CN217633004U - 一种牵引变流器用冷却风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种牵引变流器用冷却风机，包括叶轮、连接在叶轮后方的进风道组装、穿过进风道组装内部与叶轮连接且驱动叶轮旋转的电机、用于电机接线的电气连接器、及连接电机和进风道组装的电机支撑板，所述电机的机座外围圆周方向均匀分布多个用于连接电机支撑板一侧的C型槽；本实用新型解决了现有技术电机与风机整机的激振频率非常接近，存在共振的风险；本实用新型电机机座上在圆周方向均匀分布的多个C型槽，此种结构刚度更大，使得整机一阶模态频率提升至55.6Hz，成功避开电机激振频率，不会产生共振，风机可靠性得到提升。

Description

一种牵引变流器用冷却风机

技术领域

本实用新型涉及流体机械领域，具体为一种牵引变流器用冷却风机。

背景技术

一种变流器用冷却风机主要应用场合是地铁列车的牵引系统平台上。列车上的变流器工作时，会散发出大量的热量，冷却风机高速旋转，将大量的冷空气吹入变流器柜体内，对变流器发热部件进行强迫冷却通风机，将热量迅速带走吹向大气，进而达到冷却牵引变流器的目的。此类风机所需的流量为0.6m³/s，静压大于700Pa，噪音声功率小于90dB。

传统设计方案是电机的安装是通过出线盒反向一侧的底脚与风机法兰连接，此种结构设计导致电机受力不均匀，承载力都在底脚一侧。且该电机转速为 2900rad/min，与之对应的激振频率为48.3Hz，而风机整机一阶模态为46.4Hz，两者非常接近，存在共振的风险。

公开号为CN206626003U的专利公开了一种电力机车机械间用冷却风机，包括进风道、叶轮、风筒、电机、电机安装板、挡风环，导叶、接线盒和方形法兰，叶轮为多翼式离心叶轮，叶片为扇形叶片，导叶为弧形结构；风筒为筒状结构，外筒为整体成型，本风机主要部件均为低合金高强度结构钢，使风机重量轻而振动小，实现了电力机车机械间用的特殊冷却要求，但是电机的安装是通过出线盒反向一侧的底脚与风机法兰连接，此种结构设计导致电机受力不均匀，承载力都在底脚一侧，且该电机激振频率与风机整机的激振频率非常接近，存在共振的风险。

实用新型内容

本实用新型为解决牵引变流器柜体内冷却风机存在的上述现有共振风险的技术缺陷，迅速占领新的市场，提供一种牵引变流器用冷却风机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种牵引变流器用冷却风机，包括叶轮、连接在叶轮后方的进风道组装、穿过进风道组装内部与叶轮连接且驱动叶轮旋转的电机、用于电机接线的电气连接器、及连接电机和进风道组装的电机支撑板，所述电机的机座外围圆周方向均匀分布多个用于连接电机支撑板一侧的C型槽，电机支撑板从圆周方向紧紧抱住电机，使得电机承受力更加均匀，刚度更大，振动更小，电机寿命和可靠性得到提高。

进一步地，所述叶轮包括前轮盘、叶片、后轮盘和轮芯，叶轮结构精简、成形工艺简单、制造成本低；所述叶片与前轮盘、后轮盘向外倾斜20°±2°连接，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮叶片前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述轮芯穿插在后轮盘中心位置。

进一步地，所述叶片采用圆弧式叶片，叶片数量为8～10个。

进一步地，所述后轮盘向内拱起形成一个内凹结构，使得气流流道突变减小，气流分离减小，具有斜流叶轮的特征，使得本风机在同等压力条件下，流量比离心叶轮更大；所述后轮盘上开有一处排水孔，便于雨水天气及时排水。

进一步地，所述进风道组装包括进风道本体、接地螺母座、转向标识牌和风机铭牌；所述进风道本体由喇叭口和安装法兰组成，喇叭口在安装法兰的正中心，喇叭口对进气气流其集流和整流的作用，使得进口气流平顺进入叶轮，尽可能减小进气口的涡流，进气口噪声得到优化；所述喇叭口口径小的一边正对前轮盘，所述喇叭口口径大的一边正对电机；所述接地螺母座位于安装法兰的四周；所述安装法兰上正反两面都铆接旋转标识，方便检查员检验叶轮旋向；所述风机铭牌设在安装法兰上。

