CN114901952A - 风扇、同步电机和生产风扇的方法 - Google Patents

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戈兰·保尔森
马格纳斯·伦丁
亚历山德拉·波波维奇·桑德伯格
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Abstract

本公开提供一种风扇(16)，包括：轮毂(24)，具有中心轴线(22)；多个互锁叶片元件(26)，借助互锁装置(38，52)被连接到所述轮毂(24)，使得每个互锁叶片元件(26)被阻止在相对于所述轮毂(24)的径向方向上移动；以及端部叶片元件(28)，被定位在两个互锁叶片元件(26)之间的所述轮毂(24)上，所述端部叶片元件(28)被固定到所述轮毂(24)，以阻止每个互锁叶片元件(26)在所述轮毂(24)的圆周方向上的移动；其中每个互锁叶片元件(26)通过在相对于所述轮毂(24)的径向向内方向上的第一叶片移动(88)、以及随后的在所述轮毂(24)的圆周方向上的第二叶片移动(90)，被连接到所述轮毂(24)，以建立所述互锁装置(38，52)。

Description

风扇、同步电机和生产风扇的方法
技术领域
本公开通常涉及一种风扇。具体地，提供一种风扇、一种包括风扇的同步电机、一种制造风扇的方法、以及一种制造风扇的叶片元件的方法。
背景技术
同步电机可以被冷却以保持对应于良好运行效率的运行温度。冷却可以通过由一个或多个风扇产生的气流而获得。为此目的，一些同步电机设置有两个轴流风扇，同步电机的转子的每一端各一个。在此情况下，每个风扇将冷却空气推入转子。空气从同步电机的定子逸出，并且通过热交换器冷却，然后返回风扇。
一些同步电机很大，并且通常针对特定实施方式定制尺寸。例如，一些大型同步电机的容量在3MW/MVA与60MW/MVA之间。同步电机的定制尺寸还需要一个或多个风扇的定制尺寸。
同步电机的风扇通常通过将钢板弯曲成叶片并将这些叶片焊接到由结构钢制成的轮毂上来制造。这种制造方式有几个缺点。
将叶片焊接到轮毂需要特殊的焊接技能。焊工的技能对焊接质量有很大影响。此外，大量手工焊接使成本增加。另一方面，由于同步电机通常具有定制尺寸，因此上述风扇手动焊接工艺的自动化(例如通过机器人焊接)可能不会对整体制造效率产生任何显著影响。也就是说，一种特定尺寸的风扇的自动焊接工艺不一定用于另一种尺寸的风扇的焊接工艺。
此外，具有空气箔形状的叶片比由弯曲钢板形成的叶片具有更好的效率。然而，将具有空气箔形状的叶片焊接到轮毂是不切实际的。
US 2018066672 A1公开了一种模块化风扇组件，其包括中心轮毂组件和附接到中心轮毂组件的第一叶片。中心轮毂组件包括分别具有外边缘和平面捕获表面的第一板和第二板。第二板的平面捕获表面平行于第一板的平面捕获表面布置。第一叶片包括安装垫和工作部分。安装垫具有相对的平行平面表面，其定位成与第一板和第二板的相应平面捕获表面接触。工作部分延伸超过第一板和第二板的外边缘。第一叶片在靠近第一板的外边缘处的厚度小于在安装垫处的厚度，以在第一叶片与第一板之间在外边缘处产生第一间隙。
US 2009155080 A1公开了一种组合轴流风扇，其包括风扇轮毂和多个风扇叶片。每个风扇叶片包括楔块，该楔块具有用于接合到风扇轮毂的环形安装槽的顶部突起，以及形成于内侧用于与风扇轮毂的定位齿接合的多个定位齿。当风扇叶片紧固在一起并被固定到风扇轮毂周边时，将O形或C形固定环紧固到风扇叶片的楔块的底部定位凹槽，从而将风扇叶片和风扇轮毂牢固地固定在一起。
