CN108825534A - 一种高稳定型工业风扇及其制造、安装与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业风扇装置及其制造、安装与应用。所述电机转子的凸出轴凸出于所述电机固定外壳，所述电机固定外壳设置有电机固定安装面。所述侧板与所述上固定板固定连接的一端设置有凸耳，各凸耳的下表面与所述上固定板的上表面贴合并固定连接，从而具有卡扣结构。主机还包括若干个吊耳，各吊耳贴近于所述下固定板并固定于侧板之上。所述轴承座的轴承槽深度不低于所述轴承轴向厚度的1.2倍。由于带凸耳的卡扣结构、靠近于下固定板的吊耳结构和大轴承槽深度，从而使所述风扇装置有效避免扇叶上下晃动问题和焊接质量不可控等带来的安全问题，有效提高安全性、可靠性和平稳性。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其适用于大型车间、仓库、地洞等大型建筑物的大型风扇装置。
背景技术
这种风扇装置主要用于大范围的产生或加速空气流动，从而促进建筑物内空气的流通并具有一定的散热功能，目前广泛应用于工业厂房、物流仓储、候车室、展览馆、体育馆、大型商业超市等高大空间，作为空间通风、降温的首选解决方案。
这种风扇装置应用空气动力学原理和先进工艺制造的流线型扇叶，应用小功率就可以驱动大量的空气，产生超大面积的自然微风系统，起到通风和降温的双重功能，其相比传
统的暖通空调和小型的高速风机，具有无可比拟的节能优势和高效优势，被业内誉为高大空间通风降温的完美解决方案。
由于这种风扇装置的扇叶长，承受作用力大，因而需要有稳定的结构保证这种风扇装置在转动过程中的转动稳定性，防止稳定性不足而导致扇叶上下剧烈晃动，影响空气调节效果，增大转动零件磨损和支撑结构过疲劳次数，减少风扇装置使用寿命。已知的风扇装置如CN201520049767.3、CN201620867545.7等所述的风扇装置通过多种方式解决相关的稳定性问题，但都没有从根本上解决稳定性问题，甚至增加了成本和工艺难度。
发明内容
本发明的目的是，设计一种开头所述类型的风扇装置及其制造方法、安装方法和应用，从而解决上述问题。
在一个实施例中，描述了一种风扇装置。
该装置包括主机和扇叶单元。
所述主机包括外部连接器、基座、电机综合体、扇叶安装盘、轴承座、轴承、轴套等。
所述扇叶单元包括扇叶和扇叶连接板等。
所述基座包括上固定板、下固定板和侧板等。
所述电机综合体包括电机转子、电机定子、电机轴承、电机固定外壳等。
所述电机转子的凸出轴凸出于所述电机固定外壳，所述电机固定外壳设置有电机固定安装面。
所述上固定板与所述电机固定外壳不接触并保持间隔，所述下固定板与所述电机固定安装面固定连接。
所述下固定板设置一个直径大于所述电机转子凸出轴的预留孔，所述电机转子凸出轴穿过该预留孔并凸出于该预留孔所在的下固定板。
所述基座包括两个侧板。
所述侧板的一端与所述上固定板固定连接，另一端与所述下固定板固定连接。
所述轴承座的轴承槽深度不低于所述轴承轴向厚度的1.2倍。
所述侧板与所述上固定板固定连接的一端设置有凸耳，各凸耳的下表面与所述上固定板的上表面贴合并固定连接，从而具有卡扣结构。
在所述的实施例的一种实施方式中，所述凸耳与所述上固定板上表面贴合形成的贴合区域的最大贴合宽度大于最大贴合长度，所述最大贴合长度为所述贴合区域沿所述电机转子转动圆面径向方向的最大长度，所述最大贴合宽度为所述贴合区域垂直于所述最大贴合长度方向的最大宽度。
所述主机还包括轴承盖、底部挡板；所述轴承座包括轴承盖圆面、轴承外圆配合圆柱面、凸出圆面、电机综合体固定面、下固定板固定面；所述轴套包括轴承内圆配合圆面、轴承座配合圆面、挡板轴肩圆面、挡板支撑面、挡板圆面、扇叶安装盘固定面、电机转轴配合内孔圆面；所述轴套的电机转轴配合内孔圆面与电机综合体的凸出转轴同轴套接并固定连接；所述轴承的外圆面与轴承座的轴承外圆配合圆柱面同轴配合，轴承的内圆孔面与轴套的轴承内圆配合圆面同轴配合，轴套的轴承座配合圆面穿过轴承座的轴套配合圆面并与轴承座的轴套配合圆面同轴间隙配合，从而使轴套通过轴承可转动的固定于轴承座上；轴承盖与轴套的上端面固定连接，轴承盖内部设置一贯穿孔，电机综合体的凸出转轴可同轴的穿过该贯穿孔；轴承盖的外圆面位于轴承座的轴承盖圆面内部，并与轴承座的轴承盖圆面形成同轴的间隙配合；所述底部挡板内部设置一贯穿孔，该贯穿孔的直径大于轴套的挡板圆面且直径小于轴套的挡板轴肩圆面；所述轴套的挡板圆面均与底部挡板的贯穿孔内圆面同轴间隙配合；所述轴承座的凸出圆面位于下固定板的贯穿孔内圆面的内部，并与下固定板的贯穿孔内圆面同轴间隙配合；所述轴承座的下固定板固定面与下固定板的上端面固定连接，轴承座的电机综合体固定面与电机综合体的安装法兰固定连接；所述底部挡板通过螺纹连接固定连接于下固定板，并与下固定板之间保持间隔；所述轴套底部设有若干个扇叶安装盘固定螺孔，轴套底部的扇叶安装盘固定面与扇叶安装盘固定连接。
所述主机还包括过渡套筒和电机轴固定块，所述轴套还包括电机轴固定块槽和电机轴固定块轴肩；所述过渡套筒设置一贯穿内孔，所述轴承座配合圆面同轴穿过并固定连接于该贯穿内孔；所述过渡套筒的下端面与所述轴承的内圈上端面紧密贴合，所述过渡套筒的下端面与所述轴承盖的下端面紧密贴合；所述轴承盖通过螺纹压紧作用而使所述过渡套筒和所述轴承的内圈被轴向限位于所述轴承座的轴承槽内；所述电机轴固定块位于所述轴套的电机轴固定块槽中，所述电机轴固定块的下端面与所述轴套的电机轴固定块轴肩上端面紧密贴合；所述电机轴固定块设置一贯穿孔，通过穿过该贯穿孔并与电机综合体转轴的中心螺孔旋合连接的螺栓将所述电机轴固定块压紧并固定于所述轴套。
