專利名稱：平衡吊扇的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吊扇，特別是涉及一種平衡吊扇的方法和設(shè)備。
吊扇已經(jīng)越來越成為一種在商用和民用建筑物內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的流行輔助工具。盡管吊扇已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是一直以來，由于吊扇葉片具有的不平衡性，吊扇設(shè)計者所面對的一個問題就是吊扇具有擺動的傾向問題，或者說吊扇繞其懸掛點轉(zhuǎn)動問題。盡管這種問題在通過扇罩和吊桿懸掛在天花板上的吊扇中更為普遍，但是在其它類型的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)例如象靠近天花板安裝的矮型(low profile)吊扇中也存在這種吊扇擺動問題。吊扇葉片的不平衡性以及與此相關(guān)的吊扇擺動問題可能是由于與吊扇葉片有關(guān)的各種偏差所導(dǎo)致，這些偏差包括葉片傾角(pitch angle)的誤差、葉片上反角(dihedral angle)的誤差、相鄰的一對葉片的周向距離的不均勻性(uneven circumferential spacing)、葉片的翹曲和葉片距離垂直旋轉(zhuǎn)軸的徑向距離的不均勻性。吊扇的擺動和與此相關(guān)的振動會導(dǎo)致產(chǎn)生噪音，這些噪音會分散人的注意力，而且這種擺動和振動反過來影響了吊扇的壽命。
一種已知的平衡吊扇的方法包括下列步驟臨時性地把一個類似于一個衣夾的測試夾連接到吊扇葉片的前緣上，然后運行吊扇并觀測吊扇的擺動。對每一個吊扇葉片重復(fù)上述方法，在每一次測試循環(huán)中對吊扇的擺動進(jìn)行觀測。這樣的測試夾然后定位在產(chǎn)生最小擺動的葉片前緣上靠近鐵支架或者安裝架的位置上。經(jīng)過每一個測試循環(huán)后測試夾徑向向外移動一個小的增量，重復(fù)進(jìn)行另外的幾次循環(huán)。不斷重復(fù)上述步驟直到確定了相對于吊扇擺動連接測試夾的最佳徑向位置。然后用一個具有自我粘結(jié)特性的平衡重沿著葉片中心線安裝到葉片的表面的最佳徑向位置上來代替測試夾，該最佳徑向位置是通過把測試夾連接到葉片上通過運行吊扇來確定的。
上述平衡吊扇的試算方法實現(xiàn)起來非常簡單而且造價低，特別適合于平衡具有偶數(shù)數(shù)目葉片的吊扇，例如具有四片葉片的吊扇。然而這種方法在平衡具有奇數(shù)數(shù)目的葉片的吊扇時卻不那么有效，例如象具有五片葉片的吊扇。例如，如果其中的一個葉片很重，在與較重葉片直徑相對的方向上沒有對應(yīng)的葉片。因此，即使當(dāng)完成了上述的平衡方法后，吊扇還是有可能產(chǎn)生擺動。盡管在現(xiàn)有技術(shù)中可以通過重復(fù)該方法并把一個平衡重加到第二個葉片上，第二個葉片的確定是非常浪費時間的，而且不會產(chǎn)生最佳的結(jié)果。既然在第一個葉片上施加平衡重來平衡具有奇數(shù)數(shù)目葉片的吊扇具有內(nèi)在的缺陷，因此很難克服這種內(nèi)在的缺陷，很難確定用于連接第二個平衡重的正確葉片以及在葉片上的徑向位置。
上述方法的另外一個缺點是測試夾的形狀和在葉片上的放置。眾所周知的測試夾通常不具有空氣動力學(xué)形狀，而是類似于上面所述的衣夾形狀，因此會對經(jīng)過葉片的氣流產(chǎn)生顯著的干擾。例如，把測試夾放置到葉片前緣將會使得對氣流產(chǎn)生的干擾問題加劇，而在葉片尾緣則不是這樣。因此，氣流可能產(chǎn)生振動，這就掩蓋了放置測試夾和平衡重的最佳位置。而且上述平衡吊扇的方法的另外一個缺點是，吊扇測試循環(huán)是通過把測試夾放置到葉片前緣上進(jìn)行的，而平衡重則是沿著葉片中心線放置的。因此，即使平衡重被連接到通過測試夾確定的徑向位置上，而且具有與測試夾同樣的重量，測試夾的平衡效果也不會重復(fù)出現(xiàn)。
其它已知的平衡吊扇的方法包括把一個具有安裝各種平衡重的腔室的環(huán)連接到吊扇上，或者把一個含有粘性流體的環(huán)形管連接到吊扇上，由于離心力的作用使得上述平衡重或者粘性流體重新排列分布，從而抵消吊扇中的任何旋轉(zhuǎn)不平衡性。然而，這種裝置增加了吊扇的重量、造價和復(fù)雜性，不是一種具有吸引力的產(chǎn)品。注意到上述現(xiàn)有技術(shù)平衡吊扇的方法的缺陷，需要提供一種簡單、經(jīng)濟(jì)并且有效的平衡吊扇的方法。
