一种自散热轴流风机的制作方法

本实用新型涉及消防风机技术领域，更具体地说，它涉及一种自散热轴流风机。

背景技术：

消防风机既是指能在300℃高温条件下连续运行60分钟以上、100℃温度条件下连续20小时/次不损坏的工业风机。消防风机主要包括离心式风机、轴流式风机和横流式风机等。

对于轴流式风机，公告号为CN203584846U的中国专利公开了一种新型电容启动式外转子轴流风机，包括机壳，安装支架，安装支架上通过轴套安装有转轴，轴套与转轴之间安装有轴承，转轴端部安装有挡圈和调整垫圈，转轴外安装有定子和转子，机壳内安装有圆形电容。

上述方案中的轴流风机虽然结构紧凑，但是在散热效果上却并不理想。轴流风机的热量主要来自于自身内部线圈的电热，这种热量在轴流风机线圈发生短路或者是超功率运行时十分明显，除上述原因外，轴流风机各个部件之间的摩擦生热、风机灰尘积累也是重要的原因。对比文件中风机运行时，转轴与轴套之间的相对转动全由轴承实现。轴承滚珠与轴承外套会摩擦生热，同时风机机壳中的高温气体也会将热量传递给轴承，使得轴承产生热膨胀，热膨胀会影响轴承的轴向和径向的膨胀位移，从而加大轴承滚珠与轴承外套的摩擦力，轴承温度进一步升高，如此循环，将严重危及风机的安全运行。

技术实现要素：

针对实际运用中的问题，本实用新型目的在于提出一种自散热轴流风机，具体方案如下：

一种自散热轴流风机，包括外风筒以及设置于所述外风筒内的风机，所述风机包括电机以及设置于所述电机转轴上的叶轮，所述外风筒内同轴心设置有呈密闭设置的内风筒，所述电机架设于所述内风筒内，所述叶轮设置于内风筒外部，所述电机的转轴与电机壳体之间设置有轴承；

所述轴承包括内圈、保持架和外圈，所述内圈的外壁和所述外圈的内壁上设有相互配合的滚道，所述内圈内壁上贯穿所述轴承内圈等间距设置有多个膨胀槽或膨胀通孔，所述轴承外圈的外壁与内风筒的内壁之间设置有密封隔板；膨胀槽或膨胀通孔均沿轴承轴向设置。

所述内风筒远离所述转轴的一端设置有进风管，所述进风管与外风筒的外部环境相连通，所述内风筒位于所述密封隔板部位设置有出风管，所述出风管的出风口设置于所述内风筒内且背向所述叶轮设置。

通过上述技术方案，首先可以避免气流中的灰层聚集到风机的电机上，并且轴流风机外部的部分气流经过过滤后由进风管经膨胀槽或膨胀通孔进入到外风筒内部，上述过程中可以带走轴承摩擦生成的热量，并且由于膨胀槽的存在，可以将轴承的热膨胀形变主要集中到膨胀槽附近而非滚道附近，可以进一步减少滚道的形变，从而减少滚道与滚珠之间的摩擦。

进一步的，所述进风管内设置有多层用于过滤气流中杂质的过滤层。

通过上述技术方案，可以避免外界的灰尘聚集到电机内部，避免电机发热。

进一步的，所述内风筒的外壁上绕其周向均匀设置有多个支撑板，所述内风筒通过多个所述支撑板与外风筒的内壁固定连接。

进一步的，密封隔板上开设有第一过风孔，所述第一过风孔上设置有用于遮蔽所述第一过风孔的第一挡片，所述第一挡片通过第一扭簧与所述第一过风孔的边缘转动连接，当所述第一扭簧处于自然伸缩状态时，所述第一挡片密封所述第一过风孔。

通过上述技术方案，当第一挡片遮蔽第一过风口时，由进风管进入的风从电机内部穿过膨胀槽进入到外风筒内部，当这一通路被堵塞时，密封隔板两侧的气压差过大，由进风管进入的气流将由第一进风口经轴承外部进入到外风筒中，亦能够冷却电机及轴承。