在所述的实施例的一种实施方式中，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.99至0.01，或者所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1至0.3。
在所述的实施例的一种实施方式中，所述侧板与所述下固定板固定连接的一端设置有凸耳，各凸耳的上表面与所述下固定板的下表面贴合并固定连接。
在所述的实施例的一种实施方式中，所述主机还包括若干个吊耳，各吊耳固定于侧板之上，且与所述下固定板间的距离不大于吊耳侧板高度的三分之一。
在所述的实施例的一种实施方式中，左右两个侧板对称分布，且左右两个侧板的材料、形状和尺寸相同；所述下固定板的厚度大于上固定板；所述电机综合体还包括传动装置，所述电机固定安装面设置在传动装置输出轴侧的法兰上，所述电机转子经由传动装置的输出轴形成电机转子的凸出轴进而凸出于所述电机固定外壳；所述凸耳不可绕所述凸耳的直角折弯侧边翻边转动；所述凸耳的直角折弯侧边设置为圆倒角；所述上固定板、侧板和下固定板采用轻质金属材料。
在所述的实施例的一种实施方式中，左边的所述侧板设置所述吊耳二个以上，右边的所述侧板设置所述吊耳的个数与左边相同，且右边的所述侧板设置所述吊耳位置与左边对称设置。
在所描述的实施例中，还公开了相应的制造方法。在该制造方法的一个实施例中，先通过折弯工艺制造所述侧板、上固定板和下固定板，然后通过焊接工艺使所述上固定板与侧板、下固定板与侧板间分别固定连接。
在所描述的实施例中，还公开了相应的安装方法。在该安装方法的一个实施例中，首先完成所述电机综合体在所述基座上的固定连接，然后依次将所述轴承、轴承座和轴套套于所述电机转子的凸出轴；待所有轴类零件套于所述电机转子的凸出轴后，再完成所述轴承、轴承座和轴套的调整使扇叶安装盘可以平稳转动；最后完成所述轴承、轴承座和轴套的固定。
在所描述的实施例中，还公开了所述风扇装置的应用。在该应用的一个实施例中，由两个以上的所述风扇装置分散布置从而构成覆盖更大区域的高效空气调节系统。
本发明的有益效果及其他方面的优点将由下面结合附图的详细描述而变得清楚明白，附图通过示例的方式描述了本发明的原理。
附图说明
所描述的实施例将通过下面结合附图的描述而易于理解，附图中类似的参考标号表示类似的结构元件，以下是各附图的具体说明。
图1是根据所描述的实施例1的总体示意图。
图2是根据所描述的实施例1的总体示意图的俯视图。
图3是根据所描述的实施例1中主机的侧视图及其剖视图。
图4是根据图3中剖视图的局部放大视图。
图5是根据所描述的实施例1中基座的结构示意图。
图6是根据所描述的实施例1中一种侧板的结构示意图。
图7是根据所描述的实施例2中一种侧板的结构示意图。
图8是根据所描述的实施例3中一种侧板的结构示意图。
图9是根据所描述的实施例4中一种侧板的结构示意图。
图10是根据所描述的实施例1中轴承座主方向结构示意图(见左边示意图)和上视方向结构示意图(见右边示意图)。
图11是根据所描述的实施例1中轴承座含局部剖视图的主视图(见左边示意图)和相应的左视图(见右边示意图)。
图12是根据所描述的实施例1中轴套主方向结构示意图(见左边示意图)和左视方向结构示意图(见右边示意图)。
图13是根据所描述的实施例1中轴套含局部剖视图的主视图(见左边示意图)和相应的左视图(见右边示意图)。
具体实施方式
在下面的具体描述中，大量具体细节被阐述来提供对于所描述的实施例的基础原理的透彻理解。但是，对于本领域技术人员来说，显然，所描述的实施例在没有这些具体细节的一部分或全部的情况下也可以实施。在实施例的描述过程中，已知的处理步骤没有被具体描述，以避免不必要地模糊根本的原理。
下面借助于附图详细描述本发明的实施例。然而，本领域技术人员应该理解，在此参考这些附图给出的具体描述是示例性目的，本发明超出这些有限的实施例。
实施例1。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明的一个实施例的风扇装置包括主机100和扇叶单元200两大部分。
所述主机100包括外部连接器101、基座102、扇叶安装盘105、电机综合体106、轴承108、轴承座109、轴套110等。
所述扇叶单元200包括扇叶连接板201和扇叶202等。
所述外部连接器101主要用于使主机100与外部安装固定面连接并承载主机100和扇叶单元200的重量。
为便于拆卸和安装，本实施例提供了如图1所示的外部连接器101的结构示意图。
本领域人员还可以根据客户安装需求，选择现有成熟的或其他结构形式的外部连接器101而具体实施。
如图5所示，所述基座102包括上固定板102-1、侧板102-2和下固定板102-3等。
为尽可能减轻基座102重量，所述基座102包括左右两个侧板102-2。
为简化结构、降低成本，便于加工、安装和调整，可以使左右两个侧板102-2对称分布，并使左右两个侧板102-2使用的材料、形状和尺寸相同。
然而，需要说明的是，左右两个侧板102-2可以不对称分布，也可以形状、尺寸、材料有所区别或不同。