进一步地，所述进风道本体采用专用模具一体压型而成。

进一步地，所述安装法兰四周向上折弯一定高度，提高结构刚度。

进一步地，所述喇叭口与前轮盘之间的径向间隙控制在2mm～4mm之间，尽量减小此处的泄漏损失，保证风机足够高的效率。

进一步地，所述电机的轴承从喇叭口口径大的一边穿过，所述电机的轴承与轮芯固定来驱动叶轮旋转，使得风机轴向尺寸大幅度减小，在狭窄空间内安装得以实现。

进一步地，所述电机采用2/4极双速电机，可以实现高低速的转换，所述电机的机座和电机的端盖均采用铸造铝合金，使得电机具有重量轻的特点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将现有技术中电机机座上的2个底脚优化成圆周方向均匀分布的多个C型槽安装结构。此种结构刚度更大，使得整机一阶模态频率提升至55.6Hz，成功避开电机激振频率，不会产生共振，风机可靠性得到提升。

附图说明

图1为一种牵引变流器用冷却风机的结构示意图；

图2为一种牵引变流器用冷却风机的结构示意图；

图3为一种牵引变流器用冷却风机中叶轮的结构示意图；

图4为一种牵引变流器用冷却风机中叶轮的结构示意图；

图5为一种牵引变流器用冷却风机中叶片的结构示意图；

图6为一种牵引变流器用冷却风机中进风道组装的结构示意图；

图7为一种牵引变流器用冷却风机中进风道组装的结构示意图；

图8为一种牵引变流器用冷却风机中电机支撑板的结构示意图；

图9为一种牵引变流器用冷却风机中C型槽的结构示意图。

图中：1、叶轮；2、进风道组装；3、电机；4、电气连接器；5、电机支撑板；6、C型槽；7、前轮盘；8、叶片；9、后轮盘；10、轮芯；11、排水孔；12、进风道本体；13、接地螺母座；14、转向标识牌；15、风机铭牌；16、喇叭口； 17、安装法兰。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

请参阅图1至图5，本实用新型提供的一种实施例：一种牵引变流器用冷却风机，包括叶轮1、进风道组装2、电机3、电气连接器4、电机支撑板5。

所述叶轮1采用离心叶轮，所述叶轮1包括前轮盘7、叶片8、后轮盘9和轮芯10，叶轮1结构精简、成形工艺简单、制造成本低；所述叶片8采用圆弧式叶片8，叶片8数量为9个，叶片以叶片与后轮盘连接处为基点，向轮盘外径方向倾斜20°连接，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮1叶片8前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述轮芯10穿插在后轮盘9中心位置。

所述进风道组装2连接在叶轮1后方，所述进风道组装2包括进风道本体12、接地螺母座13、转向标识牌14和风机铭牌15；其中所述进风道本体12由喇叭口18和安装法兰17组成，喇叭口18在安装法兰17的正中心，采用专用模具一体压型而成，喇叭口18对进气气流其集流和整流的作用，使得进口气流平顺进入叶轮1，尽可能减小进气口的涡流，进气口噪声得到优化；所述喇叭口18口径小的一边正对前轮盘7，所述喇叭口18口径大的一边正对电机3，所述喇叭口 18与前轮盘7之间的径向间隙控制在2mm～4mm之间，尽量减小此处的泄漏损失，保证风机足够高的效率；所述接地螺母座13位于安装法兰17的四周；所述安装法兰17上正反两面都铆接旋转标识，方便检查员检验叶轮1旋向；所述风机铭牌15设在安装法兰17上。

所述电机3采用1.1kW的小型三相交流异步电动机，电机3穿过进风道组装2内部与叶轮1连接且驱动叶轮1旋转，所述电机3的轴承从喇叭口18口径大的一边穿过，所述电机3的轴承与轮芯10固定来驱动叶轮1旋转，使得风机轴向尺寸大幅度减小，在狭窄空间内安装得以实现，电机3轴承采用进口免维护宽温轴承，寿命周期长达4万小时。电机3为一2/4极双速电机3，可以实现高低速的转换。电机3的机座和端盖均采用铸造铝合金，使得电机3具有重量轻的特点，电机3重量仅为11Kg，使得整个风机具有重量轻的特征，风机总重仅23Kg。电机3接线方式采用电气连接器4，通电快捷又可靠。

所述电机支撑板5连接电机3和进风道法兰，所述电机3的机座外围圆周方向均匀分布4个用于连接4个电机支撑板5一侧的C型槽6，4个电机支撑板5 的一端采用4个M8的螺栓紧固在风机进风道法兰上，另一端采用8个M6的螺栓紧固在电机3机座的C型槽6上，电机支撑板5从圆周方向紧紧抱住电机3，使得电机3承受力更加均匀，此种结构刚度更大，使得整机一阶模态频率提升至 55.6Hz，成功避开电机3激振频率，不会产生共振，风机可靠性得到提升。

