CN111795010A - 一种具有消能功能的吊挂式风扇模组及其设置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有消能功能的吊挂式风扇模组及其设置方法，采用的方案是：包括风扇架、风扇以及消能组件，所述消能组件穿过风扇架和风扇并将两者连接在一起，所述消能组件包括钢缆、高阻尼减振环、紧固件和配重块，一根钢缆上套装有两个高阻尼减振环且这两个高阻尼减振环分别位于钢缆的两端，所述高阻尼减振环安装在风扇架和风扇上并将两者隔开，所述紧固件安装在钢缆的上且位于高阻尼减振环和风扇架的外侧，通过旋动一端的紧固件能够改变钢缆的长度进而改变其刚性，所述配重块安装在钢缆的端部位置。达到缓振、抑振的效果，优化消能成果。

Description

一种具有消能功能的吊挂式风扇模组及其设置方法
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种具有消能功能的吊挂式风扇模组及其设置方法。
背景技术
数据中心的服务器为了拉高系统风扇流量，常采取多颗风扇并排抽风方式。当风扇运作时，能量聚集某特定频率，且如刚好此频率的能量正好对硬盘有明确的影响关系。就会对硬盘读写头有明显的干扰现象，导致硬盘读写数值下降。而一般服务器出货要求，都确保硬盘再任何转速下，不得衰减过多以免引起使用上不稳定或资料遗失等问题。
现有技术采用橡胶垫支撑系统风扇，预期将风扇悬起到不将能量传递出去的效果。而橡胶垫隔振效果与其本身的外观尺寸、橡胶硬度、组装准确率及风扇振动特性等有明确关系。由于能量隔绝效果与橡胶垫工艺有明确关连，常导致系统风扇隔振效果不佳，无法再能量激发端就将振动波隔离再橡胶垫内。
因此，针对上述将现有技术中风扇隔振效果不佳的现状，研发一种具有消能功能的吊挂式风扇模组是急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种具有消能功能的吊挂式风扇模组，以解决目前服务器中存在风扇隔振效果不佳的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有消能功能的吊挂式风扇模组，包括风扇架、风扇以及消能组件，所述消能组件穿过风扇架和风扇并将两者连接在一起，所述消能组件包括钢缆、高阻尼减振环、紧固件和配重块，一根钢缆上套装有两个高阻尼减振环且这两个高阻尼减振环分别位于钢缆的两端，所述高阻尼减振环安装在风扇架和风扇上并将两者隔开，所述紧固件安装在钢缆的上且位于高阻尼减振环和风扇架的外侧，通过旋动一端的紧固件能够改变钢缆的长度进而改变其刚性，所述配重块安装在钢缆的端部位置。通过消能组件从上部将风扇和风扇架连接，可提高散热风扇高度减少底部接触系统传递振动能量；利用高阻尼减振环将风扇和风扇架隔开，防止风扇直接接触风扇架，并且高阻尼减振环能够吸收该散热风扇所产生的振动，以避免待测硬盘吸入过多的振动能量；利用紧固件实现对钢缆松紧的调节，进而调配钢缆的刚性系数，狙击特殊频段的振动能量，精准消能；通过配重块连结主系统，实现双系统摆荡、分散主系统振动的能量目的，将聚集在特定频率的振动值打散成几个不同大小的振动频率，达到缓振、抑振地效果，优化消能成果。
进一步的，所述高阻尼减振环的中间位置开设有贯穿的钢缆孔。用于钢缆穿过与钢缆连接。
进一步的，所述高阻尼减振环的侧壁开设有沟槽，所述沟槽与钢缆孔相通。通过该沟槽便于高阻尼减振环在钢缆的某一位置快速安装，起到便于组装的作用。
进一步的，所述高阻尼减振环上设置有两个环形槽，分别为风扇安装槽和扇架安装槽，所述扇架安装槽位于风扇安装槽的外侧，所述风扇安装槽和扇架安装槽之间具有阻隔部，所述阻隔部高于风扇安装槽和扇架安装槽。实现将风扇和风扇架连接在一块并将两者隔开的目的，并进行定位。
进一步的，所述高阻尼减振环具有弹性，所述高阻尼减振环的前端部设置有第一阻挡部，所述高阻尼减振环的后端部设置有第二阻挡部，所述第一阻挡部为前边细后边粗的圆台状结构，所述第一阻挡部设置有利装凹槽，所述风扇安装槽位于第一阻挡部和阻隔部之间，第一阻挡部的后部高于风扇安装槽，所述扇架安装槽位于阻隔部和第二阻挡部之间，所述第二阻挡部高于扇架安装槽。通过将第一阻挡部设置为圆台状结构，根据自身弹性性能从风扇的安装孔中穿过，实现免工具快装功能，通过阻挡部和阻隔部实现阻挡定位的目的。
