高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，包括機箱和葉輪，其特征在于：在垂直所述葉輪旋轉(zhuǎn)面的方向上、與所述葉輪同心或偏心設(shè)有蝸殼，所述蝸殼固定在所述機箱上，所述蝸殼由至少一個半徑為R的圓弧面構(gòu)成，R=0.45D～0.6D，其中，D為所述葉輪的直徑；所述機箱的進、出風(fēng)口分別設(shè)于所述機箱的兩個開口面，所述機箱的進、出風(fēng)口的中心線互相垂直；所述葉輪表面設(shè)有用于減小空氣流動摩擦損失的低表面能涂層。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，噪聲低等優(yōu)點，適用于高速電力機車及動車組冷卻裝置的高要求。
【專利說明】高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻裝置通風(fēng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速電力機車及動車組的發(fā)展，車載電子元器件功率越來越大、集成度越來越高，其工作時放出的熱量越來越大，對冷卻裝置的要求也越來越苛刻，同時為了降低噪聲污染，對冷卻裝置的通風(fēng)性能提出了更高的要求，急切需要一種高效率、低噪聲的離心通風(fēng)機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機。本發(fā)明主要利用在機箱內(nèi)設(shè)置蝸殼以及在葉輪上刷涂低表面能涂層，從而起到高效率、低噪聲的效果。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0005]一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，包括機箱和葉輪，其特征在于:在垂直所述葉輪旋轉(zhuǎn)面的方向上、與所述葉輪同心或偏心設(shè)有蝸殼，所述蝸殼固定在所述機箱上，所述蝸殼由至少一個半徑為R的圓弧面構(gòu)成，R=0.45D?0.6D，其中，D為所述葉輪的直徑；所述機箱的進、出風(fēng)口分別設(shè)于所述機箱的兩個開口面，所述機箱的進、出風(fēng)口的中心線互相垂直；所述葉輪表面設(shè)有用于減小空氣流動摩擦損失的低表面能涂層。
[0006]作為優(yōu)選，所述蝸殼還包括設(shè)置在所述機箱出風(fēng)口位置上的多個輔助圓弧面，所述輔助圓弧面內(nèi)圓與相應(yīng)的空氣流動跡線相切。
[0007]作為優(yōu)選，所述機箱的進風(fēng)口上設(shè)有與所述葉輪形成進風(fēng)通道的集流裝置。
[0008]作為優(yōu)選，所述葉輪采用鋁合金或碳鋼拼焊制成。低轉(zhuǎn)速運行葉輪可采用鋁合金拼焊制作，高轉(zhuǎn)速運行葉輪可采用碳鋼拼焊制作。
[0009]作為優(yōu)選，所述蝸殼采用金屬薄板制成，所述蝸殼通過焊接或鉚接固定在所述機箱上。所述金屬薄板可為鋼板或鋁合金板，其蝸殼形狀可根據(jù)理論計算及仿真分析設(shè)計。
[0010]較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案通過理論計算及仿真分析設(shè)計出需要的葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)，根據(jù)空氣與葉輪的相對速度及葉輪輪尖線速度計算出空氣的絕對速度，確定空氣的運動跡線，速度三角形如圖2所示，U為葉輪尖部的絕對速度，V為葉輪尖部空氣相對于葉輪的相對速度，Vl為空氣的絕對速度，β為速度V與速度u的夾角，α為Vl與u的夾角。
[0011]確定葉輪尖部空氣流動軌跡之后，在箱體上安裝蝸殼，減小空氣在箱體內(nèi)部的膨脹空間及引導(dǎo)氣流沿著初始的跡線流動，蝸殼可設(shè)置為與葉輪同心的或偏心的或在出風(fēng)口位置增設(shè)輔助圓弧面的形式。
[0012]本發(fā)明通過在機箱內(nèi)安裝不同形式的蝸殼，減小了空氣無益膨脹空間，提高風(fēng)機的運行效率，以及通過蝸殼引流的作用，減小了空氣在箱體內(nèi)部引起渦流或者分流的可能性，進一步提高風(fēng)機效率及減小氣動噪聲。具有結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，噪聲低等優(yōu)點，適用于高速電力機車及動車組冷卻裝置的高要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是本發(fā)明提供的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是葉輪尖部速度三角形。
