CN215514090U - 一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，包括壳体，所述壳体内设有双层螺旋桨叶片结构体，所述双层螺旋桨叶片结构体包括主轴，所述主轴上设有双层螺旋桨叶片，所述主轴的一端设有端盖，另一端经联轴器与电机相连接。与现有技术相比，本实用新型减小传统轴流风扇无风区的弊端，利用首层风扇将风扇中央的风量集中起来，再由二层风扇对压缩空气进行进一步的压缩，不但解决了无风区问题，同时也增大了风量，设计了导流片，可以改善气流，使上下两个区域的气流不会互相干扰，并且使得上层气流能继续传输到下层等优点。

Description

一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，尤其是涉及一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置。

背景技术

涵道风扇，指在自由螺旋桨的外围设置涵道的一种推进装置。国内外很早就有人开始研究涵道风扇螺旋桨，并取得了很多研究成果，广泛应用于各种交通工具尤其是航空器中。

自由螺旋桨的原理同飞机机翼类似。螺旋桨的运动分解为水平运动和旋转运动。螺旋桨运动时主要存在的阻力有空气摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力等。桨叶因高速圆周运动使叶尖处速度最高，诱导阻力比较大，对外界气流产生冲击造成噪声大，这是自由螺旋桨动力效率低的主要原因。自由螺旋桨由于是悬臂梁结构杆件，在气动作用下叶尖处容易变形导致效率进一步恶化，这是限制螺旋桨高速运动的瓶颈之一，也是螺旋桨飞机及直升机速度限制之关键。

涵道式风扇与常规螺旋桨的气流流动状态相比还有差别，在螺旋桨后的气流(滑流)会产生明显的缩颈，它的面积只有螺旋桨旋转面积的一半，要使螺旋桨的滑流像涵道式风扇后的气流一样大小，那么螺旋桨的直径要等于涵道式风扇直径的1.41倍，因此，在定传动功率产生的推力下，涵道式风扇要比螺旋桨的功率高，结构也紧凑的多。

涵道风扇螺旋桨的优点：由于叶尖处受涵道限制，冲击噪声减小。诱导阻力减少，而效率较高。在同样功率消耗下，涵道风扇较同样直径的孤立螺旋桨会产生更大的推力。同时由于涵道的环括作用，其结构紧凑、气动噪声低、使用安全性好,因此作为一种推力或升力装置，被应用于飞行器设计当中。

涵道风扇螺旋桨的缺点：良好的效率要求叶尖和管道间的间隙要非常小，风道三维形状设计复杂，需要高转速和最小的振动。

涵道风扇螺旋桨的应用：广泛应用于小型垂直起降涵道风扇飞行器，直升机涵道尾桨，航模电动涵道风扇和水上飞机动力等。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，包括壳体，所述壳体内设有双层螺旋桨叶片结构体，所述双层螺旋桨叶片结构体包括主轴，所述主轴上设有双层螺旋桨叶片，所述主轴的一端设有端盖，另一端经联轴器与电机相连接。

进一步地，所述的壳体由左半壳体和右半壳体组成。

进一步地，所述的壳体内置有涵道，所述涵道的内壁上设有导流片。

进一步地，所述的电机采用无刷电机。

进一步地，所述的端盖的形状为流线型。

进一步地，所述的左半壳体上设有一体成型的第一安装块，所述第一安装块上设有多个第一安装孔。

进一步地，所述的右半壳体上设有一体成型的与所述第一安装块相对应的第二安装块，所述第二安装块上设有多个与所述第一安装孔相对应的第二安装孔。

进一步地，所述的左半壳体通过螺栓穿过所述第一安装孔和第二安装孔以与所述右半壳体相连接。

进一步地，所述的联轴器上设有多个安装孔。

进一步地，所述的联轴器采用刚性联轴器或挠性联轴器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.双层风扇螺旋桨的设计，是将一个动力件上的单层螺旋桨叶片改为双层螺旋桨叶片，基本上是为了减小传统轴流风扇无风区的弊端，利用首层风扇将风扇中央的风量集中起来，再由二层风扇对压缩空气进行进一步的压缩，不但解决了无风区问题，同时也增大了风量。

