CN207583690U - 一种风机一体叶及离心式风机和制造风机一体叶的模具 - Google Patents

Abstract

一种风机一体叶及离心式风机和制造风机一体叶的模具，所述离心式风机包括一个风机一体叶，一个设置在所述风机一体叶中的转子磁钢，以及一个定子。所述风机一体叶包括一个底板，一个顶圈，多个叶片，以及一个定子收容筒。所述顶圈的截面为L形。所述叶片为弧形并一侧与所述顶圈连接，另一侧与所述底板连接。所述叶片与所述顶圈的交线的曲率大于该叶片与底板的交线的曲率。所述定子收容筒内嵌在所述多个叶片形成的空腔中。所述定子套设在所述中心轴上并嵌固在所述定子收容筒的内壁上。该一体式叶轮可以使得该叶轮可以用于更高功率的离心风机。由于所述叶片与所述顶圈的交线的曲率大于该叶片与底板的交线的曲率，有助于提高出风压力。本实用新型还公开了一体成型所述风机一体叶的模具。

Description

一种风机一体叶及离心式风机和制造风机一体叶的模具

技术领域

本实用新型涉及风机制造领域，特别是一种风机一体叶及离心式风机和制造风机一体叶的模具。

背景技术

现有技术根据风机气流运动将强迫风冷的动力装置分类为：轴流风机、离心风机和混流风机。轴流风机是气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的风机。离心风机是气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动的风机。离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向。轴流风机具有流量大、体积小、压头低的特点。

离心风机由机壳、主轴、叶轮、轴承传动机构及电机等组成，其根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向并且管道断面面积增大使气流减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。因此，叶轮质量的好坏将决定该离心风机的质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高度集成的风机一体叶及离心式风机和制造风机一体叶的模具，以满足上述需求。

一种风机一体叶，该风机一体叶压铸一体成型，其包括一个底板，一个顶圈，多个连接在所述底板与顶圈之间的叶片，一个定子收容筒，一个设置在所述定子收容筒的中心位置的中心轴，以及一个设置在所述定子收容筒中的转子磁钢。所述顶圈的截面为L形。所述叶片为弧形并一侧与所述顶圈连接，另一侧与所述底板连接。所述叶片与所述顶圈的交线的曲率大于该叶片与底板的交线的曲率。所述顶圈为一环状。所述定子收容筒内嵌在所述多个叶片形成的空腔中。所述中心轴与所述定子收容筒一体成型。所述定子收容筒包括一个用于收容所述转子磁钢的磁钢收容腔，所述转子磁钢为一个环形且该转子磁钢的截面为长方形，所述转子磁钢的内径与所述定子收容筒的内径相当，所述磁钢收容腔的尺寸与所述转子磁钢的尺寸相同。

进一步地，所述定子收容筒的开口与所述叶片分别设置在所述底板的两侧，所述顶圈的内径与所述叶片到所述定子收容筒的中心的距离相等。

定子进一步地，所述多个叶片以相同间隔角度设置，所述叶片所在的弧形的圆心与所述定子收容筒的圆心偏移，所述叶片靠近所述定子收容筒的一侧的自由边与该定子收容筒的中心轴之间的锐角小于所述叶片远离所述定子收容筒的一侧的自由边与该定子收容筒的中心轴之间的锐角。

进一步地，所述转子磁钢与所述定子收容筒一次压铸成型。

一种离心式风机，包括一个如上所述的风机一体叶，以及一个设置在所述风机一体叶中的定子，所述定子套设在所述中心轴上并嵌固在所述定子收容筒的内壁上。

一种用于制造风机一体叶的模具，包括固定模和扣合在固定模一侧的活动模。所述的固定模靠近活动模的一表面设有若干个圆周均匀分布的滑槽且相邻的两个滑槽之间形成锥形模体。在每个滑槽中分别设有与滑槽滑动连接的成型模体。当成型模体径向向内移动至设定位置时所述的成型模体内端合围形成第一风机成型腔，且在相邻两块成型模体的内端之间分别形成有叶片成型槽。在固定模设有滑槽的一面还具有位于第一风机成型腔中心的成型凹模。在活动模的靠近固定模的一表面设有与所述的成型凹模相互匹配的成型凸模且在成型凸模内具有第二风机成型腔。所述的第一风机成型腔和第二风机成型腔连通。通过成型凹模和成型凸模的相互作用从而固定模和活动模之间形成一体式的上述风机一体叶。

