CN202732086U - 冷却风扇的安装结构、冷却系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却风扇的安装结构，包括冷却风扇、风扇驱动装置以及位于冷却风扇和风扇驱动装置之间的第一垫块，其中，冷却风扇的风扇毂与第一垫块通过第一紧固件固定连接，并且风扇毂和第一垫块通过第二紧固件顺次穿设后安装在风扇驱动装置上。本实用新型通过使风扇毂与第一垫块通过第一紧固件固定连接，并且使风扇毂和第一垫块通过第二紧固件顺次穿设后安装在风扇驱动装置上，从而有效地保证了风扇毂、第一垫块和风扇驱动装置之间的同轴度，进而不会增加冷却风扇工作时的转动惯量，防止风扇毂断裂，提高了冷却风扇的寿命。此外，本实用新型还公开了一种包括上述冷却风扇的安装结构的冷却系统以及一种包括该冷却系统的工程机械。

Description

冷却风扇的安装结构、冷却系统和工程机械

技术领域

本实用新型涉及冷却系统领域，具体地，涉及一种风扇的安装结构、包括该风扇的安装结构的冷却系统以及一种使用该冷却系统的工程机械。

背景技术

在工程机械或工程车辆领域中，动力装置工作时将产生大量的热，冷却系统能够保证动力装置在最适当的温度下进行工作。

目前，绝大部分冷却系统的动力来源于发动机的风扇输出，因而风扇的可靠性在冷却系统中起到决定性作用。在获得良好的冷却效果的同时，冷却风扇以及风扇驱动装置的寿命和性能是极其重要的。冷却风扇作为冷却系统的重要组成部分，其安装位置与整个冷却系统的性能有很大关系。

由于发动机和散热器的安装空间所限，并且冷却风扇的性能受到气流中靠近风扇障碍物的负面影响，因此要使发动机与散热器之间具有一定的空间距离，一般需要在发动机与冷却风扇之间增加垫块，以加大冷却风扇和发动机之间的距离，并调整冷却风扇与散热器和发动机的相对位置，以满足发动机的散热需求。

如图1所示，在现有技术中，冷却风扇1的风扇毂、第一垫块2、第二垫块3和驱动装置4两两之间通常采用螺栓进行固定连接。在冷却风扇的安装过程中，冷却风扇1、第一垫块2、第二垫块3和驱动装置4两两之间均为间隙配合容易产生错位，导致装配后冷却风扇不平衡，从而使冷却风扇转动时产生的转动惯量增大，造成风扇毂断裂，进而影响冷却风扇寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种冷却风扇的安装结构，该冷却风扇的安装结构可以提高冷却风扇的寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种冷却风扇的安装结构，包括冷却风扇、风扇驱动装置以及位于冷却风扇和风扇驱动装置之间的第一垫块，其中，所述冷却风扇的风扇毂与所述第一垫块通过第一紧固件固定连接，并且所述风扇毂和所述第一垫块通过第二紧固件顺次穿设后安装在所述风扇驱动装置上。

进一步地，所述第一垫块包括回转本体和凸缘，所述风扇毂与该凸缘通过第一紧固件固定连接，所述风扇毂和所述回转本体通过所述第二紧固件顺次穿设后安装在所述风扇驱动装置上。

优选地，所述凸缘位于所述回转本体的外周面上。

进一步地，所述风扇驱动装置包括发动机的风扇驱动轴，该风扇驱动轴包括前端和靠近前端的驱动轴凸缘，所述回转本体包括中空部，所述前端伸入所述中空部，并且所述风扇毂、所述回转本体沿轴向通过所述第二紧固件安装在所述驱动轴凸缘上。

优选地，所述冷却风扇的安装结构包括第二垫块，该第二垫块固定在所述第一垫块和所述风扇驱动装置之间。

进一步地，所述第二垫块呈中空的圆柱体，所述风扇驱动装置包括发动机的风扇驱动轴，该风扇驱动轴包括前端和靠近前端的驱动轴凸缘，所述前端伸入所述中空的圆柱体中，并且所述风扇毂、所述第一垫块和所述第二垫块沿轴向通过所述第二紧固件安装在所述驱动轴凸缘上。

