专利名称：机车及动车组用新型轴流式风机叶轮的制作方法
技术领域：
机车及动车组用新型轴流式风机叶轮[技术领域]本实用新型涉及一种机车及动车组用新型轴流式风 机叶轮，属于换热技术领域。[背景技术]机车及动车组在线路运行过程中，其很多重要部件 需要冷却系统进行冷却，同时受安装空间限制和振动、冲击大的影 响，因而冷却系统对通风机的要求较一般工作环境下的风机要求高。 实践证明风机叶轮的结构，特别是叶轮叶片的形状对风机的性能 参数如风压、效率和噪声等影响很大。在己有技术中为提高风机 叶轮的性能，有的发明将叶轮叶片分为前、后叶，叶片采用弧形截 面；也有的发明由两个或三个直径不等的内、外轮圈和均布于轮毂 与内轮圈之间、内轮圈与外轮圈之间的叶片组成。这些方法虽能有 效提高风机性能，但它们结构复杂，叶轮体积亦即风机体积也相应 加大，不适应机车及动车组对冷却系统用风机的要求。[发明内容]本实用新型的目的在于提供一种机车及动车组用新 型轴流式风机叶轮，这种新型叶轮既可在大流量工况下，具有高的 压力，低的噪声，又能满足机车及动车组特定的恶劣工作环境和安 装要求，并具有较高的使用寿命。本实用新型的一种机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，它由 叶轮体、轴套、整流罩、螺栓及垫圈组成，其叶轮体由轮毂和一定数量的叶片采用铝合金整铸而成，轴套为嵌入式，包在轮毂中间。 其叶轮体的叶片为变截面扭曲、薄机翼型。该叶轮体的变截面扭曲 叶片，它的各截面弦长在100mm 300mm范围内，从叶尖至叶根逐 渐增加，各截面扭角在15° 45°范围内，从叶尖至叶根逐渐增加。 该叶轮体的叶片，采用薄的机翼型叶型。将长度为100个单位的叶 型弦长作为X轴，用相对坐标表示，其技术参数为，在X轴座标分 别为2.5、 10、 20、 45、 60、 80、 100时，它在Y轴相对应座标处叶 型上部型线Y,分别对应参数为2.3、 -0.5、 -2、 -4.4、 -4.3、 -3.3、 0.5，叶型下部型线Y2分别对应参数为-2.8、 -5.5、 -7.8、 -8.8、 -8.2、 -6、 -2.3。各点参数值允许跳动范围为士l。本实用新型发明的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，其叶 轮体由轮毂和一定数量的叶片采用铝合金整铸而成，轴套为嵌入式， 包在轮毂中间。叶片的数量根据配装的机车及动车组冷却系统冷却 功率对风机参数的不同要求选定；叶轮体轮毂和叶片之间不用焊接， 也没有螺栓连接，因此没有焊接叶轮经常开焊或螺栓松动的毛病， 检査和维修简便，可靠性好。这种结构能满足机车及动车组特定的
恶劣工作环境和安装要求，并具有较高的使用寿命。本发明的叶轮体的叶片为变截面扭曲叶片，各截面弦长在100mm 300mm范围内，从叶尖至叶根逐渐增加，各截面扭角在 15° 45°范围内，从叶尖至叶根逐渐增加。这里的弦长b是指由叶 片截面叶型中线(叶型轮廓线的各内切圆的中心连线)与轮廓线交 点的连线的长度；其扭角0是指叶片截面叶型弦长与轮毂部分中心 线间夹角。经科学的计算、分析和试验，合理的匹配选择叶片的扭 角和弦长，可以大大地提高风机叶轮的气动性能。本发明的叶轮体 叶片的叶型，采用薄的机翼型叶型，这是针对机车及动车组的特定 要求，经对比计算分析，选定每个截面的形状一致、变化为等比放 大。将长度为IOO个单位的叶型弦长作为X轴，用相对坐标表示， 其技术参数为，在X轴座标分别为2.5、 10、 20、 45、 60、 80、 100 时，它在Y轴相对应座标处叶型上部型线Y,分别对应参数为2.3、 -0.5、 -2、 -4.4、 -4.3、 -3.3、 0.5，叶型下部型线Y2分别对应参数为 -2.8、 -5.5、 -7.8、 -8.8、 -8.2、 _6、 -2.3。各点参数值允许跳动范围 为±1。这些薄机翼型叶片技术参数的选定，使风机具有较高的效率 和较低的噪声。通过对发明的叶轮体所选定的变截面扭曲、薄机翼 型叶片综合匹配数据的选定，与采用己有技术的各种轴流式风机叶 轮相比，本发明的这种新型叶轮既可在大流量工况下，具有高的压 力，低的噪声，又能满足机车及动车组特定的恶劣工作环境和安装 要求，且结构简单合理，检査和维修简便，可靠性好并具有较高的 使用寿命。本实用新型发明的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，其有 益的技术效果是经计算验证与同类产品同台对比测试，本发明的 风机叶轮其空气静压增加近70 Pa 80Pa、噪声降低近4 dB 5dB、 全压效率增加2% 3%，具有更高的压力和效率。能更好地满足机 车及动车组在特定的工作条件下，对冷却系统用风机的要求。[
