362,所述内止动耳361位于止动垫圈36的内环处,可卡入至开设于输出轴33侧壁上的键槽,实现止动垫圈36与输出轴33的止转配合;所述外止动耳362位于止动垫圈36的外环处,所述限位套35外壁上设有至少一个可供外止动耳362卡入的限位槽351,外止动耳362与限位槽351配合实现限位套35与止动垫圈36的止转配合;通过止动垫圈36的间接传递,防止限位套35相对输出轴33转动造成转子铁芯321相对输出轴33移位,提高转子的稳固性。

具体的,参考图3-6,所述后端盖122上设与第一轴承41相配合的第一安装位1222,所述第一安装位1222设为环形,由后端盖122朝向叶轮20方向延伸形成,第一轴承41外圈与第一安装位1222过盈配合,且第一轴承41外圈远离叶轮20一端与后端盖122抵接;所述输出轴33上设有第一台阶面332,第一轴承41套设于输出轴33且其内圈与第一台阶面332相接,第一台阶面332与第一安装位1222配合对第一轴承41进行固定,装配便捷。所述前端盖121上设有与第二轴承42相配合的第二安装位1211,所述第二安装位1211设为环状结构,由前端盖121沿输出轴33的轴向延伸形成,第二轴承42外圈与第二安装位1211过盈配合,第二轴承42外圈朝向叶轮20一端与前端盖121抵接,且该第二轴承42内圈远离叶轮20一端与第一扩径部331抵接,第二安装位1211与第一扩径部331配合对第二轴承42进行固定,装配便捷;所述前端盖121朝向叶轮20一侧设有多个加强板1212,多个加强板1212沿前端盖121周向间隔设置,且该加强板1212靠近前端盖121轴心一端与第二安装位1211相连;另外,所述输出轴33上还设置有卡簧43,所述卡簧43与第二轴承42内圈朝向叶轮20一端抵接以提高第二轴承42的固定效果。

参考图5,在一些实施例中,所述第二安装位1211朝向叶轮20一侧设有第三安装位1213,该第三安装位1213设有与输出轴33配合的旋转密封圈44,隔绝水分或杂质,该旋转密封圈44为常规密封结构,不再赘述。

参考图1,在一些实施例中,所述叶轮20包括叶轮盘21和叶轮叶片22,所述叶轮盘21套设于所述输出轴33且与所述输出轴33止转连接,所述内壳12的外径与所述叶轮盘21的外径相同,减少风压损失;所述叶轮盘21具有和叶轮叶片22相连的外圈211及套设于所述输出轴33的内圈212,所述内圈212与外圈211之间通过幅板213连接;所述幅板213上沿内圈212周向间隔设置多个筋条214,所述筋条214设为柱体且沿幅板213径向设置,该筋条214一端与内圈212相连,另一端与外圈211相连,提高叶轮盘21的结构强度。

参考图3、图5,在一些实施例中,所述输出轴33上设有第二扩径部333,所述内圈212靠近后端盖122一端与第二扩径部333抵接以对叶轮20快速定位;所述输出轴33远离后端盖122一端螺接有轴头螺母51,该轴头螺母51与第二扩径部333配合叶轮20进行固定,拆装方便。

以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

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