[發(fā)明專利]一種具有外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪的冷卻風(fēng)機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010734777.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN111692105A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈小章;翟方志;張加貝;劉夢(mèng)安;王藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南聯(lián)誠(chéng)軌道裝備有限公司
• 主分類號(hào): F04D17/16
• 分類號(hào): F04D17/16;F04D25/08;F04D29/22;F04D29/02;F04D29/42;H02K7/14;B29C70/44;B29C70/54;B61D27/00
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43105
• 代理人: 肖美哲;肖琦

本發(fā)明提供一種具有外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪的冷卻風(fēng)機(jī)，其包括碳纖維離心葉輪、玻璃纖維進(jìn)風(fēng)道、外轉(zhuǎn)子電機(jī)及鋁合金機(jī)殼等組成，外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪及機(jī)車空調(diào)用的輕量化冷卻風(fēng)機(jī)，所述的碳纖維離心葉輪和外轉(zhuǎn)子電機(jī)通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)，形成了外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪；所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子通過(guò)螺栓安裝于鋁合金機(jī)殼的后側(cè)板上；所述的玻璃纖維進(jìn)風(fēng)道安裝于鋁合金機(jī)殼和碳纖維離心葉輪之間，主要用于導(dǎo)流作用，在使用時(shí)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪，玻璃鋼進(jìn)風(fēng)道等的設(shè)計(jì)，外轉(zhuǎn)子電機(jī)的負(fù)載小和可靠性高，機(jī)車空調(diào)風(fēng)機(jī)的整機(jī)質(zhì)量輕，流體效率高，安裝檢修方便等的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通風(fēng)冷卻設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪的冷卻風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

空調(diào)是用于軌道交通機(jī)車調(diào)節(jié)空氣性能，是軌道交通交流傳動(dòng)機(jī)車的關(guān)鍵設(shè)備之一。空調(diào)工作時(shí)，它的內(nèi)部將產(chǎn)生大量的熱量，為了防止空調(diào)過(guò)熱損壞，保證交流電力機(jī)車的正常運(yùn)行，需要采用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)給空調(diào)強(qiáng)迫散熱，離心風(fēng)機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵部件。另外，隨著軌道交通節(jié)能降耗和可靠性的要求越來(lái)越高，對(duì)其裝備輕量化及可靠性的要求越來(lái)越高。對(duì)空調(diào)離心風(fēng)機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)主要有三種方法，第一是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，目前空調(diào)離心風(fēng)機(jī)均采用的薄壁結(jié)構(gòu)，且軌道交通裝備對(duì)振動(dòng)及可靠性的要求非常高，因此在現(xiàn)有空調(diào)離心風(fēng)機(jī)下，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化空間較小；第二是采用強(qiáng)度比高的纖維復(fù)合材料代替原有的金屬材料。目前，機(jī)車空調(diào)離心風(fēng)機(jī)采用鋁合金葉輪和鋼材機(jī)殼組成，對(duì)于風(fēng)機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)，葉輪減重至關(guān)重要，葉輪越輕，不但可以實(shí)現(xiàn)葉輪本身的輕量化，而且可以減少風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，降低風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，提高風(fēng)機(jī)軸承等關(guān)鍵部件的可靠性；另外現(xiàn)有的外轉(zhuǎn)子電機(jī)的側(cè)面引線方式，側(cè)面引線將電源線在機(jī)殼內(nèi)部通過(guò)鐵絲固定，容易與旋轉(zhuǎn)葉輪干涉，安全性差，而且維護(hù)檢修不便等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在現(xiàn)有的鋁合金外轉(zhuǎn)子離心葉輪的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種高強(qiáng)度比的碳纖維復(fù)合材料外轉(zhuǎn)子離心葉輪，集成于外轉(zhuǎn)子電機(jī)，采用后端引線方式，用于具有高性能的電力機(jī)車空調(diào)散熱的輕量化離心風(fēng)機(jī)中，滿足電力機(jī)車輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，并可有效地提升風(fēng)機(jī)的可靠性和安全性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪的冷卻風(fēng)機(jī)，其特征在于，包括離心葉輪、進(jìn)風(fēng)道、外轉(zhuǎn)子電機(jī)及機(jī)殼組合形成了系統(tǒng)集成機(jī)車空調(diào)用的輕量化冷卻風(fēng)機(jī)，所述的碳纖維離心葉輪和外轉(zhuǎn)子電機(jī)通過(guò)第一緊固件連接，形成了外轉(zhuǎn)子碳纖維離心葉輪；所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子通過(guò)第二緊固件安裝于機(jī)殼的后側(cè)板上；所述的機(jī)殼包括法蘭板、安裝板、出口側(cè)板、蝸殼板、弧形板、前側(cè)板、內(nèi)擋板、后側(cè)板等；所述的進(jìn)風(fēng)道安裝于機(jī)殼和離心葉輪之間，用于導(dǎo)流作用。

進(jìn)一步地，離心葉輪為碳纖維離心葉輪、進(jìn)風(fēng)道為玻璃纖維進(jìn)風(fēng)道、機(jī)殼為鋁合金機(jī)殼。

進(jìn)一步地，所述的離心葉輪由前輪盤、葉片和后輪盤連接而成，所述的前輪盤、葉片和后輪盤-采用T300碳纖維±45°預(yù)浸料布材料制造，纖維層的厚度為0.2~0.4mm，前輪盤和葉片的厚度為2~3mm，后輪盤的厚度優(yōu)先2~4mm。

進(jìn)一步地，前輪盤設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以提高風(fēng)機(jī)效率。

進(jìn)一步地，所述的進(jìn)風(fēng)道厚度為2~3mm，采用270g玻璃纖維±45°預(yù)浸料布材料制造，纖維層的厚度為0.2~0.4mm。

進(jìn)一步地，所述的離心葉輪的葉片上下邊緣處均設(shè)計(jì)有凸臺(tái)和，所述的前輪盤和后輪盤上開設(shè)有與葉片的第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)適配的槽口，葉片通過(guò)第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)裝配進(jìn)前輪盤和后輪盤的槽口中實(shí)現(xiàn)離心葉輪整體穩(wěn)定組裝。

進(jìn)一步地，所述的葉片的進(jìn)口角度B1為20°～24°、出口角度B2為34°～37°；葉片進(jìn)口寬度c為78～85mm、出口寬度d為55～65mm；前輪盤設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，半徑R為7～10mm，寬度h為10-15mm。