本实用新型的另一目的是提供一种冷却系统，该冷却系统具有较高的可靠性。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供一种冷却系统，所述冷却系统包括聚风罩和根据以上所述的冷却风扇的安装结构，其中，所述冷却风扇的叶片可旋转地位于所述聚风罩内。

优选地，所述冷却系统包括散热器，所述聚风罩安装在所述散热器上。

此外，本实用新型再一目的是提供一种工程机械，该工程机械的冷却系统具有较高的可靠性。

为实现上述再一目的，本实用新型提供的工程机械包括根据以上所述的冷却系统。

优选地，所述工程机械为挖掘机，所述冷却系统中的所述散热器安装在所述挖掘机的转台上。

本实用新型通过使风扇毂与第一垫块通过第一紧固件固定连接，并且使风扇毂和第一垫块顺次通过第二紧固件安装在风扇驱动装置上，从而有效地保证了风扇毂、第一垫块和风扇驱动装置之间的同轴度，进而不会增加冷却风扇工作时的转动惯量，防止风扇毂断裂，提高了冷却风扇的寿命。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术的冷却风扇的安装结构示意图；

图2是本实用新型中冷却风扇的安装结构的第一实施方式的侧视图，其中对部分结构进行了剖视；

图3是图2中A部的放大示意图；

图4是本实用新型中冷却风扇安装后的正面视图；

图5A是本实用新型中第一垫块的结构示意图；图5B是图5A的B向视图；

图6是本实用新型中冷却风扇的安装结构的第二实施方式的侧视图，其中对部分结构进行了剖视。

附图标记说明

1冷却风扇        2第一垫块

3第二垫块        4风扇驱动装置

5第一紧固件      6第二紧固件

7聚风罩          8散热器

11风扇毂         21回转本体

21a中空部        21b第二连接孔

22凸缘           22a第一连接孔

41前端           42驱动轴凸缘

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右。

图2至图4显示了本实用新型中冷却风扇的安装结构的一种实施方式。在该实施方式中，冷却风扇的安装结构主要包括冷却风扇1、风扇驱动装置4以及位于冷却风扇1和风扇驱动装置4之间的第一垫块2，其中第一垫块2为回转体结构，工作时，风扇驱动装置4的驱动力通过第一垫块2传递给冷却风扇1，进而带动冷却风扇1转动，用于冷却。

如前所述，现有技术中，风扇毂11、第一垫块2和风扇驱动装置4同时通过螺栓进行装配。其中，由于螺栓与螺栓孔之间存在间隙，并且在第一垫块2与风扇驱动装置4之间接合位置也存在间隙，因而按照现有技术的形式安装冷却风扇1、第一垫块2和风扇驱动装置4，则他们三者容易产生错位，即不能很好地保持同轴度，使得冷却风扇1安装不平衡，在转动时产生的转动惯量增大，可能导致风扇的风扇毂断裂，影响冷却风扇的寿命。

为此，本实用新型对现有技术中的安装结构进行改进，使得冷却风扇1的风扇毂11与第一垫块2通过第一紧固件5固定连接，并且风扇毂11和第一垫块2通过第二紧固件6顺次穿设后安装在风扇驱动装置4上。

上述改进的结构的装配过程如下：首先通过第一紧固件5将风扇毂11和第一垫块2固定在一起。在将风扇毂11和第一垫块2安装到风扇驱动装置4之前，可以对风扇毂11和第一垫块2构成的整体进行动平衡实验。所述动平衡是指在动态下（或者说风扇转动情况下）风扇毂11和第一垫块2之间的平衡度。通过这种动平衡实验可以更好地保证同轴度，以避免风扇毂11和第一垫块2之间产生错位，进而使得安装结构整体的平衡性提高。然后再借助同时通过穿过风扇毂11和第一垫块2的第二紧固件6将风扇毂11和第一垫块2安装在风扇驱动装置4上，消除装配中由于第一垫块2与风扇毂11和风扇驱动装置4分别连接产生错位而导致的不平衡，从而可以避免第一垫块2和风扇驱动装置4之间产生错位。

由此可见，一方面，由于将风扇毂11和第一垫块2看作一个整体进行装配，从而避免安装结构中的错位现象。即有效地保证了风扇毂11和第一垫块2和风扇驱动装置4之间的同轴度，从而不会增加冷却风扇工作时的转动惯量，防止风扇毂断裂，提高了冷却风扇的寿命。