进一步地，所述的活动模靠近固定模的一面设有若干与所述的第二风机成型腔连通的排气腔，以及和排气腔一一连通的连通槽。

进一步地，所述的排气腔呈圆弧形结构且圆周均匀分布。

进一步地，所述的连通槽槽深从第二风机成型腔的一侧向排气腔的一侧逐渐加深。

进一步地，在每块成型模体的外端分别设有若干倾斜向外朝下设置的驱动孔，在活动模上设有若干呈圆周分布且一一插于所述的驱动孔中的倾斜驱动杆，活动模在竖直方向的升降从而驱动成型模体在径向方向的移动。根据权利要求8所述的用于制造所述风机一体叶的模具，其特征在于，所述的成型凹模圆周方向设有若干顶针孔和穿设在每个顶针孔中的顶针。

进一步地，所述的滑槽内端和成型模体的内端之间设有径向限位结构，该径向限位结构能够避免成型模体沿着滑槽过度径向向内移动。

进一步地，每个滑槽的外端分别设有与所述的滑槽连通的倾斜让位缺口。

进一步地，位于最上方的至少一个成型模体上分别连接有能够迫使所述的成型模体具有向上运动趋势的弹性机构。

进一步地，在活动模的成型凸模内预安装有转子磁钢，以及在成型凸模的中心预安装有中心轴，在制造所述风机一体叶的过程中一并将转子磁钢和中心轴嵌固在风机一体叶内。

与现有技术相比，本实用新型的一体式叶轮通过所述底板、顶圈、转子磁钢、以及定子收容筒的结构设计，使得叶片可以与所述底板、顶圈、转子磁钢、以及定子收容筒一体式成型，从而增加了该叶轮的强度，使得该叶轮可以用于更高功率的离心风机。同时，由于所述叶片与所述顶圈的交线的曲率大于该叶片与底板的交线的曲率，有助于提高出风压力。本实用新型还公开了一种一体成型所述风机一体叶的模具。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种离心式风机的分解结构示意图。

