一种紧凑型风机的制作方法

专利2022-11-15  60


本实用新型属于飞机(含直升机)环控、机载吊舱、船舶舱内通风等系统技术领域,具体涉及一种紧凑型的风机结构。



背景技术:

风机是一种用于输送气体的机械,被广泛应用于航空航天、船舶通风、电子设备冷却领域,从能量转换的观点来看,风机是把原动机的机械能转换为气体的动能和压强能的机械,保证工质克服流动的阻力,保证相应系统/设备工作正常。

随着系统集成技术的快速发展,受系统体积、重量等因素影响,对风机设计提出了更高要求,要求风机结构紧凑、重量轻、噪声低。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种紧凑型风机的结构,以解决风机结构紧凑、重量轻、噪声小的使用需求问题。

本实用新型通过如下技术方案实现:

一种紧凑型风机,包括,

相连接的进风管和出风管,沿着风机轴线且从进风到出风方向所述进风管的轴向垂直截面呈渐扩结构,所述出风管的轴向垂直截面呈渐缩结构,且进风管和出风管形成的机匣线由机匣线坐标点的连线确定;

驱动电机,所述驱动电机置于进风管和出风管形成的风道内,驱动电机尾部为导流锥结构,驱动电机的壳体上设置有静子导叶,驱动电机壳体形成的轮毂线由轮毂线坐标点的连线确定,上述机匣线和轮毂线形成的风道有效降低了噪声辐射;

子午加速叶轮,所述子午加速叶轮采用直叶片,造型设计采用基于z-θ流面的叶型中弧线方法,子午加速叶轮与驱动电机的输出轴连接;

套管,所述套管的一端与驱动电机的壳体连接,另一端位于出风管上的连接座内,套管内为电连接器插座。

进一步,所述子午加速叶轮的叶片压力面和吸力面各包括五条截面线,且截面线由坐标值连线确定。

进一步,所述子午加速叶轮通过自锁螺母固定连接在驱动电机的输出轴上,且与子午加速叶轮与输出轴之间通过传动键进行力矩传递。

进一步,所述驱动电机通过90°沉头螺钉分别与进风管和出风管连接。

进一步,所述电连接器插座压紧套管后通过圆柱头螺钉与出风管固定连接。

优选的,风机转速为17000r/min~21000r/min,子午加速叶轮叶片数为9,静子导叶叶片数为22。

优选的,所述静子导叶为naca65翼型。

本紧凑型风机体积小,重量轻,噪声小,可以广泛应用于需要通风散热的各个领域。

与现有技术相比,本实用新型提供了一种紧凑型的风机结构,该风机结构体积小、重量轻、噪声小,适用于风量100kg/h~120kg/h,风压1.0kpa~1.5kpa的性能需求,可以广泛应用于需要通风散热的各个领域。

附图说明

图1是本实用新型的风机内部结构组成图;

图2和图3是本实用新型外形图;

图4是本实用新型中叶轮叶片结构图;

图5和图6是叶片截面线示意图;

图7和图8是静子导叶结构图;

图中,1-自锁螺母;2-传动键;3-子午加速叶轮;4-进风管;5-90°沉头螺钉;6-出风管;7-静子导叶;8-驱动电机;9-套管;10-电连接器插座;11-圆柱头螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明,但不应就此理解为本实用新型所述主题的范围仅限于以下的实施例,在不脱离本实用新型上述技术思想情况下,凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更,均包括在本实用新型的范围内。

如图1~图4所示,一种紧凑型风机,其结构包括自锁螺母1,传动键2,子午加速叶轮3,进风管4,90°沉头螺钉5,出风管6,静子导叶7,驱动电机8,套管9,电连接器插座10和圆柱头螺钉11。根据通风机理论,计算紧凑型风机子午加速叶轮3、静子导叶7、驱动电机8、进风管4、出风管6的结构尺寸,绘制各零件的三维图,完成紧凑型风机结构设计。