所述扇叶安装盘105与所述扇叶单元200固定连接。可供选择的具体实施方案包括，所述扇叶安装盘105与所述扇叶连接板201固定连接，所述扇叶连接板201再与所述扇叶202固定连接。
根据应用环境需求和流体分析，本领域人员可以选择不同形状的扇叶202，也可以选择不同数量的扇叶202，比如选择2个、3个、4个、5个、6个或更多个扇叶202。
作为优选，各个扇叶202均布于一个圆周上。
相应地，与各个扇叶202固定连接的扇叶连接板201也均布于一个圆周上。
相应地，扇叶安装盘105上与各个扇叶连接板201固定连接的部位或槽，也均布于一个圆周上。
图2给出了一个由5个扇叶202均布的实施例供参考。
所述电机综合体106包括电机转子、电机定子、电机轴承、电机固定外壳等。
所述电机转子的凸出轴凸出于所述电机固定外壳，所述电机固定外壳设置有电机固定安装面。
由于电机综合体采用市场上常见的各类可以满足功率、能耗、转速等需要的成熟产品，在此不详细描述，也不提供相应的附图加以说明。
在选择电机综合体106时，可以选择无减速器的直接驱动型电机，也可以选择含有减速器或其他类似装置的间接驱动模组以达到客户相应的实际需要。
需要特别说明的是，此处电机综合体106中可以包括减速器或其他类似装置，也可以不包括减速器或其他类似装置。
当电机综合体106中包括减速器或其他类似传动装置时，作为优选，所述电机固定安装面设置在与电机本体固定连接的减速器输出轴侧的法兰上，从而减少不必要的结构件和尺寸冗余，节约空间并降低电机综合体的总重量；所述电机转子经由减速器等传动装置的输出轴形成电机转子的凸出轴进而凸出于所述电机固定外壳，而不是电机转子直接凸出于所述电机固定外壳。
为便于安装、调整，为降低上固定板102-1的安装冗余和承载冗余，提高主机100强度和稳定性，所述上固定板102-1与所述电机固定外壳不接触并保持间隔。
所述下固定板102-3与所述电机固定安装面固定连接。相应地，所述下固定板102-3承载电机综合体106的重量并对电机综合体106发挥固定支撑作用。
所述下固定板102-3设置一个直径大于所述电机转子凸出轴的预留孔，所述电机转子凸出轴穿过该预留孔并凸出于该预留孔所在的下固定板102-3。
为进一步增强主机100结构稳定性和承载能力，一种实施方案中，下固定板102-3的厚度大于上固定板102-1。
所述侧板102-2的一端与所述上固定板102-1固定连接，另一端与所述下固定板102-3固定连接。
现有技术中，所述侧板102-2的两端直接通过焊接方式分别与上固定板102-1、下固定板102-3固定连接。诚然，这种直接焊接方式结构、形状简单、成本低廉，工艺实施方便，已被众多类似产品采用。然而，在实际应用过程中，由于所述电机综合体106往往具有较大的重量，其对侧板102-2两端的焊接质量要求很高，否则，很容易因各种低质量焊接而导致侧板102-2与上固定板102-1、下固定板102-3分离，从而使所述电机综合体106存在坠落危险，容易造成各种安全隐患。而且，焊接质量的难以控制，也容易使产品尺寸、外形等难以控制，进而影响产品品质和产品外观。
为防止低质量焊接产生的各种安全、品质、外观问题，如图6所示，所述侧板102-2与所述上固定板102-1固定连接的一端设置有上凸耳102-2-1，各个上凸耳102-2-1的下表面与所述上固定板102-1的上表面贴合并固定连接，从而形成卡扣结构。
为节约材料、降低材料成本、工艺难度以及工艺成本，所述上凸耳102-2-1与所述上固定板102-1上表面贴合形成的贴合区域的最大贴合宽度大于最大贴合长度。
所述最大贴合长度为所述贴合区域沿所述电机转子转动圆面径向方向的最大长度。
所述最大贴合宽度为所述贴合区域垂直于所述最大贴合长度方向的最大宽度。
为最大化节约材料的同时有效保障基座102的强度和产品安全性，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.99至0.01。
为进一步优选获得最大的材料节约和最高的基座102安全性，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1至0.3。
进一步考虑工程实施便利性、产品系列化与标准化、工艺精度限制等众多因素，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1、0.12、0.15、0.2、0.25、0.28、0.3等，都具有较好的效果，能够满足各种恶劣或特殊环境下的产品安全需求。
类似的，所述侧板102-2与所述下固定板102-3固定连接的一端设置有下凸耳102-2-1，各个下凸耳102-2-1的上表面与所述下固定板102-3的下表面贴合并固定连接，从而形成卡扣结构。
类似的，为节约材料、降低材料成本、工艺难度以及工艺成本，所述下凸耳102-2-1与所述上固定板102-1上表面贴合形成的贴合区域的最大贴合宽度大于最大贴合长度。
类似的，为最大化节约材料的同时有效保障基座102的强度和产品安全性，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.99至0.01。
类似的，为进一步优选获得最大的材料节约和最高的基座102安全性，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1至0.3。
