[發明專利]軸流式風機葉輪

有效

• 申請號: 201710999923.6
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107989826B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·內夫;克里斯蒂安·蓋爾
• 申請（專利權）人: 曼卡車和巴士股份公司
• 主分類號: F04D29/32
• 分類號: F04D29/32
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

本發明涉及一種尤其是用于機動車輛發動機的散熱器的軸流式風機葉輪(102)。軸流式風機葉輪(102)包括：環狀圈(108)，其具有多個轉子葉片(104)的；和輪轂(112)，其具有與驅動軸連接或能夠連接的內圈(114)以及沿著輪轂(112)的外周邊(118)的與內圈(114)和環狀圈(108)連接以用于傳遞轉矩的連接面。輪轂(112)在內圈(114)與外周邊(118)之間具有通孔(120)。在環狀圈(108)內部以不能旋轉的方式布置在軸流式風機葉輪(102)上的至少一個元件(117；126；138)被設計成用于在軸流式風機葉輪(102)旋轉時保持軸向方向上的壓力差。

技術領域

本發明涉及軸流式風機葉輪。尤其涉及用于機動車輛發動機的散熱器的軸流式風機葉輪以及安裝有所述軸流式風機葉輪的商用車輛。

背景技術

為了將環境空氣供應到制冷循環中的散熱器，例如在流動方向上在散熱器的后方設置有用于產生負壓的軸流式風機葉輪。根據環境溫度和制冷功率，軸流式風機葉輪的風機輪轂必須向軸流式風機葉輪的轉子葉片傳遞相當多的機械功率，該功率在商用車輛產業內可以大于10kW。由此，在風機輪轂中出現高的離心力，并且在傳送功率及旋轉速度變化的情況下出現大的剪切力。

文獻EP1519052B1描述了一種軸流式風機葉輪，該軸流式風機葉輪的輪轂面包括具有可移動的穿孔板的機構。當軸流式風機葉輪旋轉時，穿孔板封閉輪轂面。當風機關閉時，通過預載荷部分地打開輪轂面。

然而，集成在旋轉的風機輪轂中的具有可移動部件(特別具有相對于風機輪轂在旋轉方向上可移動的穿孔板)的機構消弱了軸流式風機葉輪的功效操作。該機構的附加旋轉質量增加了軸流式風機葉輪的功率消耗，并因此增加了燃料消耗。此外，集成在在風機輪轂中的機構受到所述的作用力中并且可能由于污垢而在空氣流中阻塞。為了減小旋轉質量，原則上可以為風機輪轂提供永久性開口。然而，在散熱器側形成的負壓由于開口而減小。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種例如在商用車輛產業中能夠滿足負載要求的更節能的軸流式風機葉輪。

該目的通過根據獨立權利要求的軸流式風機葉輪以及配備有所述軸流式風機葉輪的機動車輛來實現。有益的實施例和應用是從屬專利權利要求的主題，并將在下面參照附圖進一步詳細解釋。

根據本發明的一個方面，提供了一種特別地用于機動車輛發動機的散熱器的軸流式風機葉輪。軸流式風機葉輪包括：環狀圈，其具有多個轉子葉片；以及輪轂，其具有與驅動軸連接或能夠連接的內圈，并具有沿著輪轂的外周邊的與內圈和環狀圈連接以用于傳遞轉矩的連接面。輪轂在內圈和外周邊之間具有通孔。在環狀圈內部以不能旋轉方式布置在軸流式風機葉輪上的至少一個元件被設計為用于在軸流式風機葉輪旋轉時保持軸向方向上的壓力差。

轉子葉片可以從環狀圈徑向地向環狀圈外部延伸。轉子葉片可以驅動空氣流。至少一個元件可以防止空氣流在輪轂的周邊中(例如在外周邊內)的再循環(也被稱為回流)。

由于至少一個元件以不能旋轉的方式(特別是以沒有相對于輪轂的相對運動的方式)布置在軸流式風機葉輪上，所以軸流式風機葉輪的實施例可以滿足商用車輛產業中的負載和功率要求。可替代地或可附加地，由于通孔的緣故，可以減小輪轂的旋轉質量，以便特別地在改變旋轉速度的情況下減小所需的驅動功率。

至少一個元件可以防止空氣經由通孔的壓力平衡或壓力降低。在這種情況下，例如由于至少一個元件不參與(經由連接面從內圈到環狀圈的)轉矩傳遞，所以至少一個元件可被設計成沒有或者不對輪轂的旋轉質量做出顯著貢獻。

沿著外周邊的連接面可以通過外圈和/或沿著外周邊的圈部段來實現。外圈可以周向地閉合。圈部段可以彼此間隔開。連接面可以布置在軸流式風機葉輪或輪轂的旋轉平面上。

外周邊(例如外圈和/或者圈部段)可以布置在環狀圈的徑向內側。內圈可以布置在外周邊的徑向內側。內圈和環狀圈之間的轉矩傳遞可以僅通過連接面進行。