图2为图1的离心式风机所具有的风机一体叶的另一个角度的结构示意图。

图3为图1的风机一体叶的剖面结构示意图。

图4为图1的离心式风机的剖面结构示意图。

图5为本实用新型提供的一种用于制造图1的离心式风机所具有的风机一体叶的模具的立体结构示意图。

图6为本实用新型提供的模具的爆炸结构示意图。

图7为本实用新型提供的模具所具有的活动模结构示意图。

图8为本实用新型提供的模具所具有的固定模结构示意图。

图9为本实用新型提供的模具所具有的成型凸模结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参阅图1至图4，其为本实用新型所提供的一种离心式风机的结构示意图。所述离心式风机包括一个风机一体叶100，以及一个设置在所述风机一体叶100中的定子200。所述风机一体叶100压铸一体成型，风机一体叶100包括一个底板10，一个顶圈11，多个连接在所述底板10与顶圈11之间的叶片12，一个定子收容筒13，一个设置在所述定子收容筒13的中心位置的中心轴14，以及一个设置在所述定子收容筒13中的转子磁钢15。所述顶圈11的截面为L形。所述顶圈11为一环状。所述顶圈11的内径与所述叶片12到所述定子收容筒13的中心的距离相等。所述叶片12为弧形并一侧与所述顶圈11连接，另一侧与所述底板10连接。所述叶片12与所述顶圈11的交线的曲率大于该叶片12与底板10的交线的曲率。所述多个叶片12以相同间隔角度设置。所述叶片12所在的弧形的圆心与所述定子收容筒13的圆心偏移。所述叶片12靠近所述定子收容筒13的一侧的自由边与该定子收容筒13的中心轴14之间的锐角小于所述叶片12远离所述定子收容筒13的一侧的自由边与该定子收容筒13的中心轴之间的锐角。所述定子收容筒13内嵌在所述多个叶片12形成的空腔中。所述定子收容筒13的开口与所述叶片12分别设置在所述底板10的两侧并包括一个用于收容所述转子磁钢15的磁钢收容腔131。该磁钢收容腔131的结构及尺寸会在下面与所述转子磁钢15的结构及尺寸一起说明。所述中心轴14设置在所述定子收容筒13中并与该定子收容筒13一体成形。

所述转子磁钢15是离心式风机通用的部件，其内嵌在所述定子收容筒13中。众所周知的是，所述转子磁钢由磁性很强的稀土材料制成。其工作原理是由于定子200上安装有线圈(图未示)，其通电后会产生旋转磁场。而该磁场与转子磁钢15会产生的磁场相互作用力，从而推动所述风机一体叶100转动，达到出风的目的。所述转子磁钢15可以有各种形状，如圆筒形，环形，有菱形，有瓦形，有方形，其根据不同的需求有不同的形状。在本实施例中，所述转子磁钢15为环形。且该转子磁钢15的截面为长方形。所述转子磁钢15的内径与所述定子收容筒13的内径相当。为了固定所述转子磁钢15，所述磁钢收容腔131的尺寸与所述转子磁钢15的尺寸相同。在制造所述风机一体叶100，所述转子磁钢15可以与所述定子收容筒13一体成型。

所述定子200套设在所述中心轴14上并嵌固在所述定子收容筒13的内壁上。所述定子200为一种现有技术，在此不再详细说明。

如图5至图9所示，本实用新型用于制造风机一体叶100的模具包括固定模A1和扣合在固定模A1一侧的活动模A2。

固定模A1包括底板和设置在底板一面的成型模板。

在固定模A1和活动模A2之间设有导向结构。导向结构为导柱和导套的结构。

在固定模A1靠近活动模A2的一表面设有若干个圆周均匀分布的滑槽A11且相邻的两个滑槽A11之间形成锥形模体A12，在每个滑槽A11中分别设有与滑槽A11滑动连接的成型模体A13，当成型模体A13径向向内移动至设定位置时所述的成型模体A13内端合围形成第一风机成型腔，且在相邻两块成型模体A13的内端之间分别形成有叶片成型槽A14，在固定模A1设有滑槽A11的一面还具有位于第一风机成型腔中心的成型凹模A15，在活动模A2的靠近固定模A1的一表面设有与所述的成型凹模A15相互匹配的成型凸模A21且在成型凸模A21内具有第二风机成型腔，所述的第一风机成型腔和第二风机成型腔连通。

成型凹模A15内部形成定子收容筒13，而第一风机成型腔和第二风机成型腔的连通则形成一体式结构的风机一体叶100，其不仅避免了后续的过盈配合组装，而且还进一步提高了整体的结构强度。

其次，在活动模A2靠近固定模A1的一面设有若干与所述的第二风机成型腔连通的排气腔A22。

本实施例的排气腔A22呈圆弧形结构且圆周均匀分布。

在活动模A2靠近固定模A1的一面设有若干将第二风机成型腔和排气腔A22一一连通的连通槽A23。该连通槽A23槽深从第二风机成型腔的一侧向排气腔A22的一侧逐渐加深。