GB 860281A公开了一种风扇，其包括风扇叶片和由两个法兰组成的轮毂。每个风扇叶片包括根部。通过螺栓，根部能够夹在法兰之间，使得风扇叶片能够固定在轮毂上的固定位置中。
US 3801221 A公开了一种叶轮，其包括中心轮毂和多个叶片。每个叶片包括根部。根部形成闭合环。轮毂由热塑性合成树脂制成并且围绕根部环注塑成型。
US 2002127096 A1公开了一种轴流通风机，其具有以非旋转方式附接的轴流叶片。轴流通风机被连接到轴。
EP 0422433 A1公开了一种用于将涡轮叶片紧固在转子上的装置。转子包括支撑条上的多个支撑部分。每个涡轮叶片包括两个固定法兰。涡轮叶片通过包围固定法兰两侧的法兰紧固到转子。
发明内容
本公开的一个目标是提供一种能够实现简单、快速、成本有效和/或可重复组装的风扇。
本公开的另一目标是提供一种能够减少焊接的风扇。
本公开的又一目标是提供一种组合解决前述几个或所有目标的风扇。
本公开的又一目标是提供一种解决前述一个、几个或所有目标的同步电机。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的方法，该方法解决前述一个、几个或所有目标。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的叶片元件的方法，该方法简单、快速和/或成本有效。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的叶片元件的方法，该方法能够实现叶片元件的简单、快速和/或成本有效的定制。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的叶片元件的方法，该方法能够增加设计的自由度。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的叶片元件的方法，该方法减少工具变化。
本公开的又一目标是提供一种制造风扇的叶片元件的方法，该方法解决前述一个、几个或所有目标。
根据一个方面，提供一种风扇，包括：轮毂，具有中心轴线；多个互锁叶片元件，借助互锁装置被连接到轮毂，使得每个互锁叶片元件被阻止在相对于轮毂的径向方向上移动；以及端部叶片元件，被定位在两个互锁叶片元件之间的轮毂上，该端部叶片元件被固定到轮毂，以阻止每个互锁叶片元件在轮毂的圆周方向上的移动。
由于互锁叶片元件通过互锁装置且通过端部叶片元件固定，因此能够显著简化将互锁叶片元件固定到轮毂的工艺。端部叶片元件的固定还固定所有互锁叶片元件。例如，在端部叶片元件借助焊接被固定到轮毂的情况下，能够显著减少所需焊接量。与每个叶片元件焊接到轮毂情况下的风扇相比，根据本公开的风扇能够减少98％的焊接量。这是因为没有一个互锁叶片元件必须焊接到轮毂上。
端部叶片元件可以通过接合被固定到轮毂。备选地或另外，端部叶片元件可以通过一个或多个紧固件被固定到轮毂。在任何情况下，端部叶片元件可以直接或间接地被固定到轮毂。
端部叶片元件(相对于中心轴线)的角度延伸可以基本上对应于或对应于每个互锁叶片元件的角度延伸。例如，在风扇包括十一个互锁叶片元件和一个端部叶片元件的情况下，互锁叶片元件和端部叶片元件中的每个元件的角度延伸可以为30°。在任何情况下，端部叶片元件的角度延伸可以小于90°，诸如小于45°。
风扇可以为轴流风扇。轮毂可以包括限定中心轴线的圆形开口。圆形开口可以容纳驱动轴。
每个互锁叶片元件可以包括互锁叶片基部和从互锁叶片基部延伸的叶片。在此情况下，互锁叶片基部可以借助互锁装置被连接到轮毂。