进一步的，所述风扇架具有两个侧板，所述风扇安装在两个侧板之间，所述风扇的上部设置有减振环安装孔，在所述侧板的上部与减振环安装孔对应的位置设置有减振环安装槽，所述高阻尼减振环通过风扇安装槽与风扇上的减振环安装孔配合安装，所述高阻尼减振环通过扇架安装槽与风扇架上的减振环安装槽配合安装。实现定位功能，便于安装。
进一步的，所述钢缆的两端设置有螺纹，所述紧固件为固定螺套，所述固定螺套与钢缆螺纹连接，并且其中一端的固定螺套具有中间通孔，所述钢缆从该中间通孔中穿过并通过该中间通孔与固定螺套螺纹连接。实现通过螺套的旋紧将钢缆拉长，进而改变钢缆的刚性。
进一步的，所述风扇设置有多个，每个风扇上均设置有两个消能组件。
另外，本发明还提供了一种上述具有消能功能的吊挂式风扇模组的设置方法，包括以下步骤：
A1：将一个高阻尼减振环套在钢缆的一端；
A2：将这一端的高阻尼减振环安装在风扇的一侧，并将高阻尼减振环卡入到风扇架的侧板上，使用固定螺套将该端紧固；
A3：将另一个高阻尼减振环套在钢缆的另一端；
A4：在将另一端的高阻尼减振环安装在风扇的另一侧，并将该高阻尼减振环卡入到风扇架的另一个侧板上；
A5：在这一端安装具有中间通孔的固定螺套；
A6：随后在这一端安装配重块，将配重块安装在钢缆上位于固定螺套的外侧。
进一步的，还包括以下参数及计算方式：
Figure BDA0002575707800000031
其中，m表示质量，c表示阻尼系数，k表示钢缆的刚度系数，f(t)是描述风扇震动的数学函数，透过设定相关参数x来描述风扇的震动特性
在一结构系统里，若外力的激振频率接近其自然频率时，会产生及大振动量，为使振动量减小，可以改变系统的质量(m)、阻尼系数(c)或刚度系数(k)；
当无法改变质量与钢缆劲度时，可增加一弹簧与质量块于系统两侧，可使振动量有所减小，即所谓的减振器，其运动方程式为一双自由度系统，表示为：
Figure BDA0002575707800000041
其中，m1是风扇质量，m2是配重块质量，c1跟c2是高阻尼减振环所提供出来的阻尼系数，k1，k2分别是钢揽两端的刚度系数，f(t)是描述风扇震动的数学函数，通过设定a0，an，bn等相关参数来描述风扇的震动特性。
根据具体参数和计算结果来进行设置。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本方案提供了一种具有消能功能的吊挂式风扇模组，通过调整钢缆松紧，狙击特殊频段的振动能量，精准消能。通过调整配重块大小，来调整抑振效果，优化消能成果。具有可模组化、免工具、易拆换特性。可节省贴附减振材料的材料与人工成本。减少影响硬盘效能，可拉近扇热风扇与硬盘背板的距离，拉高设计灵活度。可扩大到不同机种的风扇，尤其是重量较大的风扇易可使用此设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式1的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式1的左视图。
图3为本发明具体实施方式1中高阻尼减振环的侧视图。
图4为本发明具体实施方式1中高阻尼减振环的另一角度的侧视图。
图5为图1未安装配重块和风扇架的结构示意图。
图6为本发明具体实施方式1与硬盘配合安装后的结构示意图。
图7为本发明具体实施方式2中减振器的运算方式示意图。
图中，1、风扇架，2、风扇，3、钢缆，4、高阻尼减振环，5、紧固件，6、配重块，41、第一阻挡部，42、风扇安装槽，43、阻隔部，44、扇架安装槽，45、第二阻挡部，46、钢缆孔，47、沟槽，48、利装凹槽。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
具体实施方式1
如图1-图6所示，本发明提供了一种具有消能功能的吊挂式风扇2模组，主要包括风扇架1、风扇2以及消能组件，风扇2设置有多个，每个风扇2上均设置有两个消能组件，多个风扇2安装在风扇架1上形成一排，消能组件从风扇架1和风扇2的上部穿过将两者连接在一起，消能组件包括钢缆3、高阻尼减振环4、紧固件5和配重块6，一根钢缆3上套装有两个高阻尼减振环4且这两个高阻尼减振环4分别位于钢缆3的两端，高阻尼减振环4安装在风扇架1和风扇2上并将两者隔开，紧固件5安装在钢缆3的上且位于高阻尼减振环4和风扇架1的外侧，本具体实施方式中，通过旋动一端的紧固件5能够将钢缆3拉长改变其刚性，配重块6安装在钢缆3的端部位置。
