CN206753945U - 铰接式电动轮自卸车制动电阻风机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，包括叶轮、风筒、电机、安装座，外筒、观察窗、接线盒、吊耳、导叶，内筒、电机安装板和电机支撑座，风机主要零部件均为薄的低合金高强度结构钢，使其保风机重量轻而振动小。叶轮为前掠式轴流叶轮，叶片机翼型结构，轮体为铝合金铸造成型，导叶之间设有16个散热圆孔，导叶为弧形结构，使叶轮的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点。风机设观察窗，便于维护。本风机经振动冲击试验验证，风机强度高；具有优异气动性能，重量轻，振动小，低噪音、效率高、使用寿命长。实现了自卸车制动电阻用的特殊冷却要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，它是一种60T重铰接式电动轮自卸车的制动电阻用冷却风机，属于流体机械领域。
背景技术
目前，此类风机适用于特殊场合的特殊工程车辆，为铰接式电动轮传动。制动系统为自卸车几大主要部件之一，电制动主要起行车减速作用，特别用于重载下坡时的速度控制。在行车或下坡制动时，大量的动能需转化为热能，由制动电阻系统电阻栅散发，风机对电阻栅吹风，起强制制冷作用。按照制动电阻需求的通风冷却要求，该风机需满足的性能要求为：流量4m3/s，压力900Pa，电机转速3000rad/min,功率为7.5kW，声功率不大于102dB（A），重量小于220Kg。由于风机安装在制动电阻箱内，安装空间很受限制，现有风机在流量、压力、声压级和重量等都达不到要求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足和缺陷，提供一种结构简单紧凑，安装方便，重量轻，振动小，低噪音和效率高的铰接式电动轮自卸车制动电阻风机。
本实用新型的技术方案：一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，包括叶轮、风筒、电机、安装座，外筒、接线盒、吊耳、导叶，内筒和电机支撑座，其特征在于所述的叶轮为轴流式叶轮，轴流式叶轮的典型特点就是能满足流量大的需求。叶轮轮体为铝合金结构，使叶轮具有重量轻的特点。叶轮的叶片为前掠式机翼型叶片，同时叶轮叶片与导叶数量和轴间距的最优化匹配保证了风机具有噪声低的特点。
所述的风筒为筒形结构，在风筒靠近电机一侧设有观察窗，该观察窗为有机玻璃结构，风筒靠近电机尾部一侧设有电机支撑座，风筒中的外筒为旋压工艺整体成型结构，使得风筒2刚度有效增强。外筒和内筒之间设置弧形导叶，使叶轮的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点。该导叶之间设有便于电机吹风散热的16个圆孔，外筒壁上焊有接线盒，采用焊接方法，使其接线盒达到IP等级要求。所述的电机为7.5kW直流电动机，该电机由制动电流直接供电。由于来自离心叶轮大量冷空气可以通过内筒上的16个圆孔直接吹向给电机，故电机尾部可以不用设置散热风扇，使得电机3重量有所减轻，尺寸也变得更小。同时该电机的轴承采用需要进行周期性维护的注油轴承，采用前油管和后油管同时对电机两端轴承进行注油，这样大大提高了轴承的使用寿命。
所述的叶片数量为10片；叶轮与外筒配合间隙为3±1mm。从而使得气流的流动损失减少到最小，风机效率大大提高。
本实用新型采用轴流式叶轮，能满足流量大的需求。叶轮轮体采用优质铝合金材料，使叶轮具有重量轻的特点。叶轮叶片采用前掠式机翼型叶片，同时叶轮叶片与风筒导叶数量和轴间距的最优化匹配保证了风机具有噪声低的特点。风筒的外筒采用旋压工艺一体成型，使得风筒刚度有效增强。风筒的弧形导叶，可以将来自叶轮的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点。电机由制动电流直接供电，由于来自离心叶轮大量冷空气可以通过风筒内筒上的圆孔直接吹给电机，故不需要设置散热风扇，使得电机重量有所减轻，尺寸也变得更小。同时电机采用前油管和后油管同时对电机两端轴承进行注油，这样大大提高了轴承的使用寿命。电机的前端通过4个M12×45的六角螺栓固定于两端的风筒电机安装板上，后端通过底角用2个 M10×40的六角螺栓固定于电机支撑座上，这样有效减小了电机振动。整个风机是一种卧式安装形式，前端（进风口一侧）通过风筒的安装座与制动电阻的风机安装支架相连，后端（出风口一侧）通过风筒的法兰边与制动电阻内的过渡风道相连。风机重要承力部件均采用具有良好力学性能的低合金高强度结构钢Q345E，并利用先进的有限元分析软件和振动冲击试验证明其具有足够的强度，使其在风机使用寿命期内不会发生裂纹、损坏、脱落等危险，同时也保证了风机振动小的优点。本风机结构设计的重点是考虑前掠式轴流叶轮与风筒结构的最优化配比，使得该风机具有流量大且噪音低的特点。