端部叶片元件可以包括端部叶片基部和从端部叶片基部延伸的叶片。在此情况下，端部叶片基部可以被定位在两个互锁叶片元件之间的轮毂上。根据一个示例，每个叶片(即互锁叶片元件和端部叶片元件的每个叶片)具有空气箔形状和/或梯度轮廓。
端部叶片元件(例如其端部叶片基部)可以夹在两个互锁叶片元件(例如其互锁叶片基部)之间。除了这两个互锁叶片元件之外，每个互锁叶片元件(例如其互锁叶片基部)可以夹在两个相邻互锁叶片元件(例如其互锁叶片基部)之间。
风扇还可以包括锁定件，并且轮毂可以包括孔。在此情况下，锁定件可以被定位在孔中，使得锁定件和端部叶片元件形成凹槽，并且端部叶片元件可以在凹槽中例如借助焊接被接合到锁定件。凹槽可以在两个相邻互锁叶片元件的侧表面之间延伸。这些侧表面可以借助焊接固定，使得互锁叶片元件变为固定的。
凹槽可以呈V形。也就是说，V形可以在轮毂的圆周方向上延伸。端部叶片元件可以借助焊接被固定到轮毂。
互锁装置可以包括槽以及与槽配合的脊。脊可以设置在轮毂上，并且槽可以设置在互锁叶片元件中(例如其互锁叶片基部中)。在此情况下，槽和脊中的每一个可以在轮毂的圆周方向上延伸。脊可以径向向外突出。槽可以沿整个互锁叶片元件延伸。脊可以围绕整个轮毂连续或不连续地延伸。
备选地，脊可以设置在互锁叶片元件上(例如其互锁叶片基部上)，并且槽可以设置在轮毂上。此外，在此情况下，槽和脊中的每一个可以在轮毂的圆周方向上延伸。脊可以径向向内突出。脊可以沿整个互锁叶片元件延伸。槽可以围绕整个轮毂连续或不连续地延伸。
风扇可以包括多个离散互锁装置，一个离散互锁装置与每个互锁叶片元件相关联。互锁装置可以构成每个互锁叶片元件的离散位置。
互锁装置可以包括楔形榫头。楔形榫头可以围绕轮毂圆周的至少一半(相对于中心轴线)是不连续的。备选地或另外，互锁装置可以包括T形互锁。
每个互锁叶片元件可以通过在相对于轮毂的径向向内方向上的第一叶片移动、以及随后的在轮毂的圆周方向上的第二叶片移动被连接到轮毂，以建立互锁装置。第二叶片移动的角距离可以小于30°，诸如小于20°，诸如大约10°。
端部叶片元件可以通过第一端部叶片在相对于轮毂的径向向内方向上的移动而被定位在轮毂上。锁定件可以通过锁定件相对于轮毂的移动而被定位在孔中，该轮毂基本上平行于或平行于中心轴线。
互锁装置可以包括多个插入结构，并且每个插入结构可以被布置为在相对于轮毂的径向向内方向上容纳互锁叶片元件中的一个互锁叶片元件。这使得多个互锁叶片元件能够同时插入相应插入结构中，例如针对较大风扇。
在第一叶片移动期间，插入结构可以构成用于互锁叶片元件的多个离散插入引导件。可以为每个互锁叶片元件提供一个插入结构。可选地，还可以为端部叶片元件提供一个插入结构。
根据另一方面，提供一种同步电机，其包括根据本公开的风扇。
根据另一方面，提供一种制造风扇的方法，该方法包括：提供具有中心轴线的轮毂；借助互锁装置将多个互锁叶片元件连接到轮毂，使得每个互锁叶片元件被阻止在相对于轮毂的径向方向上移动；将端部叶片元件定位在两个互锁叶片元件之间的轮毂上；以及将端部叶片元件固定到轮毂，以阻止每个互锁叶片元件在轮毂的圆周方向上的移动。端部叶片元件到轮毂的固定可以通过接合或通过一个或多个紧固件进行。通过该方法制造的风扇可以是根据本公开的任何类型。
该方法还可以包括将锁定件定位在轮毂的孔中，使得锁定件和端部叶片元件形成凹槽；以及在凹槽中通过将端部叶片元件接合到锁定件而将端部叶片元件固定到轮毂。
根据另一方面，提供一种制造风扇的互锁叶片元件的方法，该方法包括：提供牺牲基部；提供不同尺寸的至少两个牺牲叶片；将至少两个牺牲叶片中的一个牺牲叶片连接到牺牲基部，以形成牺牲叶片元件；以及基于牺牲叶片元件通过失蜡铸造制造叶片元件。