根據(jù)上述需要，本發(fā)明針的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價合理而且有效的平衡具有多個旋轉(zhuǎn)葉片的吊扇的方法和設(shè)備。盡管本發(fā)明的方法可以有效地應(yīng)用于任何吊扇而且具有顯著的優(yōu)點，且與風(fēng)扇葉片的結(jié)構(gòu)形狀和數(shù)目無關(guān)，但本發(fā)明的方法更適合用于平衡具有奇數(shù)數(shù)目葉片的風(fēng)扇。本發(fā)明的方法不需要為吊扇增加昂貴、復(fù)雜的裝置，而是使用一個便宜的塑料測試夾來確定把具有自我粘結(jié)特性的平衡重連接到吊扇相鄰葉片上的最佳位置。在進(jìn)行確定連接平衡重的位置的每一個測試循環(huán)中，吊扇在高速下沿著下曳氣流方向旋轉(zhuǎn)。在每一個測試中，測試夾臨時性地連接到吊扇相鄰葉片的每一個葉片上。一旦依據(jù)吊扇擺動最小化確定了連接平衡重的最佳位置后，測試夾被一個平衡重所代替。該平衡重被連接到葉片對的每一個的上表面上，因此不會被用戶看到。盡管，本發(fā)明的方法也可以與已知的測試夾一起使用，但是由于改進(jìn)的測試夾的空氣動力學(xué)設(shè)計，通過把本發(fā)明的方法與本發(fā)明的測試夾一起使用將具有更大的優(yōu)越性。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種平衡懸掛在天花板上的吊扇的方法，該吊扇具有多個旋轉(zhuǎn)葉片。根據(jù)一個最佳實施例，所說的方法包括下述步驟在吊扇靜止時，把至少一個測試夾以可拆卸的方式連接到吊扇的相鄰的每一對葉片上，使得沿著下曳氣流方向高速運行其相鄰的一對葉片上連接有測試夾的吊扇，在運行過程中觀測葉片的擺動。對于剩下的每一個相鄰的一對葉片重復(fù)進(jìn)行可拆卸式的測試夾連接、運行吊扇和觀測的步驟，從而確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的一對相鄰葉片。
可拆卸式連接的步驟包括下述步驟以可拆卸的方式把至少一個測試夾連接到吊扇上相鄰的一對葉片中的每一個葉片靠近尾緣的位置上；作為優(yōu)先的一種選擇，包括下列步驟以可拆卸的方式把第一測試夾以可拆卸的方式連接到相鄰的一對葉片中的一個葉片的葉片尾緣上，把第二測試夾以可拆卸的方式連接到相鄰的一對葉片中的另外一個葉片的葉片尾緣上。第一和第二測試夾可以位于沿著對應(yīng)吊扇葉片尾緣的中跨位置上。
該方法進(jìn)一步還包括，相對于吊扇的擺動確定每一個測試夾的最佳徑向位置，這可以通過按照如下所述來完成。第一測試夾以可拆卸的方式連接到所確定的使吊扇產(chǎn)生最小擺動的吊扇上相鄰的一對葉片的一個葉片上，第二測試夾以可拆卸的方式連接到所確定的相鄰的一對葉片的另外一個葉片上。第一和第二測試夾連接到對應(yīng)葉片上沿著其徑向位置靠近葉片尾緣的位置上。對于靠近所確定的相鄰的一對葉片的尾緣的第一測試夾的每一組徑向位置的每一個位置重復(fù)進(jìn)行運行和觀測步驟，而保持第二測試夾在所確定的相鄰的一對葉片的另外一個葉片上的第一徑向位置。然后確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的第一測試夾的徑向位置。然后把第二測試夾定位在靠近所確定的相鄰的一對葉片的另外一個葉片上的尾緣的至少另外一個徑向位置上，而保持第一測試夾在最佳徑向位置上，重復(fù)進(jìn)行運行和觀測的步驟，以確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的第二測試夾的最佳徑向位置。
該方法進(jìn)一步包括下述步驟用一個平衡重代替每一個測試夾，作為優(yōu)先的一種選擇，每一個平衡重的重量幾乎等于每一個測試夾的重量，平衡重固定到對應(yīng)的所確定的相鄰的一對葉片上使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的最佳徑向位置上。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一個測試夾，該測試夾與本發(fā)明的平衡懸掛于天花板上的吊扇的方法一起使用。根據(jù)一個優(yōu)先的實施例，該測試夾包括一個呈“D”形的上部元件和一個下部元件，每一個元件具有一個上表面、一個下表面和一個在上表面和下表面之間延伸的周邊。上部元件和下部元件最好幾乎互相對齊。上部元件和下部元件的周邊包括一個圓弧邊部分和一個直邊部分，它們在葉片上按照一定方向使用，下面還要進(jìn)行討論。
