CN117588352B - 一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构及其自调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力链接技术，具体是一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构及其自调整方法,该连接结构中的凸轴分别通过扭转让位组件和偏移组件与组合套件连接，扭转让位组件在叶栅工作时，叶栅柔性扭转，减小叶栅的超负荷扭转气动阻力和扭转震动；偏移组件在叶栅工作时，叶栅柔性偏移，减缓叶栅的超负荷旋转阻力和偏摆震动。利用扭转让位组件减小叶栅的超负荷扭转气动阻力，尽量避免叶栅发生刚性屈服变形，以及扭转断裂；减缓叶栅的超负荷扭转震动噪音。偏移组件减缓叶栅的超负荷旋转阻力和偏摆震动。借助上抵触件和下抵触件分别作用于高强弹簧上，使叶栅的扭转阻力和偏转阻力相互牵制，避免叶栅大幅度扭转和偏转。

Description

一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构及其自调整方法

技术领域

本发明涉及一种风力链接技术，具体是一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构及其自调整方法。

背景技术

影响风机叶栅的可靠性和寿命的主要因素之一是叶栅的气动载荷；由于环境风的不确定性,复杂性,近几年叶片在工作过程时,受气动载荷作用而导致风轮叶栅被损伤或破坏时有发生。

叶栅设计中,既要求有足够刚度,强度以保证工作可靠性；又要求低成本,轻量化,柔性化,二者之间看似相互制约，但又相互依存；其中，风在大气中形成的环境气流是一种随机的湍流运动；风的特性包括平均风特性和脉动风特性，其中，平均风特性分为平均风速和平均风向；脉动风特性分为脉动风速、脉动系数、湍流强度等。

如若考虑到环境风的不确定性和复杂性，则会导致叶栅设计过程中，有关叶栅刚度和强度的具体参数无法明确；因此，在实际设计过程中，叶栅的实际刚度和强度设计参数均是参考制定的平均风特性或静风环境下的参数来计算。

但是在实际应用过程中，不可避免的会存在环境风影响，尤其是湍流的脉动风影响；脉动风作用在叶栅上时，导致叶栅负载实时变化而波动；一方面，叶栅容易发生屈服变形甚至是断裂(包括扭断和折断)，另一方面，波动的负载也会让叶栅大幅震动而产生噪音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构及其自调整方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，包括组合套件，所述组合套件由上连接套和下连接套同轴可拆卸连接形成；所述组合套件的一端固定设置安装盘，所述安装盘上沿圆周等距分布安装多个叶栅；

所述叶栅与插合固定件通过螺栓固定连接，所述插合固定件沿其长度方向固定插设有凸轴；

所述凸轴分别通过扭转让位组件和偏移组件与所述组合套件连接，其中，所述扭转让位组件用于在所述叶栅工作时，允许所述叶栅绕所述凸轴的轴线柔性扭转，以减小叶栅的超负荷扭转气动阻力和扭转震动；

所述偏移组件用于在所述叶栅工作时，允许所述叶栅逆着叶栅绕组合套件的中心轴线旋转的方向柔性偏移，以减缓叶栅的超负荷旋转阻力和偏摆震动。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述安装盘的边缘处沿圆周等距固定安装有多个延伸件，所述偏移组件包括与所述延伸件转动连接的承托件；所述凸轴转动安装在所述承托件上，以使所述叶栅与所述承托件连接；

所述承托件上固定设置有销轴，所述承托件通过所述销轴与所述延伸件转动连接；

所述偏移组件还包括连接所述组合套件与所述承托件的偏摆弹性结构。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述偏摆弹性结构包括固定安装在所述承托件一端的下关节碗、沿所述上连接套轴线方向可滑动的上关节碗、设置在所述组合套件内部顶端并与组合套件内部滑动配合的上抵触件、设置在所述组合套件内部底端并与组合套件内部滑动配合的下抵触件、两端分别与上关节碗和下关节碗球接的连杆、以及处于上抵触件和下抵触件之间的高强弹簧；

所述高强弹簧于所述组合套件内被所述上抵触件和下抵触件挤压，所述上连接套的上部周向沿所述上连接套的轴线方向开设有穿槽，所述上关节碗固定于支臂伸出所述上连接套的一端，支臂穿透所述穿槽，且支臂的另一端与所述上抵触件固定，所述支臂与所述穿槽滑动配合。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述下抵触件的下部固定有滑杆，所述下连接套的内部下方一体设置有衬环，所述衬环上开设有滑孔，所述滑杆与所述滑孔滑动插合。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述扭转让位组件包括传动机构、连接所述传动机构并转动设置在所述下连接套上的转套、以及连接所述转套与所述下抵触件的螺旋结构；