其中，高阻尼减振环4的中间位置开设有贯穿的钢缆孔46。用于钢缆3穿过与钢缆3连接，高阻尼减振环4的侧壁还开设有沟槽47，沟槽47与钢缆孔46相通。通过该沟槽47便于高阻尼减振环4在钢缆3的某一位置快速安装。另外，在高阻尼减振环4上设置有两个环形槽，分别为风扇安装槽42和扇架安装槽44，扇架安装槽44位于风扇安装槽42的外侧，风扇安装槽42和扇架安装槽44之间具有阻隔部43，阻隔部43高于风扇安装槽42和扇架安装槽44，高阻尼减振环4具有弹性，高阻尼减振环4的前端部设置有第一阻挡部41，高阻尼减振环4的后端部设置有第二阻挡部45，第一阻挡部41为前边细后边粗的圆台状结构，第一阻挡部41设置有利装凹槽48，风扇安装槽42位于第一阻挡部41和阻隔部43之间，第一阻挡部41的后部高于风扇安装槽42，扇架安装槽44位于阻隔部43和第二阻挡部45之间，第二阻挡部45高于扇架安装槽44，通过将第一阻挡部41设置为圆台状结构，根据自身弹性性能从风扇2的安装孔中穿过，实现免工具快装功能，通过阻挡部和阻隔部43实现阻挡定位的目的。
其中，风扇架1具有两个侧板，风扇2安装在两个侧板之间，风扇2的上部设置有减振环安装孔，在侧板的上部与减振环安装孔对应的位置设置有减振环安装槽，高阻尼减振环4通过风扇安装槽42与风扇2上的减振环安装孔配合安装，高阻尼减振环4通过扇架安装槽44与风扇架1上的减振环安装槽配合安装，实现定位功能，便于安装。
另外，钢缆3的两端设置有螺纹，紧固件5为固定螺套，固定螺套与钢缆3螺纹连接，并且其中一端的固定螺套具有中间通孔，钢缆3从该中间通孔中穿过并通过该中间通孔与固定螺套螺纹连接，实现通过螺套的旋紧将钢缆3拉长，进而改变钢缆3的刚性。
该风扇2模组通过消能组件从上部将风扇2和风扇架1连接，可提高散热风扇2高度减少底部接触系统传递振动能量；利用高阻尼减振环4将风扇2和风扇架1隔开，防止风扇2直接接触风扇架1，并且高阻尼减振环4能够吸收该散热风扇2所产生的振动，以避免待测硬盘吸入过多的振动能量；利用紧固件5实现对钢缆3松紧的调节，进而调配钢缆3的刚性系数，狙击特殊频段的振动能量，精准消能；通过配重块6连结主系统，实现双系统摆荡、分散主系统振动的能量目的，将聚集在特定频率的振动值打散成几个不同大小的振动频率，达到缓振、抑振地效果，优化消能成果。
具体实施方式2
本具体实施方式提供了一种具体实施方式1中的具有消能功能的吊挂式风扇2模组的设置方法，主要包括以下步骤：
A1：将一个高阻尼减振环4套在钢缆3的右端；
A2：将这一端的高阻尼减振环4安装在风扇2的一侧，并将高阻尼减振环4卡入到风扇架1的侧板上，使用固定螺套将该端紧固；
A3：将另一个高阻尼减振环4套在钢缆3的左端；
A4：在将左端的高阻尼减振环4安装在风扇2的另一侧，并将该高阻尼减振环4卡入到风扇架1的另一个侧板上；
A5：在左端安装具有中间通孔的固定螺套，通过将固定螺套旋进或旋出改变钢缆3的长度进而达到需求的刚性；
A6：随后在左端安装配重块6，将配重块6安装在钢缆3上位于固定螺套的外侧。
进一步的，还包括以下参数及计算方式：
Figure BDA0002575707800000071
其中，m表示质量，c表示阻尼系数，k表示钢缆3的刚度系数，f(t)是描述风扇2震动的数学函数，透过设定相关参数x来描述风扇2的震动特性。
在一结构系统里，若外力的激振频率接近其自然频率时，会产生及大振动量，为使振动量减小，可以改变系统的质量(m)、阻尼系数(c)或刚度系数(k)；
当无法改变质量与钢缆刚度时，可增加一弹簧与质量块于系统两侧，可使振动量有所减小，即所谓的减振器，如图7所示，其运动方程式为一双自由度系统，表示为：
Figure BDA0002575707800000072
其中，m1是风扇质量，m2是配重块质量，c1跟c2是高阻尼减振环所提供出来的阻尼系数，k1，k2是钢揽的刚度系数，f(t)是描述风扇震动的数学函数，通过设定a0，an，bn等相关参数来描述风扇的震动特性。
