CN100449156C - 鼓风机马达 - Google Patents

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Abstract

一用于真空清洁器或类似物的鼓风机马达具有一动态平衡的叶轮/转子组件。空气导向叶片位于扩散板和风扇外壳之间并环绕着叶轮周边。风扇外壳(13)容纳叶轮(12)。叶片板(14)固定于风扇外壳(13)上以容易组装并具有围绕叶轮(12)设置的导向叶片(28)，用以将工作气体从叶轮导入到扩散板。

Description

鼓风机马达
技术领域
本发明涉及一种用于真空清洁器等的鼓风机马达其改进对流过型和旁路管型鼓风机马达均适用。
背景技术
用于真空清洁器等的鼓风机马达是众所周知的并通常分为两类，流过型鼓风机马达的工作气体吹过电机，而旁路管型鼓风机马达的工作空气不是直接冷却马达，其马达需要一个分离的冷却系统。不过操作原理大致相同。马达具有定子、转子、马达主体或壳体和扩散板，通常是交直流两用马达但也可以是直流马达，具有或不具有电刷。马达上安装有风扇外壳。马达高速驱动离心型风扇、诸如叶轮，在到风扇外壳的入口处产生真空并通过旁路管型鼓风机中风扇外壳内的孔排掉空气或通过流过型鼓风机的扩散板排掉空气。
鼓风机的效率取决于空气如何能有效的从入口移动到排出孔。早先设计使用的叶轮在风扇外壳内设置于与扩散板轴向分开的位置。这已通过将叶片添加到轴向延伸到叶轮的侧面或径向区域的扩散片以使空气从叶轮流动到排气孔时减少了在叶轮和风扇外壳之间的空隙中的涡流和湍流进行了改进。
这全面的提高了鼓风机的效率但使装置复杂。当马达高速运转，例如在一些应用中达到了45,000转/分，保持马达和叶轮之间的平衡以避免剧烈的震动是很重要的。在转子制造期间通过平衡转子然后在安装风扇外壳之前当将叶轮安装到马达上时通过动态平衡转子和叶轮结合体来完成。通过在正确的位置移除叶轮外边缘上的少量物质以达到平衡。然而，由于扩散板具有额外的叶片，冲裁工具或刀具无法到达叶轮的边缘以平衡转子/叶轮组件。一种解决的办法是在叶片上留一个缺口以容许工具可以接触到叶轮，但这种不利地影响到了空气流路的性能或效果。另一种方式，如东芝技术公司的JP2003-49799A和JP2000-291592A中所示，是将风扇做成分开的零件，其在平衡后并在风扇外壳安装之前进行安装。该方法虽然取得了最佳的结果但是这两种方法使得设计复杂并且由于必须仔细地将增加的部件安装到扩散板上，否则将无法正确设置风扇外壳而减慢了最终鼓风机的组装。
发明内容
因此，期望一种用于真空清洗器等的鼓风机，其中提供一邻近叶轮的空气导向叶片，该导向叶片不会干扰转子/叶轮组件的动态平衡并且容易组装(无论对流过型还是旁路管型装置。)
本发明是通过提供作为风扇外壳一部分的空气导向叶片来实现的。优选的是通过使用安装在风扇外壳上的分开的模制部分实现的。风扇外壳和叶片可以连接在一起也可以不连接在一起，但是在叶片和扩散器间没有直接连接，尽管可以将风扇外壳连接到扩散器或马达壳体部分。
因此，本发明提供一种鼓风机马达装置，包括：一马达装置，其包括一壳体和壳体内承载的定子和转子；一与壳体结合的工作气体叶片装置并有一轴向入口和至少一个排出口，风扇装置具有一杯形的并具有一形成入口的孔的风扇外壳，一固定在转子与其旋转的离心风扇，一用以将工作空气体从风扇引导到至少一个排出口的扩散板和一将工作气体从风扇引导到扩散板的叶片板，风扇板具有一环形板并且在风扇的径向周边设置有多个叶片；其特征在于，叶片板作为一紧配合抵靠着风扇外壳的圆周壁并且夹在扩散板和风扇外壳的底座间以避免轴向的运动。