进一步的，所述内风筒远离所述叶轮的一端的侧壁上开设有第二过风孔，所述第二过风孔上设置有用于遮蔽所述第二过风孔的第二挡片，所述第二挡片通过第二扭簧与所述第二过风孔的边缘转动连接，当所述第二扭簧处于自然伸缩状态时，所述第二挡片密封所述第二过风孔，第二过风孔内设置有滤网。

通过上述技术方案，当进风管出现堵塞时，由于出风管的出风口处存有负压，部分气流将由第二过风孔进入到内风筒中，而后再次经膨胀槽或第二过风孔进入到外风筒内，实现电机的冷却。

进一步的，所述外风筒远离所述叶轮一端的管壁内径小于靠近所述叶轮一侧的管壁内径。

通过上述技术方案，可以使得外风筒靠近叶轮一侧的气压小于外风筒内远离所述叶轮一侧的气压，更容易在外风筒内部经内风筒形成气流循环。

进一步的，所述外风筒的外壁上设置有安装架。

通过上述技术方案，方便轴流风机的安装。

进一步的，所述膨胀槽垂直于轴承长度方向的截面呈三角形设置。

通过上述技术方案，可以最大化的吸收轴承内圈的膨胀量。

进一步的，所述轴承的外圈上套设有紧固环，所述紧固环采用低膨胀系数的金属材质制成。

通过上述技术方案，可以限定轴承内圈的热膨胀方向。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）通过在轴流风机的外风筒内设置内风筒，电机设置于内风筒内，降低了灰层附着在电机上的概率；

（2）通过在轴承的内圈设置膨胀槽或膨胀通孔，配合电机外部的密封隔板，使得冷却电机的气流经电机内部以及膨胀槽或膨胀通孔流入到风机外风筒内部，给电机、轴承降温的同时也降低了轴承因为热膨胀而变形的风险。

附图说明

图1为本实用新型施例一的整体示意图；

图2为风机的示意图；

图3为风机轴承的局部爆炸视图；

图4为本实用新型施例一的剖面示意图（省略外风筒）；

图5为图4中A部的局部放大示意图；

图6为本实用新型施例二的整体剖面示意图；

图7为图6中B部的局部放大示意图。

附图标志：1、外风筒；2、风机；3、电机；4、叶轮；5、内风筒；6、轴承；7、膨胀槽；8、密封隔板；9、进风管；10、出风管；11、出风口；12、过滤层；13、支撑板；14、第一过风孔；15、第一挡片；16、第一扭簧；17、第二过风孔；18、第二挡片；19、第二扭簧；20、滤网；21、安装架；22、紧固环；24、保持架；25、外圈；26、滚道；27、转轴；28、滚珠。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种自散热轴流风机，包括外风筒1以及设置于外风筒1内的风机2。风机2包括电机3以及设置于电机3转轴27上的叶轮4。为方便安装本实用新型中的轴流风机2，外风筒1的外壁上设置有安装架21。

为了有效地避免灰尘绒毛等杂质附着在电机3上，在外风筒1内同轴心设置有呈密闭设置的内风筒5，电机3架设于内风筒5内。电机3的转轴27伸出到内风筒5的外部与叶轮4通过螺栓固定连接，电机3的转轴27与电机3壳体之间设置有轴承6。

与传统的轴承6不同，如图2和图3所示，轴承6包括内圈、保持架24和外圈25，内圈的外壁和外圈25的内壁上设有相互配合的滚道26，内圈内壁上贯穿轴承6内圈等间距设置有多个膨胀槽7或膨胀通孔，轴承6外圈25的外壁与内风筒5的内壁之间设置有密封隔板8，膨胀槽7或膨胀通孔均沿轴承6轴向设置。内风筒5的外壁上绕其周向均匀设置有多个支撑板13，内风筒5通过多个支撑板13与外风筒1的内壁固定连接。