該測試夾還包括連接上部元件和下部元件的一個連接元件，該連接元件使得上部元件的下表面與下部元件的上表面之間形成具有自由狀態(tài)的空隙(free-state spacing)。連接元件最好安置到上部元件和下部元件上幾乎靠近直邊的位置上，最好制造成與上部元件和下部元件一體的結(jié)構(gòu)。
上部元件、下部元件和連接元件由柔性材料制成，優(yōu)選為塑性材料，被制造成允許上部元件和下部元件互相分開一定距離的結(jié)構(gòu)，從而使得測試夾可以連接到其中的葉片上靠近葉片前緣和葉片尾緣中的一個邊緣上的位置上。該處于自由狀態(tài)的空隙具有一個最小值，該最小值必須小于葉片的厚度，從而使得測試夾的上部元件和下部元件可以給葉片施加一個卡緊載荷，從而可以以可拆卸的方式連接測試夾。測試夾最好定位在一個葉片上，因此使得上部元件和下部元件的直邊幾乎平行于葉片尾緣，而其周邊的圓弧邊部分伸向葉片前緣。這種定位在氣流經(jīng)過葉片和測試夾時減小了對氣流產(chǎn)生的干擾和與此相關(guān)的振動。
參照下述的說明書、權(quán)利要求書和附圖，本發(fā)明的這些和其它特點、方面和優(yōu)點將更加容易理解。


圖1是說明一個吊扇的立體圖，它可以應(yīng)用本發(fā)明的方法和設(shè)備來平衡；圖2是一個測試夾的立體圖，該測試夾可以與本發(fā)明的方法一起使用；圖3是圖2的一個俯視圖；圖4是沿著圖3中的4-4線的側(cè)視圖；圖5是沿著圖3中的5-5線的側(cè)視圖；圖6是沿著圖3中的6-6線的剖面圖；圖7是一個現(xiàn)有技術(shù)的測試夾的側(cè)視圖；圖8是沿著圖7中的8-8線的前端部主視圖；圖9是圖1所示的吊扇的俯視圖，說明使用兩個如圖2-6所示的測試夾的本發(fā)明的方法的步驟；圖10類似于圖9，說明使用如圖7-8所示的現(xiàn)有技術(shù)的一對測試夾的本發(fā)明的方法的步驟；圖11和12是圖1所示的吊扇的俯視圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的方法的步驟。
參考附圖，圖1是懸掛于天花板(未示出)上的一個吊扇的立體圖，可以利用本發(fā)明的方法和設(shè)備來平衡。吊扇10包括一個扇罩(canopy)12，該扇罩12通過一個常規(guī)裝置例如象鉤子或者小片(未示出)連接到一個天花板安裝板(未示出)上。吊扇10還包括一個吊桿14(downrod)，該吊桿通過一個球體16可旋轉(zhuǎn)地懸掛在扇罩12上，該球體16用螺紋固定到吊桿14的上端，并安置在扇罩12內(nèi)。該球體以用常規(guī)方式夾持在扇罩12內(nèi)，從而使得球體16和吊桿14可以沿著任意方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但是仍然限制在繞穿過吊桿14的中心的垂直軸線(未示出)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在所述實施例中，吊扇10包括一個內(nèi)置式電馬達(dá)(未示出)，該馬達(dá)懸掛于吊桿14上。該馬達(dá)包括一個中心設(shè)置的定子，該定子固定安裝在一個其上端用螺紋連接到吊桿14下端的定子軸。眾所周知，定子典型地由一組疊置的電爐鋼層片(electric steel laminations)構(gòu)成，還包括馬達(dá)線圈。并且，一個環(huán)形的轉(zhuǎn)子同心地安置在定子的周圍，也由一組疊置的電爐鋼分層結(jié)構(gòu)形成。在吊扇10的操作過程中，轉(zhuǎn)子繞定子和定子軸旋轉(zhuǎn)。吊扇馬達(dá)還包括一個雙體結(jié)構(gòu)(two-piece)的馬達(dá)殼體，該殼體包括上端蓋和下端蓋或殼，它們通過合適的裝置固定到轉(zhuǎn)子上。
