一种电机风扇叶轮的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机风扇叶轮。


背景技术：

2.自通风型双旋向电机通常采用与电机同轴旋转的自通风风扇来驱动机座内空气流动，以增强机座内空气与电机定转子间的对流散热效果、提升电机整体的冷却效率。自通风风扇通常具有轴向进风、径向出风的气流特点，主要借助于风扇叶片做功以及离心力的作用来达到使空气增压进而达到驱动空气流动的目的，因此这种风扇这是属于离心风扇的一种。
3.与传统离心风扇所不同的是，自通风型双旋向电机离心风扇叶片安装角为零，这是为了保证风扇随电机正反转是通风效果完全一样。由于安装角为零，风扇叶片对气流的增压能力显著弱于单向旋转的离心风扇。同时，风扇叶片的放射状布置，使得风扇流道端面形状具有明显的如图1所示的进气口窄、出气口宽、且气体流道由进口向出口逐渐以不变的速度加宽的特点，这样因此也造成气体与叶片的附壁性随气流运动逐渐变差，出口附近一般会形成比较明显的气流分离和出口回流区，造成出口堵塞，影响风扇通流效率。
4.因此，如何提高风扇通流效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电机风扇叶轮，其风扇通流效率较高。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种电机风扇叶轮，包括沿轴向依次设置的前盖板和后盖板，所述前盖板和所述后盖板之间固定设置轮毂，所述轮毂上沿周向依次固定设置多个叶片；所述前盖板的中心设置进风口，相邻所述叶片之间形成出风通道，以使风能够经所述进风口沿轴向进入，再通过所述出风通道沿径向流出；
8.在气流方向上，所述叶片依次包括入口结构和出口结构；
9.所述入口结构为平面对称结构，且对称平面为所述轮毂的旋转中心线所在的平面；
10.所述出口结构中，至少部分周向端面为变形面，沿着气流方向，所述变形面逐渐偏离对应的所述对称平面，其中，所述出口结构与同一所述叶片中所述入口结构的所述对称平面相对应。
11.优选地，所述出口结构的两个周向端面分别位于对应的所述对称平面的两侧。
12.优选地，所述出口结构的两个周向端面相对于对应的所述对称平面呈平面对称。
13.优选地，所有所述叶片结构完全相同且均匀排布。
14.优选地，所述变形面平行于轴向。
15.优选地，沿着气流方向，所述出风通道在周向相邻的两个所述入口结构之间的间距逐渐增加，且在在周向相邻的两个所述出口结构之间的部分间距逐渐减小。
16.优选地，所述出口结构中，包括沿着周向依次设置的两个尾板，且两个所述尾板分别设于对应的所述对称平面的两侧，所述变形面设于所述尾板远离另一所述尾板的周向端面上；沿着气流方向，两个所述尾板分别朝向逐渐远离对应的所述对称平面的方向摆动，以使所述出口结构形成分叉结构。
17.优选地，所述出口结构为实心的板状结构。
18.优选地，在垂直于所述前盖板且远离所述前盖板的方向上，所述变形面逐渐偏离对应的所述对称平面。
19.优选地，在垂直于所述前盖板且远离所述前盖板的方向上，所述出口结构依次包括至少两个分板；各所述分板沿着气流方向朝向逐渐远离对应的对称平面的方向摆动，且所述出口结构中相邻所述分板分别位于对应的所述对称平面的两侧；所述变形面设于所述分板上远离对应的所述对称平面的周向端面上。
20.本实用新型提供的电机风扇叶轮，包括沿轴向依次设置的前盖板和后盖板，前盖板和后盖板之间固定设置轮毂，轮毂上沿周向依次固定设置多个叶片。前盖板的中心设置进风口，相邻叶片之间形成出风通道，以使风能够经进风口沿轴向进入，再通过出风通道沿径向流出。在气流方向上，叶片依次包括入口结构和出口结构。入口结构为平面对称结构，且对称平面为轮毂的旋转中心线所在的平面。出口结构中，至少部分周向端面为变形面，沿着气流方向，变形面逐渐偏离对应的对称平面，其中，出口结构与同一叶片中入口结构的对称平面相对应。
21.气流从进风口进入，先轴向流动，逐渐变为沿径向流动，在流经叶片时，先贴着叶片的入口结构的周向端面流动，再贴着叶片的出口结构的周向端面流动，其中，由于出口结构上设置变形面，相比于现有技术平直的叶片，每个变形面可以减缓气流通道的周向扩张趋势，能够在一定程度上减弱气流在风扇出口处的壁面脱落现象和出口回流现象，从而提高风扇的做功能力和电机机座内的对流散热效率，提高风扇通流效率。另外，由于入口结构为平面对称结构，能够降低对叶轮的双向旋转能力的影响。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为现有技术中传统风扇回流现象示意图，x为风扇旋向，c为顺向气流，d为逆向气流；
