CN108468655A - 一种地铁风机主风扇用轮毂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁风机主风扇用轮毂，包括轮盘以及围绕于轮盘的周边周向设置的外圈，所述的外圈沿所述轮盘的轴向延伸设置，所述的轮盘设置在靠近于所述外圈沿其轴向的中部位置，所述的轮盘与所述的外圈之间一体成型。本发明具有以下优点和效果：本方案利用新机械结构，通过将轮盘的设置位置移动向外圈沿轴向的中部位置，降低流体在流动过程中克服重力的做功并提升流体在从轮盘进入到外圈时的通畅性，减少轮毂产生的铸造缺陷，提升轮毂的结构强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种地铁风机部件，特别涉及一种地铁风机主风扇用轮毂。
背景技术
随着国内交通的快速发展及各种地铁、铁路和公路的隧道项目建设越来越多，轴流式风机在地铁、铁路、公路的通风系统中的应用已非常广泛；而风机轮毂的制作都是采用铝水浇筑的方式形成轮毂铸件。
现有技术中（参考图5）风机轮毂的截面形状大多为匚字形，在浇筑的过程中，将模具的浇筑口设置在风机轮毂轮盘的外侧壁且位于轴心的位置，通过负压将铝水打进模具的模腔内，并使铝水克服重力沿竖直方向向上流动从而填充整个模腔。风机轮毂的外圈上设置有风叶，使得风机轮毂的外圈是受到作用力最集中的位置，所以，风机轮毂的外圈质量对风机轮毂的整体质量起到决定性的影响。
由于流体要克服重量流动，又要保证风机轮毂的加工质量，现有技术中都是采用增加风机轮毂轮盘壁厚的方式，使得铝水在流动的过程中更加顺畅，从而确保风机轮毂的生产质量；现有技术中通过该种方式加工出来的风机轮毂重量大约有200公斤。导致风机轮毂的重量过重，无法在地铁上进行直接安装使用，需要对风机轮毂进行后期的车削加工，降低风机轮毂的重量。从而导致现有技术中风机轮毂的加工工序较为繁琐且会对原材料造成大量的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种地铁风机主风扇用轮毂，该种轮毂能减少后期减重的车削加工步骤并减少对原材料造成大量浪费的现象。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种地铁风机主风扇用轮毂，包括轮盘以及围绕于轮盘的周边周向设置的外圈，所述的外圈沿所述轮盘的轴向延伸设置，所述的轮盘设置在靠近于所述外圈沿其轴向的中部位置，所述的轮盘与所述的外圈之间一体成型。
通过采用上述技术方案，通过将轮盘的位置在靠近于外圈轴向的中部，使得流体在通过轮盘与外圈之间的连接位置时；流体在重力的作用下朝向外圈高度较低的一端流动，使得流体慢慢溢满后再朝向外圈高度较高的一端面移动。使得流体在流动到轮盘与外圈之间的接触面积时，不会撞击在外圈的侧壁上，从而减少流体在撞击过程中产生的应力以及气泡，提升流体流动的顺畅性，减少轮毂在铸造过程中产生的铸造缺陷，保证轮毂原有的结构强度。
且通过该种设置减少了轮盘与外圈高度较高端面之间的距离，使得流体能更加顺畅的填充整个外圈，从而减少对于轮盘厚度的增加，减少后期对于轮盘进行车削加工的步骤，从而减少了原材料的使用。在实际验证的过程中，可发现通过该种设置方式制造的轮毂，再能保证原有结构强度的基础上，减少大于50公斤的原材料。
进一步设置为：所述轮盘的厚度为小于35毫米且大于20毫米，所述轮盘的外底面与所述外圈端面之间的距离为35毫米。
通过采用上述技术方案，通过将轮盘的厚度设置为20毫米到35毫米之间，减少流体在流动过程中与模腔内壁形成的流动摩擦阻力，从而在保证流体流畅性的前提下，减少了轮盘上的不必要厚度，且该种厚度能满足风机轮毂对于结构强度的要求。通过将轮盘外底面与外圈端面之间的距离设置为35毫米的方式，降低轮盘外底面与轮盘之间形成的高度差，使得优先流动到外圈上的流体在外圈上不会停留过多的贮存时间，减少外圈上流体进入到提前冷却的现象，从而减少外圈上的流体造成冷却不均匀的现象，使得外圈内部的应力分布能较为均匀，用于提升外圈的结构强度。
进一步设置为：包括位于所述轮盘轴心处的轴套部，所述的轴套部与所述轮盘的后底面之间圆弧过渡。
通过采用上述技术方案，流体从轮盘外底面的轴心位置进入到轴套部，通过圆弧过渡的方式，使得流体在轴套部端面的阻挡下能更加顺畅的朝向轴套部的四周进行流动并进入到轮盘上，减少轮毂在铸造过程中产生的铸造缺陷，提升轮毂的结构强度。
进一步设置为：所述的轴套部与所述的外圈之间连接有一体成型的加强筋，所述的加强筋设置在位于所述轮盘的后底面上且与之一体连接，所述的加强筋围绕于所述轮盘的轴心周向且间隔分布。