具体实施方式：冷却风机通过进风道组装2的安装法兰17固定在变流器的柜体安装架上，而电机3通过圆周方向均匀分布的4个C型槽6与风机法兰连接。电机3设置在进风道内部，但不影响叶轮1的进风流量。风机工作时，将外部大量的冷空气吹入变流器柜体内，冷空气先在进风道组装2的集流作用以一定的进口气流角度和速度进入叶轮1，经过叶轮1做功加压扩压后，从叶轮1出风口甩出，吹向变流器的发热部件，对其进行强迫冷却通风机，将热量迅速带走吹向大气，进而达到冷却牵引变流器的目的，冷却空气流经进风道的同时将电机3周围的热量带走，实现电机3的散热。

实施例2

请参阅图1至图7，本实用新型提供的一种实施例：一种牵引变流器用冷却风机，包括叶轮1、进风道组装2、电机3、电气连接器4、电机支撑板5。

所述叶轮1采用离心叶轮1，所述叶轮1包括前轮盘7、叶片8、后轮盘9和轮芯10，叶轮1结构精简、成形工艺简单、制造成本低；所述叶片8采用圆弧式叶片8，叶片8数量为9个，所述叶片8与前轮盘7、后轮盘9向外倾斜20°连接，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮1叶片8前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述轮芯10穿插在后轮盘9中心位置。

所述进风道组装2连接在叶轮1后方，所述进风道组装2包括进风道本体12、接地螺母座13、转向标识牌14和风机铭牌15；其中所述进风道本体12由喇叭口18和安装法兰17组成，喇叭口18在安装法兰17的正中心，采用专用模具一体压型而成，喇叭口18对进气气流其集流和整流的作用，使得进口气流平顺进入叶轮1，尽可能减小进气口的涡流，进气口噪声得到优化；所述喇叭口18口径小的一边正对前轮盘7，所述喇叭口18口径大的一边正对电机3，所述喇叭口 18与前轮盘7之间的径向间隙控制在2mm～4mm之间，尽量减小此处的泄漏损失，保证风机足够高的效率；所述接地螺母座13位于安装法兰17的四周；所述安装法兰17上正反两面都铆接旋转标识，方便检查员检验叶轮1旋向；所述风机铭牌15设在安装法兰17上。

所述电机3采用1.1kW的小型三相交流异步电动机，电机3穿过进风道组装 2内部与叶轮1连接且驱动叶轮1旋转，所述电机3的轴承从喇叭口18口径大的一边穿过，所述电机3的轴承与轮芯10固定来驱动叶轮1旋转，使得风机轴向尺寸大幅度减小，在狭窄空间内安装得以实现，电机3轴承采用进口免维护宽温轴承，寿命周期长达4万小时。电机3为一2/4极双速电机3，可以实现高低速的转换。电机3的机座和端盖均采用铸造铝合金，使得电机3具有重量轻的特点，电机3重量仅为11Kg，使得整个风机具有重量轻的特征，风机总重仅23Kg。电机3接线方式采用电气连接器4，通电快捷又可靠。

所述电机支撑板5连接电机3和进风道法兰，所述电机3的机座外围圆周方向均匀分布4个用于连接4个电机支撑板5一侧的C型槽6，4个电机支撑板5 的一端采用4个M8的螺栓紧固在风机进风道法兰上，另一端采用8个M6的螺栓紧固在电机3机座的C型槽6上，电机支撑板5从圆周方向紧紧抱住电机3，使得电机3承受力更加均匀，此种结构刚度更大，使得整机一阶模态频率提升至 55.6Hz，成功避开电机3激振频率，不会产生共振，风机可靠性得到提升。

进一步地，所述后轮盘9向内拱起形成一个内凹结构，使得气流流道突变减小，气流分离减小，具有斜流叶轮1的特征，使得本风机在同等压力条件下，流量比离心叶轮1更大；所述后轮盘9上开有一处排水孔11，便于雨水天气及时排水。