自卸车在行车或下坡制动时，大量的动能需转化为热能，由制动电阻系统电阻栅散发，此时风机启动工作，将车外大量的冷却空气吸入进来对电阻栅吹风，起强制制冷作用。所述通风机的叶轮为前掠式轴流叶轮，叶片采用前掠式机翼型结构，使得它具有比后向式离心叶轮流量更大又比普通轴流叶轮噪音低的特点；所述的风筒为筒形结构，风筒的外筒采用旋压工艺一体成型。风筒的内部焊接有17片弧形导叶，可以将来自叶轮的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点；因电机是故障率比其他部件要高，在风筒靠近电机一侧设置有一个维护观察窗，观察窗材料采用机械强度较高的有机玻璃。为加强电机的稳固性，在风筒靠近电机尾部一侧焊接有一个电机支撑座，使得卧式安装的电机更加牢靠。本实用新型中电机采用铸铝基座，叶轮采用优质铝合金进行铸造，电机安装板和电机支撑座分别采用8mm和5mm低合金高强度结构钢Q345E，其他板材部件均采用3mm低合金高强度结构钢Q345E，风机材料的合理选用使其具有重量轻的特点。
整个风机采用先进的有限元分析软件及振动冲击试验验证，本风机具有足够的强度；叶轮结构具有优异气动性能，叶轮和风筒之间最优化的结构设计和空间配比使得风机达到低噪音（≤102 dB（A））的要求，同时保证了风机能满足以下要求：流量在4 m3/s时压力能达到900Pa以上，功率小于7.5kW，且重量小于220kg。
综上所述，本实用新型结构简单紧凑，安装方便，重量轻，振动小，低噪音、声压级小于102dB（A）、效率高、使用寿命大大提高。实现了自卸车制动电阻用的特殊冷却要求。
附图说明
图1为本实用新型的分解结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图中：1-叶轮，2-风筒，3-电机，21-安装座、22-外筒、23-观察窗，24-接线盒、25-吊耳、26-导叶，27-内筒,28-电机安装板，29-电机支撑座。
具体实施方式
参考上述附图，一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，包括叶轮1、风筒2、电机3、安装座21，外筒22、观察窗23，接线盒24、吊耳25、导叶26，内筒27,电机安装板28和电机支撑座29，其特征在于：
所述的叶轮1为轴流式叶轮，轴流式叶轮的典型特点就是能满足流量大的需求。叶轮轮体为铝合金结构，使叶轮1具有重量轻的特点。叶轮1的叶片为前掠式机翼型叶片，数量为10片，同时叶轮叶片与导叶26数量和轴间距的最优化匹配保证了风机具有噪声低的特点。
所述的风筒2为筒形结构，风筒2在风筒2靠近电机3一侧设有观察窗23，该观察窗23为有机玻璃结构，风筒2靠近电机3尾部一侧设有电机支撑座29，风筒中的外筒22为旋压工艺整体成型结构，使得风筒2刚度有效增强。外筒22和内筒27之间设置17片弧形导叶26，使叶轮1的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点。该导叶26之间设有便于电机吹风散热的16个圆孔，外筒22壁上焊有接线盒24，采用焊接方法，使其接线盒24达到IP等级要求。
所述的电机3为7.5kW直流电动机，该电机由制动电流直接供电。由于来自离心叶轮1大量冷空气可以通过内筒27上的16个圆孔直接吹向给电机，故电机3尾部可以不用设置散热风扇，使得电机3重量有所减轻，尺寸也变得更小。同时该电机3的轴承采用需要进行周期性维护的注油轴承，采用前油管和后油管同时对电机3两端轴承进行注油，这样大大提高了轴承的使用寿命。
所述的叶轮1与外筒配合间隙为3±1mm。从而使得气流的流动损失减少到最小，风机效率大大提高。
本实用新型的电机安装板28和电机支撑座29分别采用8mm和5mm低合金高强度结构钢Q345E，其他板材部件均采用3mm低合金高强度结构钢Q345E，这样使得风机具有强度高而重量轻的特点。电机3为7.5kW直流电动机，该电机由制动电流直接供电。由于来自离心叶轮1大量冷空气通过内筒27上的16个圆孔直接吹向电机，故电机3尾部不需要设置散热风扇，使其电机3重量减轻，尺寸也变得更小。同时该电机3的轴承采用需要进行周期性维护的注油轴承，采用前油管和后油管同时对电机3两端轴承进行注油，这样大大提高了轴承的使用寿命。电机3的前端通过4个M12×45的六角螺栓固定于两端的风筒电机安装板28上，后端通过底角用2个 M10×40的六角螺栓固定于电机支撑座29上，这样有效减小了电机3的振动。
整个风机是一种卧式安装形式，前端通过风筒2的安装座与制动电阻的风机安装支架相连，后端通过风筒2的法兰边与制动电阻内的过渡风道相连。风机重要承力部件均采用具有良好力学性能的低合金高强度结构钢Q345E，并利用先进的有限元分析软件和振动冲击试验证明其具有足够的强度，使其在风机使用寿命期内不会发生裂纹、损坏、脱落等危险，同时也保证了风机振动小的优点。本风机经过有限元分析软件及振动冲击试验验证，风机具有足够的强度；叶轮结构具有优异气动性能，叶轮和风筒之间最优化的结构设计和空间配比使得风机达到低噪音（≤102 dB（A））的要求，同时保证了风机能满足以下要求：流量在4 m3/s时压力能达到900Pa以上，功率小于7.5kW，且重量小于220kg。使其风机使用寿命大大提高；实现了自卸车制动电阻用的特殊冷却要求。
