高速电力机车及动车组冷却装置用离心风的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，包括机箱和叶轮，其特征在于：在垂直所述叶轮旋转面的方向上、与所述叶轮同心或偏心设有蜗壳，所述蜗壳固定在所述机箱上，所述蜗壳由至少一个半径为R的圆弧面构成，R=0.45D～0.6D，其中，D为所述叶轮的直径；所述机箱的进、出风口分别设于所述机箱的两个开口面，所述机箱的进、出风口的中心线互相垂直；所述叶轮表面设有用于减小空气流动摩擦损失的低表面能涂层。本发明具有结构简单，工作效率高，噪声低等优点，适用于高速电力机车及动车组冷却装置的高要求。
【专利说明】高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却装置通风【技术领域】，具体地说是一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机。
【背景技术】
[0002]随着高速电力机车及动车组的发展，车载电子元器件功率越来越大、集成度越来越高，其工作时放出的热量越来越大，对冷却装置的要求也越来越苛刻，同时为了降低噪声污染，对冷却装置的通风性能提出了更高的要求，急切需要一种高效率、低噪声的离心通风机。
【发明内容】
[0003]根据上述提出的技术问题，而提供一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机。本发明主要利用在机箱内设置蜗壳以及在叶轮上刷涂低表面能涂层，从而起到高效率、低噪声的效果。
[0004]本发明采用的技术手段如下:
[0005]一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，包括机箱和叶轮，其特征在于:在垂直所述叶轮旋转面的方向上、与所述叶轮同心或偏心设有蜗壳，所述蜗壳固定在所述机箱上，所述蜗壳由至少一个半径为R的圆弧面构成，R=0.45D?0.6D，其中，D为所述叶轮的直径；所述机箱的进、出风口分别设于所述机箱的两个开口面，所述机箱的进、出风口的中心线互相垂直；所述叶轮表面设有用于减小空气流动摩擦损失的低表面能涂层。
[0006]作为优选，所述蜗壳还包括设置在所述机箱出风口位置上的多个辅助圆弧面，所述辅助圆弧面内圆与相应的空气流动迹线相切。
[0007]作为优选，所述机箱的进风口上设有与所述叶轮形成进风通道的集流装置。
[0008]作为优选，所述叶轮采用铝合金或碳钢拼焊制成。低转速运行叶轮可采用铝合金拼焊制作，高转速运行叶轮可采用碳钢拼焊制作。
[0009]作为优选，所述蜗壳采用金属薄板制成，所述蜗壳通过焊接或铆接固定在所述机箱上。所述金属薄板可为钢板或铝合金板，其蜗壳形状可根据理论计算及仿真分析设计。
[0010]较现有技术相比，本发明采用的技术方案通过理论计算及仿真分析设计出需要的叶轮的结构参数及性能参数，根据空气与叶轮的相对速度及叶轮轮尖线速度计算出空气的绝对速度，确定空气的运动迹线，速度三角形如图2所示，U为叶轮尖部的绝对速度，V为叶轮尖部空气相对于叶轮的相对速度，Vl为空气的绝对速度，β为速度V与速度u的夹角，α为Vl与u的夹角。
[0011]确定叶轮尖部空气流动轨迹之后，在箱体上安装蜗壳，减小空气在箱体内部的膨胀空间及引导气流沿着初始的迹线流动，蜗壳可设置为与叶轮同心的或偏心的或在出风口位置增设辅助圆弧面的形式。
[0012]本发明通过在机箱内安装不同形式的蜗壳，减小了空气无益膨胀空间，提高风机的运行效率，以及通过蜗壳引流的作用，减小了空气在箱体内部引起涡流或者分流的可能性，进一步提高风机效率及减小气动噪声。具有结构简单，工作效率高，噪声低等优点，适用于高速电力机车及动车组冷却装置的高要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0014]图1是本发明提供的实施例1的结构示意图。
[0015]图2是叶轮尖部速度三角形。
[0016]图3是本发明提供的实施例2的结构示意图。
[0017]图4是本发明提供的实施例3的结构示意图。