所述传动机构连接所述凸轴穿出所述套箍的一端，所述下连接套的外部设置有一圈环形凹陷，所述转套转动嵌合在所述环形凹陷上；所述螺旋结构用于在所述转套转动时带动所述下抵触件于所述组合套件内向上移动。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述环形凹陷上开设有与所述组合套件内部导通的镂空槽；

所述螺旋结构包括开设于所述下抵触件外壁上的螺旋槽、滚动嵌合在所述螺旋槽中的第三滚子、以及开设于所述转套内壁上的半球凹坑；

所述第三滚子朝向组合套件内侧的半部分滚动嵌合在螺旋槽中，朝向组合套件外侧的半部分穿过所述镂空槽与所述半球凹坑嵌合。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述传动机构包括一端与凸轴连接，另一端与从动轴连接的万向联轴结构；

所述从动轴的一端固定有小锥齿轮，所述从动轴转动安装在嵌板上，嵌板固定在安装盘的边缘；

所述转套的外部固定安装有环套，所述环套的下端形成有大锥齿轮，所述大锥齿轮与所述小锥齿轮咬合。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述嵌板上固定设置卡套结构，所述从动轴与所述卡套结构转动配合；所述卡套结构包括可拆卸连接的上卡套和下卡套，所述卡套结构的侧缘沿圆周等距滚动嵌合多个第二滚子；

所述从动轴远离小锥齿轮的一端一体设置有凸缘，所述卡套结构一侧的第二滚子与凸缘滚动配合，卡套结构另一侧的第二滚子与小锥齿轮的侧壁滚动配合。

如上所述的大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构：所述万向联轴结构包括一号U型件、一号十字转轴、二号U型件、一号插套、键轴、二号插套、三号U型件、以及二号十字转轴；

所述一号U型件的一端与所述凸轴固定连接，一号U型件的另一端与一号十字转轴的两个纵端转动配合，一号十字转轴的两个横端与二号U型件的一端转动配合；

所述二号U型件的另一端固定设置有一号插套，所述一号插套的内壁上开设有键槽，所述一号插套通过其上的键槽与键轴的其中一端伸缩滑动配合；

所述二号插套的内壁上也开设有键槽，所述二号插套通过其上的键槽与所述键轴的另一端伸缩滑动配合；

所述所述二号插套固定在三号U型件的一端，三号U型件的另一端转动连接二号十字转轴的两个横端，二号十字转轴的两个纵端与四号U型件的一端转动连接；

所述四号U型件的另一端与从动轴固定连接。

一种使用如上所述的柔性连接结构对大风量减噪减震风扇叶栅自调整的方法：当上抵触件和下抵触件作用在高强弹簧的力矩突破高强弹簧的初始预压弹力时，上抵触件向下滑动，而下抵触件向上滑动，进一步压缩高强弹簧，使叶栅扭转和偏摆让位，降低叶栅的整体阻力；同时，利用高强弹簧进一步压缩吸能，降低叶栅的偏摆震动和扭转震动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中利用设置的扭转让位组件，使得风扇的叶栅在超负荷和超高负荷的情况下运行，能够允许叶栅绕所述凸轴的轴线柔性扭转，以减小叶栅的超负荷扭转气动阻力，尽量避免叶栅发生刚性屈服变形，以及扭转断裂；此外，还可减缓叶栅的超负荷扭转震动，降低噪音。

