CN217633008U - 一种窄壳体高压力系数变压器风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种窄壳体高压力系数变压器风机，包括机壳、设置在机壳前方的进风口、设置在机壳下面的出风口、设置在机壳内部且在进风口后方的叶轮、与机壳背面连接且驱动叶轮旋转的电机，所述机壳为由前侧板、与前侧板连接的后侧板形成的箱形壳体结构，所述机壳内腔顶端两个直角处且在叶轮上方分别设有圆弧形的导流板一和导流板二；本实用新型解决了存在结构尺寸大、压力系数低、噪音大的问题；本实用新型通过导流板一、导流板二在机壳中的最优化组合，同时对叶片片数、叶片安装角度、进口流线的合理设计，在叶轮外缘距离机壳尺寸与叶轮直径比值降至14％、风机全压系数能达到0.6以上、静压在840Pa以上、噪音在85dB以下。

Description

一种窄壳体高压力系数变压器风机

技术领域

本实用新型涉及流体机械领域，具体为一种窄壳体高压力系数变压器风机。

背景技术

该变压器冷却风机为城际动车组变压器冷却系统冷却用，变压器产生的热量通过油循环进入散热器，经过散热器的热油与冷空气进行热交换，风机从散热器侧面吸入热空气，向车底吹出，按照现在动车组变压器风机技术要求，流量为 1.1m3/s，静压大于为840Pa，风机噪音声压级小于88dB(A)。由于该动车组空间位置限制，设计时风机外形尺寸受限制，长度方向尺寸不能大于440mm，宽度方向尺寸不能大于500mm，高度方向尺寸不能大于500mm。

现有的变压器风机设计存在结构尺寸大、压力系数低等问题，一是同类风机静压不大于600Pa，压力系数小于0.45；二是同类风机叶轮外缘距离机壳尺寸与叶轮直径比值一般大于16％。

公开号为CN211778099U的专利公开了一种辅助变压器柜风机，包括机壳组件、进风口、叶轮、出风口及动力源，机壳组件为由机壳盖板、机壳侧板及机壳底板形成的箱形壳体结构，机壳盖板上设有用于安装进风口的安装口；机壳底板设置有至少两个出风口；进风口的迎风面为弧形面；叶轮设置在箱形壳10体结构内，且叶轮为后向离心式叶轮结构，叶轮包括前轮盘和叶片，前轮盘靠近进风口一端的表面为弧形面，叶片为弧形叶片。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术存在结构尺寸大、压力系数低、噪音大的问题，提供一种窄壳体高压力系数变压器风机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种窄壳体高压力系数变压器风机，包括机壳、设置在机壳前方的进风口、设置在机壳下面的出风口、设置在机壳内部且在进风口后方的叶轮、与机壳背面连接且驱动叶轮旋转的电机，所述机壳为由前侧板、与前侧板连接的后侧板形成的箱形壳体结构，所述机壳内腔顶端两个直角处且在叶轮上方分别设有圆弧形的导流板一和导流板二。

进一步地，所述导流板一长度为190-230mm,圆心角度为50-90度，导流板二长度为130-170mm,圆心角度为30-70度。

进一步地，所述导流板一圆弧板为218mm,圆心角度为69度，导流板二圆弧板为158mm,圆心角度为52度。

进一步地，所述进风口为喇叭状，可以尽量减小此处的泄露损失，保证风机足够高的效率，所述前侧板设有用于安装所述进风口的安装口，进风口与机壳前侧板通过螺栓连接，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，所述进风口与前轮盘径向间隙控制在1.5-3mm，轴向间隙控制在 2-4mm,出口圆弧切线夹角80-90度，有效减少气流泄漏，使叶轮进口处气流顺畅，提升风机效率并降低风机气流噪声。

进一步地，所述叶轮为离心式叶轮，所述叶轮包括靠近进风口的前轮盘、靠近机壳背面内壁的后轮盘和连接前轮盘和后轮盘的叶片、设在后轮盘上且与电机的轴承连接来驱动叶轮旋转的轮芯，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。

进一步地，所述叶片为圆弧叶片，所述叶片的安装角度为30～35°，叶片数量为10-14片，叶片数量优选12片。

进一步地，所述叶轮外径与机壳侧壁的间隙为30-50mm，最佳间隙为45mm。

进一步地，所述后轮盘与机壳背面内壁的间隙为15-20mm，最佳间隙为17mm。

进一步地，所述电机两侧与后侧板连接处设有减振垫，使振动速度最大的电机尾部的振动降到最低。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过导流板一、导流板二在机壳中的最优化组合，同时对叶片片数、叶片安装角度进行合理选择，确保了风机机壳顶端拐角处涡流较少，叶轮出口损失降到最低，在叶轮外缘距离机壳尺寸与叶轮直径比值降至14％、风机全压系数能达到0.6以上、静压在840Pa以上、噪音在85dB以下；