在吊扇馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)部分上安裝有多個吊扇葉片18，用于當(dāng)?shù)跎?0操作時與吊扇10一起旋轉(zhuǎn)。在所述實施例中，葉片18通過安裝架20(每個葉片具有一個安裝架20)和連接到馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)的下端蓋上的一個葉片環(huán)(未示出)安裝到馬達(dá)殼體的下端蓋(未示出)上。每一個葉片18固定到一個安裝架20上，該安裝架20可以與葉片環(huán)制成一體。
吊扇10還包括一個開關(guān)室(未示出)，該開關(guān)室由定子軸支撐，包括一個或者多個電子開關(guān)，這些開關(guān)需要用來控制吊扇馬達(dá)和葉片18的轉(zhuǎn)速和方向。吊扇10還包括一個裝飾性的開關(guān)室蓋24和裝飾性的馬達(dá)殼體26，該開關(guān)室蓋24安置在開關(guān)室的周圍，該馬達(dá)殼體26安置在吊扇馬達(dá)的周圍。該蓋和殼體均由定子軸支撐。吊扇10還可以旋轉(zhuǎn)包括一個燈固定結(jié)構(gòu)(未示出)，該燈固定結(jié)構(gòu)懸掛在開關(guān)室蓋下面。
應(yīng)該能夠理解，該吊扇10是說明可以使用本發(fā)明的方法和設(shè)備的一種吊扇。然而，吊扇10的一些特別的特點不構(gòu)成本發(fā)明的一部分，因此根據(jù)下面的描述還應(yīng)該能夠理解，本發(fā)明的方法除了應(yīng)用于吊扇10外還可以應(yīng)用于多種吊扇。例如，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以與具有其它數(shù)目葉片的吊扇一起使用，這包括具有偶數(shù)數(shù)目葉片的吊扇，葉片是通過不是上述安裝架20和葉片環(huán)的裝置連接到內(nèi)置式或者標(biāo)準(zhǔn)式馬達(dá)(定子至于至于轉(zhuǎn)子周圍)中。這種可替換的葉片安裝裝置包括固定到吊扇馬達(dá)上的連接夾或楔(attachment ramps orwedges)，但不限制于這些裝置。而且，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以與不是通過一個扇罩和吊桿裝置懸掛于天花板上而是安裝緊靠近天花板位置的風(fēng)扇一起使用，這些風(fēng)扇被稱為“矮型”或者“巨型”吊扇。
在操作過程中，由于一個或者多個葉片18的不平衡性，吊扇10可能繞球體16產(chǎn)生擺動或者轉(zhuǎn)動。吊扇葉片的不平衡性以及與此相關(guān)的吊扇擺動問題可能是由于與吊扇葉片18有關(guān)的各種偏差因素所導(dǎo)致，這些偏差因素包括葉片傾角的誤差、葉片上反角的誤差、相鄰葉片18對的周向距離的不均勻性、葉片的翹曲和葉片距離垂直旋轉(zhuǎn)軸(未示出)的距離的不均勻性。吊扇10的擺動和與此相關(guān)的振動會導(dǎo)致產(chǎn)生噪音，這些噪音可能會分散人的注意力，而且這種擺動和振動反過來影響了吊扇10的壽命。下面描述的本發(fā)明的方法可以用于平衡吊扇10，并且能夠顯著降低或者幾乎消除吊扇10的擺動。
圖2-6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個測試夾30，該測試夾可以與下面所述的平衡吊扇10或者其它吊扇的方法一起使用。測試夾30被以可拆卸的方式連接到一個葉片18上，該測試夾30包括一個D形的上部元件32和一個D形的下部元件34，兩者分開一定距離并且最好互相對齊。上部元件32包括一個上表面36、一個下表面38和一個位于上表面36和下表面38之間延伸的周邊40，該周邊40形成上部元件32的邊界。類似地，下部元件34具有一個上表面42、一個下表面44和一個在上表面42和下表面44之間延伸的周邊46，該周邊46形成下部元件34的邊界。
該測試夾30還包括連接上部元件32和下部元件34的一個連接元件48，該連接元件48使得測試夾30的上部元件32的下表面38與下部元件34的上表面42之間形成具有自由狀態(tài)的空隙50。上部元件32、下部元件34和連接元件48由柔性材料制成，優(yōu)選為塑性材料，被制造成允許測試夾30以可拆卸的方式連接到其中的一個葉片18上靠近葉片尾緣的位置上的結(jié)構(gòu)，下面還要進(jìn)行討論。上部元件32、下部元件34和連接元件48最好制成一體結(jié)構(gòu)。