24.图2为本实用新型具体实施例一中叶轮中分叉叶片对回流现象的抑制示意图，x为风扇旋向，c为顺向气流；
25.图3为本实用新型具体实施例一中叶轮的轴向视图，带箭头的实线指示气流；
26.图4为本实用新型具体实施例一中叶轮的径向剖视图，o为轮毂以及风扇的旋转中心线，虚线上的箭头指示垂直于前盖板且远离前盖板的方向；
27.图5为本实用新型具体实施例一中叶轮中叶片的结构图；
28.图6为本实用新型具体实施例一中叶轮的局部结构图；
29.图7为本实用新型具体实施例二中叶轮的局部结构图；
30.图8为本实用新型具体实施例二中叶轮的轴向视图；
31.图9为本实用新型具体实施例三中叶轮的局部结构图；
32.图10为本实用新型具体实施例三中叶轮的轴向视图；
33.图11为本实用新型具体实施例四中叶轮的局部结构图；
34.图12为本实用新型具体实施例四中叶轮的轴向视图；
35.图13为本实用新型具体实施例五中叶轮的叶片的结构图。
36.附图标记：
37.对称平面s，气流方向q；
38.入口结构1；
39.出口结构2，变形面21，尾板22，分板23，出口结构的周向端面24；
40.叶片3，出风通道31，进气边32，出气边33；
41.前盖板4，进风口41；
42.轮毂5；
43.后盖板6。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.本实用新型的核心是提供一种电机风扇叶轮，其风扇通流效率较高。
46.本实用新型所提供电机风扇叶轮的具体实施例一，用于电气设备双旋向电机冷却动力部件领域，请参考图2至图6，包括沿轴向依次设置的前盖板4和后盖板6。前盖板4和后盖板6之间固定设置轮毂5，后盖板6与轮毂5通常为一体。轮毂5上沿周向依次固定设置多个叶片3，叶片3主要作用是对气流做功，以提高气流总压。前盖板4、后盖板6两者与叶片3之间均不存在间隙，前盖板4、后盖板6主要起导流及支撑叶片3作用，前盖板4的中心设置进风口41，且相邻叶片3之间形成出风通道31，以使风能够如图4所示，经进风口41沿轴向进入，再通过出风通道31沿径向流出。
47.对于每个叶片3，气流方向q指的是贴合其流动的气流的方向。在气流方向q上，叶片3依次包括入口结构1和出口结构2。
48.入口结构1为平面对称结构，且对称平面s为轮毂5的旋转中心线所在的平面。具体地，入口结构1为直板形结构，其两个周向端面均为平行于对称平面s的平面，也可以为其他非等厚度的形状。
49.出口结构2中，至少部分周向端面为变形面21，沿着气流方向q，变形面21逐渐偏离同一叶片3中入口结构1对应的对称平面s。其中，出口结构2在周向上的两端均为周向端面，如图2所示，两个周向端面上均设置变形面21。具体地，沿着气流方向q，出口结构2由叶片3的中部延伸至叶片3的尾端，出口结构2的起始位置具体可以根据实际需要进行设置，尾端为叶片3的尾端。
50.其中，本技术中，同一个叶片3上的出口结构2、入口结构1和该入口结构1的对称平面s具有对应关系。
51.本实施例中，如图4所示，气流从进风口41进入，先轴向流动，逐渐变为沿径向流动，在流经叶片3时，先贴着叶片3的入口结构1的周向端面流动，再贴着叶片3的出口结构2的周向端面24流动，其中，由于出口结构2上设置变形面21，相比于现有技术平直的叶片3，每个变形面21可以减缓气流通道的周向扩张趋势，如图2中的变形面a，可以在其左侧气流通道的右侧减缓其扩张趋势，能够在一定程度上减弱气流在风扇出口处的壁面脱落现象和出口回流现象，从而提高风扇的做功能力和电机机座内的对流散热效率。另外，由于入口结构1为平面对称结构，能够降低对叶轮的双向旋转能力的影响。
52.进一步地，出口结构2的两个周向端面24位于对应的对称平面s的两侧，可以改善出口结构2两个周向端面24结构的一致性，提高叶轮的双向旋转能力。更优选地，如图5所示，出口结构2的两个周向端面24相对于对称平面s呈平面对称，以进一步保证叶轮正反转时做功能力完全相同。
53.进一步地，如图3和图5所示，变形面21平行于轴向，更具体设置在平行于轴向的平面上，便于加工。