本发明中设计了偏移组件，允许所述叶栅逆着叶栅绕组合套件的中心轴线旋转的方向柔性偏移，以减缓叶栅的超负荷旋转阻力和偏摆震动。

此外，借助上抵触件和下抵触件分别作用于高强弹簧上，使得叶栅的扭转阻力和偏转阻力起到相互牵制的效果，避免叶栅大幅度扭转和偏转。

附图说明

图1为本发明中的叶栅柔性连接结构应用在大风量减噪减震风扇上的结构示意图。

图2为图1另一方位的结构示意图。

图3为在大风量减噪减震风扇上仅保留其中一组叶栅柔性连接结构及叶栅的正视图。

图4为图3的俯视图。

图5为在图4的基础上将叶栅从插合固定件上拆分后的结构示意图。

图6为在图5的基础上拆除叶栅后另一方位的示意图。

图7为在图6的基础上将组合套件中的上连接套与下连接套拆分后的结构示意图。

图8为在图7的基础上将部分零部件分别从上连接套和延伸件中拆分后的结构示意图。

图9为凸轴、套箍、以及包套拆解后的结构示意图。

图10为在图9的基础上将第一滚子从包套的一侧拆出后的示意图。

图11为在图9的基础上将锁紧件从插合固定件上拆出后的示意图。

图12为传动机构的部分结构示意图。

图13为凸轴和万向联轴结构连接的示意图。

图14为将万向联轴结构拆解后的示意图。

图15为二号U型件和三号U型件通过键轴连接的详细拆解图。

图16为将卡套结构拆解后的结构示意图。

图17为图16另一方位的结构示意图。

图18为将组合套件及其内部结构的半剖示意图。

图19为在图18的基础上将部分零部件拆解后的爆炸图。

图20为图19另一视角的示意图。

图21为组合套件及其内部结构的局部拆解图。

图22为下连接套及其上的环形凹陷的示意图。

图23为在图22的基础上将下连接套中的下抵触件拆出后的示意图。

图24为图23不同视角的结构示意图。

图中：1、叶栅；2、上连接套；3、下连接套；301、环形凹陷；302、镂空槽；303、衬环；304、滑孔；305、滚道；4、安装盘；5、插合固定件；6、凸轴；7、锁紧件；8、套箍；9、承托件；10、延伸件；11、销轴；12、包套；13、第一滚子；14、万向联轴结构；141、一号U型件；142、一号十字转轴；143、二号U型件；144、一号插套；145、键轴；146、二号插套；147、三号U型件；148、二号十字转轴；149、四号U型件；15、从动轴；16、上卡套；17、下卡套；18、第二滚子；19、小锥齿轮；20、嵌板；21、环套；22、转套；221、半球凹坑；23、上抵触件；24、下抵触件；241、螺旋槽；25、高强弹簧；26、第三滚子；27、滑杆；28、第四滚子；29、支臂；30、上关节碗；31、穿槽；32、连杆；33、下关节碗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1～图24，作为本发明的一种实施例，所述大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，包括上连接套2和下连接套3同轴可拆卸连接所形成的组合套件，所述组合套件的一端固定设置安装盘4，所述安装盘4上沿圆周等距分布安装多个叶栅1；

请参阅图5，所述叶栅1与插合固定件5通过螺栓固定连接，所述插合固定件5沿其长度方向固定插设有凸轴6；具体地，所述插合固定件5上开设有通孔，所述凸轴6插设于所述通孔中；

请参阅图9～图10，为了增加凸轴6与插合固定件5的连接稳定性，所述凸轴6上还套设有锁紧件7，所述锁紧件7在沿所述凸轴6的径向方向上卡设有锁孔，所述锁孔处通过螺栓沿所述凸轴6的径向旋入到所述凸轴6中，以将所述凸轴6与所述锁紧件7锁紧，保证凸轴6与所述锁紧件7之间不会发生相对转动和轴向滑移。

请参阅图11，另外，在所述锁紧件7的一侧一体设置有凸耳，所述凸耳位于所述凸轴6的偏心处，且凸耳同所述插合固定件5之间通过螺栓固定连接。

借助设置凸耳和插合固定件5通过螺栓连接，从而确保锁紧件7不会相对插合固定件5发生相对转动，进而确保了凸轴6不会与插合固定件5发生相对转动。

所述凸轴6分别通过扭转让位组件和偏移组件与所述组合套件连接，其中，所述扭转让位组件用于在所述叶栅1工作时(叶栅1绕组合套件的中心轴线旋转时)，允许所述叶栅1绕所述凸轴6的轴线柔性扭转，以减小叶栅1的超负荷扭转气动阻力和扭转震动；

所述偏移组件用于在所述叶栅1工作时，允许所述叶栅1逆着叶栅1绕组合套件的中心轴线旋转的方向柔性偏移，以减缓叶栅1的超负荷旋转阻力和偏摆震动。

请参阅图3，正是因为叶栅1本身具有一定的曲率扭转角度，所以在叶栅1绕组合套件旋转时才能产生气流，进而产风。

当叶栅1工作时，由于受到空气阻力作用，导致叶栅1始终受到一个绕凸轴6的轴线扭转的气动阻力，该扭转阻力即叶栅1的自转阻力扭矩，可参照图3中的F1标识矢量方向。

当下，产业上广泛应用和设计的叶栅1基本上均是采用固定的方式与安装盘4连接，导致风扇在超负荷及超高负荷运行时，叶栅1需要承受较大的自转阻力扭矩，超过叶栅1设计所能承受的最大自转阻力扭矩。

此外，因为叶栅1所承受的自转阻力扭矩超过设计的最大值，也即叶栅1需要承受超负荷的自转阻力扭矩，故叶栅1在工作过程中会发生弹性屈服变形，进而增大震动，导致噪音提升。