另外，在每块成型模体A13的外端分别设有若干倾斜向外朝下设置的驱动孔A131，在活动模A2上设有若干呈圆周分布且一一插于所述的驱动孔A131中的倾斜驱动杆A24，活动模A2在竖直方向的升降从而驱动成型模体A13在径向方向的移动。

设计的倾斜让位缺口A17，其可以便于倾斜驱动杆A24插入避让，同时，还可以减轻模具的重量。

该方式其合模和开模简单且快速方便。

在成型凹模A15圆周方向设有若干顶针孔和穿设在每个顶针孔中的顶针A16。

其次，在固定模的锥形模体A12上还分别设有顶针。在本实施例中，所述顶针具有40根。

另外，在滑槽A11内端和成型模体A13的内端之间设有径向限位结构，该径向限位结构能够避免成型模体A13沿着滑槽A11过度径向向内移动。

具体地，该径向限位结构包括设置在滑槽A11内端的限位凸肩，在成型模体A13的内端设有限位台阶。

当然，这里的径向限位结构还可以是限位螺栓。

在每个滑槽A11的外端分别设有与所述的滑槽A11连通的倾斜让位缺口A17。

位于最上方的至少一个成型模体A13上分别连接有能够迫使所述的成型模体A13具有向上运动趋势的弹性机构A3。设计的弹性机构A3其可以避免在开模和合模的过程中由于成型模体A13的自重导致自行滑动。

具体地，该弹性机构A3包括设置在固定模A1外侧的固定架A31，在固定架A31上连接有与固定架A31滑动连接的导杆A32，导杆A32的一端与所述的成型模体A13外端连接，导杆A32的另一端伸出至固定架A31的外表面外，在导杆A32伸出至固定架A31的外表面外的一端套设有弹簧A33，弹簧A33的弹力迫使成型模体A13具有径向向外运动的趋势。

如图5-9所示，实施例的工作原理如下：

活动模A2在外力的作用下驱动活动模A2靠近固定模A1，此时的成型模体A13被驱动从而径向向内移动，而通过成型凹模A15和成型凸模A21的相互作用从而固定模A1和活动模A2之间形成一体式的风机一体叶100。

还有，在活动模A2的成型凸模A21内预安装有转子磁钢15，以及在成型凸模A21的中心预安装有中心轴14，在制造所述风机一体叶100的过程中一并将转子磁钢15和中心轴14嵌固在风机一体叶100内。在本实施例中，所述活动模A2与固定模A1的压铸(浇注)温度为600度至800度，压射比压为80MPa至400MPa，且压射(充型)速度为60～80m/s。压铸过程中，压铸(留模)时间为6～12秒。在脱模时，可以使用的顶出方式为动模脱模，并用顶针顶出，其顶出流量为30～80m/s，开模时间为1～8秒。可以想到的是，上述的参数术语应为本领域技术人员所习知的技术术语，在此不再详细说明。

与现有技术相比，本实用新型的风机一体叶100通过所述底板10、顶圈11、以及定子收容筒13的结构设计，使得叶片12可以与所述底板10、顶圈11、以及定子收容筒13一体式成型，从而增加了该叶轮的强度，使得该叶轮可以用于更高功率的离心式风机。同时，由于所述叶片12与所述顶圈11的交线的曲率大于该叶片11与底板10的交线的曲率，有助于提高出风压力。本实用新型还公开了一种一体成型所述风机一体叶的模具。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种风机一体叶，其特征在于：所述风机一体叶压铸一体成型，包括一个底板，一个顶圈，多个连接在所述底板与顶圈之间的叶片，一个定子收容筒，一个设置在所述定子收容筒的中心位置的中心轴，以及一个设置在所述定子收容筒中的转子磁钢，所述顶圈的截面为L形，所述叶片为弧形并一侧与所述顶圈连接，另一侧与所述底板连接，所述叶片与所述顶圈的交线的曲率大于该叶片与底板的交线的曲率，所述顶圈为一环状，所述定子收容筒内嵌在所述多个叶片形成的空腔中，所述中心轴与所述定子收容筒一体成型，所述定子收容筒包括一个用于收容所述转子磁钢的磁钢收容腔，所述转子磁钢为一个环形且该转子磁钢的截面为长方形，所述转子磁钢的内径与所述定子收容筒的内径相当，所述磁钢收容腔的尺寸与所述转子磁钢的尺寸相同。