如圖2、3所示，從平面圖中可以看出，測試夾30的上部元件32的周邊40包括一個幾乎是直邊的部分52和一個圓弧邊部分54。類似地，盡管沒有相應(yīng)的平面圖，下部元件34的周邊46包括一個幾乎是直邊的部分56和一個幾乎是圓弧形的部分58。連接元件48分別連接上部元件32和下部元件34的幾乎是直邊的部分52和56，最好至于幾乎是直邊的部分52和56的中央位置。上部元件32的最大寬度用60表示，下部元件的最大寬度用62表示，該下部元件的最大寬度幾乎等于上部元件32的最大寬度60。連接元件48的寬度小于60和62所示的寬度。作為優(yōu)先的一種選擇，寬度64小于寬度60或者62寬度的一半，更為優(yōu)先的一種選擇，寬度64小于寬度60或者62寬度的三分之一。連接元件相對于上部元件32和下部元件34的尺寸和位置，連同用于制造上部元件32、下部元件34和連接元件48的柔性材料，應(yīng)該保證測試夾30能夠以可拆卸的方式連接到其中的一個葉片18上。特別是，上部元件32和下部元件34可能會局部分開一定的距離，該距離超過每一個葉片18的厚度66。上部元件32的下表面38與下部元件34的上表面42之間的自由空隙50沿著整個測試夾30最好是均勻的。該最小自由空隙50小于葉片18的厚度66，這導(dǎo)致上部元件32和下部元件34能夠施加一個卡緊載荷給葉片18，使得測試夾30被以可拆卸的方式地連接。
圖7和8說明一個現(xiàn)有技術(shù)的測試夾70，該測試夾也可以與上述的本發(fā)明的平衡吊扇10或者其它風(fēng)扇的方法一起使用。該測試夾70最好由塑性材料制成，包括一個上部元件72、一個下部元件74和一個連接上部元件72和下部元件74的連接元件76，上部元件72具有一個第一端部78和第二端部80，下部元件74具有一個第一端部82和第二端部84。上部元件72和下部元件74被分開一定距離或者空隙86，該空隙86在在靠近上部元件的第一端部78和下部元件74的第一端部82的位置上具有最小自由狀態(tài)值，如圖8所示?？障?6的最小自由狀態(tài)值小于每一個葉片18的厚度66。然而，通過在分別在上部元件72和下部元件74的第二端部80和84上施加一個擠壓載荷可以增加空隙86的大小，因此測試夾70可以與上述的本發(fā)明的方法一起使用，以可拆卸的方式連接到其中的一個葉片18上。上部元件72的第一端部78和下部元件74的第一端部82施加一個卡緊載荷給葉片18，使得測試夾70被連接并保持在一個位置上。
本發(fā)明的方法用于平衡一個吊扇例如吊扇10的步驟通過圖9到12將更好理解。本發(fā)明的方法可以用于顯著降低或者幾乎消除與吊扇10操作過程有關(guān)任何擺動。如圖9-12所示，吊扇10包括5個葉片18，它們被標(biāo)記為18A-18F。本發(fā)明的方法的最初的步驟是在吊扇10靜止時以可拆卸的方式把一個測試夾30連接到一對相鄰葉片上。這對葉片可以任意選擇。為說明的目的，第一測試夾30以可拆卸的方式連接到葉片18A上，第二測試夾以可拆卸的方式連接到葉片18B上，如圖9所示。測試夾30以可拆卸的方式連接到葉片18的中跨位置上，如圖9所示。盡管測試夾最初的位置可以不是中跨位置，但是兩個測試夾最好定位在大致相同徑向位置上。
下一個步驟是沿著下曳氣流的方向高速運行連接有葉片18A和18B的吊扇10。當(dāng)從上面看，亦即如圖9所示的俯視圖中的情況，下曳氣流方向包括一個順時針方向，如箭頭88所示。每一個葉片18包括一個第一邊緣90和第二邊緣92。應(yīng)該能夠意識到，根據(jù)吊扇10旋轉(zhuǎn)的方向，邊緣90和92中的一個邊緣構(gòu)成葉片前緣，另一個構(gòu)成葉片尾緣。當(dāng)?shù)跎?0沿著下曳氣流方向運行時，邊緣90構(gòu)成葉片前緣，邊緣92構(gòu)成每一個葉片18的葉片尾緣。測試夾30最好以可拆卸的方式連接到葉片18上靠近葉片尾緣92的位置上，以使得流過葉片18和測試夾30對氣流的干擾最小。因此，在上述的步驟中，測試夾30以可拆卸的方式連接到葉片18A和18B上靠近葉片18A和18B葉片尾緣的位置上。
作為另外一種選擇，測試夾70可以用于代替測試夾30，使得第一測試夾以可拆卸的方式連接到葉片18A位于該葉片中跨位置并靠近葉片18B尾緣的位置上，第二測試夾70以可拆卸的方式連接到葉片18B位于該葉片中跨位置并靠近葉片18B尾緣92的位置上。其葉片18A和18B連接有測試夾70的吊扇沿著下曳氣流方向高速運轉(zhuǎn)。盡管其它步驟將進(jìn)行討論并參照測試夾30進(jìn)行說明，應(yīng)該能夠理解，除了與測試夾30的周邊40和46對齊有關(guān)的步驟外，同樣的步驟也可以應(yīng)用于測試夾70。