长期以往，轻则致使叶栅1发生塑性屈服变形，也即导致叶栅1的曲率扭转角度减小，趋于扁平化；重则致使叶栅1在无法承受超负荷扭转剪切应力的情况下而扭转断裂。

需要说明的是，导致风扇超负荷及超高负荷运行的因素主要包括实际转速和环境风力；风扇的叶栅1转动主要通过马达或电机的输出轴带动组合套件自转，进而带动安装盘4转动，最终带动叶栅1绕组合套件的中心轴线旋转。

展开来说，风扇的叶栅1设计是基于静风环境的模拟条件进行的，也即环境风力为零；在此前提下，当马达或电机的转速达到设计的最高转速时(马达或电机的转速一般会设计多档可调的形式，最高转速对应最高档位)，叶栅1也达到设计的最高转速，此时叶栅1所受到的自转阻力扭矩达到设计的最高值。

理论上来说，致使风扇超负荷及超高负荷运行的因素包括两点：

一是在叶栅1达到设计的最高转速后，进一步提高叶栅1的转速；此时便会导致叶栅1所受到的自转阻力扭矩超过叶栅1所能承受的设计最高值，使得叶栅1处于超负荷工作。

二是在叶栅1达到设计的最高转速后，环境风力的作用，使得叶栅1所受到的自转阻力扭矩超过叶栅1所能承受的设计最高值，也即叶栅1承受超负荷自转阻力扭矩；例如，叶栅1旋转的转速达到设计最高值时，产风方向为正向，而环境风向为反向，则会在叶栅1设计所能承受的最高自转阻力扭矩的基础上，进一步增加叶栅1所受到的自转阻力扭矩；而且环境风力越大，叶栅1超符合承受的自转阻力扭矩越大。

由于环境风力的不确定性，导致在设计环节上无法完全解决该问题。

对于上述两种情况，情况一基本上不会产生，但是情况二是无法避免的。

本发明中利用设置的扭转让位组件，使得风扇的叶栅1在超负荷和超高负荷的情况下运行，能够允许叶栅1绕所述凸轴6的轴线柔性扭转，以减小叶栅1的超负荷扭转气动阻力，尽量避免叶栅1发生刚性屈服变形，以及扭转断裂；此外，还可减缓叶栅1的超负荷扭转震动，降低噪音。

请参阅图4，在叶栅1工作时，不仅存在自转阻力扭矩，同样存在旋转阻力，其中，旋转阻力可参照图4中的F2标识矢量方向。

同样地，在环境风力的作用下，也会导致该旋转阻力超过设计的最高值，导致叶栅1承受超负荷旋转阻力运行，叶栅1存在沿着F2方向折弯甚至是折断的风险。同时，超负荷的旋转阻力也会增加叶栅1在图4中F2方向上的震动。为了克服该问题，本发明中设计了偏移组件，允许所述叶栅1逆着叶栅1绕组合套件的中心轴线旋转的方向柔性偏移，以减缓叶栅1的超负荷旋转阻力和偏摆震动。

请参阅图8和图10，所述安装盘4的边缘处沿圆周等距固定安装有多个延伸件10，所述偏移组件包括与所述延伸件10转动连接的承托件9；所述凸轴6转动安装在所述承托件9上，以使所述叶栅1与所述承托件9连接；

所述承托件9上固定设置有销轴11，所述承托件9通过所述销轴11与所述延伸件10转动连接；

所述偏移组件还包括连接所述组合套件与所述承托件9的偏摆弹性结构。

正是因为承托件9与延伸件10通过销轴11转动连接，使得叶栅1在超负荷运行时，叶栅1能够逆着叶栅1旋转的方向偏移，同时，借助偏摆弹性结构吸能，让叶栅1柔性偏移；通过偏摆弹性结构吸能，吸收叶栅1的部分旋转阻力和偏摆震动，尽量避免叶栅1沿着F2方向折弯甚至是折断的风险，并降低偏摆噪音。

作为本发明进一步的方案，请参阅图8、图18、及图20，所述偏摆弹性结构包括固定安装在所述承托件9一端的下关节碗33、沿所述上连接套2轴线方向可滑动的上关节碗30、设置在所述组合套件内部顶端并与组合套件内部滑动配合的上抵触件23、设置在所述组合套件内部底端并与组合套件内部滑动配合的下抵触件24、两端分别与上关节碗30和下关节碗33球接的连杆32、以及处于上抵触件23和下抵触件24之间的高强弹簧25；

所述高强弹簧25于所述组合套件内被所述上抵触件23和下抵触件24挤压，所述上连接套2的上部周向沿所述上连接套2的轴线方向开设有穿槽31，所述上关节碗30固定于支臂29伸出所述上连接套2的一端，支臂29穿透所述穿槽31，且支臂29的另一端与所述上抵触件23固定，所述支臂29与所述穿槽31滑动配合。