Claims (2)
1.一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，包括叶轮（1）、风筒（2）、电机（3）、安装座（21），外筒（22）、接线盒（24）、吊耳（25）、导叶（26），内筒（27）和电机支撑座（29），其特征在于：
A、所述的叶轮（1）为轴流式叶轮，轴流式叶轮的典型特点就是能满足流量大的需求，叶轮轮体为铝合金结构，使叶轮（1）具有重量轻的特点，叶轮（1）的叶片为前掠式机翼型叶片，数量为10片，同时叶轮（1）的叶片与导叶（26）数量和轴间距的最优化匹配，保证了风机具有噪声低的特点；
B、所述的风筒（2）为筒形结构，风筒（2）在风筒（2）靠近电机（3）一侧设有观察窗（23），该观察窗（23）为有机玻璃结构，风筒（2）靠近电机（3）尾部一侧设有电机支撑座（29），电机（3）为7.5kW直流电动机，风筒中的外筒（22）为旋压工艺整体成型结构，使得风筒（2）刚度有效增强，外筒（22）和内筒（27）之间设置17片弧形导叶（26），使叶轮（1）的高速气流的大部分动压瞬间转化为静压，有效提升风机压头，使得风机具有在流量大的情况下兼顾压力提升的特点，该导叶（26）之间设有便于电机吹风散热的16个圆孔，外筒（22）壁上焊有接线盒（24），采用焊接方法，使其接线盒（24）达到IP等级要求。
2.如权利要求1所述的一种铰接式电动轮自卸车制动电阻风机，其特征在于所述的叶轮（1）与外筒（22）配合间隙为3±1mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720329097.XU CN206753945U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 铰接式电动轮自卸车制动电阻风机 |
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| CN201720329097.XU CN206753945U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 铰接式电动轮自卸车制动电阻风机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=60611023
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| CN201720329097.XU Active CN206753945U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 铰接式电动轮自卸车制动电阻风机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2580118A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-15 | Elta Fans Ltd | A fan housing assembly |
| US11795961B2 (en) | 2021-06-02 | 2023-10-24 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Fan wheel and method for making a fan wheel |
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201720329097.XU patent/CN206753945U/zh active Active
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| GB2580118A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-15 | Elta Fans Ltd | A fan housing assembly |
| US11795961B2 (en) | 2021-06-02 | 2023-10-24 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Fan wheel and method for making a fan wheel |
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Legal Events
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