实施例3

请参阅图1至图7，本实用新型提供的一种实施例：一种牵引变流器用冷却风机，包括叶轮1、进风道组装2、电机3、电气连接器4、电机支撑板5。

所述叶轮1采用离心叶轮，所述叶轮1包括前轮盘7、叶片8、后轮盘9和轮芯10，叶轮1结构精简、成形工艺简单、制造成本低；所述叶片8采用圆弧式叶片8，叶片8数量为9个，所述叶片8焊接在前轮盘7与后轮盘9之间，叶片以叶片与后轮盘连接处为基点，向轮盘外径方向倾斜20°，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮1叶片8前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述轮芯10穿插在后轮盘9中心位置。

所述进风道组装2连接在叶轮1后方，所述进风道组装2包括进风道本体12、接地螺母座13、转向标识牌14和风机铭牌15；其中所述进风道本体12由喇叭口18和安装法兰17组成，喇叭口18在安装法兰17的正中心，采用专用模具一体压型而成，喇叭口18对进气气流其集流和整流的作用，使得进口气流平顺进入叶轮1，尽可能减小进气口的涡流，进气口噪声得到优化；所述喇叭口18口径小的一边正对前轮盘7，所述喇叭口18口径大的一边正对电机3，所述喇叭口 18与前轮盘7之间的径向间隙控制在2mm～4mm之间，尽量减小此处的泄漏损失，保证风机足够高的效率；所述接地螺母座13位于安装法兰17的四周；所述安装法兰17上正反两面都铆接旋转标识，方便检查员检验叶轮1旋向；所述风机铭牌15设在安装法兰17上。

所述电机3采用1.1kW的小型三相交流异步电动机，电机3穿过进风道组装 2内部与叶轮1连接且驱动叶轮1旋转，所述电机3的轴承从喇叭口18口径大的一边穿过，所述电机3的轴承与轮芯10固定来驱动叶轮1旋转，使得风机轴向尺寸大幅度减小，在狭窄空间内安装得以实现，电机3轴承采用进口免维护宽温轴承，寿命周期长达4万小时。电机3为一2/4极双速电机3，可以实现高低速的转换。电机3的机座和端盖均采用铸造铝合金，使得电机3具有重量轻的特点，电机3重量仅为11Kg，使得整个风机具有重量轻的特征，风机总重仅23Kg。电机3接线方式采用电气连接器4，通电快捷又可靠。

所述电机支撑板5连接电机3和进风道法兰，所述电机3的机座外围圆周方向均匀分布4个用于连接4个电机支撑板5一侧的C型槽6，4个电机支撑板5 的一端采用4个M8的螺栓紧固在风机进风道法兰上，另一端采用8个M6的螺栓紧固在电机3机座的C型槽6上，电机支撑板5从圆周方向紧紧抱住电机3，使得电机3承受力更加均匀，此种结构刚度更大，使得整机一阶模态频率提升至 55.6Hz，成功避开电机3激振频率，不会产生共振，风机可靠性得到提升。

进一步地，所述安装法兰17四周向上折弯一定高度，提高结构刚度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，包括叶轮、连接在叶轮后方的进风道组装、穿过进风道组装内部与叶轮连接且驱动叶轮旋转的电机、用于电机接线的电气连接器、及连接电机和进风道组装的电机支撑板，所述电机的机座外围圆周方向均匀分布多个用于连接电机支撑板一侧的C型槽。

2.根据权利要求1所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述叶轮包括前轮盘、叶片、后轮盘和轮芯，叶片以叶片与后轮盘连接处为基点，向轮盘外径方向倾斜20±2°，所述轮芯穿插在后轮盘中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述叶片采用圆弧式叶片，叶片数量为8～10个。

4.根据权利要求2所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述后轮盘向内拱起形成一个内凹结构，所述后轮盘上开有一处排水孔。

5.根据权利要求1所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述进风道组装包括进风道本体、接地螺母座，所述进风道本体由喇叭口和安装法兰组成，喇叭口在安装法兰的正中心，所述喇叭口口径小的一边正对前轮盘，所述喇叭口口径大的一边正对电机，所述接地螺母座位于安装法兰的四周。

6.根据权利要求5所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述进风道本体采用专用模具一体压型而成。

7.根据权利要求5所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述安装法兰四周向上折弯一定高度。

8.根据权利要求5所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述喇叭口与前轮盘之间的径向间隙控制在2mm～4mm之间。

9.根据权利要求1所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述电机的轴承从喇叭口口径大的一边穿过，所述电机的轴承与轮芯固定来驱动叶轮旋转。

10.根据权利要求1所述的一种牵引变流器用冷却风机，其特征在于，所述电机采用2/4极双速电机，所述电机的机座和电机的端盖均采用铸造铝合金。

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