请参阅图3、图6、图8、以及图12，当叶栅1处于超负荷运行时，叶栅1能够绕销轴11沿着图4中F2的方向偏移，叶栅1绕销轴11偏移转动的过程中，下关节碗33也绕销轴11偏移转动，并通过连杆32拉动上关节碗30向下移动；上关节碗30通过支臂29带动上抵触件23下移，上抵触件23进一步压缩高强弹簧25的上端；通过高强弹簧25进一步压缩来吸能，吸收叶栅1的部分旋转阻力和偏摆震动。

注意的是，在静风环境下，叶栅1达到设计的最高转速时，叶栅1所承受的旋转阻力达到设计的最高值，此时叶栅1的旋转阻力带给上抵触件23的下移力与高强弹簧25上端给予上抵触件23的弹力相等，高强弹簧25处于弹性平衡状态；只有叶栅1处于超负荷运行时(环境风力影响)，上抵触件23才会下移。

作为本发明更进一步的方案，请参阅图6、图8、图9、以及图10，所述凸轴6具体是通过如下结构实现与承托件9转动安装：

所述承托件9上固定安装有套箍8，所述凸轴6穿透所述套箍8并与所述套箍8转动配合；

为了防止凸轴6与套箍8发生轴向移动，所述凸轴6穿出所述套箍8的一端外周上固定安装包套12，所述包套12临近套箍8的一侧外壁上滚动嵌设有一圈第一滚子13，所述第一滚子13与所述套箍8的侧壁滚动抵接。

其中，所述包套12上沿其径向开设有定位孔，凸轴6穿出所述套箍8的一段外壁上开设有沉头孔，沉头孔和定位孔通过定位螺栓固定，从而防止包套12和凸轴6产生轴向移动。

利用设置的套箍8和包套12，实现凸轴6与承托件9只可相对转动，而无法发生轴向移动。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图20和图24，所述下抵触件24的下部固定有滑杆27，所述下连接套3的内部下方一体设置有衬环303，所述衬环303上开设有滑孔304，所述滑杆27与所述滑孔304滑动插合。

利用设置的滑杆27和滑孔304滑动插合，实现下抵触件24与下连接套3的滑动配合，也即下抵触件24只可在组合套件内上下滑动，而无法转动。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图6、图7、图8、图18以及图20，所述扭转让位组件包括传动机构、连接所述传动机构并转动设置在所述下连接套3上的转套22、以及连接所述转套22与所述下抵触件24的螺旋结构；

所述传动机构连接所述凸轴6穿出所述套箍8的一端，所述下连接套3的外部设置有一圈环形凹陷301，所述转套22转动嵌合在所述环形凹陷301上，以避免转套22相对下连接套3轴向移动；所述螺旋结构用于在所述转套22转动时带动所述下抵触件24于所述组合套件内向上移动。

叶栅1工作时，始终受到一个绕凸轴6的轴线扭转的气动阻力，也即叶栅1的自转阻力扭矩(图3中的F1标识矢量方向)。在自转阻力扭矩的影响下，传动机构始终具有一个带动转套22转动的趋势，而转套22通过螺旋结构给予下抵触件24一个向上移动的推力，下抵触件24进一步压缩高强弹簧25的下端来吸能，吸收叶栅1的部分扭转阻力和扭转震动。

同样需要注意的是，在静风环境下，叶栅1达到设计的最高转速时，叶栅1所承受的自转阻力扭矩达到设计的最高值。此时自转阻力扭矩经转套22、螺旋结构传递到下抵触件24的推力与高强弹簧25下端给予下抵触件24的弹力相等，高强弹簧25处于弹性平衡状态；只有叶栅1处于超负荷运行时(环境风力影响)，下抵触件24才会上移。

综合以上特点不难发现，当叶栅1旋转工作时，叶栅1受到风阻作用而产生如图3中所示F1矢量方向的扭转阻力，及如图4中所示F2矢量方向的偏转阻力。

其中，扭转阻力经传导至下抵触件24，使得下抵触件24具有一个向上移动的趋势；

而偏转阻力经传导至上抵触件23，使得上抵触件23具有一个向下移动的趋势；

上抵触件23和下抵触件24分别从高强弹簧25的上下端给予高强弹簧25进一步压缩的力。由于高强弹簧25在装配至组合套件中后，便被压缩，使高强弹簧25具有一个初始预压弹力；当叶栅1所受风阻达到设计的最大负荷时，高强弹簧25处于平衡状态；一旦环境反向风力作用在叶栅1之上，使叶栅1承受的阻力超过设计的最大负荷，则上抵触件23会向下小幅度移动，而下抵触件24会向上小幅度移动。

