一种工程轴流冷却塑料风扇的制作方法

本发明涉及一种风扇，具体涉及一种工程轴流冷却塑料风扇。

背景技术：

风扇是工程机械冷却系统的一个重要组成部件。在国民经济各领域中，不同类型的风扇有着各不相同的应用，例如，工程机械中用于散热器冷却，公论隧道、采矿、地铁中用于通风、以及日常生活中的台扇和排风扇等等。

当今中国工程机械业发展迅速，在技术创新方面的要求提高，而冷却风扇作为工程机械冷却系统中的一个重要组成部件，对冷却系统的散热效果、噪声、燃油经济性和发动机功耗等均有直接的影响。目前工程机械冷却系统用的铁风扇及轴流塑料风扇的静压都比较小，风扇以产生动压为主，并且这些轴流风扇做功效率普遍偏低，不能满足高风量、高风压、低噪声的要求，迫切需要改良。

技术实现要素：

本发明提供了一种叶片的尺度，几何形状等方面进行合理设计的工程轴流冷却塑料风扇，旨在解决现有轴流冷却塑料风扇风量小、风压低、噪声大，功耗高的问题。

本发明采用的技术方案是：一种工程轴流冷却塑料风扇，包括1个风扇轮毂，风扇轮毂上安装有至少2个风扇叶片，所述风扇叶片采用相对厚度为3～6%、设计雷诺数不大于1×105的高效翼型；所述风扇叶片，包括多个迭合而成的特征截面、特征截面重心积跌线；所述各特征截面的高效翼型的曲线重心与特征截面重心积跌线重合；所述风扇叶片，叶片的高效翼型的曲线弦长由叶根到叶尖呈非线性分布，叶片的特征截面安装角a1～an由叶根到叶尖逐步减小呈非线性分布,所述特征截面重心积跌线是由直线加圆弧组成，直线长度所占特征截面重心积跌线的比例为0.4,所述特征截面重心积跌线可以是直线或曲线，特征截面重心积跌线向风扇旋转方向弯曲为前弯，特征截面重心积跌线向风扇出风方向弯曲为前掠，叶尖截面重心与叶根截面重心的连线和截面重心积跌线形成的夹角a为叶片的前弯角，叶尖截面重心与风扇中心的连线和截面重心积跌线形成的夹角c为叶片的前掠角；所述风扇叶片的前弯角a为9°，前掠角c为5°。

本发明的进一步技术方案是：所述风扇叶片数目为7，风扇直径为780mm，风扇轮毂直径为260mm。

本发明的进一步技术方案是：所述风扇叶片的特征截面数目为7，所述特征截面的轮廓型线是由高效翼型封闭曲线构成；所述特征截面的轮廓型线位于与风扇径向方向垂直的平面上，该平面到风扇中心的距离为r1～r7分别为130mm、173.23mm、216.58mm、259.93mm、303.29mm、346.64mm、390mm。

本发明的进一步技术方案是：所述风扇叶片的特征截面安装角a1～a7分别为45.22°、41.39°、38.06°、35.14°、32.56°、30.27°、25.22°。

本发明的进一步技术方案是：所述7片风扇叶片的高效翼型弦长b由叶根到叶尖分别为140mm、160mm、175mm、186mm、192mm、190mm、180mm。

本发明的有益效果是：由于采用了上述方案对风扇叶片形状、特征截面曲线、扭转角、流线进行合理的设计，使之与以往直径相同的轴流风扇相比，在相同的风扇转速下，噪声低，功耗小，重量轻，而且空气动力性能好，风量大，散热效果更好。

附图说明

图1是本发明所述一种工程轴流冷却塑料风扇的主视图；

图2是本发明所述风扇叶片外表图；

图3是图2的截面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明包括风扇轮毂1、风扇叶片2组成。风扇轮毂1中心与驱动轴相连，风扇轮毂1的外侧与风扇叶片2相连。

