一种轴流风机的制作方法

本发明涉及通风机技术领域，具体涉及一种轴流风机。

背景技术

矿车在我国西部高原采矿应用较多，其应用环境非常恶劣。矿车制动电阻的作用是为矿车下坡时提供制动力，发热量非常大。由于轴流风机具有结构简单、风量大等优点，因此矿车制动电阻通常使用轴流风机进行散热。

一般轴流风机由电机、叶轮、风筒等部件组成。通常轴流风机只能实现往一个方向输送冷却风，在空间狭小的矿车上安装多个轴流风机对制动电阻进行散热不利于最大化的使用空间。

另外，轴流风机在为制动电阻散热的同时，轴流风机的电机本身也会产生大量的热量，这就要求通风机在为制动电阻冷却的同时也提供冷却风为电机冷却。传统的电机冷却方案为：轴流风机产生的冷却风流经电机外表面，带走电机产生的热量，但是该方案的冷却效果较差，电机温升偏高，影响风机可靠性。

综上所述，急需一种能解决电机散热效果差的轴流风机以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种轴流风机，具体技术方案如下：

一种轴流风机，包括电机以及叶轮部件，所述叶轮部件包括外叶轮和内叶轮，所述外叶轮和所述内叶轮均设置在所述电机的输出轴上，通过电机带动所述外叶轮旋转实现轴流风机对外界部件进行散热，通过电机带动所述内叶轮旋转实现轴流风机自身内部散热；

所述电机设有所述内叶轮的一端设有气流进口，所述电机远离所述内叶轮的一端设有气流出口，所述内叶轮旋转对电机内部进行散热的气流经气流进口进入电机内部再经气流出口排出。

以上技术方案中优选的，所述电机包括同中心轴线设置的两个输出轴，所述外叶轮与所述内叶轮分别设置于电机的两个输出轴上且由电机驱动同步旋转，所述外叶轮旋转实现轴流风机对外界部件散热，所述内叶轮旋转实现对电机自身内部散热。

以上技术方案中优选的，所述电机的输出轴上设有由所述外叶轮与所述内叶轮构成的组合叶轮；电机用于驱动所述组合叶轮进行旋转，所述外叶轮旋转实现轴流风机对外界部件散热，所述内叶轮旋转实现对电机自身内部散热。

以上技术方案中优选的，所述电机包括同中心轴线设置的两个输出轴；所述外叶轮有两个，一个所述外叶轮与所述内叶轮构成组合叶轮，另一个所述外叶轮单独设置；

所述组合叶轮设置在电机的一个输出轴上，另一个所述外叶轮设置在电机的另一个输出轴上；电机带动所述组合叶轮和另一个所述外叶轮同步旋转；两个所述外叶轮旋转实现对轴流风机两端的外界部件散热，所述内叶轮旋转实现对电机自身内部散热。

以上技术方案中优选的，还包括与外叶轮匹配的风筒；所述风筒包括内筒、导叶以及外筒，所述内筒与所述外筒同轴心设置且由导叶连接；所述内筒与所述电机输出轴同轴心设置，所述风筒通过所述内筒安装在电机的安装端面上，所述导叶起到导流作用，所述内筒和外筒形成风道。

以上技术方案中优选的，所述外叶轮的轮毂靠近所述内筒的一端和所述内筒之间还设有防对流装置。

以上技术方案中优选的，所述防对流装置包括设置在所述外叶轮轮毂上的凹槽和设置在所述内筒上的凸台组成；

或者是，所述防对流装置包括设置在所述外叶轮轮毂上的凸台和设置在所述内筒上的凹槽组成；

所述凹槽和所述凸台之间设有间隙，所述凹槽与所述凸台能够相对旋转。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明的轴流风机主要包括电机以及叶轮部件，所述叶轮部件包括外叶轮(对外输出冷却风)和内叶轮(对电机内部输出冷却风)；所述外叶轮和所述内叶轮均设置在所述电机的输出轴上，由电机驱动同步旋转；因此本发明的轴流风机既可以满足对外界部件进行散热，也可以对电机内部进行散热；由于电机散热是直接将冷却风送入电机内部，本发明的散热效果优于传统的电机散热方法(轴流风机产生的冷却风流经电机外表面，带走电机产生的热量)，对于提升电机可靠性效果显著。

(2)本发明的轴流风机采取往电机内部输送冷却风的方式进行散热，从而衍生出多种轴流风机形式：第一种、所述电机包括同中心轴线设置的两个输出轴，所述外叶轮与所述内叶轮分别设置于电机的两个输出轴上且由电机驱动同步旋转；第二种、所述电机的输出轴上设有由所述外叶轮与所述内叶轮构成的组合叶轮；电机用于驱动所述组合叶轮进行旋转；第三种、所述电机包括同中心轴线设置的两个输出轴；所述外叶轮有两个，一个所述外叶轮与所述内叶轮构成组合叶轮，另一个所述外叶轮单独设置；所述组合叶轮设置在电机的一个输出轴上，另一个所述外叶轮设置在电机的另一个输出轴上；电机带动所述组合叶轮和另一个所述外叶轮同步旋转。以上三种轴流风机设计方案可以灵活的应对不同的使用环境，既可以满足不同的应用环境对外界部件进行散热，又可以对电机内部进行散热，相对于传统的轴流风机其实用性更高。