通过采用上述技术方案，通过加强筋的设置使得作用在外圈上的作用力能传导向加强筋并通过加强筋进行共同承载，从而进一步提升轮毂的结构强度。并将加强筋与外圈、轴套部和轮盘之间设置为一体连接的方式，使得进入到轴套部内的流体能通过加强筋流动到轮盘以及外圈，进一步增加流体的流量与通畅性；减少铸造缺陷的产生，提升轮毂的结构强度。
进一步设置为：所述的加强筋沿所述轴套部到所述外圈依次包括第一倾斜部、第二平行部以及第三倾斜部。
通过采用上述技术方案，通过第一倾斜部的设置用于过渡轴套部与第二平行部、通过第三倾斜部设置用于过渡外圈与第二平行部，增加轴套部与加强筋、外圈与加强筋之间的接触面积，使得作用力能更加快速的传导向加强筋，通过加强筋对作用力进行共同承载，从而提升轮毂的结构强度。且通过第一倾斜部与第三倾斜部的设置，增加流体流动的通畅性并减少流体与模腔之间形成的流动摩擦阻力，从而提升轮毂的结构强度。
进一步设置为：所述的第一倾斜部与所述的第二平行部、所述的第二平行部与所述的第三倾斜部之间均过渡有弧形面。
通过采用上述技术方案，通过弧形面的设置用于增大第一倾斜部与第二平行部、第二平行部与第三倾斜部之间的连接角度，使得流体能更加顺畅的进行流动，提升轮毂的结构强度。
进一步设置为：所述的轮盘上位于相邻两个所述加强筋之间的位置开设有形状为U形的安装孔，所述安装孔的开口端朝向所述的外圈且连通至所述外圈的内侧壁。
通过采用上述技术方案，通过安装孔的设置使得轮盘的存在不会影响叶片在外圈上的安装位置，通过安装孔的设置能将叶片安装在位于外圈沿轴向的中部位置，使得轮毂能对转动中的风叶起到更好的固定支撑作用，提升转动中叶片的稳定性。
进一步设置为：所述外圈的内侧壁上位于相邻两个所述加强筋之间的位置形成一平面。
通过采用上述技术方案，通过平面的设置使得叶片与外圈在通过螺栓螺母连接时，能使螺栓或螺母更好的贴合在平面上，增大螺栓与平面或螺母与平面之间的静摩擦力，从而使得叶片与轮毂之间能实现更好的固定。
进一步设置为：所述的平面与所述外圈的内侧壁之间设有加强环体。
通过采用上述技术方案，轮毂的外圈上安装有叶片，叶片在转动过程中受到的风阻作用力通过叶片传递到外圈上，导致外圈上会受到持续性的较强作用力。通过加强环体的设置增加外圈的厚度，通过加强环体的结构强度对作用在外圈上的作用力进行共同承载，从而提升外圈的结构强度。
进一步设置为：所述外圈的一端面罩设有形状为半球形的罩体，所述外圈的外侧壁设有供所述的罩体卡设的环槽，所述的环槽设置在所述外圈朝向于所述轮盘后底面的端面位置。
通过采用上述技术方案，通过罩体的设置对作用在轮毂上的气流起到导流作用，减少转动中轮毂受到的阻力与气流窜流的现象，从而提升轮毂的工作效率与稳定性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将轮盘的设置位置移动向外圈沿轴向的中部位置，降低流体在流动过程中克服重力的做功并提升流体在从轮盘进入到外圈时的通畅性，减少轮毂产生的铸造缺陷，提升轮毂的结构强度；通过加强筋的设置增加轮毂的结构强度并提升流体的流道量，使得流体的流动更加通畅，从而提升轮毂的结构强度，并将加强筋设置为第一倾斜部、第二平行部与第三倾斜部的方式，减少流体在流动过程中与模腔内壁产生的摩擦阻力，从而进一步提升流体的通畅性，增加轮毂的结构强度；通过安装孔与平面的设置，使得叶片能安装在外圈沿轴向的中部位置并增大螺母与平面之间的静摩擦力，使得叶片能更好的安装固定在外圈上，提升叶片与外圈之间连接处的牢固程度。
附图说明
图1为实施例的立体图；
图2为实施例中轮盘外底面的结构示意图；
图3为实施例中轮盘后底面的结构示意图；
图4为实施例流体的流动路径示意图；
图5为现有技术中流体的流动路径示意图。
图中：1、轮盘；2、外圈；3、轴套部；4、加强筋；4.1、第一倾斜部；4.2、第二平行部；4.3、第三倾斜部；5、弧形面；6、安装孔；7、平面；8、加强环体；9、罩体；10、环槽；11、螺钉；12、螺栓孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种地铁风机主风扇用轮毂，参考图1和图2，包括形状为圆筒形的外圈2，外圈2的外侧壁开设有与外圈2同轴设置的环槽10，环槽10设置在靠近于外圈2端面的位置且贯穿该端面。环槽10上罩设有形状为半球形的罩体9，通过罩体9进行导流用于减少轮毂在转动过程中受到的风阻；螺钉11穿过罩体9与环槽10螺纹连接，螺钉11围绕于环槽10的轴心周向分布设置，通过螺钉11用于固定罩体9。
外圈2的内壁一体连接有同轴设置的加强环体8，加强环体8的两端面向内凹陷设置，使得加强环体8的轴长小于外圈2的轴长，通过加强环体8用于增加外圈2的结构强度。加强环体8的内表面开设有若干平面7，平面7的数量等于叶片的安装数量；若干平面7围绕于加强环体8的轴心周向分布设置且相邻两个平面7之间圆弧过渡。平面7上均开设有贯穿外圈2外侧壁的螺栓孔12，使得与螺栓螺纹连接的螺母能抵触在平面7上，增加螺母与平面7之间的静摩擦力。