由于牺牲叶片元件能够通过将牺牲基部连接到至少两个牺牲叶片中的任一个牺牲叶片而形成，因此牺牲叶片元件为模块化的。这种模块化大大降低制造效率并减少成本。通过这种模块化，该方法能够容易地适应叶片元件的各种尺寸(例如其长度)和轮廓。另外，工具变化显著减少。
通过该方法制造的叶片元件可以为根据本公开的风扇的互锁叶片元件或端部叶片元件。备选地，通过该方法制造的叶片元件可以为另一类型风扇的叶片元件。制造叶片元件的方法可以紧接着根据本公开的制造风扇的方法。
将牺牲叶片连接到牺牲基部可以通过胶水和/或互锁装置进行。轮毂可以使用本领域技术人员已知的标准加工工艺来制造。
牺牲叶片和牺牲基部可以由蜡或适用于失蜡铸造工艺的其他材料形成。失蜡铸造工艺因此可以为本领域技术人员已知的任何合适类型。失蜡铸造工艺可以包括使用壳体覆盖牺牲叶片元件、熔化牺牲叶片元件、将熔融金属浇注到壳体中、破坏壳体以及精加工成型叶片元件。
该方法还可以包括3D打印牺牲基部和/或至少两个牺牲叶片。3D打印可以用于低产量。备选地，该方法还可以包括注塑成型牺牲基部和/或至少两个牺牲叶片。注塑成型可以用于高产量。
附图说明
本公开的其他细节、优点和方面将从结合附图进行的以下实施例变得显而易见，其中：
图1：示意性地表示包括两个风扇的同步电机的侧视图；
图2：示意性地表示风扇的透视前视图；
图3：示意性地表示风扇的轮毂的透视前视图；
图4：示意性地表示轮毂的前视图；
图5：示意性地表示轮毂的俯视图；
图6：示意性地表示风扇的互锁叶片元件的侧视图；
图7：示意性地表示互锁叶片元件的仰视图；
图8：示意性地表示风扇的端部叶片元件的侧视图；
图9：示意性地表示风扇的锁定件的透视前视图；
图10：示意性地表示锁定件的透视后视图；
图11-18：示意性地表示制造风扇的方法的步骤；
图19：示意性地表示三个牺牲叶片和一个牺牲基部的前视图；以及
图20：示意性地表示被连接到牺牲基部的牺牲叶片中的一个牺牲叶片。
具体实施方式
在下文中，将描述一种风扇、一种包括风扇的同步电机、一种制造风扇的方法和一种制造风扇的叶片元件的方法。相同或相似的附图标记将用于表示相同或相似的结构特征。
图1示意性地表示同步电机10的侧视图。此示例的同步电机10包括电动定子12、电动转子14、两个风扇16、驱动轴18和热交换器20。风扇16和电动转子14被连接到驱动轴18以绕中心轴线22共同旋转。电动转子14布置在风扇16之间。此示例的每个风扇16为轴流风扇。在操作中，左风扇16产生向右进入电动转子14的冷却空气流，并且右风扇16产生向左进入电动转子14的冷却空气流。空气从电动定子12逸出并进入热交换器20以在返回风扇16之前冷却空气。
图2示意性地表示图1中的风扇16中的一个风扇的透视前视图。风扇16包括轮毂24、多个互锁叶片元件26和端部叶片元件28。
轮毂24为圆形的，并且包括用于容纳驱动轴18并由驱动轴18驱动的圆形开口30。开口30因此与中心轴线22同心。
每个互锁叶片元件26借助互锁装置被连接到轮毂24。互锁装置阻止互锁叶片元件26相对于轮毂24径向(相对于中心轴线22)移动。在此示例中，所有互锁叶片元件26具有相同尺寸和形状。
端部叶片元件28被定位在轮毂24上。如图1中所示，端部叶片元件28在轮毂24的圆周方向上夹在两个相邻互锁叶片元件26之间。其余的互锁叶片元件26分别在轮毂24的圆周方向上夹在邻近互锁叶片元件26之间。每个互锁叶片元件26和端部叶片元件28的角度延伸的总和为360°，或接近360°，诸如至少350°。