类似的，进一步考虑工程实施便利性、产品系列化与标准化、工艺精度限制等众多因素，所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1、0.12、0.15、0.2、0.25、0.28、0.3等，都具有较好的效果，能够满足各种恶劣或特殊环境下的产品安全需求。
带有凸耳102-2-1的侧板102-2，可以先通过裁剪或冲片工艺获得一平面金属板，然后对这一金属板通过冲压或折弯工艺直接获得所需外形和尺寸。当大批量生产时，冲片工艺或冲压工艺均需要专门模具以降低成本。
获得带有凸耳102-2-1的侧板102-2后，可以通过焊接方式或螺纹连接方式使侧板102-2分别与上固定板102-1和下固定板102-3固定连接。
为进一步增强所述凸耳102-2-1的强度，所述凸耳102-2-1不可绕所述凸耳102-2-1的直角折弯侧边102-2-2翻边转动或翻动，自加工成型后保持为图5所示的直角形状。
一种实施方式中，如图5所示，所述凸耳102-2-1的直角折弯侧边102-2-2设置为圆倒角，该圆倒角可以是折弯工艺中自动形成的圆倒角，也可以是折弯后增加了半径的圆倒角，这样可以有效缩短所述最大贴合长度，提高美观性并降低重量，几乎不减小强度。
为进一步降低重量并进一步结合所述上凸耳102-2-1、下凸耳102-2-1结构形成轻质高强度高安全结构，所述上固定板102-1、侧板102-2和下固定板102-3采用轻质金属材料如铝合金、铝镁合金等材料制造。
所述凸耳102-2-1设置为多段，所述凸耳102-2-1的段数与所述侧板102-2的侧面数量相等。如图6所示，所述侧板102-2的侧面数量为3，相应的，所述凸耳102-2-1设置为三段。这样，可以最大化的提高所述凸耳102-2-1的支撑强度和抗拉强度，但几乎不增加成本、工艺难度和安装调整难度。
为解决焊接质量难以控制而导致的各种安全问题、品质问题、外观问题，现有技术主要采用各种高质量焊接技术和焊接质量检测技术。也有少部分产品，采用加强筋板的方式，或者多片叠加焊接结构，但这些技术仍以焊接为主，虽然增加了焊接强度，进一步提高了安全性，但焊接部位或焊接长度大大增加，导致焊接成本增加，且仍然存在焊接质量难以控制而导致的各种安全问题、品质问题、外观问题等。特别是，扇叶202转动过程中的振动会使虚焊或焊接处寿命加速失效而进一步增加主机100坠落的危险可能。
本发明的卡扣结构，即使在焊接质量极低的情况下，基座102也能保持足够强度而防止意外坠落，因为上凸耳或下凸耳可以依靠自身结构强度而直接支撑电机综合体106等零部件的重量，几乎不需焊接强度而实现支撑。这就大大不同于常规技术依靠焊接强度而形成的支撑结构，因而具有支撑强度高、可靠性好、安全性高等诸多优点。而且，卡扣结构也使焊接更方便，将现有技术的线焊接转化为面焊接，因而焊接难度被大大降低，焊接质量容易获得保障，焊接成本易于降低。特别是，卡扣结构的所述上凸耳或下凸耳在焊接后，在所述贴合区域对应的焊接面上因作用面数倍乃至十数倍增大而使上凸耳或下凸耳的抗拉强度成倍增加，安全性和结构稳定性因而更高。
然而，本领域人员通常不会想到这种卡扣结构，因为本领域人员很容易首先排除具有影响美观、增加耗材和工艺成本、废料较多、折弯工艺复杂、重量增加、容易与其他部位发生干涉等诸多问题的凸耳结构。
比较常规无凸耳结构的侧板102-2和图6所示的带有凸耳102-2-1的侧板102-2，可以发现，本发明带有凸耳102-2-1的侧板102-2仅仅少量增加了材料用量和废料，在大批量生产中采用冲片、冲压工艺时，仅仅只需改变模具形状即可，因而几乎不增加材料成本和工艺成本。
因此，本发明通过卡扣结构将焊接强度支撑变为机械强度支撑，使支撑强度提高1倍以上，通过使凸耳102-2-1的最大贴合长度小于最大贴合宽度等技术特征，大大节约了材料成本和工艺成本，减少了废料的产生，并使折弯工艺大为简化，外观效果获得保障。
所述主机100还包括若干个吊耳104。
为有效抑制外部作用力导致的主机100剧烈晃动，各吊耳104靠近于所述下固定板102-3并固定于侧板102-2之上。各吊耳104与所述下固定板102-3间的距离不大于侧板102-2最大高度的三分之一。
为进一步降低晃动影响，作为优选，各吊耳104与所述下固定板102-3间的距离不大于侧板102-2最大高度的四分之一，或者五分之一，或者六分之一，或者八分之一，或者十分之一，或者各吊耳104固定于侧板102-2的底部。
各吊耳104分别通过带有吊钩的金属绳如钢丝绳等固定于墙顶或横梁上，吊钩处可以设置螺纹调节装置，用以调节金属绳的松紧程度。
每根金属绳可以设置一个吊钩，或者两个吊钩，或者不设吊钩。
不设吊钩时，金属绳直接通过螺纹连接或绳结等方式固定于墙顶或横梁上，各吊耳104直接通过螺纹连接或绳结等方式与金属绳如钢丝绳等固定连接。
设置一个吊钩时，金属绳与墙顶或横梁等的固定连接、吊耳104与金属绳的固定连接，两者的其中之一通过螺纹连接或绳结等方式固定连接，另一固定连接通过吊钩连接。
设置两个吊钩时，金属绳与墙顶或横梁等的固定连接，或者吊耳104与金属绳的固定连接，两者均通过吊钩连接。
通常，吊耳104固定于侧板102-2的中部或中下部。本领域人员通过这种方式可以很好的安装吊耳104，不存在空间干涉问题和安装不便问题，也可以从一定程度上进一步固定主机100，从而在一定程度上防止主机100因外部作用而剧烈摇晃。
