专利名称：一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机的制作方法
技术领域：
本实用新型发明涉及的是一种冷却通风机，适用于动车组用牵引变流器冷却系统环境要求的低噪音、低振动和较高效率的冷却通风机，属于流体机械领域。
技术背景牵引变流器冷却系统是动车组牵引变流装置中的一个重要器件，通过牵引变流器，可将主铁道电网电流变化为动车组牵引电机所用的电源。在牵引变流器内，由于所安装的控制系统的各类电器元件在不停地进行运作，产生了大量的热量，该装置散热有专门的散热器完成，这时需要设计一个专用通风机对散热器进行吹风冷却。如果所产生的热量达到相当高的时候，这时所有的电器元件由于不能及时降温，将会使这些电器元件寿命降低， 甚至烧损，最后导致动车组电力系统不能工作。由于现代社会的发展对工作环境的重视，一般来讲，人的工作环境不宜高于 SOdB (工作8小时)，否则会对人体健康造成危害，因此对于一般工业用机械产品来讲客户要求其噪音是越低越好，特别是中型、大型通风机此类高噪音的机械产品，噪音值的大小是评价其产品性能质量优良与否的一项重要指标，其次就是在保证风机产品的性能不变的条件下，尽量提高风机效率，以减小能源消耗，并且尽量减小风机的体积和质量。
发明内容本实用新型的目的在于克服已有技术的不足和缺陷，提供一种结构简单紧凑，安装方便，低噪音、流量平稳的动车组牵引变流器冷却系统用通风机。本实用新型的技术方案一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，包括风筒组件、叶轮、电动机、接线盒组件和支撑杆，其特征在于本通风机为轴流式通风机，该通风机中的风筒组件是包括筒体、悬挂支撑装置、导叶、电机支撑筒和加强筋。该导叶设置在电机支撑筒外周上，与筒体连接支撑整个电机支撑筒，悬挂支撑装置设置风筒组件上，该悬挂支撑装置上设有减振垫。风筒组件为圆形风筒结构，即风筒组件是通过电机支撑筒、加强筋和筒体以及设置在筒体内的导叶组成的流道结构；叶轮为高轮毂比轴流式叶轮结构，叶轮的轮毂比为0. 73，叶轮是由机翼型叶片、轮毂和轮芯组成，该叶片采用标准的螺旋桨翼型；电动机的轴伸端端盖通过螺栓安装在电机支撑筒内的安装法兰上，电动机的尾部通过支撑杆与风筒连接。风筒组件中的导叶与叶轮叶片之间的轴向距离为41-58mm，最佳距离为50mm，风筒组件中的导叶数量为19块，导叶的弧度为R165-168mm，最佳弧度为R166mm，叶轮中的叶片数量为11片，叶片各截面的安装角度由27. Γ扭曲变化到40°，叶轮的轮毂比为0.73。本通风机叶轮采用高效机翼型叶片，将加压后的气流通过轴向导叶，其主要特点有结构紧凑，极大的减少了风机所占用的空间；气流方向与叶轮轴线相同，流道顺畅，同时适合与整体结构安装；它充分利用轴流式风机的优点，性能曲线平坦，在单位机械所占空间内，保持较高压力的工况下能提供相对较大的流量；其噪音比轴流风机低，可满足低噪音环境、流量平稳的要求，能很好满足动车组牵引变流器冷却系统对通风机的要求。本实用新型应用与500km/h试验动车，其目的在于填补高速动车牵引变流冷却系统冷却风机设计的空白，提供一种气动性能好、效率高、低噪音，不需增加消音器，并且体积较小的高速动车牵引变流器冷却系统用冷却通风机。本实用新型的技术特点叶轮、风筒及导叶、以及安装悬挂装置等主要部件采用最优化设计方案，进风道与风筒处采取优化的径向间隙配合，充分保证了风机的性能要求；叶轮与风筒及导叶之间采用合理的布局设计，导叶采用符合气动性能的优化弧度设计及位置布局，气动原件各项参数经过有限元仿真模拟，使其各项参数达到最优化配合，使之有效地提高风机的性能参数，同样也使得风机噪音降至最低。综合以上方面的优化设计，使得风机的有效静压达到1400 时，流量达到 11200m3/h，并且全压性能达到65%以上。悬挂梁上两端分别安装有两个减振橡胶垫，减振垫支撑风机安装于冷却系统上，这样通过减振橡胶垫的减振、隔振作用，使得风机传递出的振动大幅度减小，适合于高速动车运营的特殊要求及环境。
图1为一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机实用新型的二维结构示意图。
具体实施方式