图1中的轮毂24的具体示例包括13个互锁叶片元件26和一个端部叶片元件28。因此，十一个互锁叶片元件26夹在相邻互锁叶片元件26之间。在此示例中，互锁叶片元件26和端部叶片元件28中的每个元件具有相同角度延伸，即大约25.7°。
端部叶片元件28被固定到轮毂24。由于互锁叶片元件26围绕轮毂24的整个圆周布置，除了端部叶片元件28的圆周距离之外，端部叶片元件28的固定直接或间接(即通过一个或多个互锁叶片元件26)阻止每个互锁叶片元件26在轮毂24的圆周方向上移动。
在图2中的示例中，端部叶片元件28借助焊接被固定到轮毂24。就此而言，风扇16还包括锁定件32，并且轮毂24包括孔34。此示例的孔34从轮毂24的前侧在轴向方向上且从轮毂24的外侧在径向向内方向上延伸到轮毂24中。
此示例的锁定件32具有细长形状和与端部叶片元件28的角度延伸对应的角度延伸。锁定件32位于端部叶片元件28下方(或径向向内)的孔34中。锁定件32和孔34被配置为使得锁定件32的位置相对于孔34是明确的。
在此示例中，锁定件32和端部叶片元件28一起形成V形凹槽36。V形凹槽36在两个相邻互锁叶片元件26之间在轮毂24的圆周方向上不间断地延伸。通过从一个互锁叶片元件26到下一互锁叶片元件26(在锁定件32的另一侧上)沿V形凹槽36焊接，端部叶片元件28和锁定件32被固定到轮毂24。
图3示意性地表示轮毂24的透视前视图，图4示意性地表示轮毂24的前视图，且图5示意性地表示轮毂24的俯视图。共同参考图3-5，轮毂24包括脊38。脊38径向向外突出，并且围绕轮毂24的整个圆周连续延伸。
轮毂24还包括多个前部特征(此处示例为前楔40)和多个后部特征(此处示例为后楔42)。前楔40设置在脊38的前侧上，并且后楔42设置在脊38的后侧上。每个前楔40在轮毂24前面朝向中心轴线22倾斜。每个后楔42在轮毂24后面朝向中心轴线22倾斜。前楔40因此向前倾斜，并且后楔42向后倾斜。
轮毂24还包括多个前部插入结构(此处示例为前部平坦部分44)和多个后部插入结构(此处示例为后部平坦部分46)。前部平坦部分44设置在脊38的前侧上，并且后部平坦部分46设置在脊38的后侧上。前部平坦部分44和后部平坦部分46中的每个部分都垂直于中心轴线22。
前楔40和前部平坦部分44交替地设置在脊38的前侧周围。后楔42和后部平坦部分46交替地设置在脊38的后侧周围。如图5中具体所示，前楔40和后楔42是偏移的。也就是说，每个前楔40与后部平坦部分46对准(沿圆周方向)，并且每个后楔42与前部平坦部分44对准。
图6示意性地表示互锁叶片元件26中的一个互锁叶片元件的侧视图，图7示意性地表示图6中的互锁叶片元件26的仰视图。共同参考图6和图7，互锁叶片元件26包括互锁叶片基部48和从互锁叶片基部48延伸的叶片50。
互锁叶片元件26还包括槽52。在此示例中，槽52设置在互锁叶片基部48中。当安装到轮毂24时，槽52在轮毂24的圆周方向上延伸。互锁叶片元件26被配置为将脊38容纳在槽52中。
互锁叶片基部48包括前部叶片接合结构54和后部叶片接合结构56。前部叶片接合结构54和后部叶片接合结构56被配置为使互锁叶片元件26能够径向向内移动到脊38上，使得脊38容纳在槽52中，并且随后围绕中心轴线22沿脊38旋转，使得互锁叶片元件26互锁到轮毂24，以阻止互锁叶片元件26的径向移动。