另一方面，上述安装结构通过首先将冷却风扇1和第一垫块2固定连接，从而提高了冷却风扇的结构强度。而且，对于风扇毂11而言，在现有技术中，应力分布在同时固定冷却风扇1、第一垫块2和驱动装置4的螺栓所在的圆周上，而在本实用新型的安装结构中，应力主要分布在第一紧固件5所在的圆周上，即本实用新型中对于风扇毂11而言，应力分布的圆周大于现有技术中应力分布的圆周，相应地，风扇毂11上的应力较小。因此，对于整个安装结构，则可以将应力分散在第一紧固件5和第二紧固件6分别所在的圆周上，也就是说，与现有技术中冷却风扇的安装结构相比，本实用新型减小了应力集中。

参见图3、图5A和图5B，第一垫块2可以包括回转本体21和凸缘22。优选地，凸缘22位于回转本体21的外周面上，风扇毂11与该凸缘22通过第一紧固件5固定连接，风扇毂11和回转本体21通过第二紧固件6顺次穿设后安装在风扇驱动装置4上。由图5A可以看出，沿着第一垫块2的轴向，凸缘22上设置第一连接孔22a以及回转本体21上设置第二连接孔21b，用于分别容纳第一紧固件5和第二紧固件6。由图5B可以看出，沿圆周方向共设置了十个第一连接孔22a和四个第二连接孔21b，且从端面看，第一连接孔22a处于外圈，第二连接孔21b处于内圈。由于凸缘22相对于回转本体21沿轴向的长度较小，因而第一紧固件5应当比第二紧固件6短。此外，第一紧固件5和第二紧固件6可以是本领域所公知的螺栓、螺钉等，本实用新型对此不加以限定。而且，尽管附图显示了第一垫块2的结构形式，但是第一垫块2的结构不限于图中所示的具体结构，在此基础上可以对第一垫块2进行适当变型。

以上描述了第一垫块2与冷却风扇1的具体连接位置，在上述第一垫块2的结构下，回转本体21还可以包括中空部21a。设置该中空部21a，可以减轻第一垫块2的重量，有利于驱动冷却风扇1转动，而且可以方便第一垫块2与风扇驱动装置4进行装配，以提高第一垫块2与风扇驱动装置4的同轴度。如图3所示，风扇驱动装置4可以包括发动机的风扇驱动轴，所述风扇驱动轴位于发动机的前端（即在图中所示的发动机的左端），并且包括前端41和靠近前端41的驱动轴凸缘42，其中前端41伸入回转本体21的中空部21a。装配时，使风扇驱动轴的前端41与中空部21a相配合，并且使得上述装配完成后再插入第二紧固件6，即风扇毂11、回转本体21沿轴向通过第二紧固件6安装在驱动轴凸缘42上。此外，由图可见，风扇驱动轴由与其外周固定的皮带轮（未标示）带动而旋转，而该皮带轮则是由设置在发动机的曲轴上的另一皮带轮通过皮带传动而驱动。换言之，发动机的曲轴通过皮带传动而将驱动力传递至风扇驱动轴上。在这种情况下，风扇驱动轴的前端41与中空部21a相配合的同时可以将固定在风扇驱动轴外周的皮带轮的前端固定在第一垫块2和驱动轴凸缘42之间，此时，风扇毂11、回转本体21、皮带轮和驱动轴凸缘42同时通过第二紧固件6固定连接。

可以理解，在冷却风扇的安装结构中，还可以增加第二垫块3，用以调节冷却风扇1与风扇驱动装置4之间距离，从而满足散热需求。为提高装配效率，可以将第二垫块3固定在第一垫块2和风扇驱动装置4之间。

如图6所示，第二垫块3是呈中空的圆柱体，并且沿第二垫块3的轴向设置用于容纳第二紧固件6的孔（未标示）。同样，风扇驱动装置4包括发动机的风扇驱动轴，该风扇驱动轴包括前端41和靠近前端41的驱动轴凸缘42，前端41伸入中空的圆柱体中与第二垫块3配合，便于更好地传动旋转驱动力。因此，在同时包括第一垫块2和第二垫块3的情况下，风扇毂11、第一垫块2和第二垫块3沿轴向通过第二紧固件6安装在驱动轴凸缘42上。虽然本实用新型中只显示了包括第一垫块2以及同时包括第一垫块2和第二垫块3的两种实施方式，但是，可以想象，在冷却风扇1和风扇驱动装置4之间可以设置多个垫块，用以调节冷却风扇与风扇驱动装置之间的距离。

