CN105402259A - 一种风扇叶轮快速装卸结构 - Google Patents

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王嘉炜
买靖东
邵春鸣
刘焱
徐诗辉
田小燕
夏焕文
何军民
匡晋安
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0084—Assembly or disassembly

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明属于机械结构技术领域，具体涉及一种风扇叶轮快速装卸结构，其能够在紧凑空间下实现风扇叶轮与旋转轴的快速可靠安装与拆卸。与现有技术相比较，本发明针对现有技术瓶颈，在紧凑空间内设计了一个能够快速进行风扇叶轮装卸的结构，解决了高功率密度动力舱中冷却风扇可靠性和可维护性之间存在的矛盾。这种机械结构仅需扳手即可实现现场紧凑空间下风扇叶轮的快速装卸，相比其它装卸机构，具有结构简单、可靠性高、操作简便、可操作性强等特点。

Description

一种风扇叶轮快速装卸结构
技术领域
本发明属于机械结构技术领域，具体涉及一种风扇叶轮快速装卸结构，其能够在紧凑空间下实现风扇叶轮与旋转轴的快速可靠安装与拆卸。
背景技术
随着车用高功率密度推进系统技术的不断提升，其对冷却风扇的要求也越来越高。风扇叶轮必须与旋转轴实现可靠稳固连接，以确保高速旋转件的可靠性，同时又要求在不损伤风扇叶轮物理结构的前提下实现快速安装和拆卸，以便对系统进行维修保养。为确保可靠性，风扇叶轮与旋转轴往往采用较紧的配合，常见的有平键过盈配合和锥面配合等，这使得风扇叶轮的安装和拆卸存在较大难度。通常，这种情况下，风扇叶轮的安装主要用压力机辅助完成，拆卸使用起拔器。然而，在高功率密度动力系统中，为确保系统的散热性能，冷却风扇安装空间极为有限，各种辅助工具难以有效发挥作用，给现场维修保养带来了很大困难，降低了系统的可维护性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够在紧凑空间下能够实现风扇叶轮快速安装拆卸的机械结构。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种风扇叶轮快速装卸结构，该结构用于在传动轴2上装卸风扇叶轮1；其包括：设置于传动轴端的安装螺纹孔3、设置于风扇叶轮1轮毂上的拆卸螺纹孔4、拆卸螺栓5和安装紧固螺栓6；
所述安装紧固螺栓6分为螺帽、螺柱；其螺柱分为外径不同的两部分，构成台阶结构，其较粗部分靠近螺帽，较细部分处于外侧，且较粗部分为光滑表面，较细部分外表面设有外螺纹；
安装状态下，安装紧固螺栓6较细部分的外螺纹与安装螺纹孔3内螺纹相配合；
拆卸螺纹孔4内螺纹螺纹小径大于安装紧固螺栓6较粗部分外径；
拆卸螺纹孔4内螺纹与拆卸螺栓5外螺纹相配合；
拆卸螺栓5外螺纹小径大于安装螺纹孔3内螺纹大径；
传动轴2外径大于拆卸螺栓5外螺纹大径；
拆卸螺栓5和安装紧固螺栓6螺帽规格一致；
安装紧固螺栓6和风扇叶轮1轮毂配合面之间安装锁紧垫片或止动垫圈；
安装时，安装紧固螺栓6穿过拆卸螺纹孔4与安装螺纹孔3连接，利用安装紧固螺栓6与安装螺纹孔3之间螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮1压下，使风扇叶轮1和传动轴2的连接副充分结合，确保风扇叶轮1和传动轴2紧固连接，实现风扇叶轮1的快速安装；
拆卸时，先将安装紧固螺栓6从安装螺纹孔3拧出，然后以拆卸螺栓5与拆卸螺纹孔4结合，利用拆卸螺栓5与拆卸螺纹孔4之间的螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮1顶起，使风扇叶轮1和传动轴2分离，实现风扇叶轮1的快速拆卸。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明针对现有技术瓶颈，在紧凑空间内设计了一个能够快速进行风扇叶轮装卸的结构，解决了高功率密度动力舱中冷却风扇可靠性和可维护性之间存在的矛盾。
这种机械结构仅需扳手即可实现现场紧凑空间下风扇叶轮的快速装卸，相比其它装卸机构，具有结构简单、可靠性高、操作简便、可操作性强等特点。
附图说明
图1是本发明技术方案的安装示意图。
图2是本发明技术方案的拆卸示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种风扇叶轮快速装卸结构，如图1-2所示，该结构用于在传动轴2上装卸风扇叶轮1；其包括：设置于传动轴端的安装螺纹孔3、设置于风扇叶轮1轮毂上的拆卸螺纹孔4、拆卸螺栓5和安装紧固螺栓6；
所述安装紧固螺栓6分为螺帽、螺柱；其螺柱分为外径不同的两部分，构成台阶结构，其较粗部分靠近螺帽，较细部分处于外侧，且较粗部分为光滑表面，较细部分外表面设有外螺纹；