优选的，风扇的外壳基座具有至少一个向内延伸的突起并且叶片板具有对应的凹槽，该凹槽啮合至少一个突起以将叶片板连接到风扇外壳。
优选的，将风扇连接到马达装置的一部分使得叶片板的叶片与扩散板的通道周边对齐。
优选的，叶片板具有一叶片可以轴向依靠的环形基座部分，该基座部分具有多个径向延伸的间隔布置在其周边的突起，这些突起啮合夹紧风扇外壳。
优选的，风扇外壳是一拉制金属部件并且将突起冲压在底座上，在风扇外壳的外表面形成有盲孔，所述盲孔没有贯穿风扇外壳。
优选的，扩散板具有多个将工作气体从叶片引导到至少一个排出口的通道。
优选的，其中扩散板的通道从扩散板的一侧延伸到另一侧并将工作气体从风扇外壳引导至马达壳体内以冷却马达。
优选的，至少一个排出口包含多个在杯形风扇柱形壁上和扩散板通道上形成的多个孔将工作气体引向并排出所述的孔。
优选的，这些孔与风扇外壳和通道轴向隔开并引导空气轴向和径向的排出。
可以替换的，叶片板可以和风扇外壳形成一个整体，优选是作为一个单独的铸模。
附图说明
现在对本发明所提出的两个具体实施方式，仅借助实施例，参考附图进行描述，其中：
图1是本发明所采用鼓风机马达的前视图；
图2是图1中马达的分解图；
图3是图2中马达的风扇外壳的透视图；
图4是图2中马达的叶片板的平面图；
图5是图4的叶片板的底视图；
图6是依据第二具体实施方式的类似于图2中鼓风机马达的视图；
图7是可替换风扇外壳的透视图。
具体实施方式
图1显示了一个已在诸如真空清洗器、园艺鼓风机及其它需要产生真空或在一定压力下运动的应用中所使用的交直流两用马达类型的流过型的鼓风机马达10。
鼓风机10具有一驱动叶轮的马达。在图1中，可以看到马达11和风扇外壳13。图2是鼓风机10的分解图。从图2上部开始，鼓风机具有风扇外壳13，叶片板14，叶轮12，扩散板15，转子16，定子17，电刷部件18和马达后壳体19。
风扇外壳13是一拉制金属部件并具有圆柱形壁20和一封闭端21。封闭端21具有一形成鼓风机入口22的中心开口。封闭端21看起来基本是平的并具有一系列与入口22同轴并邻接的的凸环23。封闭端21也具有四个由冲压形成的等间隔圆形凹槽25。这些凹槽在外壳13的外表面形成封闭孔或盲孔并在端壁21的内表面形成突出的突起24。对于盲孔，外壳13不会在该区域失去其空气气密性。
突起24形成的键使得叶片板14与风扇外壳相对齐。形成在圆柱型壁20自由边上的缺口26用来将外壳13连接到马达体上，例如马达壳体19或扩散板15上。
叶片板14由塑料材质的模制，优选尼龙。叶片板有如环27的板，该板具有抵靠环27下表面的空气导向叶片28。环27具有四个可以是盲孔的孔29，这些孔对齐和容纳四个位于风扇外壳13内表面的突起24。这提供了旋转锁定并将叶片14连接到风扇外壳13上。环27也有四个从环27外周延伸并邻近孔29的径向突起30。这些突起30在风扇外壳13内形成干涉配合并将叶片板14保持到外壳13上。并设置了第五突起31，其在组装时用以将板14与风扇外壳13对齐。一旦将叶片板压入风扇外壳13中，风扇外壳13和叶片板14就成为了一体用以最后的组装。当组装完时，叶轮28围绕在叶轮12的外周边。
叶轮12是用于鼓风机马达中的一标准单台离心风扇部件。叶轮12具有一入口用以对齐风扇外壳入口22，并取决于应用，叶轮入口可啮合或可不啮合一围绕入口22设置于风扇外壳13上的密封件(未示出)。