而本发明将吊耳104固定于侧板102-2的底部，吊耳作用点离所述侧板102-2与上固定板102-1或下固定板102-3之间的结合部的距离最近，扭力作用最小，最不易拉裂或破坏所述侧板102-2与上固定板102-1或下固定板102-3之间的结合部，同时，这样的结构不但可以进一步提高对主机100的固定作用，增加抵抗外部作用力的能力，而且金属绳的长度可以适当缩短，金属绳与墙顶或横梁固定点之间的距离也可以大大减小，从而利于缩小安装工人安装时的作业面积，提高主机100的安装便利性，还能进一步降低主机100突然坠落的风险。
为进一步提高对主机100的固定作用，作为优选，左边的所述侧板102-2设置所述吊耳104二个以上，右边的所述侧板102-2设置所述吊耳104的个数与左边相同，且右边的所述侧板102-2设置所述吊耳104的位置与左边对称。
为防止灰尘及外部物体损伤主机100内的零部件，主机100还包括钣金外罩103。
当侧板102-2的数量为2个且左右对称分布时，钣金外罩103的数量也可以是2个并前后对称分布。各钣金外罩103同时与左右两侧的侧板102-2通过螺栓固定连接，从而形成一个封闭结构，有效保障主机100内的电机综合体106等零部件的正常运行。
为增加电机综合体106的散热能力，钣金外罩103上设置有贯穿孔或贯穿槽，便于空气的流通。
为使电机综合体106在主机100内正常工作从而带动扇叶单元200旋转以产生气流，还需要设置专门的轴联支撑结构。
如图4所示，所述主机100的轴联支撑结构包括轴承盖107、轴承108、轴承座109、轴套110、底部挡板111等，它们相互间的连接关系和连接位置在图4中已清楚示例，下面具体阐述相关的重要连接关系以进一步说明。
所述轴承座109的示例结构如图10和图11所示，所述轴承座109包括轴承盖圆面109-1、轴承外圆配合圆柱面109-2、轴套配合圆面109-3、凸出圆面109-4、电机综合体固定螺孔109-5、电机综合体固定面109-6、轴承座下端面109-7、下固定板固定面109-8等。
所述轴套110的示例结构如图12和图13所示，所述轴套110包括轴承内圆配合圆面110-1、轴承座配合圆面110-2、挡板轴肩圆面110-3、挡板支撑面110-4、挡板圆面110-5、扇叶安装盘固定面110-6、扇叶安装盘固定螺孔110-7、轴承盖固定螺孔110-8、电机转轴配合内孔圆面110-9等。
所述轴承座109设置有若干个贯穿的螺纹孔即电机综合体固定螺孔109-5，用以固定电机综合体106。
所述轴承座109的上端面即电机综合体固定面109-6与电机综合体106的安装法兰面贴合并通过电机综合体固定螺孔109-5固定连接，所述轴承座109的轴承座下端面109-7悬空而不与其他零件固定连接。
所述轴套110的电机转轴配合内孔圆面110-9与电机综合体106的凸出转轴同轴套接，并通过键以及一定的过盈配合使所述轴套110与电机综合体106的所述凸出转轴固定连接，进而将电机综合体106的转动传递至轴套110上。
轴承108的外圆面与轴承座109的轴承外圆配合圆柱面109-2同轴贴合或同轴小间隙配合，轴承108的内圆孔面与轴套110的轴承内圆配合圆面110-1同轴贴合或同轴小间隙配合，轴套110的轴承座配合圆面110-2穿过轴承座109的轴套配合圆面109-3并与轴承座109的轴套配合圆面109-3同轴间隙配合，从而使轴套110通过轴承108可转动的固定于轴承座109上。轴承108、轴承座109和轴套110，总体上同轴。
轴套110的上端面设置有若干个轴承盖固定螺孔110-8，轴承盖107通过轴承盖固定螺孔110-8与轴套110的上端面固定连接，轴承盖107内部设置一贯穿孔，电机综合体106的凸出转轴可同轴的穿过该贯穿孔。
轴承盖107的外圆面位于轴承座109的轴承盖圆面109-1内部，并与轴承座109的轴承盖圆面109-1形成同轴的间隙配合。
所述轴套110的下部设置一防坠落轴肩，该防坠落轴肩包括轴套110的挡板轴肩圆面110-3和邻近挡板轴肩圆面110-3的挡板支撑面110-4。所述底部挡板111内部设置一贯穿孔，该贯穿孔的直径大于轴套110的挡板圆面110-5且直径小于轴套110的挡板轴肩圆面110-3，从而使轴套110下部的挡板圆面110-5可以同轴穿过底部挡板111的贯穿孔，并使轴套110的挡板轴肩圆面110-3不能穿过底部挡板111的贯穿孔，进而通过邻近挡板轴肩圆面110-3的挡板支撑面110-4的端面支撑作用而有效防止轴套110穿过底部挡板111发生坠落危险。
所述轴套110的挡板圆面110-5均与底部挡板111的贯穿孔内圆面同轴间隙配合。
轴承座109的凸出圆面109-4位于下固定板102-3的贯穿孔内圆面的内部，并与下固定板102-3的贯穿孔内圆面同轴间隙配合。
通过若干组螺纹压紧机构(螺栓和压紧螺母经轴承座109的贯穿式电机综合体固定螺孔109-5)使轴承座109的下固定板固定面109-8与下固定板102-3的上端面固定连接，同时使轴承座109的上端面即电机综合体固定面109-6与电机综合体106的安装法兰固定连接。
底部挡板111通过螺纹连接(可配合若干轴向长度相同的、且具有固定间隔支撑功能的管状轴套零件)固定连接于下固定板102-3，并与下固定板102-3之间保留适当间隔。