在此具体示例中，前部叶片接合结构54包括第一前部叶片销58、第二前部叶片销60以及第一前部叶片销58与第二前部叶片销60之间的前部叶片平坦部分62。后部叶片接合结构56包括第一后部叶片销64、第二后部叶片销66以及第一后部叶片销64与第二后部叶片销66之间的后部叶片平坦部分68。第一前部叶片销58和第二前部叶片销60中的每个前部叶片销具有与每个前楔40的角度对应的角度，并且第一后部叶片销64和第二后部叶片销66中的每个后部叶片销具有与每个后楔42的角度对应的角度。
如图7中所示，前部叶片接合结构54和后部叶片接合结构56是偏移的。因此，第一前部叶片销58面向后部叶片平坦部分68，并且第二后部叶片销66面向前部叶片平坦部分62。
共同参考图2-7，互锁叶片元件26能够朝向轮毂24径向向内移动，使得第一前部叶片销58和第二前部叶片销60中的每个前部叶片销沿两个前楔40之间的前部平坦部分44穿过，前部叶片平坦部分62越过前楔40，第一后部叶片销64和第二后部叶片销66中的每个后部叶片销沿两个后楔42之间的后部平坦部分46穿过，并且后部平坦部分46越过后楔42。脊38接着容纳在槽52中。因此，两个前部平坦部分44和两个后部平坦部分46构成插入结构的一个示例。
互锁叶片元件26能够接着在轮毂24的圆周方向上旋转，直到第一前部叶片销58和第二前部叶片销60中的每个前部叶片销与相应前楔40对准，并且第一后部叶片销64和第二后部叶片销66中的每个后部叶片销与相应后楔42对准。在这种状态下，互锁叶片元件26被互锁到轮毂24，从而阻止互锁叶片元件26在相对于轮毂24的径向方向上移动。
此示例的槽52与脊38之间的互锁装置包括楔形榫头。前楔40和后楔42形成楔形榫头的尾部，并且第一前部叶片销58、第二前部叶片销60、第一后部叶片销64和第二后部叶片销66形成楔形榫头的销。
图8示意性地表示端部叶片元件28的侧视图。端部叶片元件28包括端部叶片基部70和从端部叶片基部70延伸的叶片72。端部叶片元件28包括后端叶片接合结构74。后端叶片接合结构74设置在端部叶片基部70中。
后端叶片接合结构74包括第一后端叶片销76、第二后端叶片销78以及布置在第一后端叶片销76与第二后端叶片销78之间的后端叶片孔80。后端叶片接合结构74因此具有与互锁叶片元件26的后部叶片接合结构56相同的设计。端部叶片基部70还包括端部叶片凹槽表面82。
图9示意性地表示锁定件32的透视前视图，图10示意性地表示锁定件32的透视后视图。共同参考图9和图10，锁定件32在轮毂24的圆周方向上伸长并弯曲(当位于孔34中时)。
锁定件32包括锁定件孔84。锁定件孔84被配置为与脊38上的前楔40配合。
锁定件32还包括锁定件凹槽表面86。锁定件凹槽表面86和端部叶片凹槽表面82形成V形凹槽36。
图11-18示意性地表示制造风扇16的方法的步骤。如图11中所示，第一互锁叶片元件26通过第一叶片移动88在相对于轮毂24的径向向内方向上移动到轮毂24。第一叶片移动88继续进行，直到脊38完全容纳在槽52中。在第一叶片移动88期间，第一前部叶片销58和第二前部叶片销60与相应前部平坦部分44对准，并且第一后部叶片销64和第二后部叶片销66与相应后部平坦部分46对准。通过这种方式，脊38在第一叶片移动88期间为互锁叶片元件26提供多个离散插入引导件。
图12示出了在轮毂24的圆周方向上的第二叶片移动90之后的互锁叶片元件26。第二叶片移动90为互锁叶片元件26在轮毂24的圆周方向上(即沿着以中心轴线22为中心的圆)的旋转。在第二叶片移动90之后，互锁叶片元件26借助互锁装置被连接到轮毂24，从而阻止互锁叶片元件26在相对于轮毂24的径向方向上移动。在此示例中，第二叶片移动90的角度距离为大约12°。因此，通过围绕中心轴线22沿脊38旋转互锁叶片元件26来建立机械互锁。