扩散板15形成马达壳体的上部并如所共知地支持马达轴33的轴承32。扩散板15具有一基本上是平的面向叶轮12的上表面34。在该具体实施方式中，鼓风机是一流过型并且扩散板15具有一在周边间隔位置间歇地与风扇外壳13接触的外边35。在接触点之间是位于风扇外壳13和扩散板15之间形成出口以使得工作气体从叶轮12进入马达壳体的开口36。
马达壳体包括如前所述的扩散板15和后壳体19。扩散板15用四个在穿过扩散板15中邻近外周边的孔37(仅能看到三个)的螺栓(未示出)连接到马达壳体19。在该具体实施方式中，后壳体19有一杯形外观并具有一与扩散板15紧密配合的开口端并有一支持马达轴的第二轴承38的半封闭端。后壳体19支持马达的定子铁心17。在图2中可以看到两个用以安装定子铁心的突起34中的一个。
后壳体19的开口端具有一法兰40。法兰40紧靠着扩散板15或更精确，紧靠着在扩散板15的下面形成的多个空气导向叶片47并且为工作气体形成空气通道46。法兰40也容纳风扇外壳13的开口端。风扇外壳13压在法兰40的壁上或外边缘41上，并且具有足够的轴向宽度以在法兰40和风扇外壳13之间形成基本上为气密性的密封或安装。法兰的外周边设置由一个突边42以正确地轴向定位风扇外壳13。在法兰壁41上的四个凹口43和突边42使得可以将风扇外壳13限制到后壳体19以避免其移动和/或分离。形成在法兰40壁上的突起部分或对齐部分44用以与风扇外壳13开口端的凹口26配合使得外壳13与马达壳体19周边地对齐。这仅是在如果叶片板14的是其应当与扩散板15是物理对齐旋转或周边地对齐但没有提供直接将叶轮板14与扩散板15相对齐的手段时是重要的。
在组装鼓风机中，将制造并平衡的转子16，定子17和电刷壳体部件18装配到后壳体19。将转子16和轴承38，32装配到后壳体19和扩散板15以将扩散板15固定到后壳体19。然后将叶轮12固定到马达轴22并对马达进行动态平衡。风扇外壳13、以及装配到马达上并束缚法兰40的叶片板14完成鼓风机。
在安装外壳13时，叶片板14被挤压或夹紧在风扇外壳13和扩散板15之间以避免叶片板的任何移动。
因此，本发明为真空清洗器或类似物提供一种具有叶轮导向叶片的容易组装并可动态平衡的鼓风机。
图6所示为第二具体实施方式。在该实施方式中鼓风机是一种旁路管型鼓风机，其中工作气体旁路通过鼓风机的马达部分。风扇外壳13具有多个形成在其圆柱形壁20上形成排出口的多个孔口45。扩散板15具有多个轴向或和径向地将工作气体引导到排出孔45的开口通道46。叶片板14与第一个具体实施例同样的引导气流从叶轮12流入形成在扩散板15上的通道46中。叶片板14采用第一具体实施方式中使用的同样方式装配到风扇外壳13上。两个具体实施方式基本上相同，除了风扇外壳13中的排出口或孔口45以及一轻微改装的扩散板15。将冷却风扇(未示出)加到马达轴33上以提供一单独的空气流以冷却马达。该类型的马达常用于湿或干的真空清洗器和地毯洗装置。
以上所描述的具体实施方式仅仅是用例子给出的，对于本领域中的普通技术人员来说不同的改变显然也不会超出本发明附加权利要求所定义的精神范围。
例如，风扇外壳13和叶轮板27可以形成为一个整体，优选的由单独的模制制成，优选为耐热树脂材料如BMC，尼龙等类似物。图7中示出了这样的变形，其中风扇外壳13具有从底座21和和圆柱体壁20向风扇外壳13内延伸的整体模制空气导向叶片28，以为各个叶片提供牢固的支持。这样，在该具体实施方式中就不需要突起24和盲孔25了。