把測試夾30以可拆卸的方式連接到葉片18的每一對相鄰葉片上步驟最好包括定位每一測試夾30的步驟，亦即使得每一個測試夾的上部元件32的周邊40的幾乎是直邊的部分52、下部元件34的周邊46的幾乎是直邊的部分56幾乎平行于對應(yīng)葉片18的葉片尾緣92，而周邊40和46的圓弧邊部分54和58分別向著葉片前緣90的方向伸出。測試夾30的這種定位方式和空氣動力學(xué)形狀一方面減少了流過葉片18和測試夾30對氣流的干擾，同時也減少了與對氣流產(chǎn)生的干擾相關(guān)的振動。因此，和不具有空氣動力學(xué)形狀的現(xiàn)有技術(shù)的測試夾相比，該測試夾30的應(yīng)用可以使得連接平衡重94的最佳位置的確定更為精確，現(xiàn)有技術(shù)中的測試夾會產(chǎn)生較大氣流波動和與此相關(guān)的氣流所產(chǎn)生的振動。
對于葉片18每一對相鄰的葉片18B和18C、18C和18D等等，重復(fù)把測試夾30以可拆卸的方式連接到葉片18的相鄰每一對葉片上、沿著下曳氣流方向高速運行連接有測試夾的吊扇和觀測吊扇的擺動的步驟。在對于葉片18每一個葉片都完成該步驟之后，確定產(chǎn)生最小吊扇擺動的相鄰的一對葉片，測試夾30以可拆卸的方式連接到這一對葉片18上。例如，如圖11所示，葉片18E是最重的葉片，和其余的葉片18所產(chǎn)生的離心力相比，該葉片由于圖11所示的離心力F產(chǎn)生一個不平衡力。正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易想到的，在這種狀態(tài)下，觀測者將會注意到測試夾30連接到葉片18B和18C上將會使得由于葉片18B和18C相對于葉片18位置和所形成的離心力向量所導(dǎo)致的吊扇的擺動最小。換句話說，由于在葉片18B上連接一個測試夾30所導(dǎo)致的離心力的差的一個分量補償離心力F的一部分，而由于在葉片18C上連接另外一個測試夾30所導(dǎo)致的離心力差的分量補償離心力F的其余部分。
然后確定相對于吊扇10的擺動測試夾30在葉片18B和18C上的最佳徑向位置。第一測試夾，用30A表示，定位在葉片18B上如圖實線所示的第一位置上，在圖11中用R1表示。徑向位置R1可以構(gòu)成葉片18B的中跨位置，也可以有所不同。第二測試夾，用30B表示，定位在葉片18C上如圖實線所示的第一位置上，在圖11中用R1表示。同樣，葉片18C上的R1的徑向位置對于中跨位置。然后，沿著下曳氣流方向高速運行吊扇，觀測吊扇的擺動。把兩個測試夾中的一個測試夾例如測試夾30A定位到第二個徑向位置上。該徑向位置可以相對于位置R1徑向向外或者向內(nèi)移動。為說明目的，測試夾30A徑向向外移動到一個如圖中虛線所示的第二位置R2上。盡管R1與R2之間的徑向差可以改變，這個徑向增量最好為葉片18B跨度的1/4。然后，沿著下曳氣流方向高速運轉(zhuǎn)其測試夾30B還保持在位置R1上的吊扇，觀測吊扇的擺動。測試夾30A然后定位在第三個位置上，如圖中虛線所示，用R3表示，為說明目的，位置R3位于從第一位置R1徑向向內(nèi)的位置上。然而，應(yīng)該能夠理解，第三個位置可以是從徑向位置R2向外移動的位置上。然后沿著下曳氣流方向高速運轉(zhuǎn)吊扇，其中的測試夾30仍然位于位置R1，觀測吊扇的擺動。沿著葉片18B徑向移動測試夾30A而保持測試夾30B在最初的徑向位置R1上，重復(fù)該方法的步驟直到確定了使得吊扇產(chǎn)生最小擺動時測試夾30徑向位置。為說明目的，假設(shè)該位置對應(yīng)葉片18B的位置R2。
在隨后的吊扇的每一個測試循環(huán)中，是把測試夾30A保持在位置R2上，把測試夾30B重新定位在一個新的位置上，例如虛線所示的位置R2和R3，然后重復(fù)上述的方法，沿著下曳氣流的方向高速運行吊扇，對位于測試夾30B位于每一個位置的測試循環(huán)，觀測吊扇的擺動。重復(fù)該方法直到確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的測試夾30B的徑向位置。為說明目的，假設(shè)該位置對應(yīng)葉片18C上的位置R3。