(3)本发明的轴流风机还设有风筒，所述风筒包括外筒、内筒以及导叶；所述外筒与所述内筒构成轴流风机的风道，所述导叶可对输出气流进行导流；叶轮配合风筒可优化轴流风机的输出特性。

(4)本发明的轴流风机还包括防对流装置，所述防对流装置结构简单巧妙，由凹槽与凸台配合构成。防对流装置可有效的防止防对流装置两侧的空气对流，优化轴流风机的输出特性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例1的整体结构示意图；

图2是图1中第一叶轮结构示意图；

图3是图2中第一叶轮剖视图；

图4(a)是图1中第二叶轮剖视图；

图4(b)是图4(a)中b向视图；

图4(c)是图4(a)中外侧叶片c向视图；

图4(d)是图4(b)中内侧叶片a-a剖视图；

图5是图1中防对流装置局部放大图；

图6是本发明优选实施例2的示意图；

图7是本发明优选实施例3的示意图；

其中，1、左叶轮，1.1、左叶片，1.2、左轮毂，2、左风筒，2.1、左外筒，2.2、左导叶，2.3、左内筒，3、电机，4、右风筒，4.1、右外筒，4.2、右导叶，4.3、右内筒，5、右叶轮，5.1、第一叶片，5.2、右轮毂，5.3、第二叶片，5.4、轮芯，6、气流出口，7、防对流装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-5，一种轴流风机，尤其适用于矿车制动电阻用的轴流风机，包括电机3以及叶轮部件，所述叶轮部件包括外叶轮和内叶轮，所述外叶轮和所述内叶轮均设置在所述电机3的输出轴上，通过电机3带动所述外叶轮旋转实现轴流风机对外界部件进行散热，通过电机3带动所述内叶轮旋转实现轴流风机自身内部散热。

所述电机3设有所述内叶轮的一端设有气流进口，所述电机3远离所述内叶轮的一端设有气流出口6，所述气流出口6间隔均布在电机3远离所述内叶轮一端的圆弧面上；所述内叶轮旋转对电机3内部进行散热的气流(冷却风)经气流进口进入电机3内部再经气流出口6排出。

所述电机3包括同中心轴线设置的左侧输出轴和右侧输出轴；所述电机3左侧输出轴上设有左叶轮1(即外叶轮)，所述电机3右侧输出轴上设有右叶轮5(即外叶轮与内叶轮构成的组合叶轮)，所述电机3可驱动所述左叶轮1与所述右叶轮5同步旋转；所述左叶轮1旋转实现对轴流风机左侧制动电阻散热，所述右叶轮5旋转可对轴流风机右侧制动电阻散热并且同时对右叶轮5左侧的电机3进行散热。

所述左叶轮1(即外叶轮)包括左叶片1.1与左轮毂1.2，详见图2和图3，所述左叶片1.1均布在左轮毂1.2上，所述左轮毂1.2通过紧固件与电机3左侧输出轴紧固。优选的，所述左叶片1.1设有16片。

参见图4(a)-4(d)，所述右叶轮5(即组合叶轮)包括第一叶片5.1、右轮毂5.2、第二叶片5.3以及轮芯5.4；所述轮芯5.4与所述右轮毂5.2同轴心线设置在一个平面上，由均布设置的所述第二叶片5.3连接所述轮芯5.4外侧圆弧与所述右轮毂5.2内侧圆弧，所述第一叶片5.1均布设置在右轮毂5.2外侧圆弧上；所述右叶轮5由所述轮芯5.4通过紧固件与所述电机3右侧的输出轴紧固；所述右叶轮5中的所述第一叶片5.1旋转用于往电机右侧输送气流实现对位于右侧的制动电阻进行散热，所述右叶轮5中的所述第二叶片5.3旋转用于对电机内部输送气流用于电机内部散热。

优选的，所述第一叶片5.1设有16片，所述第二叶片5.3设有5片。左叶片1.1、第一叶片5.1以及第二叶片5.3中叶片形状、安装角度等参数可根据实际需求选择(可参照现有技术)。

所述左叶轮1与所述右叶轮5分别对应设有左风筒2与右风筒4；所述左风筒2包括左外筒2.1、左导叶2.2以及左内筒2.3；所述左外筒2.1与所述左内筒2.3同轴心线设置，由均布设置的左导叶2.2连接所述左外筒2.1内侧圆弧与所述左内筒2.3外侧圆弧；所述左内筒2.3与电机3左端的输出轴同轴心设置，所述左内筒2.3通过紧固件与电机3左侧的安装端面紧固(左内筒2.3安装在电机3左侧的安装端面上可对电机3左侧进行密封，因此进入电机3内部的气流只能从气流出口6排出)；所述左外筒2.1与所述左内筒2.3构成轴流风机左侧风道，所述左导叶2.2对左侧气流进行导流，所述左导叶2.2与所述左叶轮1配合可优化轴流风机左侧输出性能。