根据具体参数和计算结果来进行设置。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等(如果存在)是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，包括风扇架(1)、风扇(2)以及消能组件，所述消能组件穿过扇架(1)和风扇(2)并将两者连接在一起，所述消能组件包括钢缆(3)、高阻尼减振环(4)、紧固件(5)和配重块(6)，一根钢缆(3)上套装有两个高阻尼减振环(4)且这两个高阻尼减振环(4)分别位于钢缆(3)的两端，所述高阻尼减振环(4)安装在风扇架(1)和风扇(2)上并将两者隔开，所述钢缆(3)的两端还安装有紧固件(5)且紧固件(5)位于高阻尼减振环(4)和风扇架(1)的外侧，通过旋动一端的紧固件(5)能够改变钢缆(3)的长度进而改变其刚性，所述配重块(6)安装在钢缆(3)的端部位置。
2.如权利要求1所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述高阻尼减振环(4)的中间位置开设有贯穿的钢缆孔(46)。
3.如权利要求2所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述高阻尼减振环(4)的侧壁开设有沟槽(47)，所述沟槽(47)与钢缆孔(46)相通。
4.如权利要求3所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述高阻尼减振环(4)上设置有两个环形槽，分别为风扇安装槽(42)和扇架安装槽(44)，所述扇架安装槽(44)位于风扇安装槽(42)的外侧，所述风扇安装槽(42)和扇架安装槽(44)之间具有阻隔部(43)，所述阻隔部(43)高于风扇安装槽(42)和扇架安装槽(44)。
5.如权利要求4所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述高阻尼减振环(4)具有弹性，所述高阻尼减振环(4)的前端部设置有第一阻挡部(41)，所述高阻尼减振环(4)的后端部设置有第二阻挡部(45)，所述第一阻挡部(41)设置有利装凹槽(48)，所述风扇安装槽(42)位于第一阻挡部(41)和阻隔部(43)之间，第一阻挡部(41)的后部高于风扇安装槽(42)，所述扇架安装槽(44)位于阻隔部(43)和第二阻挡部(45)之间，所述第二阻挡部(45)高于扇架安装槽(44)。
6.如权利要求5所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述风扇架(1)具有两个侧板，所述风扇(2)安装在两个侧板之间，所述风扇(2)的上部设置有减振环安装孔，在所述侧板的上部与减振环安装孔对应的位置设置有减振环安装槽，所述高阻尼减振环(4)通过风扇安装槽(42)与风扇(2)上的减振环安装孔配合安装，所述高阻尼减振环(4)通过扇架安装槽(44)与风扇架(1)上的减振环安装槽配合安装。
7.如权利要求1-6任一项所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述钢缆(3)的两端设置有螺纹，所述紧固件(5)为固定螺套，所述固定螺套与钢缆(3)螺纹连接，并且其中一端的固定螺套具有中间通孔，所述钢缆(3)从该中间通孔中穿过并通过该中间通孔与固定螺套螺纹连接。
8.如权利要求1-7任一项所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述风扇(2)设置有多个，每个风扇(2)上均设置有两个消能组件。
9.如权利要求5所述的具有消能功能的吊挂式风扇模组，其特征在于，所述第一阻挡部(41)为前边细后边粗的圆台状结构。
10.一种权利要求1-6任一项中所述具有消能功能的吊挂式风扇模组的设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：将一个高阻尼减振环套在钢缆的一端；
A2：将这一端的高阻尼减振环安装在风扇的一侧，并将高阻尼减振环卡入到风扇架的侧板上，使用固定螺套将该端紧固；
A3：将另一个高阻尼减振环套在钢缆的另一端；
A4：在将另一端的高阻尼减振环安装在风扇的另一侧，并将该高阻尼减振环卡入到风扇架的另一个侧板上；
A5：在这一端安装具有中间通孔的固定螺套；
A6：随后在这一端安装配重块，将配重块安装在钢缆上位于固定螺套的外侧。
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