根据表一中子午流道的机匣线和轮毂线坐标绘制进风管4、出风管6和驱动电机8壳体,如图1所示装配在一起,获得了本实施例中的紧凑型风机。子午加速叶轮3安装在驱动电机8的输出轴上,通过传动键2传递力矩,驱动电机8的壳体与静子导叶7采用一体化设计,驱动电机8安装在风道内,与进风管4和出风管6采用90°沉头螺钉5连接固定,驱动电机8的线缆位于套管9内,并将套管9安装在出风管6的支座上,通过电连接器插座10压紧套管9,采用圆柱头螺钉11将电连接器插座10与出风管6固定,紧凑型风机整体为装配结构。

根据通风机理论,设计风机的子午流道,参数坐标如下表一所示,其中叶轮采用子午加速叶轮3,叶片通过样条线造型,静子导叶7采用naca65翼型。子午加速叶轮3的叶片从叶根至叶顶各取5个截面(如图5和图6中所示的两个表面的截面线ⅰ-ⅰ、截面线ⅱ-ⅰ、截面线ⅲ-ⅰ、截面线ⅳ-ⅰ、截面线ⅴ-ⅰ、截面线ⅰ-ⅱ、截面线ⅱ-ⅱ、截面线ⅲ-ⅱ、截面线ⅳ-ⅱ、截面线ⅴ-ⅱ),并获得压力面和吸力面的坐标参数(如下表二所示),采用ug软件绘制叶轮三维数模和静子导叶数模,并将静子导叶7和驱动电机8的壳体采用一体化设计加工成型,图7中为静子导叶7的立体图,图8为静子导叶7的截面形状图。

表一子午流道参数坐标值

表二子午加速叶轮叶片截面线坐标值


技术特征:

1.一种紧凑型风机,其特征在于:包括,

相连接的进风管(4)和出风管(6),沿着风机轴线且从进风到出风方向所述进风管(4)的轴向垂直截面呈渐扩结构,所述出风管(6)的轴向垂直截面呈渐缩结构,且进风管(4)和出风管(6)形成的机匣线由机匣线坐标点的连线确定;

驱动电机(8),所述驱动电机(8)置于进风管(4)和出风管(6)形成的风道内,驱动电机(8)壳体尾部为导流锥结构,驱动电机(8)的壳体上设置有静子导叶(7),驱动电机(8)壳体形成的轮毂线由轮毂线坐标点的连线确定;

子午加速叶轮(3),所述子午加速叶轮(3)采用直叶片,造型设计采用基于z-θ流面的叶型中弧线方法,子午加速叶轮与驱动电机(8)的输出轴连接;

套管(9),所述套管(9)的一端与驱动电机(8)的壳体连接,另一端位于出风管(6)上的连接座内,套管(9)内为电连接器插座(10)。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:所述子午加速叶轮(3)的叶片压力面和吸力面各包括五条截面线,且截面线由坐标值连线确定。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:所述子午加速叶轮(3)通过自锁螺母(1)固定连接在驱动电机(8)的输出轴上,且与子午加速叶轮(3)与输出轴之间通过传动键(2)进行力矩传递。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:所述驱动电机(8)通过90°沉头螺钉(5)分别与进风管(4)和出风管(6)连接。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:所述电连接器插座(10)压紧套管(9)后通过圆柱头螺钉(11)与出风管(6)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:风机转速为17000r/min~21000r/min,子午加速叶轮(3)叶片数为9,静子导叶(7)叶片数为22。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型风机,其特征在于:所述静子导叶(7)为naca65翼型。

技术总结
本实用新型公开了一种紧凑型风机,包括进风管、出风管、驱动电机、子午加速叶轮、导叶、套管、电连接器插座,沿着风机轴线且从进风到出风方向进风管的轴向截面呈渐扩结构,出风管的轴向截面呈渐缩结构;驱动电机置于进风管和出风管形成的风道内,驱动电机的壳体上设置有静子导叶;子午加速叶轮与驱动电机的输出轴连接;套管置于出风管内,套管的一端与驱动电机的壳体连接,另一端与出风管连接,套管内为电连接器插座。本实用新型可以实现风机结构紧凑、重量较轻、噪声较低,可以较好解决同类航空风机在结构、重量和噪声等指标上的使用需求问题。

技术研发人员:吴永兵
受保护的技术使用者:贵州永红航空机械有限责任公司
技术研发日:2020.07.10
技术公布日:2021.04.06

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