所述右风筒4包括右外筒4.1、右导叶4.2以及右内筒4.3；所述右外筒4.1与所述右内筒4.3同轴心线设置，由均布设置的右导叶4.2连接所述右外筒4.1内侧圆弧与所述右内筒4.3外侧圆弧；所述右内筒4.3与电机3的右侧输出轴同轴心设置，所述右内筒4.3通过紧固件与电机3右侧的安装端面进行紧固(所述右内筒4.3的表面上设有缺口，对电机3内部进行散热的气流经所述缺口后进入电机3内部)；所述右外筒4.1与所述右内筒4.3构成轴流风机右侧风道，所述右导叶4.2对右侧气流进行导流，所述右导叶4.2与所述右叶轮5配合可优化轴流风机右侧输出性能。

参见图5，所述右内筒4.3与所述右轮毂5.2之间还设有防对流装置7，所述右内筒4.3靠近所述右轮毂5.2的一侧设有凹槽4.4，所述右轮毂5.2靠近右内筒4.3的一侧设有凸台5.5；所述凹槽4.4与凸台5.5相匹配设计构成防对流装置7，所述凹槽4.4与所述凸台5.5之间设有间隙，所述凹槽4.4与所述凸台5.5能够相对旋转；同样的，所述左内筒2.3与所述左轮毂1.2之间也设有防对流装置7。所述防对流装置7可以防止防对流装置7两侧气压不同而引起空气对流从而影响轴流风机的输出性能。

优选的，电机3的功率为60kw。

应用本实施例的技术方案，具体是：

将本发明的轴流风机安装到制动电阻柜中指定安装位置，注意将轴流风机两端的输出风道对准两侧的制动电阻；将轴流风机通电启动即可运转对制动电阻进行散热。

应用本发明的技术方案，效果是：

本发明的轴流风机的结构紧凑，可以很好的应对严苛的安装环境；轴流风机可同时对两端的制动电阻进行散热，相对于传统的轴流风机散热效率更高；本发明的轴流风机可很好的解决轴流风机内部电机的散热问题，右叶轮的设计可以满足对外界输出冷却风同时还可以对内部电机输送冷却风，相对于传统的电机散热方式效果显著。

所述电机的功率为60kw，通过实验测试得到以下数据：

在风筒与叶轮的配合下，进入右侧风筒风量为8.2m³/s；进入左侧风筒风量为7.8m³/s右侧叶轮对电机内部的风量为0.2m³/s，右侧叶轮对输出风量8m³/s，全压1400pa。进入电机内部的风量经气流出口后经左侧叶片做功后排出，左侧叶轮输出可达风量8m³/s，全压1400pa。

采用本实施例的技术方案，电机左侧输出轴上的轴承温升为48k；电机右侧输出轴的轴承温升为46k；所述电机内部绕组温升为75k。

采取传统的电机冷却方式(轴流风机产生的冷却风流经电机外表面，带走电机产生的热量)的轴流风机在同电机功率、同样输出风量下(即电机功率为60kw，轴流风机左右两侧输出风量均为8m³/s)，由实验测得电机左侧输出轴的轴承温升为53k；电机右侧输出轴的轴承温升为52k；所述电机内部绕组温升为128k。

由以上实验数据可得知，本发明的电机散热的效果明显优于传统的电机散热方式，其电机内部绕组的温升差别最为明显；本发明有更好的散热效果使得轴流风机具有更好的可靠性和使用寿命。

实施例2：

参见图6，本实施例在实施例1的基础上改变所述右叶轮5的结构，所述右叶轮5只包含右轮毂5.2、第二叶片5.3以及轮芯5.4；本实施中右叶轮5不在对外输出气流；所述右叶轮5仅仅只对轴流风机内部电机3进行散热。轴流风机由设置在电机3左侧输出轴上的左叶轮1对制动电阻进行散热。

本实施例中的轴流风机设置所述左叶轮1对外界部件进行散热，设置只包含右轮毂5.2、第二叶片5.3以及轮芯5.4的右叶轮5对电机3内部进行散热；所述左叶轮1与所述右叶轮5分工明确，两者配合可很好的实现对外界部件散热和对电机3内部散热的需求，同时制造成本相对较低。

实施例3：

参见图7，本实施例在实施例1的基础上去除所述左叶轮1，所述电机3只设有右侧输出轴；电机3右侧的输出轴上设有右叶轮5，所述右叶轮5旋转可实现对制动电阻进行散热同时对电机3内部进行散热。

本实施例只设置右叶轮5，所述右叶轮5集对电机3内部散热和对外界部件散热功能于一身；本实施例中的轴流风机体积更加小巧，在安装环境有限制的情况下本实施例的轴流风机实用性更高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。