然后去除測試夾30A和30B，用于一對具有自我粘結(jié)特性的平衡重94代替測試夾，通過粘結(jié)劑把平衡重連接到葉片18B和18C的上表面上的最佳徑向位置上，該最佳徑向位置是通過用測試夾30A和30B進(jìn)行測試確定的。因此，如圖12所示，基于上述為說明的目的所作的假設(shè)，平衡重94中的一個平衡重連接到葉片18B的徑向位置R2上，而平衡重94中的另外一個平衡重連接到葉片18C的徑向位置R3上。重要的是，每一個平衡重的重量與測試夾30的重量幾乎相等。而且，平衡重94定位在葉片18B和18C的葉片尾緣92上也是非常重要的，這樣可以使得平衡重94與處于最佳徑向位置上的測試夾30A和30B幾乎完全相同。平衡重94可以包括一個幾乎平的矩形金屬帶例如象鉛帶(lead tape)。平衡重94的一側(cè)包括粘結(jié)劑或者粘接劑，并被一層保護(hù)層例如象石蠟紙所覆蓋，該保護(hù)層可以在向葉片18上施加平衡重94時被去除。這種平衡重是一種公知技術(shù)。也可以使用其它類型的平衡重，但是它們應(yīng)當(dāng)具有一個較低的剖面，因此能夠減少對流過葉片18的氣流的干擾，而且應(yīng)當(dāng)能夠連接或者粘結(jié)到葉片18的上表面上，因此不會被位于吊扇10下面的觀測者所看到。
盡管上述的說明書已經(jīng)參照本發(fā)明等等實施例詳細(xì)地進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該能夠理解，可以作出許多改進(jìn)、替換和變化不偏離有權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不限制于上述的最佳實施例，只是限制于權(quán)利要求書所確定的范圍。
權(quán)利要求
1．一種平衡懸掛于天花板上的吊扇的方法，所說的吊扇包括多個可以旋轉(zhuǎn)的葉片，其特征在于，所說的方法包括下列步驟在吊扇靜止時，把至少一個測試夾以可拆卸的方式連接到一對相鄰葉片的每一個上；沿著下曳氣流方向高速運行其相鄰的一對葉片上連接有測試夾的吊扇；在運行步驟中觀測葉片的擺動；對于剩下的每一對相鄰的葉片重復(fù)進(jìn)行可拆卸式測試夾連接、運行吊扇和觀測的步驟；確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的相鄰的一對吊扇葉片；相對于吊扇的擺動確定吊扇上相鄰的每一對葉片中的每一個葉片上測試夾的最佳徑向位置；用平衡重代替每一個測試夾，把平衡重相應(yīng)固定到所確定的相鄰葉片對的每一個葉片上，并放置到由所說的確定步驟所確定的最佳徑向位置上。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所說的連接步驟包括把至少一個測試夾以可拆卸的方式連接到吊扇上相鄰的一對葉片的每一個葉片的尾緣上。
3．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所說的連接步驟包括把第一測試夾以可拆卸的方式連接到吊扇上相鄰的一對葉片的一個葉片的尾緣上；把第二測試夾以可拆卸的方式連接到吊扇上相鄰的一對葉片的另外一個葉片的尾緣上。
4．按權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所說的連接步驟還包括下述步驟把第一測試夾定位在吊扇上相鄰的一對葉片中的一個葉片的尾緣的中跨位置上；把第二測試夾定位在吊扇上相鄰的一對葉片中的另外一個葉片的尾緣的中跨位置上。
5．按權(quán)利要求3的方法，其中所說的確定步驟包括下列步驟把第一測試夾以可拆卸的方式連接到所確定的相鄰的一對葉片中的一個葉片上靠近該葉片尾緣的第一徑向位置上；把第二測試夾以可拆卸的方式連接到所確定的相鄰的一對葉片中的另外一個葉片上靠近該葉片尾緣的第一徑向位置上；對于靠近所確定的相鄰的一對葉片之一的尾緣的第一測試夾的每一組徑向位置的每一個位置重復(fù)運行和觀測步驟，而保持第二測試夾在所確定的相鄰的一對葉片的另外一個葉片上的第一徑向位置；確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的第一測試夾的最佳徑向位置；把第二測試夾重新定位在靠近所確定的相鄰的一對葉片的另外一個葉片上的尾緣的至少另外一個徑向位置上；保持第一測試夾在使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的最佳徑向位置上，對于第二測試夾的每一個另外的徑向位置重復(fù)進(jìn)行運行和觀測的步驟；確定使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的第二測試夾的最佳徑向位置；