[0018]图5是本发明提供的实施例4的结构示意图。
[0019]图6是本发明提供的实施例5的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，包括机箱I和叶轮3，机箱I采用厚度为2-3mm的薄钢板或铝合金板铆接工艺进行拼接，s为机箱I的箱体高度，s根据叶轮3直径D决定，s为1.;叶轮3的直径(外圆直径)为350mm-450mm，叶轮3进口直径为d，d为200mm-250mm ;在垂直所述叶轮3旋转面的方向上、与所述叶轮3同心设有蜗壳2，所述蜗壳2采用氩弧焊工艺将成形的厚度小于等于Imm的薄钢板或铝合金板焊接固定到所述机箱I上，所述蜗壳2由两个半径为R的圆弧面构成，R=0.其中，D为所述叶轮3的直径，在出风口位置处根据空气流动迹线位置，焊接3个辅助圆弧面21，辅助圆弧面21内圆与相应的空气流动迹线相切；所述机箱I的进、出风口分别设于所述机箱I的两个开口面，所述机箱I的进、出风口的中心线互相垂直；所述叶轮3表面设有用于减小空气流动摩擦损失的低表面能涂层。
[0022]所述机箱I的进风口上设有与所述叶轮3形成进风通道的集流装置。
[0023]实施例2
[0024]如图3所示，与实施例1不同的是在出风口位置处焊接有多个辅助圆弧面21。
[0025]实施例3
[0026]如图4所示，所述蜗壳2是在垂直叶轮3旋转面，在机箱I内焊接三个弯曲半径为R, R=0.5D的圆弧面。
[0027]实施例4
[0028]如图5所示，所述蜗壳2是在垂直叶轮3旋转面，围绕叶轮3设置一个与叶轮3偏心的、由两个圆弧面构成的蜗壳2，偏心距分别为0.9D和0.66D，其出风口位置也可以设置同实施例1或实施例2出风口位置上一样的辅助圆弧面21。
[0029]实施例5
[0030]如图6所示，所述蜗壳2由薄金属板焊接成型，所述蜗壳2的中心与风机采用偏心设置，Si为2-10_，此类型蜗壳可以减弱空气在叶轮3进口处无益膨胀，增强在叶轮3出口处充分的膨胀，提高叶轮3的工作效率，降低噪声。[0031]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，包括机箱(I)和叶轮(3)，其特征在于:在垂直所述叶轮(3)旋转面的方向上、与所述叶轮(3)同心或偏心设有蜗壳(2)，所述蜗壳(2)固定在所述机箱(I)上，所述蜗壳(2)由至少一个半径为R的圆弧面构成，R=0.45D?0.6D，其中，D为所述叶轮(3)的直径；所述机箱(I)的进、出风口分别设于所述机箱(I)的两个开口面，所述机箱(I)的进、出风口的中心线互相垂直；所述叶轮(3)表面设有用于减小空气流动摩擦损失的低表面能涂层。
2.根据权利要求1所述的高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，其特征在于:所述蜗壳(2)还包括设置在所述机箱(I)出风口位置上的多个辅助圆弧面(21)，所述辅助圆弧面(21)内圆与相应的空气流动迹线相切。
3.根据权利要求1所述的高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，其特征在于:所述机箱(I)的进风口上设有与所述叶轮(3)形成进风通道的集流装置。
4.根据权利要求1或2所述的高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，其特征在于:所述叶轮(3)采用铝合金或碳钢拼焊制成。
5.根据权利要求1所述的高速电力机车及动车组冷却装置用离心风机，其特征在于:所述蜗壳(2)采用金属薄板制成，所述蜗壳(2)通过焊接或铆接固定在所述机箱(I)上。
【文档编号】F04D29/42GK103527520SQ201310524660
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】刘俊杰, 王硕, 包明冬, 马良 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司