以上详细描述的冷却风扇的安装结构，当上述冷却风扇的安装结构应用于冷却系统中时，该冷却系统可以为水冷式冷却系统，其包括聚风罩7和散热器8。在冷却水通过水泵泵送并吸收发动机等产生的热量后流入散热器中，并通过散热器将热量传递给空气。而冷却风扇1的作用则是用于散热器8的散热。因此，在这种情况下，使聚风罩7位于冷却风扇1的一侧（即图2中冷却风扇1的左侧），而冷却风扇1的叶片可旋转地位于聚风罩7内，更具体地，冷却风扇1的叶片部分地位于聚风罩7内，以使聚风罩7对冷却风扇产生的气流进行会聚并导向。同时将聚风罩7安装在散热器8上，可以使会聚后的气流直接作用于散热器8上，从而提高散热器8的散热效率。

上述冷却系统可以在多种应用环境中实现对动力装置的冷却，本实用新型不限制其具体的应用环境。优选地，本实用新型涉及一种工程机械，其中，该工程机械包括以上所述的冷却系统。具体地，上述工程机械可以为挖掘机。在上述冷却系统应用于挖掘机的情况下，冷却系统中的散热器8可以安装在挖掘机的转台上，通过该冷却系统对挖掘机的动力装置进行冷却。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种冷却风扇的安装结构，包括冷却风扇（1）、风扇驱动装置（4）以及位于冷却风扇（1）和风扇驱动装置（4）之间的第一垫块（2），其特征在于，所述冷却风扇（1）的风扇毂（11）与所述第一垫块（2）通过第一紧固件（5）固定连接，并且所述风扇毂（11）和所述第一垫块（2）通过第二紧固件（6）顺次穿设后安装在所述风扇驱动装置（4）上。

2.根据权利要求1所述的冷却风扇的安装结构，其特征在于，所述第一垫块（2）包括回转本体（21）和凸缘（22），所述风扇毂（11）与该凸缘（22）通过第一紧固件（5）固定连接，所述风扇毂（11）和所述回转本体（21）通过所述第二紧固件（6）顺次穿设后安装在所述风扇驱动装置（4）上。

3.根据权利要求2所述的冷却风扇的安装结构，其特征在于，所述凸缘（22）位于所述回转本体（21）的外周面上。

4.根据权利要求2所述的冷却风扇的安装结构，其特征在于，所述风扇驱动装置（4）包括发动机的风扇驱动轴，该风扇驱动轴包括前端（41）和靠近前端（41）的驱动轴凸缘（42），所述回转本体（21）包括中空部（21a），所述前端（41）伸入所述中空部（21a），并且所述风扇毂（11）、所述回转本体（21）沿轴向通过所述第二紧固件（6）安装在所述驱动轴凸缘（42）上。

5.根据权利要求1所述的冷却风扇的安装结构，其特征在于，所述冷却风扇的安装结构包括第二垫块（3），该第二垫块（3）固定在所述第一垫块（2）和所述风扇驱动装置（4）之间。 

6.根据权利要求5所述的冷却风扇的安装结构，其特征在于，所述第二垫块（3）呈中空的圆柱体，所述风扇驱动装置（4）包括发动机的风扇驱动轴，该风扇驱动轴包括前端（41）和靠近前端（41）的驱动轴凸缘（42），所述前端（41）伸入所述中空的圆柱体中，并且所述风扇毂（11）、所述第一垫块（2）和所述第二垫块（3）沿轴向通过所述第二紧固件（6）安装在所述驱动轴凸缘（42）上。

7.一种冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括聚风罩（7）和根据权利要求1至6中任意一项所述的冷却风扇的安装结构，所述冷却风扇（1）的叶片可旋转地位于所述聚风罩（7）内。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括散热器，所述聚风罩（7）安装在所述散热器（8）上。

9.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求8所述的冷却系统。

10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为挖掘机，所述冷却系统中的所述散热器（8）安装在所述挖掘机的转台上。 

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