如图13中所示，另一互锁叶片元件26接着通过与图11和图12中相同的方式被连接到轮毂24。如从图13可以看出，多个互锁叶片元件26能够同时被连接到轮毂24。在图14中，所有互锁叶片元件26已被连接到轮毂24。
如图15中所示，端部叶片元件28通过端部叶片移动92在相对于轮毂24的径向向内方向上移动到轮毂24。端部叶片移动92继续进行，直到端部叶片基部70被定位在脊38上。在端部叶片移动92期间，第一后端叶片销76和第二后端叶片销78与相应后部平坦部分46对准。通过这种方式，脊38还在端部叶片移动92期间为端部叶片元件28提供离散插入引导件。
图16示出了在端部叶片移动92之后的端部叶片元件28的定位。在图16中，端部叶片基部70被定位在轮毂24上，并且夹在两个互锁叶片基部48之间。
图17示出了锁定件32如何通过锁定件移动94移动到轮毂24。锁定件移动94与中心轴线22平行。
图18示出了在锁定件移动94之后锁定件32如何被定位在孔34中并且与端部叶片元件28的端部叶片凹槽表面82一起形成V形凹槽36。接着通过沿着从左侧相邻互锁叶片元件26到右侧相邻互锁叶片元件26的V形凹槽36焊接将端部叶片元件28固定到轮毂24。一旦端部叶片元件28被固定到轮毂24，所有互锁叶片元件26都被阻止在圆周方向上移动并且因此也被固定到轮毂24。
在下文中，将描述一种制造风扇16的叶片元件26、28的方法。该方法可以用于制造端部叶片元件28、一个或多个互锁叶片元件26或其组合。
图19示意性地表示三个牺牲叶片96、98和100以及一个牺牲基部102的前视图。第一牺牲叶片96小于第二牺牲叶片98，并且第三牺牲叶片100大于第二牺牲叶片98。在此示例中，牺牲基部102用蜡成型，并且牺牲叶片96、98和100中的每个牺牲叶片都用蜡3D打印。
牺牲基部102能够以标准尺寸制造。在此示例中，牺牲基部102的尺寸和形状对应于互锁叶片基部48的尺寸和形状。因此，类似于互锁叶片基部48，牺牲基部102包括槽52、前部叶片接合结构54和后部叶片接合结构56。第二牺牲叶片98的尺寸和形状对应于叶片50的尺寸和形状。
图20示意性地表示被连接到牺牲基部102以形成牺牲叶片元件104的第二牺牲叶片98。牺牲叶片元件104因此为模块化的，这有几个优点。该连接通过沿接头106的胶水进行。牺牲叶片96、98和100当中的第二牺牲叶片98的选择是基于风扇16的尺寸要求和/或基于同步电机10的冷却要求而进行。
接着通过失蜡铸造基于牺牲叶片元件104来制造叶片元件26、28。因此，牺牲叶片元件104使用壳体覆盖。接着熔化牺牲叶片元件104。熔融金属接着被浇注到壳体中。壳体接着被破坏，并且成型叶片元件26、28被精加工。
一旦已通过这种方式制造多个互锁叶片元件26，便可以通过相同方式制造端部叶片元件28。互锁叶片元件26和端部叶片元件28接着能够组装到轮毂24，如图11-18中所描述。
尽管已参考示例实施例描述了本公开，但应了解，本发明不限于以上描述的内容。例如，应了解，部件的尺寸可以根据需要而变化。因此，本发明旨在可仅通过所附权利要求的范围来限制。

Claims (12)

1.一种风扇(16)，包括：
-轮毂(24)，具有中心轴线(22)；
-多个互锁叶片元件(26)，借助互锁装置(38，52)被连接到所述轮毂(24)，使得每个互锁叶片元件(26)被阻止在相对于所述轮毂(24)的径向方向上移动；以及