Claims (11)

1、一种鼓风机马达组件，包括：
一马达(11)，包括一壳体(19)和壳体(19)内承载的定子(17)和转子(16)；
一与壳体连结的工作空气风扇装置，该装置具有一轴向入口(22)和至少一个排出口，该风扇装置具有一杯形的并具有一个形成入口(22)的孔的风扇外壳(13)，一固定在转子(16)上与转子一起旋转的离心风扇(12)，一用以将工作空气引导到至少一个排出口的扩散板(15)和一将工作空气从风扇(12)引导到扩散板(15)的叶片板(14)，该叶片板(14)具有多个围绕风扇(12)的径向周边设置的叶片(28)；
其特征在于叶片板(14)作为一紧配合抵靠着风扇外壳(13)的圆柱形壁(20)以固定到风扇外壳(13)上，并夹紧在扩散板(15)和风扇外壳(13)的底座(21)之间以避免轴向运动。
2、根据权利要求1所述的鼓风机马达组件，其中风扇外壳(13)的底座(21)具有至少一个向内延伸的突起(24)，叶片板(14)具有一对应的凹槽(29)以啮合所述至少一个突起(24)来将叶片板(14)连接到风扇外壳(13)上。
3、根据权利要求2所述的鼓风机马达组件，其中将风扇外壳(13)连接到马达(11)的部分以使叶片板(14)的叶片和扩散板(15)的通道(46)周向对齐。
4、根据权利要求1所述的鼓风机马达组件，其中叶片板(14)具有一叶片(28)轴向依靠的环形底座部分(27)，底座部分(27)具有多个围绕其周边间隔设置以啮合并夹紧风扇外壳(13)的径向延伸突起(30)
5、根据权利要求2所述的鼓风机马达组件，其中风扇外壳(13)是一拉伸金属部件，并且将所述突起(24)冲压在底座(21)上以在风扇外壳(13)的外表面形成盲孔。
6、根据权利要求1所述的鼓风机马达组件，其中扩散板(15)具有多个通道(46)以将工作空气从叶片(28)引导至至少一个排出口。
7、根据权利要求6所述的鼓风机马达组件，其中扩散板(15)的通道(46)从扩散板(15)的一侧延伸到另一侧并将工作空气从风扇外壳(13)引导至马达外壳(19)以冷却马达(11)。
8、根据权利要求6所述的鼓风机马达组件，其中所述至少一个排出口包含在杯形风扇外壳(13)的圆柱形壁(20)上的多个孔口(45)，扩散板(15)的通道(46)将工作气体引向并排出所述孔口(45)。
9、根据权利要求8所述的鼓风机马达组件，其中孔口(45)与风扇(12)和扩散板(15)的通道(46)轴向间隔以引导工作空气轴向和径向的排出。
10、一种鼓风机马达组件，包括：
一马达(11)，包括一壳体(19)和壳体(19)内承载的定子(17)和转子(16)；
一与壳体(19)连结的工作空气风扇装置，该装置具有一轴向入口(22)和至少一个排出口，该风扇装置具有一杯形并具有一形成入口(22)的孔的风扇外壳(13)，一固定在转子(16)上与转子一起转动的离心风扇(12)，一用以将工作空气从风扇引导到至少一个排出口的扩散板(15)，多个空气引导叶片(28)围绕风扇(12)的径向周边设置以将工作空气从风扇(12)引导至扩散板(15)；其特征在于，空气引导叶片(28)与风扇外壳(13)是集成为一体的。
11、根据权利要求10所述的鼓风机马达组件，其中风扇外壳(13)和叶片(28)是由单独的铸模而成为一体的。
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