2)本实用新型通过进口流线的合理设计，进风口与叶轮前轮盘搭配设计使得空气经过进风口集流后进入叶轮的气流损失最小，有利于提高风机的性能、降低噪音。

附图说明

图1为一种窄壳体高压力系数变压器风机的结构示意图；

图2为一种窄壳体高压力系数变压器风机的结构示意图；

图3为一种窄壳体高压力系数变压器风机中导流板一的结构示意图；

图4为一种牵引变流器用冷却风机中导流板二的结构示意图。

图中：1、进风口；2、前侧板；3、叶轮；4、前轮盘；5、叶片；6、后轮盘；7、后侧板；8、减振垫；9、电机；10、导流板一；11、导流板二；12、机壳； 13、出风口。

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4，本实用新型提供的一种实施例：一种窄壳体高压力系数变压器风机，包括机壳12、进风口1、出风口13、叶轮3、电机9。

所述机壳12为由前侧板2、与前侧板2连接的后侧板7形成的箱形壳体结构，所述机壳12内腔顶端两个直角处且在叶轮3上方分别设有圆弧形的导流板一10 和导流板二11，所述导流板一10圆弧板为218mm,圆心角度为69°，导流板二 11圆弧板为158mm,圆心角度为52°，

所述进风口1设置在机壳12前方，所述进风口1为喇叭状，可以尽量减小此处的泄露损失，保证风机足够高的效率，所述前侧板2设有用于安装所述进风口1的安装口，进风口1与安装口通过螺栓连接，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，所述进风口1与前轮盘4径向间隙控制在2mm，轴向间隙控制在3mm,出口圆弧切线夹角85°，有效减少气流泄漏，使叶轮3进口处气流顺畅，提升风机效率并降低风机气流噪声。

所述出风口13设置在机壳12底面，所述出风口13采用网板。

所述叶轮3设置在机壳12内部且在进风口1后方，所述叶轮3为离心式叶轮3，所述叶轮3包括靠近进风口1的前轮盘4、靠近机壳12背面内壁的后轮盘 6和连接前轮盘4和后轮盘6的叶片5、设在后轮盘6上且与电机9的轴承连接来驱动叶轮3旋转的轮芯，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮3叶片5前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述叶片5为圆弧叶片5，所述叶片5的安装角度为31°，叶片5数量为12片；所述叶轮3外径与机壳12侧壁的为45mm；所述后轮盘6与机壳12背面内壁的间隙为17mm。

所述电机9与机壳12背面连接且驱动叶轮3旋转，电机9为三相交流异步电机9。

本实施例对叶轮3和机壳12导流板一10、导流板二11的尺寸空间最优化配置，同时对叶轮3叶片5数、叶片5安装角度尺寸进行合理选择，进风口1最优流线设计保证了风机内部流场涡流较少、风机压力及效率达到最高、气流噪音达到最低水平，经实践证明本实施例的风机全压系数能达到0.6、叶轮3外缘距离机壳12尺寸与叶轮3直径比值降至14％、全压系数为65％、静压为843Pa、噪音为85dB，在尺寸受限的情况下满足高压力的要求效果明显。

实施例2

请参阅图1至图4，本实用新型提供的一种实施例：一种窄壳体高压力系数变压器风机，包括机壳12、进风口1、出风口13、叶轮3、电机9。

所述机壳12为由前侧板2、与前侧板2连接的后侧板7形成的箱形壳体结构，所述机壳12内腔顶端两个直角处且在叶轮3上方分别设有圆弧形的导流板一10 和导流板二11，所述导流板一10圆弧板为218mm,圆心角度为69°，导流板二 11圆弧板为158mm,圆心角度为52°。

所述进风口1设置在机壳12前方，所述进风口1为喇叭状，可以尽量减小此处的泄露损失，保证风机足够高的效率，所述前侧板2设有用于安装所述进风口1的安装口，进风口1与安装口通过螺栓连接，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，所述进风口1与前轮盘4径向间隙控制在2mm，轴向间隙控制在3mm,出口圆弧切线夹角85°，有效减少气流泄漏，使叶轮3进口处气流顺畅，提升风机效率并降低风机气流噪声。

所述出风口13设置在机壳12底面，所述出风口13采用网板。

所述叶轮3设置在机壳12内部且在进风口1后方，所述叶轮3为离心式叶轮3，所述叶轮3包括靠近进风口1的前轮盘4、靠近机壳12背面内壁的后轮盘 6和连接前轮盘4和后轮盘6的叶片5、设在后轮盘6上且与电机9的轴承连接来驱动叶轮3旋转的轮芯，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮3叶片5前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述叶片5为圆弧叶片5，所述叶片5的安装角度为31°，叶片5数量为12片；所述叶轮3外径与机壳12侧壁的为45mm；所述后轮盘6与机壳12背面内壁的间隙为17mm。

