[實用新型]高效、低噪、特高比轉速電機用離心風扇

有效

• 申請號: 201420721260.3
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN204327581U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 趙強;孔德滿;曲振業;張運生;李靜婭;王曉俊
• 申請（專利權）人: 南陽防爆集團股份有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D29/30;F04D29/66
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;朱俊峰

技術領域

????本實用新型屬于電機技術領域，具體涉及一種高效、低噪、特高比轉速電機用離心風扇。

背景技術

風扇是電機通風系統的壓頭元件，它與轉子旋轉的壓頭作用共同維持電機所需風量，對電機進行冷卻。電機風扇的設計和選型直接影響著電機的溫升、效率和噪聲等性能指標，由于電機通風結構的多樣性和特殊性，常規的軸流風扇或離心風扇選型往往無法滿足電機性能指標需求。例如箱式電機外風路冷卻系統，需求軸向進風，徑向出風的空冷風扇，根據電機通風散熱和外風路風阻系數確定風量和風壓參數，需選型比轉速為32的風扇，按照比轉速選型，此風扇屬于典型的流量系數大，壓力系數小軸流風扇選型范圍，由于軸流風扇軸向進出風，沖擊風罩，風路不暢，出現較大渦流損失，導致風扇效率低下，氣動噪聲偏高，無法滿足電機性能需求，故必須選擇軸向進風，徑向出風的空冷離心風扇；比轉速為32的離心風扇已超出常規離心風扇比轉速16的界限，對于這種流量系數大，壓力系數小的特高比轉速離心比轉速在國內并不多見，國內通常選用雙吸離心風扇，其結構復雜，安裝維護不方便，由于受空間位置限制，往往無法達到理想需求，故有必要設計開發一種高效、低噪、特高比轉速的離心風扇以滿足電機性能需求。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種高效、低噪、特高比轉速電機用離心風扇，該風扇可為電機冷卻系統提供較低的壓力和較大的風量，以滿足電機效率、溫升和噪聲等性能指標。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：高效、低噪、特高比轉速電機用離心風扇，包括前蓋板、后蓋板和扇葉，所述前蓋板和后蓋板前后對應開設有槽孔，槽孔沿前蓋板和后蓋板的周向對應并均勻設置若干個，扇葉設在前蓋板和后蓋板相對應的槽孔之間，前蓋板中部為進風口，前蓋板和后蓋板之間的外周邊緣為出風口，后蓋板中部設有軸套；扇葉的單圓弧翼型半徑為250-300mm，扇葉進口安裝角為20-25°，扇葉出口安裝角為15-20°，氣流進口沖角為-3°，氣流出口落后角為2°，輪轂比為0.7。

所述扇葉的單圓弧翼型半徑為280mm，扇葉進口安裝角為23°，扇葉出口安裝角為19°。

采用上述技術方案，扇葉嵌入前蓋板和后蓋板的槽孔內，以提高扇葉的焊接分度精度，避免焊接過程中誤差，增強風扇的機械強度。扇葉氣動設計基于S1、S2流面理論，以葉輪輪轂比為、扇葉進口安裝角（葉型前緣中線切線與圓周方向之夾角）、扇葉出口安裝角（葉型后緣中線切線與圓周方向之夾角）、扇葉的單圓弧翼型半徑、氣流進口沖角為和氣流出口落后角等參數為設計變量，由于特高比轉速離心風扇的流量系數特別大，故輪轂比初步設計達到0.7左右；扇葉進口安裝角由氣動設計理論可知，扇葉進口直徑與扇葉進口安裝角具有一定反比例函數關系，扇葉進口直徑較大，故進口安裝角應較小；扇葉出口安裝角：因為扇葉進口直徑與葉輪直徑之比較大，如果出口安裝角設計較大，其葉道長度較短就容易引起當量擴張角過大，容易引起邊界層分離，效率下降，故風扇的出口安裝角遠小于常規風扇的安裝角。扇葉數應適當多一些，但不能太多，扇葉數太多會使壓力提高，并且過多的扇葉會增加沿程阻力損失和葉道進口阻力，從而使效率下降。在確定初始的設計思路和方案后運用CFD流場數值模擬技術進行仿真分析，湍流模型采用RNG-κ-ξ，進行反復的優化設計和分析驗證。本實用新型將上述參數設計為：葉輪輪轂比為0.7、扇葉進口安裝角為23°、扇葉出口安裝角為19°、扇葉的單圓弧翼型半徑為280mm、氣流進口沖角為-3°和氣流出口落后角為2°等參數為設計變量。

綜上所述，本實用新型具有以下技術效果：

本實用新型基于S1、S2流面理論和最先進有效的CFD流場分析技術，設計的扇葉氣動性能優良，經試驗，全壓效率高達82%以上，有效降低了電機的機械損耗，同時通過試驗驗證，使用該風扇的電機整機噪聲下降了2dB，滿足了電機低噪聲要求。

本實用新型屬于單向后向型離心風扇，其結構包括扇葉、前蓋板和后蓋板，其中前蓋板和后蓋板沖壓成型后激光切割槽孔，扇葉嵌入槽孔內，提高了扇葉的焊接分度精度，避免焊接過程中誤差，增強了風扇的機械強度。

本實用新型結構緊湊，安裝維護方便，不受空間位置限制，通過相似轉化或扇葉數的增減，可以滿足較大范圍的電機用風扇需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的左視圖。

具體實施方式