2.如权利要求1所述的风机一体叶，其特征在于：所述定子收容筒的开口与所述叶片分别设置在所述底板的两侧，所述顶圈的内径与所述叶片到所述定子收容筒的中心的距离相等。

3.如权利要求1所述的风机一体叶，其特征在于：所述多个叶片以相同间隔角度设置，所述叶片所在的弧形的圆心与所述定子收容筒的圆心偏移，所述叶片靠近所述定子收容筒的一侧的自由边与该定子收容筒的中心轴之间的锐角小于所述叶片远离所述定子收容筒的一侧的自由边与该定子收容筒的中心轴之间的锐角。

4.一种离心式风机，其特征在于：所述离心式风机包括一个如权利要求1至3任一项所述的风机一体叶，以及一个设置在所述风机一体叶中的定子，所述定子套设在所述中心轴上并嵌固在所述定子收容筒的内壁上。

5.一种用于制造风机一体叶的模具，包括固定模和扣合在固定模一侧的活动模，其特征在于：所述的固定模靠近活动模的一表面设有若干个圆周均匀分布的滑槽且相邻的两个滑槽之间形成锥形模体，在每个滑槽中分别设有与滑槽滑动连接的成型模体，当成型模体径向向内移动至设定位置时所述的成型模体内端合围形成第一风机成型腔，且在相邻两块成型模体的内端之间分别形成有叶片成型槽，在固定模设有滑槽的一面还具有位于第一风机成型腔中心的成型凹模，在活动模的靠近固定模的一表面设有与所述的成型凹模相互匹配的成型凸模且在成型凸模内具有第二风机成型腔，所述的第一风机成型腔和第二风机成型腔连通，通过成型凹模和成型凸模的相互作用从而固定模和活动模之间形成一体式的如权利要求1至3任一项所述的风机一体叶。

6.如权利要求5所述的用于制造风机一体叶的模具，其特征在于：所述的活动模靠近固定模的一面设有若干与所述的第二风机成型腔连通的排气腔，以及与该排气腔一一连通的连通槽，所述的排气腔呈圆弧形结构且圆周均匀分布，所述的连通槽槽深从第二风机成型腔的一侧向排气腔的一侧逐渐加深。

7.根据权利要求5所述的用于制造风机一体叶的模具，其特征在于：在每块成型模体的外端分别设有若干倾斜向外朝下设置的驱动孔，在活动模上设有若干呈圆周分布且一一插于所述的驱动孔中的倾斜驱动杆，活动模在竖直方向的升降从而驱动成型模体在径向方向的移动。

8.根据权利要求5所述的用于制造风机一体叶的模具，其特征在于：所述的成型凹模圆周方向设有若干顶针孔和穿设在每个顶针孔中的顶针，在位于最上方的至少一个成型模体上分别连接有能够迫使所述的成型模体具有向上运动趋势的弹性机构。

9.根据权利要求5所述的用于制造风机一体叶的模具，其特征在于：所述的滑槽内端和成型模体的内端之间设有径向限位结构，该径向限位结构能够避免成型模体沿着滑槽过度径向向内移动，每个滑槽的外端分别设有与所述的滑槽连通的倾斜让位缺口。

10.根据权利要求5所述的用于制造风机一体叶的模具，其特征在于：在活动模的成型凸模内预安装有转子磁钢，以及在成型凸模的中心预安装有中心轴，在制造所述风机一体叶的过程中一并将转子磁钢和中心轴嵌固在风机一体叶内。