一分为二的来看，上抵触件23向下移动会进一步压缩高强弹簧25，使下抵触件24向上移动的阻力增加；同样地，下抵触件24向上移动也会进一步压缩高强弹簧25，使上抵触件23向下移动的阻力增加；也即，叶栅1的扭转阻力和偏转阻力起到相互牵制的效果，避免叶栅1大幅度扭转和偏转。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图21，所述转套22具体是通过如下结构转动嵌合在所述环形凹陷301上：

所述转套22包括两个半环状的抱箍，两个半环状的抱箍合围形成转套22；

请参阅图20和图22，所述抱箍的内壁上沿其周向滚动设置多个第四滚子28，所述环形凹陷301上设置有滚道305，所述第四滚子28滚动嵌合在所述滚道305中。

将转套22设置成两个半环状的抱箍，方便将转套22装配于下连接套3上的环形凹陷301之中；而设置的第四滚子28和滚道305配合，一方面可以减小转套22与环形凹陷301的转动摩擦力，另外一方面也可减小二者在轴线方向上的挤压摩擦。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图19～图24，所述环形凹陷301上开设有与所述组合套件内部导通的镂空槽302；

所述螺旋结构包括开设于所述下抵触件24外壁上的螺旋槽241、滚动嵌合在所述螺旋槽241中的第三滚子26、以及开设于所述转套22内壁上的半球凹坑221；

所述第三滚子26朝向组合套件内侧的半部分滚动嵌合在螺旋槽241中，朝向组合套件外侧的半部分穿过所述镂空槽302与所述半球凹坑221嵌合。

当叶栅1的自转阻力扭矩突破高强弹簧25的预压弹力时，传动机构带动转套22转动，转套22转动的过程中带动第三滚子26绕组合套件的中心轴线转动；由于下抵触件24受到滑杆27和滑孔304的约束，是的下抵触件24无法跟随转动，因此，在第三滚子26绕组合套件的中心轴线转动的过程中，第三滚子26通过螺旋槽241而给予下抵触件24一个向上移动的力。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图12～图21，所述传动机构包括一端与凸轴6连接，另一端与从动轴15连接的万向联轴结构14；

所述从动轴15的一端固定有小锥齿轮19，所述从动轴15转动安装在嵌板20上，嵌板20固定在安装盘4的边缘；

所述转套22的外部固定安装有环套21，所述环套21的下端形成有大锥齿轮，所述大锥齿轮与所述小锥齿轮19咬合。

在凸轴6转动的过程中，利用万向联轴结构14带动从动轴15转动，而转动的从动轴15驱动小锥齿轮19转动，进而带动大锥齿轮和环套21转动，最终带动转套22转动。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图16和图17，所述嵌板20上固定设置卡套结构，所述从动轴15与所述卡套结构转动配合；所述卡套结构包括可拆卸连接的上卡套16和下卡套17，所述卡套结构的侧缘沿圆周等距滚动嵌合多个第二滚子18；

所述从动轴15远离小锥齿轮19的一端一体设置有凸缘，所述卡套结构一侧的第二滚子18与凸缘滚动配合，卡套结构另一侧的第二滚子18与小锥齿轮19的侧壁滚动配合。

借助可拆卸的上卡套16和下卡套17配合形成卡套结构，进而保持从动轴15转动设置在嵌板20上；同时，利用卡套结构两侧的第二滚子18分别与凸缘和小锥齿轮19滚动配合，减小从动轴15与卡套结构侧端面的摩擦阻力。

作为本发明再进一步的方案，请参阅图13～图16，所述万向联轴结构14包括一号U型件141、一号十字转轴142、二号U型件143、一号插套144、键轴145、二号插套146、三号U型件147、以及二号十字转轴148；

所述一号U型件141的一端与所述凸轴6固定连接，一号U型件141的另一端与一号十字转轴142的两个纵端转动配合，一号十字转轴142的两个横端与二号U型件143的一端转动配合；

所述二号U型件143的另一端固定设置有一号插套144，所述一号插套144的内壁上开设有键槽，所述一号插套144通过其上的键槽与键轴145的其中一端伸缩滑动配合；

所述二号插套146的内壁上也开设有键槽，所述二号插套146通过其上的键槽与所述键轴145的另一端伸缩滑动配合；

所述所述二号插套146固定在三号U型件147的一端，三号U型件147的另一端转动连接二号十字转轴148的两个横端，二号十字转轴148的两个纵端与四号U型件149的一端转动连接；