安装状态下，安装紧固螺栓6较细部分的外螺纹与安装螺纹孔3内螺纹相配合；
拆卸螺纹孔4内螺纹螺纹小径大于安装紧固螺栓6较粗部分外径；
拆卸螺纹孔4内螺纹与拆卸螺栓5外螺纹相配合；
拆卸螺栓5外螺纹小径大于安装螺纹孔3内螺纹大径；
传动轴2外径大于拆卸螺栓5外螺纹大径；
拆卸螺栓5和安装紧固螺栓6螺帽规格一致；
安装紧固螺栓6和风扇叶轮1轮毂配合面之间安装锁紧垫片或止动垫圈；
安装时，安装紧固螺栓6穿过拆卸螺纹孔4与安装螺纹孔3连接，利用安装紧固螺栓6与安装螺纹孔3之间螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮1压下，使风扇叶轮1和传动轴2的连接副充分结合，确保风扇叶轮1和传动轴2紧固连接，实现风扇叶轮1的快速安装；
拆卸时，先将安装紧固螺栓6从安装螺纹孔3拧出，然后以拆卸螺栓5与拆卸螺纹孔4结合，利用拆卸螺栓5与拆卸螺纹孔4之间的螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮1顶起，使风扇叶轮1和传动轴2分离，实现风扇叶轮1的快速拆卸。
如附图1所示，安装时，将紧固螺栓穿过轮毂拆卸螺纹孔，与传动轴连接，此时，安装紧固螺栓的外螺纹与传动轴端安装螺纹孔的内螺纹相配合，二者啮合并相对转动产生紧固力将风扇叶轮压下，使风扇叶轮和传动轴的连接副充分结合，从而确保风扇叶轮在工作时轴向紧固连接。安装紧固螺栓的螺栓头和风扇叶轮轮毂配合面之间还可加装锁紧垫片或止动垫圈，以防止风扇工作过程中，安装紧固螺栓产生松动。如附图2所示，拆卸时，首先将安装紧固螺栓拆下，再将拆卸螺栓从轮毂拆卸螺纹孔拧入，此时，拆卸螺栓的外螺纹与轮毂拆卸螺纹孔的内螺纹相配合，二者啮合并相对转动产生紧固力将风扇叶轮顶出，使风扇叶轮与传动轴分离。
本发明提供的风扇叶轮的拆装结构采用了如下新型技术：
1.在风扇叶轮中心设计了工艺螺纹孔，简化了叶轮安装与拆卸的机械结构，实现了拆装一体化设计；
2.采用了两种特殊结构的螺栓，在紧凑的结构中既保证了风扇叶轮与传动轴连接的可靠性，又实现了快速便捷的拆装，从而使可维护性和可接近性大幅提升；
3.拆卸螺栓和安装螺栓采用相同规格的螺栓头，有效提升了拆装的工作效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种风扇叶轮快速装卸结构，其特征在于，该结构用于在传动轴(2)上装卸风扇叶轮(1)；其包括：设置于传动轴端的安装螺纹孔(3)、设置于风扇叶轮(1)轮毂上的拆卸螺纹孔(4)、拆卸螺栓(5)和安装紧固螺栓(6)；
所述安装紧固螺栓(6)分为螺帽、螺柱；其螺柱分为外径不同的两部分，构成台阶结构，其较粗部分靠近螺帽，较细部分处于外侧，且较粗部分为光滑表面，较细部分外表面设有外螺纹；
安装状态下，安装紧固螺栓(6)较细部分的外螺纹与安装螺纹孔(3)内螺纹相配合；
拆卸螺纹孔(4)内螺纹螺纹小径大于安装紧固螺栓(6)较粗部分外径；
拆卸螺纹孔(4)内螺纹与拆卸螺栓(5)外螺纹相配合；
拆卸螺栓(5)外螺纹小径大于安装螺纹孔(3)内螺纹大径；
传动轴(2)外径大于拆卸螺栓(5)外螺纹大径；
拆卸螺栓(5)和安装紧固螺栓(6)螺帽规格一致；
安装紧固螺栓(6)和风扇叶轮(1)轮毂配合面之间安装锁紧垫片或止动垫圈；
安装时，安装紧固螺栓(6)穿过拆卸螺纹孔(4)与安装螺纹孔(3)连接，利用安装紧固螺栓(6)与安装螺纹孔(3)之间螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮(1)压下，使风扇叶轮(1)和传动轴(2)的连接副充分结合，确保风扇叶轮(1)和传动轴(2)紧固连接，实现风扇叶轮(1)的快速安装；
拆卸时，先将安装紧固螺栓(6)从安装螺纹孔(3)拧出，然后以拆卸螺栓(5)与拆卸螺纹孔(4)结合，利用拆卸螺栓(5)与拆卸螺纹孔(4)之间的螺纹啮合提供的紧固力将风扇叶轮(1)顶起，使风扇叶轮(1)和传动轴(2)分离，实现风扇叶轮(1)的快速拆卸。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5961246A (en) * 1996-04-03 1999-10-05 Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. Structure for joining impeller to rotatable shaft
JP2010096113A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Ihi Corp インペラ締結構造
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