-端部叶片元件(28)，被定位在两个互锁叶片元件(26)之间的所述轮毂(24)上，所述端部叶片元件(28)被固定到所述轮毂(24)，以阻止每个互锁叶片元件(26)在所述轮毂(24)的圆周方向上的移动；
其中每个互锁叶片元件(26)通过在相对于所述轮毂(24)的径向向内方向上的第一叶片移动(88)、以及随后的在所述轮毂(24)的圆周方向上的第二叶片移动(90)，被连接到所述轮毂(24)，以建立所述互锁装置(38，52)。
2.根据权利要求1所述的风扇(16)，还包括锁定件(32)，其中所述轮毂(24)包括孔(34)，其中所述锁定件(32)被定位于所述孔(34)中，使得所述锁定件(32)和所述端部叶片元件(28)形成凹槽(36)，并且其中所述端部叶片元件(28)在所述凹槽(36)中被接合到所述锁定件(32)。
3.根据权利要求2所述的风扇(16)，其中所述凹槽(36)呈V形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的风扇(16)，其中所述端部叶片元件(28)借助焊接被固定到所述轮毂(24)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的风扇(16)，其中所述互锁装置(38，52)包括槽(52)以及与所述槽(52)配合的脊(38)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的风扇(16)，其中所述互锁装置(38，52)包括楔形榫头。
7.根据权利要求6所述的风扇(16)，其中所述楔形榫头围绕所述轮毂(24)圆周的至少一半是不连续的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的风扇(16)，其中所述互锁装置(38，52)包括多个插入结构(44，46)，并且其中每个插入结构(44，46)被布置为在相对于所述轮毂(24)的径向向内方向上容纳所述互锁叶片元件(26)中的一个互锁叶片元件。
9.根据权利要求8所述的风扇(16)，其中一个插入结构(44，46)被提供用于每个互锁叶片元件(26)。
10.一种同步电机(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的风扇(16)。
11.一种制造风扇(16)的方法，所述方法包括：
-提供具有中心轴线(22)的轮毂(24)；
-借助互锁装置(38，52)将多个互锁叶片元件(26)连接到所述轮毂(24)，使得每个互锁叶片元件(26)被阻止在相对于所述轮毂(24)的径向方向上移动，其中每个互锁叶片元件(26)通过在相对于所述轮毂(24)的径向向内方向上的第一叶片移动(88)、以及随后的在所述轮毂(24)的圆周方向上的第二叶片移动(90)，被连接到所述轮毂(24)，以建立所述互锁装置(38，52)；
-将端部叶片元件(28)定位在两个互锁叶片元件(26)之间的所述轮毂(24)上；以及
-将所述端部叶片元件(28)固定到所述轮毂(24)，以阻止每个互锁叶片元件(26)在所述轮毂(24)的圆周方向上的移动。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
-将锁定件(32)定位在所述轮毂(24)的孔(34)中，使得所述锁定件(32)和所述端部叶片元件(28)形成凹槽(36)；以及
-通过在所述凹槽(36)中将所述端部叶片元件(28)接合到所述锁定件(32)，将所述端部叶片元件(28)固定到所述轮毂(24)。
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