通过风扇轮毂1使驱动轴带动风扇叶片2按一定的转向和转速旋转。风扇叶片2是风扇的主体，其尺度和几何外形及风扇叶片2的数目，对风扇性能有决定性的作用。为提高风扇效率和降低噪声，本发明的叶片2有下列特征：如图2所示，该风扇的有效直径为780mm，风扇轮毂直径为260mm，且风扇叶片2的数目为7叶。叶片2是由7个特征截面7迭合而成，且各特征截面的轮廓曲线到风扇中心的距离r1～r7分别为130mm、173.23mm、216.58mm、259.93mm、303.29mm、346.64mm、390mm。不同半径处的风扇叶片2特征截面7相对于旋转平面有不同的安装角，（即风扇叶片2具有相对扭转），风扇叶片2叶尖相对于叶根扭转17°，且扭转角与半径呈非线性变化，风扇叶片2叶根扭转最大，叶尖扭转最小，在风扇设计状态各风扇叶片2各特征截面7均处于高效工作区。风扇叶片2各特征截面7扭转中心设置于翼型曲线的重心处。

同一风扇叶片2各特征截面7的重心4连线为曲线，称为特征截面重心积跌线3。特征截面重心积跌线3是由直线加圆弧组成，直线长度所占特征截面重心积跌线3的比例为0.4。特征截面重心积跌线3向风扇旋转方向弯曲为前弯，特征截面重心积跌线3向风扇出风方向弯曲为前掠，叶尖截面重心与叶根截面重心的连线和截面重心积跌线形成的夹角a为叶片的前弯角，叶尖截面重心与风扇中心的连线和截面重心积跌线形成的夹角c为叶片的前掠角，该风扇叶片的前弯角5为9°，前掠角6为5°，以降低风扇的噪声，提高风扇的风量与风压，且具有较好的气动性能。

如图3所示，各风扇叶片2的特征截面7的安装角8为角a,角a由叶根到叶尖逐步变小呈非线性分布，风扇叶片2的7个特征截面7的安装角8分别为a1～a7：45.22°、41.39°、38.06°、35.14°、32.56°、30.27°、25.22°。风扇叶片2采用相对厚度为3～6%，设计雷诺数不大于1×的高效翼型，且具有较大升/阻比，因其具有较小的相对厚度，为此减轻了风扇叶片2的结构重量。风扇叶片2的高效翼型曲线弦长b由叶根到叶尖呈非线性分布，风扇叶片2的7个特征截面高效翼型弦长b分别为b1～b7：140mm、160mm、175mm、186mm、192mm、190mm、180mm。相对厚度是一个公知的专业术语，是指翼型的厚度是垂直于翼弦的翼型上下表面之间的直线段长度。

本发明所述的一种轴流冷却塑料风扇与以往直径相同轴流风扇相比，在相同转速下，能有效地提高风扇风量和有效地降低风扇噪声，提高冷却系统的冷却效率。本发明轴流冷却塑料风扇不仅仅可以用在工程机械的冷却系统，而且还可以用于其他行业的冷却系统。

从以上的描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：与以往直径相同的轴流风扇相比，在相同的风扇转速下，噪声低，功耗小，而且空气动力性能好，风量大，风压大，散热效果更好，具有很好的应用前景。

本技术：
中没有详细说明的技术特征为现有技术。上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种工程轴流冷却塑料风扇，其特征在于：包括1个风扇轮毂、多个风扇叶片，风扇叶片采用相对厚度为3～6%、设计雷诺数不大于1×105的高效翼型；所述的风扇叶片，包括多个迭合而成的特征截面、特征截面重心积跌线，其特征截面重心积跌线是由直线加圆弧组成，直线长度所占特征截面重心积跌线的比例为0.4；风扇叶片的高效翼型曲线弦长由叶根到叶尖呈非线性分布，风扇叶片的特征截面安装角A1～An由叶根到叶尖逐步减小呈非线性分布。本发明一种工程轴流冷却塑料风扇与以往直径相同的轴流风扇相比，在相同的风扇转速下，噪声低，功耗小，而且空气动力性能好，风量大，风压大，散热效果更好，具有很好的应用前景。

技术研发人员：李小顺
受保护的技术使用者：李小顺
技术研发日：2017.07.12
技术公布日：2017.09.15