一种低噪高效开口式轴流风机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轴流风机，特别的涉及一种低噪高效开口式轴流风机。
【背景技术】
[0002]随着国家经济建设的飞速发展，汽车的使用日渐普及。散热系统是汽车冷却系统中非常重要的一个组成部分。而冷却风机性能的优劣直接导致汽车发动机的运行效果。冷却专用的低噪、高效风机要求尺寸紧凑、轻巧、有较好的气动性能和声学指标。汽车用风机类型大体有两种，一类为开式风机，一类为环形风机。
[0003]环形风机主要由托盘、轮毂、叶片、导流环组成。开口式冷却风机主要由托盘、轮毂、叶片组成。但无论哪类汽车用风机，目前，风机叶片形状均采用园弧平板形叶片，此结构成型简单，快速，但效率不高，噪声大，尾部容易造成脱流。这是目前汽车发动机存在的一个不足之处。叶片的气动性能和声学指标是一对不可调和的矛盾。如何有效加以解决，对汽车用冷却风机也提出了新的要求。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种噪音小，效率高，使用寿命长的低噪高效开口式轴流风机。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0006]—种低噪高效开口式轴流风机，包括轮毂以及均匀分布在轮毂四周的叶片；其特征在于，所述叶片远离所述轮毂的一端沿远离轮毂的方向固定设置有整体呈长方形板状的叶顶尾翼，所述叶顶尾翼的较长边与所述叶片的端部相连且与所述叶片构成平滑的整体；所述叶顶尾翼采用柔性材料制成，所述柔性材料的邵氏A硬度值为85?95HA。
[0007]传统的叶片的叶顶为硬性材料制作，因叶片的叶顶机械旋转线速度较高，为噪声的主要集中区，在风机叶片上增加采用柔性材料制作的叶顶尾翼可以模仿天空鸟的翅膀，形成良好空气动力性能，有效的避免了叶片叶尖区域转速过高带来的噪声问题。由于叶顶尾翼为软性材料，对风机的叶顶间隙调整较为有利，可有效的减少叶顶与发动机护风圈的间隙，有效的提高风机性能，提高风机效率，降低风机噪声。同时，采用柔性材料制作的叶顶尾翼可以改变叶片附面层参数、推迟附面层分离阻止尾涡脱流、改变尾涡能量有效的降低涡流噪声，从硬性叶片过渡到软性尾翼有效的减少附面层面积，从而减小由于紊流附面层导致的脉动力，尾涡随之减少，降低涡流脱落噪声；在有叶顶尾翼的情况下，部分气流自叶片高压面流向叶片低压面，可以促使叶片分离点向流动下方移动，这样减少了叶片出口截面的分离区，分离区涡流强度和尺寸减少，噪声也随之减少。叶顶尾翼将强集中涡流分割离散成若干小涡，通过粘性耗散削弱了集中涡的强度，使叶片受到的交变气动载荷减小。整体地降低了尾涡区的涡流强度，改善了叶片后缘气流紊流程度，从而降低了涡流噪声。
[0008]作为优化，所述叶顶尾翼的较长边长度为叶片远离轮毂一端的叶片弧长的0.4?I倍；所述叶顶尾翼的较短边长度为叶片远离轮毂一端的叶片弦长的0.08?0.12倍。
[0009]叶顶尾翼的较长边长度过短，无法起到很好的降噪效果。另外，叶顶尾翼的较短边长度太短，则降低了柔性材料的柔性，降低了降噪的效果。顶尾翼的较短边长度太长，则会降低风机的风量，降低了效率。这样，叶顶尾翼采用上述数值可以取得较好的降噪效果以及较大的风机效率。
[0010]作为优化，所述叶片远离所述轮毂的一端弦长大于另一端的弦长。
[0011]这样，叶片整体呈外宽内窄的扇形，可以增大风机叶片的面积，可以有利于提高风量，增加效率。
[0012]作为优化，所述叶片的叶片安装角随叶片的叶栅与所述轮毂的距离的增大而逐渐减小，所述叶片远离所述轮毂的一端的叶片安装角为23?35° ;所述叶片靠近所述轮毂的一端的叶片安装角为31?45°。
[0013]叶片安装角又叫节距角，是叶片半径r处回转平面与桨叶界面弦长之间的夹角。由于轴流风机在叶片安装角为31?45°左右时的效率接近峰值，而随着叶栅与轮毂的距离的增大，叶片的刚性逐渐减弱，风机工作时，在风力的反作用下，叶片越远离轮毂的部分变形越大。将叶顶的叶片安装角设置为23?35°，在工作的时候，叶片由于变形使整体的角度将接近最佳工作角度。这样，有利于提高风机的效率。
[0014]作为优化，该风机的轮毂比为0.3?0.55。
[0015]这样，风机的叶片长度相对比较适中，可以取得较大的风量，同时，也使叶片不会因为太长而容易发生折断，产生危险；提高了风机的寿命。
[0016]作为优化，还包括圆形的托盘，所述轮毂与所述叶片均由塑料注塑而成，所述轮毂注塑到所述托盘上成型，所述托盘位于所述轮毂注塑的区域上均布有若干冲孔，且该区域的冲孔率为10%?15%。
[0017]这样，由于托盘上设置有冲孔，当轮毂注塑到托盘上时，部分塑料从冲孔中穿过，一旦塑料凝固形成一个整体，轮毂与托盘之间通过穿过冲孔成型的塑料柱固定在一起。这样，可以提高整个风机的强度。
[0018]综上所述，本实用新型具有工作时噪音小，效率高，整体强度高，寿命长等优点。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
[0020]图2为图1的轴侧视图。
[0021]图3为图1中托盘部分的结构示意图(图中虚线为轮毂的内圈所在位置线)。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0023]具体实施时:如图1、图2和图3所示，一种低噪高效开口式轴流风机，包括轮毂2以及均匀分布在轮毂2四周的叶片3 ;其中，所述叶片3远离所述轮毂2的一端沿远离轮毂的方向固定设置有整体呈长方形板状的叶顶尾翼4，所述叶顶尾翼4的较长边与所述叶片3的端部相连且与所述叶片3构成平滑的整体；所述叶顶尾翼4采用柔性材料制成，所述柔性材料的邵氏A硬度值为85?95HA。
[0024]传统的叶片的叶顶为硬性材料制作，因叶片的叶顶机械旋转线速度较高，为噪声的主要集中区，在风机叶片上增加采用柔