轴套110底部设有若干个扇叶安装盘固定螺孔110-7，轴套110底部的扇叶安装盘固定面110-6通过扇叶安装盘固定螺孔110-7以螺纹连接方式与扇叶安装盘105固定连接。
所述轴承座109的轴承外圆配合圆柱面109-2的下底面与所述电机综合体固定面109-6之间的距离设为M，该距离M即为所述轴承座109的轴承槽深度。
所述轴承槽深度即距离M不低于所述轴承108轴向厚度的1.2倍。较佳的，所述轴承槽深度即距离M是所述轴承108轴向厚度的1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.8倍、2.0倍、2.2倍、2.4倍、2.5倍、2.8倍、3.0倍、3.2倍、3.4倍、3.5倍、3.8倍、4.0倍或5.0倍。
所述主机100的轴联支撑结构还包括过渡套筒112和电机轴固定块113，所述轴套110还包括电机轴固定块槽110-10和电机轴固定块轴肩110-11。
所述过渡套筒112设置一贯穿内孔，所述轴承座配合圆面110-2同轴穿过并固定连接于该贯穿内孔。
所述过渡套筒112的下端面与所述轴承108的内圈上端面紧密贴合，所述过渡套筒112的下端面与所述轴承盖107的下端面紧密贴合。
所述轴承盖107通过螺纹压紧作用而使所述过渡套筒112和所述轴承108的内圈被轴向限位于所述轴承座109的轴承槽内。
所述电机轴固定块113位于所述轴套110的电机轴固定块槽110-10中，所述电机轴固定块113的下端面与所述轴套110的电机轴固定块轴肩110-11上端面紧密贴合。
所述电机轴固定块113设置一贯穿孔，螺栓穿过该贯穿孔与电机综合体106的转轴的中心螺孔旋合连接，从而通过螺栓将所述电机轴固定块113压紧并固定于所述轴套110。
由于所述风扇装置的扇叶202长度较大，一般大于1.5米甚至达2米、3米乃至10米，在制造安装过程中，扇叶202的微小的加工或安装误差，容易导致所述风扇装置的不平衡进而引起所述风扇装置在水平和上下方向上的剧烈晃动，同时，在工作过程中，扇叶202承受的空气阻力和自身重力之和大，也容易因自身变形或外界干扰而产生剧烈的左右或上下晃动，因而需要有稳定的结构保证这种风扇装置在转动过程中的转动稳定性，防止稳定性不足而导致扇叶上下剧烈晃动，影响空气调节效果，增大转动零件磨损和支撑结构过疲劳次数，减少风扇装置使用寿命。
对水平方向的剧烈晃动，本发明通过设置凸耳102-2-1，意外的有效抑制了这类晃动，具有突出的明显的效果。
而对上下方向的剧烈晃动，本发明采用增大所述轴承座109的轴承槽深度的方式予以解决。该方式结构上几乎不需特殊改变或较大幅度的改变，因而成本较低、技术实施难度较小、加工制造工艺简单。特别是，增加轴承槽深度后，轴承108更加靠近扇叶202，对扇叶202的上下晃动抑制作用大大增加，同时也能大大降低轴承座109因抑制扇叶202上下晃动的结构强度要求。
本领域人员一般认为大幅增加轴承槽深度后，轴套配合圆面109-3的轴向长度会大大减少，很容易大大降低轴承座109对电机综合体106等零部件的承重能力，会大幅增加轴套110意外坠落的可能，同时，会增加轴承盖107的轴向长度，导致轴承盖材料、重量、加工量等多方面因素的大幅增加，因而不会考虑或采用大幅增加轴承槽深度的方式抑制扇叶202的上下晃动。
本领域人员一般采用增大主机100尺寸的方式抑制扇叶202的上下晃动。这种方式下，主机100的重量和成本大幅增加，因而有技术人员采用双列轴承的方式抑制扇叶202的上下晃动。
采用双列轴承的方式，需要增加轴承制造或采购难度、多个轴承的安装调整难度、多轴承结构的设计分析难度、多轴承的维护维修难度。特别是，双列轴承结构并不能实质性减小轴承108与扇叶202的距离，因而上下晃动抑制作用十分有限。
而本发明所需轴承可直接采用一般的通用型轴承，不需额外订制，成本较低，而且单个轴承的安装调整、维护维修、设计分析难度大大降低，而且，本发明的轴联支撑结构不需轴套配合圆面109-3临近的轴肩或轴承108承担电机综合体106等零部件的重量而由轴套110承担这些重量，同时，本发明通过过渡套筒112可以低成本、低工艺难度、低安装调整难度地大幅减小轴承盖107的轴向长度，通过电机轴固定块113可以低成本、高可靠、低工艺难度、低安装调整难度地防止轴套110、扇叶202等的意外坠落。
通过上述轴联支撑结构，通入合适电流的电机综合体106在转动过程中可以带动扇叶安装盘105和扇叶单元200一起转动，进而产生气流，从而实现空气调节。
实施例2。
基于实施例1，本实施例给出了第二种侧板102-2的具体实施结构。
如图7所示，该实施例与实施例1的区别仅在于，该实施例中的侧板102-2的一端设置有凸耳102-2-1，另一端不设置凸耳。设置凸耳102-2-1的一端，可以通过卡扣结构与上固定板102-1固定连接，也可以通过卡扣结构与下固定板102-3固定连接。当上固定板102-1或下固定板102-3两者中的一者厚度较大时，侧板102-2不带凸耳的一端与厚度较大者固定连接。这样可以在适当保证支撑强度的前提下，进一步降低工艺成本和材料成本。
实施例3。
基于实施例1，本实施例给出了第三种侧板102-2的具体实施结构。
如图8所示，该实施例与实施例1的区别仅在于，该实施例中的侧板102-2的两端均设置有位于侧板102-2侧边左右方向中部的中部凸耳102-2-1，而实施例1中的第一种侧板102-2除了在侧边中部设置凸耳102-2-1外，侧边的两侧也设置有凸耳102-2-1。