54.进一步地，如图3所示，沿着气流方向q，出风通道31在周向相邻的两个入口结构1之间的间距逐渐增加，且在周向相邻的两个出口结构2之间的部分间距逐渐减小，使得沿着气流方向q，出风通道31的周向宽度渐扩再渐缩，能够进一步避免回流现象的出现。当然，在其他实施例中，在气流方向q上，在周向相邻的两个出口结构2之间的部分间距也可以逐渐增大，但是增大的速度小于出风通道31在周向相邻的两个入口结构1之间的间距增大的速度。
55.进一步地，如图3所示，所有叶片3结构完全相同且均匀排布，可以保证叶轮的工作能力，且便于加工。
56.进一步地，如图3和图6所示，出口结构2中，包括沿着周向依次设置的两个尾板22，且两个尾板22分别设于对应的对称平面s的两侧。具体地，尾板22可以为等厚度的直板，也可以采取非等厚度板或者非直板结构。对于每个尾板22，其变形面21设置在该尾板22远离同一出口结构2中的另一尾板22的周向端面上，也就是说，出口结构2中，各尾板22远离另一尾板22的周向端面为出口结构2的周向端面24。优选地，出口结构2的整个周向端面均为变形面21。沿着气流方向q，两个尾板22分别朝向逐渐远离对应的对称平面s的方向摆动，以使出口结构2形成分叉结构，由于分叉结构的设置，能够在使得出口结构2具有变形面21的同时，减轻叶片3重量。
57.另外，如图2所示，出口结构2中，两个尾板22之间的分叉角度的范围为0
°‑
180
°
。此外，如图4所示，叶片3上，进气边32和出气边33为直线或者非直线。在气流方向q上，进气边32具体为入口结构1的起始边，出气边33为出口结构2的尾端边线。进气边32与叶轮的旋转中心线o夹角β范围为0
°‑
180
°
之间，出气边33与旋转中心线o夹角大小范围为0
°‑
90
°
。
58.本实施例中提供的具有周向分叉形式叶片的双旋向电机自通风离心风扇叶轮，基于出口结构2的设置，可以解决传统双旋向电机自通风风扇出口回流严重、二次流损失较大、通流效果差的问题，同时，通过叶片3的对称结构的设置，能够满足正反转要求，为保证正反转情况下冷却散热效果相同，在满足正反转对气流做功能力一致的前提下，与现有自
通风风扇相比流量、效率更高，气动性能更好。
59.当然，出口结构2也不限于设置为实施例一中的分叉结构。如具体实施例二中，请参考图7和图8，出口结构2为实心的板状结构，便于加工。
60.另外，变形面21也不限于平行于轴向设置，且可以不将整个周向端面均设置成变形面21。如具体实施例三中，参考图9至图10，在垂直于前盖板4且远离前盖板4的方向上，变形面21逐渐偏离对应的对称平面s。
61.其中，前盖板4为平直结构时，在气流方向q上各处，垂直于前盖板4的方向是一致的，而在前盖板4具有弧形面时，在前盖板4的不同位置，垂直于前盖板4的方向具体为垂直于前盖板4各点切面的方向。
62.也就是说，本实施例中，出口结构2的变形面21，出口结构2周向端面的一部分表面为变形面21，其如图9所示在气流方向q、垂直于前盖板4的方向这两个方向上均具有渐变的趋势，能够局部改善出风通道31的回流问题。
63.此外，区别于实施例一，出口结构2的两个周向端面也可以不相对于对称平面s呈平面对称。在具体实施例四中，如图11和图12所示，在垂直于前盖板4且远离前盖板4的方向上，出口结构2依次包括至少两个分板23。各分板23沿着气流方向q朝向逐渐远离对应的对称平面s的方向摆动，且出口结构2中的相邻分板23分别位于对应的对称平面s的两侧。其中，变形面21设于分板23上远离对称平面s的周向端面上。具体地，本实施例中，分板23设置两个，在其他实施例中，分板23也可以设置三个或者其他数量。本实施例中，各分板23能够在叶轮的其中一个旋转方向上起到减少回流现象的效果。
64.此外，不同于实施例一，出口结构2的两个周向端面24中，可以仅在其中一个周向端面上设置变形面21。如图13所示的具体实施例五，对于叶片3，其出口结构2的左侧的周向端面为变形面21，而右侧的周向端面为平行于对应的对称平面s的表面，不具有渐变趋势，不是变形面21。
65.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
66.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
67.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
68.以上对本实用新型所提供的电机风扇叶轮进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。