参考图1，一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，包括风筒组件1、叶轮3、电动机6、接线盒组件7和支撑杆8，其特征在于本通风机为轴流式通风机，该通风机中的风筒组件1是包括筒体10、悬挂支撑装置2、导叶5、电机支撑筒4和加强筋11。该导叶5设置在电机支撑筒4外周上，与筒体10连接支撑整个电机支撑筒4，悬挂支撑装置2设置风筒组件1上，该悬挂支撑装置2上设有减振垫9。风筒组件1为圆形风筒结构，即风筒组件1是通过电机支撑筒4、加强筋11和筒体10以及设置在筒体10内的导叶5组成的流道结构；叶轮3为高轮毂比轴流式叶轮结构，叶轮3的轮毂比为0. 73，叶轮3是由机翼型叶片、轮毂和轮芯组成，该叶片采用标准的螺旋桨翼型；电动机6的轴伸端端盖通过螺栓安装在电机支撑筒4内的安装法兰上，电动机6 的尾部通过支撑杆8与风筒1连接。风筒组件中的导叶5与叶轮3叶片之间的轴向距离为50mm，风筒组件中的导叶5 数量为19块，导叶的弧度为R166mm，所述的叶轮中的叶片数量为11片，叶片各截面的安装角度由27. 1°扭曲变化到40°，叶轮的轮毂比为0. 73。由于叶片叶型的优异气动性能，叶轮叶片及扭度、风筒间隙、导叶与叶轮间隔、导叶的弧度采用了最优化设计方案，外筒与内筒之间的导叶采用优化弧度设计及位置布局， 既起了支撑电机的作用，又能使气流整流后由轴向出口输出；保证了风机气流压力流量稳定、同时使噪音达到了较低水平。
权利要求1.一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，包括风筒组件(1)、叶轮(3)、电动机 (6)、接线盒组件(7)和支撑杆(8)，其特征在于A、所述的本通风机为轴流式通风机，该通风机中的风筒组件(1)是包括筒体(10)、悬挂支撑装置O)、导叶(5)、电机支撑筒(4)和加强筋(11)，该导叶( 设置在电机支撑筒 (4)外周上，与筒体(10)连接支撑整个电机支撑筒G)，悬挂支撑装置( 设置风筒组件 (1)上，该悬挂支撑装置( 上设有减振垫(9)，风筒组件(1)为圆形风筒结构，即风筒组件 ⑴是通过电机支撑筒G)、加强筋(11)和筒体(10)以及设置在筒体(10)内的导叶(5) 组成的流道结构；B、所述的叶轮(3)为高轮毂比轴流式叶轮结构，叶轮(3)的轮毂比为0.73，叶轮(3)是由机翼型叶片、轮毂和轮芯组成，该叶片采用标准的螺旋桨翼型；C、所述的电动机(6)的轴伸端端盖通过螺栓安装在电机支撑筒内的安装法兰上， 电动机(6)的尾部通过支撑杆(8)与风筒(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，其特征在于所述的风筒组件中的导叶(5)与叶轮(3)叶片之间的轴向距离为41-58mm，风筒组件中的导叶(5) 数量为19块，导叶的弧度为R165-168mm，所述的叶轮(3)中的叶片数量为11片，叶片各截面的安装角度由27. 1°扭曲变化到40°。
3.如权利要求1所述的一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，其特征在于所述的风筒组件中的导叶(5)与叶轮(3)叶片之间的轴向距离为50mm，导叶(5)的弧度为R166mm。
专利摘要本实用新型涉及一种动车组牵引变流器冷却系统用通风机，包括风筒、悬挂支撑装置、减振垫、叶轮、电动机、和接线盒组件，该牵引变流器冷却系统用通风机为轴流式风机，风筒通过悬挂支撑装置、内筒、导叶和风筒焊接而成，该风筒为圆形结构。叶轮是由机翼型叶片、轮体和轮毂组成，该叶片采用机翼型，径向各截面按气流的压力分步进行扭曲。本风机叶轮采用了较大轮毂比结构，叶片采用机翼型叶片，并选用的安装角和截面扭曲角，使得风机的有效静压达到1400Pa时，流量达到11200m3/h，并且振动速度低于2.8mm/s。电机前端盖通过螺栓固定在内筒的安装法兰上，电机机座通过支撑杆与风筒连接，提高了电机刚性，减小了风机振动。
文档编号F04D29/52GK202007785SQ20112007286
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者颜建田, 高平 申请人:株洲联诚集团有限责任公司