所述四号U型件149的另一端与从动轴15固定连接。

通过设置的万向联轴结构14实现处于同一平面且具有一定夹角的凸轴6与从动轴15的传动；具体是，在凸轴6转动时带动一号U型件141转动，一号U型件141再通过一号十字转轴142带动二号U型件143转动；二号U型件143利用一号插套144、键轴145、以及二号插套146带动三号U型件147转动；三号U型件147通过二号十字转轴148带动四号U型件149转动，最终带动从动轴15转动。

因为二号U型件143和三号U型件147之间通过两个插套合键轴145可伸缩滑动配合，故在凸轴6绕销轴11摆动的过程中，二号U型件143和三号U型件147之间的距离允许减小，进而能够依然保持凸轴6与从动轴15之间的传动，也即在凸轴6绕销轴11摆动的过程中并不影响凸轴6自转而带动从动轴15的转动。

本发明还提供了如上所述的柔性连接结构对大风量减噪减震风扇叶栅自调整的方法，确切的说，是在叶栅1处于超负荷及超高负荷情况下运行时的自调整方法；

从风扇启动的整个过程详细来说，具体如下：

启动加速阶段，通过马达或电机的输出轴带动组合套件自转，进而带动安装盘4转动，最终带动叶栅1绕组合套件的中心轴线不断加速旋转，致使叶栅1所承受的扭转气动阻力和旋转阻力不断增加；

其中，扭转气动阻力通过凸轴6传递至扭转让位组件，驱使下抵触件24向上滑动的力矩不断增加；旋转阻力通过承托件9传递至偏移组件，驱使上抵触件23向下滑动的力矩不断增加；

平衡临界阶段，下抵触件24向上滑动的力矩作用于高强弹簧25的下端，上抵触件23向下滑动的力矩作用于高强弹簧25的上端，且上抵触件23和下抵触件24从上下两端作用于高强弹簧25的力矩与高强弹簧25的初始预压弹力相平衡；

超负荷运行阶段，由于湍流环境反向风力作用，使得叶栅1所受扭转气动阻力和旋转阻力间断性地突破设计最高值，导致上抵触件23和下抵触件24从上下两端作用于高强弹簧25的力矩断断续续地突破高强弹簧25的初始预压弹力；

当上抵触件23和下抵触件24作用在高强弹簧25的力矩突破高强弹簧25的初始预压弹力时，上抵触件23向下滑动，而下抵触件24向上滑动，进一步压缩高强弹簧25，使叶栅1扭转和偏摆让位，降低叶栅1的整体阻力；同时，利用高强弹簧25进一步压缩吸能，降低叶栅的偏摆震动和扭转震动。

上述实施例是示范性的，而非限制性的，故在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明的技术方案均囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，包括组合套件，所述组合套件由上连接套（2）和下连接套（3）同轴可拆卸连接形成；所述组合套件的一端固定设置安装盘（4），所述安装盘（4）上沿圆周等距分布安装多个叶栅（1）；

所述叶栅（1）与插合固定件（5）通过螺栓固定连接，所述插合固定件（5）沿其长度方向固定插设有凸轴（6）；

其特征在于：所述凸轴（6）分别通过扭转让位组件和偏移组件与所述组合套件连接，其中，所述扭转让位组件用于在所述叶栅（1）工作时，允许所述叶栅（1）绕所述凸轴（6）的轴线柔性扭转，以减小叶栅（1）的超负荷扭转气动阻力和扭转震动；

所述偏移组件用于在所述叶栅（1）工作时，允许所述叶栅（1）逆着叶栅（1）绕组合套件的中心轴线旋转的方向柔性偏移，以减缓叶栅（1）的超负荷旋转阻力和偏摆震动；

所述安装盘（4）的边缘处沿圆周等距固定安装有多个延伸件（10），所述偏移组件包括与所述延伸件（10）转动连接的承托件（9）；所述凸轴（6）转动安装在所述承托件（9）上，以使所述叶栅（1）与所述承托件（9）连接；

所述承托件（9）上固定设置有销轴（11），所述承托件（9）通过所述销轴（11）与所述延伸件（10）转动连接；

所述偏移组件还包括连接所述组合套件与所述承托件（9）的偏摆弹性结构；

所述偏摆弹性结构包括固定安装在所述承托件（9）一端的下关节碗（33）、沿所述上连接套（2）轴线方向可滑动的上关节碗（30）、设置在所述组合套件内部顶端并与组合套件内部滑动配合的上抵触件（23）、设置在所述组合套件内部底端并与组合套件内部滑动配合的下抵触件（24）、两端分别与上关节碗（30）和下关节碗（33）球接的连杆（32）、以及处于上抵触件（23）和下抵触件（24）之间的高强弹簧（25）；