2.涵道风扇叶片越多推力越大。在转速不变的情况下，叶片的尺寸越大功率越大，风力就越大，推力就越大；转速不变、功率不变的情况下，相同大小的叶片越多推力就越小，因为增加叶片会占用空气的流通面积，所以推力就会变小。因此加一层相同位置叶片但是保证了原有的区域叶片数量不变并不会改变原有区域的推力大小。

3.在涵道内壁设计了导流片，可以改善气流，使上下两个区域的气流不会互相干扰，并且使得上层气流能继续传输到下层。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型具有双层螺旋桨的涵道风扇装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型具有双层螺旋桨的涵道风扇装置的爆炸结构示意图；

图中，1为左半壳体，2为双层螺旋桨叶片，3为端盖，4为右半壳体，5为联轴器，6为电机，7为主轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示为本实用新型具有双层螺旋桨的涵道风扇装置的整体结构示意图，如图图2所示为本实用新型具有双层螺旋桨的涵道风扇装置的爆炸结构示意图；

如图所示，一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，包括壳体，壳体内设有双层螺旋桨叶片结构体，双层螺旋桨叶片结构体包括主轴7，主轴7上设有双层螺旋桨叶片2，主轴7的一端设有端盖3，另一端经联轴器5与电机6相连接，壳体由左半壳体1和右半壳体4组成，左半壳体1上设有一体成型的第一安装块，第一安装块上设有多个第一安装孔，右半壳体4上设有一体成型的与第一安装块相对应的第二安装块，第二安装块上设有多个与第一安装孔相对应的第二安装孔，左半壳体1通过螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔以与右半壳体4相连接，壳体内置有涵道，涵道的内壁上设有导流片。

本实施例中，电机6采用无刷电机，端盖3的形状为流线型，联轴器5上设有多个安装孔，联轴器5采用刚性联轴器或挠性联轴器。

本实用新型实施例中无刷电机通过联轴器与主轴连接，并带动叶片旋转。叶片在涵道中旋转产生气流经过涵道排出，流线型的端盖更符合空气动力学的设计，让气流能更顺畅地运动。将传统的单层叶片的涵道风扇该进成双层叶片涵道风扇，同时在涵道内壁设计了导流片，可以让第一层叶片产生的气流能顺利地压缩进入第二层风扇的区域继续被压缩，同时又不互相干扰。

本实用新型的工作原理为：当无刷电机通电旋转带动叶片旋转，第一层叶片将空气在涵道中压缩，将涵道中央的风量集中起来，通过涵道内壁的导流片，将气流引导至第二层叶片的旋转区域，第二层叶片在将空气进一步压缩，最终排出，产生更大的推力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有双层螺旋桨叶片结构体，所述双层螺旋桨叶片结构体包括主轴(7)，所述主轴(7)上设有双层螺旋桨叶片(2)，所述主轴(7)的一端设有端盖(3)，另一端经联轴器(5)与电机(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的壳体由左半壳体(1)和右半壳体(4)组成。

3.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的壳体内置有涵道，所述涵道的内壁上设有导流片。

4.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的电机(6)采用无刷电机。

5.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的端盖(3)的形状为流线型。

6.根据权利要求2所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的左半壳体(1)上设有一体成型的第一安装块，所述第一安装块上设有多个第一安装孔。

7.根据权利要求6所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的右半壳体(4)上设有一体成型的与所述第一安装块相对应的第二安装块，所述第二安装块上设有多个与所述第一安装孔相对应的第二安装孔。

8.根据权利要求7所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的左半壳体(1)通过螺栓穿过所述第一安装孔和第二安装孔以与所述右半壳体(4)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的联轴器(5)上设有多个安装孔。

10.根据权利要求1所述的一种具有双层螺旋桨的涵道风扇装置，其特征在于，所述的联轴器(5)采用刚性联轴器或挠性联轴器。

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