]图1机车及动车组用新型轴流式风机叶轮结构示意图。图2机车及动车组用新型轴流式风机叶轮叶片截面示意图。图3机车及动车组用新型轴流式风机叶轮叶片截面座标示意图。图中(1)叶轮体；(2)轴套；(3)整流罩；(4)螺栓及 垫圈；(5)轮毂；(6)叶片；(b)叶片弦长；(e )叶片扭角；(Yl)薄机翼型叶片截面上部型线；(Y2)薄机翼型叶片截面下部型 线。[具体实施方式
]本实用新型发明的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，其具体实施例如附图1.2.3.所示。新型轴流式风机叶 轮它由叶轮体(1)、轴套(2)、整流罩(3)、嫘栓及垫圈(4) 组成，其叶轮体(1)由轮毂(5)和一定数量的叶片(6)采用铝合 金整铸而成。叶轮体(1)的轮毂(5)和叶片(6)之间不用焊接， 也没有螺栓连接，轴套(2)为嵌入式，包在轮毂(5)中间，确保 了叶轮整体结构可靠性好，检修简便。叶轮直径在400nun 1800mm 范围内，叶片数量在4个 12个范围内。叶轮体(1)的叶片(6) 为变截面扭曲、薄机翼型，该叶轮体(1)变截面扭曲叶片(6)， 各截面弦长(b)在100mm 300mm范围内，从叶尖至叶根逐渐增 加，各截面扭角(e )在15° 45°范围内，从叶尖至叶根逐渐增加。该叶轮体(1)的叶片(6)，采用薄机翼型叶型，将长度为100 个单位的叶型弦长作为X轴，用相对坐标表示，其技术参数为，在X 轴座标分别为2.5、 10、 20、 45、 60、 80、 100时，它在Y轴相对应 座标处叶型上部型线Y,分别对应参数为2.3、 -0.5、 -2、 -4.4、 -4.3、 -3.3、 0.5，叶型下部型线Y2分别对应参数为-2.8、 -5.5、 -7.8、 -8.8、 -8.2、 -6、 -2.3。各点参数值允许跳动范围为土l。本实用新型发明的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，其叶 轮体(1)的叶片(6)的各参数的选定，是根据配装的机车及动车 组冷却系统冷却功率对风机参数的不同要求，进行匹配选定。叶轮 体(1)采用整体铸造工艺，能保证变截面扭曲、薄机翼型叶片(6) 的各参数值，确保本实用新型发明的机车及动车组用新型轴流式风 机叶轮，既可在大流量工况下，具有高的压力，低的噪声，又能满 足机车及动车组特定的恶劣工作环境和安装要求，并具有较高的使 用寿命。
权利要求1.一种机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，它由叶轮体(1)、轴套(2)、整流罩(3)、螺栓及垫圈(4)组成，其叶轮体(1)由轮毂(5)和一定数量的叶片(6)采用铝合金整铸而成，轴套(2)为嵌入式，包在轮毂(5)中间，其特征在于叶轮体(1)的叶片(6)为变截面扭曲、薄机翼型。
2. 根据权利要求1所述的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮， 其特征在于该叶轮体(1)变截面扭曲叶片(6)，各截面弦长(b) 在100mm 300mm范围内，从叶尖至叶根逐渐增加，各截面扭角(e )在15° 45°范围内，从叶尖至叶根逐渐增加。
3. 根据权利要求1所述的机车及动车组用新型轴流式风机叶轮， 其特征在于该叶轮体(1)内叶片(6)，采用薄机翼型叶型，将 长度为IOO个单位的叶型弦长作为X轴，用相对坐标表示，其技术 参数为，在X轴座标分别为2.5、 10、 20、 45、 60、 80、 100时，它 在Y轴相对应座标处叶型上部型线Y，分别对应参数为2.3、 -0.5、 -2、 -4.4、 -4.3、 -3.3、 0.5，叶型下部型线Y2分别对应参数为-2.8、 -5.5、 -7.8、 -8.8、 -8.2、 _6、 -2.3，各点参数值允许跳动范围为士l。
专利摘要一种机车及动车组用新型轴流式风机叶轮，它由叶轮体(1)、轴套(2)、整流罩(3)、螺栓及垫圈(4)组成，其叶轮体(1)由轮毂(5)和一定数量的叶片(6)采用铝合金整铸而成，轴套(2)为嵌入式，包在轮毂(5)中间，其叶轮体(1)的叶片(6)为变截面扭曲、薄机翼型。本新型轴流式风机叶轮，既可在大流量工况下，具有高的压力，低的噪声，又能满足机车及动车组特定的恶劣工作环境和安装要求，并具有较高的使用寿命。
文档编号F04D29/38GK201003511SQ20072014233
公开日2008年1月9日 申请日期2007年3月28日 优先权日2006年9月4日
发明者庞学博, 张延蕾, 张福良, 雷 赵 申请人:大连中铁换热技术有限公司