本实施例可以进一步降低工艺成本和材料成本。
实施例4。
基于实施例1，本实施例给出了第四种侧板102-2的具体实施结构。
如图9所示，该实施例与实施例1的区别仅在于，该实施例中的侧板102-2的一端设置有中部凸耳102-2-1，另一端不设置中部凸耳。设置中部凸耳102-2-1的一端，可以通过卡扣结构与上固定板102-1固定连接，也可以通过卡扣结构与下固定板102-3固定连接。当上固定板102-1或下固定板102-3两者中的一者厚度较大时，侧板102-2不带中部凸耳的一端与厚度较大者固定连接。这样可以在适当保证支撑强度的前提下，进一步降低工艺成本和材料成本。
实施例5。
基于前述实施例，本实施例给出了一种前述实施例所述风扇装置的制造方法。
在该制造方法中，先通过折弯工艺或冲片工艺制造上固定板102-1、侧板102-2和下固定板102-3，然后通过焊接工艺使所述上固定板102-1与侧板102-2、下固定板102-3与侧板102-2间分别固定连接。
采用折弯工艺时，通过相应的裁剪设备，直接将上固定板102-1、侧板102-2和下固定板102-3裁剪成折弯前的平面多边形，再对侧板102-2进行折弯，进而得到带凸耳102-2-1的侧板102-2。
采用冲片工艺时，通过相应的冲片模具，直接将上固定板102-1、侧板102-2和下固定板102-3冲压成折弯前的平面多边形，再对侧板102-2进行折弯，进而得到带凸耳102-2-1的侧板102-2。
本实施例的制造方法，便于实现批量化生产制造，可以大大节约制造成本和制造时间。
实施例6。
基于前述实施例，本实施例给出了一种前述实施例所述风扇装置的安装方法。
在该安装方法中，首先完成所述电机综合体106在所述基座102上的固定连接，然后依次将所述轴承108、轴承座109和轴套110套于所述电机综合体106电机转子的凸出轴；
待所有轴类零件套于所述电机综合体106电机转子的凸出轴后，再完成所述轴承108、轴承座109和轴套110的调整配合从而使扇叶安装盘105可以平稳转动；
最后完成所述轴承108、轴承座109和轴套110的固定，以及轴承座109和电机综合体106的固定连接。
当所述主机100的轴联支撑结构包括轴承盖107、过渡套筒112时，采用如下方法：
首先完成所述电机综合体106在所述基座102上的固定连接，然后依次将所述轴承盖107、过渡套筒112、轴承108、轴承座109和轴套110调整配合从而使轴套110可以平稳转动并形成预安装组件；
再使轴承盖107与过渡套筒112、轴承108、轴承座109和轴套110等压紧连接并通过螺纹连接初步固定连接；
然后将预安装组件套于所述电机综合体106电机转子的凸出轴后，再完成所述过渡套筒112、轴承108、轴承座109和轴套110的调整配合从而使扇叶安装盘105可平稳转动；
最后完成所述过渡套筒112、轴承108、轴承座109和轴套110的固定，以及轴承座109和电机综合体106的固定连接。
需要说明的是，所述主机100的轴联支撑结构包括轴承盖107时的安装方法可以是基于不包括轴承盖107时的安装方法的，即仅仅在不包括轴承盖107时的安装方法上增加了预安装组件的预先调整和轴承盖107的预先固定连接，其余无本质区别。
本实施例的安装方法，便于节约安装调整时间和安装调整成本。
实施例7。
基于前述实施例，本实施例给出了一种前述实施例所述风扇装置的应用。
在本实施例中，由两个以上的本发明各个实施例所述风扇装置分散布置在同一空间从而构成覆盖更大区域的高效空气调节系统。
具体而言，两个以上的本发明各个实施例所述风扇装置在车间内分散布置并同时工作，或按顺序交替工作，从而构成一个多风扇装置联合系统，成为覆盖更大区域的高效空气调节系统。
各风扇装置在车间内分散布置时，可以根据各个重点区域的重点需求而布置，即针对各重点区域而在重点区域上方单独设立一个风扇装置。
本实施例的应用，可以大大提高本发明所述风扇装置的应用范围和作业面积。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风扇装置，其特征在于，
包括主机和扇叶单元；
所述主机包括外部连接器、基座、电机综合体、扇叶安装盘、轴承座、轴承、轴套；
所述扇叶单元包括扇叶和扇叶连接板；
所述基座包括上固定板、下固定板和侧板；
所述电机综合体包括电机转子、电机定子、电机轴承、电机固定外壳；
所述电机转子的凸出轴凸出于所述电机固定外壳，所述电机固定外壳设置有电机固定安装面；
所述上固定板与所述电机固定外壳不接触并保持间隔，所述下固定板与所述电机固定安装面固定连接；
所述下固定板设置一个直径大于所述电机转子凸出轴的预留孔，所述电机转子凸出轴穿过该预留孔并凸出于该预留孔所在的下固定板；
所述基座包括两个侧板；
所述侧板的一端与所述上固定板固定连接，另一端与所述下固定板固定连接；
所述轴承座的轴承槽深度不低于所述轴承轴向厚度的1.2倍。
2.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，所述侧板与所述上固定板固定连接的一端设置有若干个凸耳，各凸耳的下表面与所述上固定板的上表面贴合并固定连接；或者所述侧板与所述下固定板固定连接的一端设置有若干个凸耳，各凸耳的上表面与所述下固定板的下表面贴合并固定连接；或者所述侧板与所述上固定板固定连接的一端、以及所述侧板与所述下固定板固定连接的一端均设置有若干个凸耳，与所述上固定板固定连接的凸耳的下表面与所述上固定板的上表面贴合并固定连接，与所述下固定板固定连接的凸耳的上表面与所述下固定板的下表面贴合并固定连接。