所述高强弹簧（25）于所述组合套件内被所述上抵触件（23）和下抵触件（24）挤压，所述上连接套（2）的上部周向沿所述上连接套（2）的轴线方向开设有穿槽（31），所述上关节碗（30）固定于支臂（29）伸出所述上连接套（2）的一端，支臂（29）穿透所述穿槽（31），且支臂（29）的另一端与所述上抵触件（23）固定，所述支臂（29）与所述穿槽（31）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述下抵触件（24）的下部固定有滑杆（27），所述下连接套（3）的内部下方一体设置有衬环（303），所述衬环（303）上开设有滑孔（304），所述滑杆（27）与所述滑孔（304）滑动插合。

3.根据权利要求1所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述扭转让位组件包括传动机构、连接所述传动机构并转动设置在所述下连接套（3）上的转套（22）、以及连接所述转套（22）与所述下抵触件（24）的螺旋结构；

所述传动机构连接所述凸轴（6）穿出套箍（8）的一端，所述下连接套（3）的外部设置有一圈环形凹陷（301），所述转套（22）转动嵌合在所述环形凹陷（301）上；所述螺旋结构用于在所述转套（22）转动时带动所述下抵触件（24）于所述组合套件内向上移动。

4.根据权利要求3所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述环形凹陷（301）上开设有与所述组合套件内部导通的镂空槽（302）；

所述螺旋结构包括开设于所述下抵触件（24）外壁上的螺旋槽（241）、滚动嵌合在所述螺旋槽（241）中的第三滚子（26）、以及开设于所述转套（22）内壁上的半球凹坑（221）；

所述第三滚子（26）朝向组合套件内侧的半部分滚动嵌合在螺旋槽（241）中，朝向组合套件外侧的半部分穿过所述镂空槽（302）与所述半球凹坑（221）嵌合。

5.根据权利要求3所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述传动机构包括一端与凸轴（6）连接，另一端与从动轴（15）连接的万向联轴结构（14）；

所述从动轴（15）的一端固定有小锥齿轮（19），所述从动轴（15）转动安装在嵌板（20）上，嵌板（20）固定在安装盘（4）的边缘；

所述转套（22）的外部固定安装有环套（21），所述环套（21）的下端形成有大锥齿轮，所述大锥齿轮与所述小锥齿轮（19）咬合。

6.根据权利要求5所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述嵌板（20）上固定设置卡套结构，所述从动轴（15）与所述卡套结构转动配合；所述卡套结构包括可拆卸连接的上卡套（16）和下卡套（17），所述卡套结构的侧缘沿圆周等距滚动嵌合多个第二滚子（18）；

所述从动轴（15）远离小锥齿轮（19）的一端一体设置有凸缘，所述卡套结构一侧的第二滚子（18）与凸缘滚动配合，卡套结构另一侧的第二滚子（18）与小锥齿轮（19）的侧壁滚动配合。

7.根据权利要求6所述的一种大风量减噪减震风扇叶栅柔性连接结构，其特征在于，所述万向联轴结构（14）包括一号U型件（141）、一号十字转轴（142）、二号U型件（143）、一号插套（144）、键轴（145）、二号插套（146）、三号U型件（147）、以及二号十字转轴（148）；

所述一号U型件（141）的一端与所述凸轴（6）固定连接，一号U型件（141）的另一端与一号十字转轴（142）的两个纵端转动配合，一号十字转轴（142）的两个横端与二号U型件（143）的一端转动配合；

所述二号U型件（143）的另一端固定设置有一号插套（144），所述一号插套（144）的内壁上开设有键槽，所述一号插套（144）通过其上的键槽与键轴（145）的其中一端伸缩滑动配合；

所述二号插套（146）的内壁上也开设有键槽，所述二号插套（146）通过其上的键槽与所述键轴（145）的另一端伸缩滑动配合；

所述二号插套（146）固定在三号U型件（147）的一端，三号U型件（147）的另一端转动连接二号十字转轴（148）的两个横端，二号十字转轴（148）的两个纵端与四号U型件（149）的一端转动连接；

所述四号U型件（149）的另一端与从动轴（15）固定连接。

8.一种如权利要求6所述的柔性连接结构对大风量减噪减震风扇叶栅自调整的方法，其特征在于，当上抵触件（23）和下抵触件（24）作用在高强弹簧（25）的力矩突破高强弹簧（25）的初始预压弹力时，上抵触件（23）向下滑动，而下抵触件（24）向上滑动，进一步压缩高强弹簧（25），使叶栅（1）扭转和偏摆让位，降低叶栅（1）的整体阻力；同时，利用高强弹簧（25）进一步压缩吸能，降低叶栅的偏摆震动和扭转震动。