6．按權(quán)利要求3的方法，其中，第一和第二測試夾每個均包括一個上部元件、一個下部元件和連接上部元件和下部元件的連接元件，上部元件和下部元件均具有一個上表面、一個下表面和一個在上表面和下表面之間延伸的周邊，該周邊包括一個圓弧邊部分和一個幾乎是直邊的部分，其特征在于所說的以可拆卸的方式連接第一測試夾的步驟包括定位測試夾的步驟，亦即使得相鄰的一對葉片中的一個葉片上的第一測試夾的上部元件和下部元件的直邊幾乎平行于葉片尾緣，而該第一測試夾的上部元件和下部元件周邊的圓弧邊部分伸向該葉片前緣；所說的以可拆卸的方式連接第二測試夾的步驟包括定位測試夾的步驟，亦即使得相鄰的一對葉片中的另外一個葉片上的第二測試夾的上部元件和下部元件的直邊幾乎平行于葉片尾緣，而該第二測試夾的上部元件和下部元件周邊的圓弧邊部分伸向該葉片前緣。
7．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所說的替換步驟包括下述步驟提供多個平衡重，每一個平衡重的重量幾乎等于一個測試夾的重量。
8．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所說的替換步驟包括下述步驟把每一個平衡重粘結(jié)到所確定的相鄰的一對葉片上，并定位在使得吊扇產(chǎn)生最小擺動的每一個葉片的最佳徑向位置上。
9．一種用于平衡懸掛于天花板上的吊扇的測試夾，所說的吊扇包括多個可以旋轉(zhuǎn)的葉片，每一個葉片具有一定厚度、一個葉片前緣和一個葉片尾緣，其特征在于，所說的測試夾包括一個呈“D”形的上部元件，該上部元件具有一個上表面、一個下表面和一個在上表面和下表面之間延伸的周邊；一個呈“D”形的下部元件，該下部元件具有一個上表面、一個下表面和一個在上表面和下表面之間延伸的周邊；一個連接元件，用于連接所說的上部元件和下部元件，所說的連接元件在所說的上部元件的下表面和所說的下部元件的上表面之間形成一個自由狀態(tài)的空隙；所說的上部元件、下部元件和連接元件由柔性材料制成，其被制成可使所述測試夾以可拆卸的方式連接到一個葉片上的形狀，并定位在靠近該葉片的葉片前緣和葉片尾緣之一上。
10．按權(quán)利要求9的測試夾，其特征在于所說的自由狀態(tài)的空隙具有一個最小值，該最小值小于所說的的每一個葉片的厚度，從而當(dāng)所說的測試夾以可拆卸的方式連接到一個葉片上時，測試夾的上部元件和下部元件可以對該葉片施加一個卡緊載荷。
11．按權(quán)利要求9的測試夾，其特征在于所說的上部元件和下部元件幾乎對齊。
12．按權(quán)利要求9的測試夾，其特征在于所說的連接元件安置于靠近所說的上部元件所說的周邊和所說的下部元件的所說的周邊。
13．按權(quán)利要求12的測試夾，其特征在于所說的上部元件的周邊包括一個圓弧邊部分和幾乎是直邊的部分；所說的下部元件的周邊包括一個圓弧邊部分和幾乎是直邊的部分；所說的連接元件連接所說的上部元件和下部元件的周邊的幾乎是直邊的部分。
14．按權(quán)利要求13的測試夾，其特征在于所說的上部元件具有一個最大寬度；所說的下部元件具有一個最大寬度；所說的連接元件的寬度小于所說的上部元件和下部元件的所說的最大寬度的一半。
15．按權(quán)利要求13的測試夾，其特征在于所說的上部元件和下部元件的所說的幾乎是直邊的部分幾乎互相平行，當(dāng)所說的測試夾以可拆卸的方式連接到一個葉片上時，所說的幾乎是直邊的部分幾乎與葉片尾緣平行。
16．按權(quán)利要求9的測試夾，其特征在于所說的柔性材料包括塑性材料。
17．按權(quán)利要求9的測試夾，其特征在于所說的下部元件、上部元件和所說的連接元件制成為一體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種用于平衡吊扇的方法,包括:靜止時把至少一個測試夾可連接到相鄰一對葉片上;運行帶有測試夾的吊扇;觀測吊扇的擺動。對每一對相鄰葉片重復(fù)上述步驟,確定使吊扇產(chǎn)生最小擺動的一對葉片。該方法還包括確定測試夾的最佳徑向位置和用平衡重代替測試夾的步驟。該測試夾包括呈D形的上部和下部元件,以及連接上、下部元件的連接元件。上、下部元件的圓弧邊伸向葉片前緣。測試夾的形狀和安置可以減少對氣流的干擾和相關(guān)的振動。
文檔編號F04D25/08GK1222654SQ9812407
公開日1999年7月14日 申請日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月18日
發(fā)明者理查德·A·皮爾斯 申請人:亨特風(fēng)扇公司