3.根据权利要求2所述的风扇装置，其特征在于，所述凸耳与所述上固定板上表面贴合形成的贴合区域的最大贴合宽度大于最大贴合长度，所述最大贴合长度为所述贴合区域沿所述电机转子转动圆面径向方向的最大长度，所述最大贴合宽度为所述贴合区域垂直于所述最大贴合长度方向的最大宽度。
4.根据权利要求3所述的风扇装置，其特征在于，
所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.99至0.01，或者所述最大贴合长度为最大贴合宽度的0.1至0.3；
所述凸耳不可绕所述凸耳的直角折弯侧边翻边转动；
所述凸耳的段数与所述侧板的侧面数量相等；
所述凸耳的直角折弯侧边设置为圆倒角；
所述上固定板、侧板和下固定板采用轻质金属材料。
5.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，
所述主机还包括若干个吊耳，各吊耳固定于侧板之上，且与所述下固定板间的距离不大于吊耳侧板高度的三分之一；
所述主机还包括轴承盖、底部挡板；
所述轴承座包括轴承盖圆面、轴承外圆配合圆柱面、凸出圆面、电机综合体固定面、下固定板固定面；
所述轴套包括轴承内圆配合圆面、轴承座配合圆面、挡板轴肩圆面、挡板支撑面、挡板圆面、扇叶安装盘固定面、电机转轴配合内孔圆面；
所述轴套的电机转轴配合内孔圆面与电机综合体的凸出转轴同轴套接并固定连接；
所述轴承的外圆面与轴承座的轴承外圆配合圆柱面同轴配合，轴承的内圆孔面与轴套的轴承内圆配合圆面同轴配合，轴套的轴承座配合圆面穿过轴承座的轴套配合圆面并与轴承座的轴套配合圆面同轴间隙配合，从而使轴套通过轴承可转动的固定于轴承座上；
所述轴承盖与轴套的上端面固定连接，轴承盖内部设置一贯穿孔，电机综合体的凸出转轴可同轴的穿过该贯穿孔；
所述轴承盖的外圆面位于轴承座的轴承盖圆面内部，并与轴承座的轴承盖圆面形成同轴的间隙配合；
所述底部挡板内部设置一贯穿孔，该贯穿孔的直径大于轴套的挡板圆面且直径小于轴套的挡板轴肩圆面；
所述轴套的挡板圆面均与底部挡板的贯穿孔内圆面同轴间隙配合；
所述轴承座的凸出圆面位于下固定板的贯穿孔内圆面的内部，并与下固定板的贯穿孔内圆面同轴间隙配合；
所述轴承座的下固定板固定面与下固定板的上端面固定连接，轴承座的电机综合体固定面与电机综合体的安装法兰固定连接；
所述底部挡板通过螺纹连接固定连接于下固定板，并与下固定板之间保持间隔；
所述轴套底部设有若干个扇叶安装盘固定螺孔，轴套底部的扇叶安装盘固定面与扇叶安装盘固定连接；
左右两个侧板对称分布，且左右两个侧板的材料、形状和尺寸相同；
所述下固定板的厚度大于上固定板；
所述电机综合体还包括传动装置，所述电机固定安装面设置在传动装置输出轴侧的法兰上，所述电机转子经由传动装置的输出轴形成电机转子的凸出轴进而凸出于所述电机固定外壳。
6.根据权利要求5所述的风扇装置，其特征在于，
所述主机还包括过渡套筒和电机轴固定块，所述轴套还包括电机轴固定块槽和电机轴固定块轴肩；
所述过渡套筒设置一贯穿内孔，所述轴承座配合圆面同轴穿过并固定连接于该贯穿内孔；
所述过渡套筒的下端面与所述轴承的内圈上端面紧密贴合，所述过渡套筒的下端面与所述轴承盖的下端面紧密贴合；
所述轴承盖通过螺纹压紧作用而使所述过渡套筒和所述轴承的内圈被轴向限位于所述轴承座的轴承槽内；
所述电机轴固定块位于所述轴套的电机轴固定块槽中，所述电机轴固定块的下端面与所述轴套的电机轴固定块轴肩上端面紧密贴合；
所述电机轴固定块设置一贯穿孔，通过穿过该贯穿孔并与电机综合体转轴的中心螺孔旋合连接的螺栓将所述电机轴固定块压紧并固定于所述轴套。
7.根据权利要求5所述的风扇装置，其特征在于，左边的所述侧板设置所述吊耳二个以上，右边的所述侧板设置所述吊耳的个数与左边相同，且右边的所述侧板设置所述吊耳位置与左边对称。
8.一种如权利要求1至7中任一权利要求所述的风扇装置的制造方法，其特征在于，先通过折弯工艺制造所述侧板、上固定板和下固定板，然后通过焊接工艺使所述上固定板与侧板、下固定板与侧板间分别固定连接。
9.一种如权利要求1至7中任一权利要求所述的风扇装置的安装方法，其特征在于，首先完成所述电机综合体在所述基座上的固定连接，然后依次将所述轴承、轴承座和轴套套于所述电机转子的凸出轴；
待所有轴类零件套于所述电机转子的凸出轴后，再完成所述轴承、轴承座和轴套的调整使扇叶安装盘可以平稳转动；
最后完成所述轴承、轴承座和轴套的固定。
10.一种如权利要求1至7中任一权利要求所述的风扇装置的应用，其特征在于，由两个以上的所述风扇装置分散布置在同一空间从而构成覆盖更大区域的高效空气调节系统。
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| CN201810704420.6A CN108825534A (zh) | 2018-07-01 | 2018-07-01 | 一种高稳定型工业风扇及其制造、安装与应用 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2018
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