由于金属的热膨胀与金属之中各个原子之间的斥力增大有关，设置膨胀槽7或膨胀通孔可以定向地疏导上述膨胀的方向。为了可以最大化的吸收轴承6内圈的膨胀量，膨胀槽7垂直于轴承6长度方向的截面呈三角形设置。并且优化的，轴承6的外圈25上套设有紧固环22，紧固环22采用低膨胀系数的金属材质制成，例如奥氏体不锈钢，可以限定轴承6内圈的热膨胀方向。

为了能够给电机3降温，内风筒5远离转轴的一端设置有进风管9，进风管9与外风筒1的外部环境相连通，内风筒5位于密封隔板8部位设置有出风管10，出风管10的出风口11设置于内风筒5内且背向叶轮4设置。上述设置，使得出风管10的出风口11处的气压小于外风筒1外部的气压，外部的气流会自动经进风管9进入到内风筒5内部，经电机3壳体内部以及膨胀槽7后进入到外风筒1内部，在此过程中给电机3以及轴承6降温，并防止形变。

为了避免外界的灰尘聚集到电机3内部，避免电机3发热，进风管9内设置有多层用于过滤气流中杂质的过滤层12。上述过滤层12采用空隙较大的棉网即可，主要隔绝空气中的大颗粒灰尘、绒毛等。

如图4和图5所示，密封隔板8上开设有第一过风孔14，第一过风孔14上设置有用于遮蔽第一过风孔14的第一挡片15，第一挡片15通过第一扭簧16与第一过风孔14的边缘转动连接，当第一扭簧16处于自然伸缩状态时，第一挡片15密封第一过风孔14。当第一挡片15遮蔽第一过风口时，由进风管9进入的风从电机3内部穿过膨胀槽7进入到外风筒1内部，当这一通路被堵塞时，密封隔板8两侧的气压差过大，由进风管9进入的气流将由第一进风口经轴承6外部进入到外风筒1中，亦能够冷却电机3及轴承6。

实施例二

如图6和图7所示，一种自散热轴流风机2，与实施例一的区别在于：内风筒5远离叶轮的一端的侧壁上开设有第二过风孔17，第二过风孔17上设置有用于遮蔽第二过风孔17的第二挡片18，第二挡片18通过第二扭簧19与第二过风孔17的边缘转动连接，当第二扭簧19处于自然伸缩状态时，第二挡片18密封第二过风孔17，第二过风孔17内设置有滤网20。上述技术方案，当进风管9出现堵塞时，由于出风管10的出风口11处存有负压，部分气流将由第二过风孔17进入到内风筒5中，而后再次经膨胀槽7或第二过风孔17进入到外风筒1内，实现电机3的冷却。

为了可以使得外风筒1靠近叶轮4一侧的气压小于外风筒1内远离叶轮4一侧的气压，更容易在外风筒1内部经内风筒5形成气流循环。外风筒1远离叶轮4一端的管壁内径小于靠近叶轮4一侧的管壁内径。

本实用新型的工作原理及有益效果在于：

首先通过设置内风筒5，避免了叶轮4产生的气流直接吹入到电机3内部，可以避免气流中的灰层聚集到风机2的电机3内圈上，减少短路发生的概率。其次，轴流风机2外部的部分气流经过过滤后由进风管9经膨胀槽7或膨胀通孔进入到外风筒1内部，上述过程中可以带走轴承6摩擦生成的热量，并且由于膨胀槽7的存在，可以将轴承6的热膨胀形变主要集中到膨胀槽7附近而非滚道26附近，可以进一步减少滚道26的形变，从而减少滚道26与滚珠28之间的摩擦。最后，通过设置第一挡片15与第二挡片18，可以使得整个轴流风机2的可靠性更高，不会因为某一冷却通路的中断而丧失掉散热的效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。