参考图2和图3，加强环体8内部同轴设有轮盘1，轮盘1的轴心处同轴且一体设置有轴套部3，轴套部3与轮盘1的后底面之间圆弧过渡；当流体从轮盘1的外底面打进轴套部3时，通过圆弧过渡增加流体流向轮盘1的通畅性与流动速度；轮盘1的厚度优选为35毫米。轮盘1的周边与加强环体8位于平面7的一侧壁一体连接，轮盘1的外底面与外圈2端面朝向轮盘1外底面之间的距离为32毫米。
参考图3，轴套部3侧壁与相邻两平面7之间圆弧过渡位置均连接有加强筋4，加强筋4设置在轮盘1的后底面上，通过加强筋4用于增加外圈2与轮盘1之间的结构强度；加强筋4与轴套部3、轮盘1和加强环体8之间均一体连接，使得流体可通过加强筋4朝向轮盘1以及外圈2流通，提升流体的通畅性。加强筋4从轴套部3到加强环体8依次包括第一倾斜部4.1、第二平行部4.2与第三倾斜部4.3，通过第一倾斜部4.1与第三倾斜部4.3用于增加加强筋4与轴套部3与加强环体8之间的接触面积，实现结构强度的更好加强。第一倾斜部4.1与第二平行部4.2、第二平行部4.2与第三倾斜部4.3之间均过渡有弧形面5，用于提升流体的顺畅性；第二平行部4.2与轮盘1后底面平行设置。
轮盘1上位于相邻两个加强筋4之间的位置均开设有贯穿轮盘1且形状为U字形的安装孔6，安装孔6的端面抵触在平面7上，使得叶片能安装在外圈2外侧壁沿轴向的中部位置，从而提升叶片运转的稳定性与结构强度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种地铁风机主风扇用轮毂，包括轮盘(1)以及围绕于轮盘(1)的周边周向设置的外圈(2)，所述的外圈(2)沿所述轮盘(1)的轴向延伸设置，其特征在于：所述的轮盘(1)设置在靠近于所述外圈(2)沿其轴向的中部位置，所述的轮盘(1)与所述的外圈(2)之间一体成型。
2.根据权利要求1所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述轮盘(1)的厚度为小于35毫米且大于20毫米，所述轮盘(1)的外底面与所述外圈(2)端面之间的距离为35毫米。
3.根据权利要求1所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：包括位于所述轮盘(1)轴心处的轴套部(3)，所述的轴套部(3)与所述轮盘(1)的后底面之间圆弧过渡。
4.根据权利要求3所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述的轴套部(3)与所述的外圈(2)之间连接有一体成型的加强筋(4)，所述的加强筋(4)设置在位于所述轮盘(1)的后底面上且与之一体连接，所述的加强筋(4)围绕于所述轮盘(1)的轴心周向且间隔分布。
5.根据权利要求4所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述的加强筋(4)沿所述轴套部(3)到所述外圈(2)依次包括第一倾斜部(4.1)、第二平行部(4.2)以及第三倾斜部(4.3)。
6.根据权利要求5所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述的第一倾斜部(4.1)与所述的第二平行部(4.2)、所述的第二平行部(4.2)与所述的第三倾斜部(4.3)之间均过渡有弧形面(5)。
7.根据权利要求4所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述的轮盘(1)上位于相邻两个所述加强筋(4)之间的位置开设有形状为U形的安装孔(6)，所述安装孔(6)的开口端朝向所述的外圈(2)且连通至所述外圈(2)的内侧壁。
8.根据权利要求7所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述外圈(2)的内侧壁上位于相邻两个所述加强筋(4)之间的位置形成一平面(7)。
9.根据权利要求8所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述的平面(7)与所述外圈(2)的内侧壁之间设有加强环体(8)。
10.根据权利要求4所述的一种地铁风机主风扇用轮毂，其特征在于：所述外圈(2)的一端面罩设有形状为半球形的罩体(9)，所述外圈(2)的外侧壁设有供所述的罩体(9)卡设的环槽(10)，所述的环槽(10)设置在所述外圈(2)朝向于所述轮盘(1)后底面的端面位置。
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