[0016]圖3是本發(fā)明提供的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明提供的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明提供的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明提供的實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示，一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，包括機箱I和葉輪3，機箱I采用厚度為2-3mm的薄鋼板或鋁合金板鉚接工藝進行拼接，s為機箱I的箱體高度，s根據(jù)葉輪3直徑D決定，s為1.;葉輪3的直徑(外圓直徑)為350mm-450mm，葉輪3進口直徑為d，d為200mm-250mm ;在垂直所述葉輪3旋轉(zhuǎn)面的方向上、與所述葉輪3同心設(shè)有蝸殼2，所述蝸殼2采用氬弧焊工藝將成形的厚度小于等于Imm的薄鋼板或鋁合金板焊接固定到所述機箱I上，所述蝸殼2由兩個半徑為R的圓弧面構(gòu)成，R=0.其中，D為所述葉輪3的直徑，在出風(fēng)口位置處根據(jù)空氣流動跡線位置，焊接3個輔助圓弧面21，輔助圓弧面21內(nèi)圓與相應(yīng)的空氣流動跡線相切；所述機箱I的進、出風(fēng)口分別設(shè)于所述機箱I的兩個開口面，所述機箱I的進、出風(fēng)口的中心線互相垂直；所述葉輪3表面設(shè)有用于減小空氣流動摩擦損失的低表面能涂層。
[0022]所述機箱I的進風(fēng)口上設(shè)有與所述葉輪3形成進風(fēng)通道的集流裝置。
[0023]實施例2
[0024]如圖3所示，與實施例1不同的是在出風(fēng)口位置處焊接有多個輔助圓弧面21。
[0025]實施例3
[0026]如圖4所示，所述蝸殼2是在垂直葉輪3旋轉(zhuǎn)面，在機箱I內(nèi)焊接三個彎曲半徑為R, R=0.5D的圓弧面。
[0027]實施例4
[0028]如圖5所示，所述蝸殼2是在垂直葉輪3旋轉(zhuǎn)面，圍繞葉輪3設(shè)置一個與葉輪3偏心的、由兩個圓弧面構(gòu)成的蝸殼2，偏心距分別為0.9D和0.66D，其出風(fēng)口位置也可以設(shè)置同實施例1或?qū)嵤├?出風(fēng)口位置上一樣的輔助圓弧面21。
[0029]實施例5
[0030]如圖6所示，所述蝸殼2由薄金屬板焊接成型，所述蝸殼2的中心與風(fēng)機采用偏心設(shè)置，Si為2-10_，此類型蝸殼可以減弱空氣在葉輪3進口處無益膨脹，增強在葉輪3出口處充分的膨脹，提高葉輪3的工作效率，降低噪聲。[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，包括機箱(I)和葉輪(3)，其特征在于:在垂直所述葉輪(3)旋轉(zhuǎn)面的方向上、與所述葉輪(3)同心或偏心設(shè)有蝸殼(2)，所述蝸殼(2)固定在所述機箱(I)上，所述蝸殼(2)由至少一個半徑為R的圓弧面構(gòu)成，R=0.45D?0.6D，其中，D為所述葉輪(3)的直徑；所述機箱(I)的進、出風(fēng)口分別設(shè)于所述機箱(I)的兩個開口面，所述機箱(I)的進、出風(fēng)口的中心線互相垂直；所述葉輪(3)表面設(shè)有用于減小空氣流動摩擦損失的低表面能涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，其特征在于:所述蝸殼(2)還包括設(shè)置在所述機箱(I)出風(fēng)口位置上的多個輔助圓弧面(21)，所述輔助圓弧面(21)內(nèi)圓與相應(yīng)的空氣流動跡線相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，其特征在于:所述機箱(I)的進風(fēng)口上設(shè)有與所述葉輪(3)形成進風(fēng)通道的集流裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，其特征在于:所述葉輪(3)采用鋁合金或碳鋼拼焊制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電力機車及動車組冷卻裝置用離心風(fēng)機，其特征在于:所述蝸殼(2)采用金屬薄板制成，所述蝸殼(2)通過焊接或鉚接固定在所述機箱(I)上。
【文檔編號】F04D29/42GK103527520SQ201310524660
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】劉俊杰, 王碩, 包明冬, 馬良 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司