所述电机9与机壳12背面连接且驱动叶轮3旋转，电机9为三相交流异步电机9。

进一步地，所述电机9两侧与后侧板7连接处设有减振垫8，使振动速度最大的电机9尾部的振动降到最低。

本实施例对叶轮3和机壳12导流板一10、导流板二11的尺寸空间最优化配置，同时对叶轮3叶片5数、叶片5安装角度尺寸进行合理选择，进风口1最优流线设计保证了风机内部流场涡流较少、风机压力及效率达到最高、气流噪音达到最低水平，减振垫8，使振动速度最大的电机9尾部的振动降到最低，经实践证明本实施例的风机全压系数能达到0.6、叶轮3外缘距离机壳12尺寸与叶轮3直径比值降至14％、全压系数为65％、静压为843Pa、噪音为80dB，在尺寸受限的情况下满足高压力的要求效果明显。

实施例3

请参阅图1至图4，本实用新型提供的一种实施例：一种窄壳体高压力系数变压器风机，包括机壳12、进风口1、出风口13、叶轮3、电机9。

所述机壳12为由前侧板2、与前侧板2连接的后侧板7形成的箱形壳体结构，所述机壳12内腔顶端两个直角处且在叶轮3上方分别设有圆弧形的导流板一10 和导流板二11，所述导流板一10圆弧板为210mm,圆心角度为64°，导流板二 11圆弧板为164mm,圆心角度为59°。

所述进风口1设置在机壳12前方，所述进风口1为喇叭状，可以尽量减小此处的泄露损失，保证风机足够高的效率，所述前侧板2设有用于安装所述进风口1的安装口，进风口1与安装口通过螺栓连接，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，所述进风口1与前轮盘4径向间隙控制在2mm，轴向间隙控制在3mm,出口圆弧切线夹角85°，有效减少气流泄漏，使叶轮3进口处气流顺畅，提升风机效率并降低风机气流噪声。

所述出风口13设置在机壳12底面，所述出风口13采用网板。

所述叶轮3设置在机壳12内部且在进风口1后方，所述叶轮3为离心式叶轮3，所述叶轮3包括靠近进风口1的前轮盘4、靠近机壳12背面内壁的后轮盘 6和连接前轮盘4和后轮盘6的叶片5、设在后轮盘6上且与电机9的轴承连接来驱动叶轮3旋转的轮芯，这一结构设计相当于模拟的轴流叶轮3叶片5前掠降噪的作用，同时使风机使用工况更宽；所述叶片5为圆弧叶片5，所述叶片5的安装角度为31°，叶片5数量为12片；所述叶轮3外径与机壳12侧壁的为45mm；所述后轮盘6与机壳12背面内壁的间隙为17mm。

所述电机9与机壳12背面连接且驱动叶轮3旋转，电机9为三相交流异步电机9。

本实施例对叶轮3和机壳12导流板一10、导流板二11的尺寸空间进行配置，同时对叶轮3叶片5数、叶片5安装角度尺寸进行合理选择，进风口1最优流线设计保证了风机内部流场涡流较少、风机压力及效率达到最高、气流噪音达到最低水平，经实践证明本实施例的风机全压系数能达到0.64、叶轮3外缘距离机壳12尺寸与叶轮3直径比值降至14％、全压系数为60％、静压为841Pa、噪音为84dB，在尺寸受限的情况下满足高压力的要求效果明显。

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)

1.一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，包括机壳、设置在机壳前方的进风口、设置在机壳下面的出风口、设置在机壳内部且在进风口后方的叶轮、与机壳背面连接且驱动叶轮旋转的电机，所述机壳为由前侧板、与前侧板连接的后侧板组成的箱形壳体结构，所述机壳内腔顶端两个直角处且在叶轮上方分别设有圆弧形的导流板一和导流板二。

2.根据权利要求1所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述导流板一长度为190-230mm,圆心角度为50-90度，导流板二长度为130-170mm,圆心角度为30-70度。

3.根据权利要求2所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述导流板一圆弧板为218mm,圆心角度为69度，导流板二圆弧板为158mm,圆心角度为52度。

4.根据权利要求1所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述进风口为喇叭状，所述前侧板设有用于安装所述进风口的安装口，进风口与前侧板通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述进风口与前轮盘径向间隙控制在1.5-3mm，轴向间隙控制在2-4mm,出口圆弧切线夹角80-90度。

6.根据权利要求1所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述叶轮为离心式叶轮，所述叶轮包括靠近进风口的前轮盘、靠近机壳背面内壁的后轮盘和连接前轮盘和后轮盘的叶片、设在后轮盘上且与电机的轴承连接来驱动叶轮旋转的轮芯。

7.根据权利要求6所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述叶片为圆弧叶片，叶片的安装角度为30～35°，叶片数量为10-14片。

8.根据权利要求6所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述叶轮外径与机壳侧壁的间隙为30-50mm。

9.根据权利要求6所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述后轮盘与机壳背面内壁的间隙为15-20mm。

10.根据权利要求1所述的一种窄壳体高压力系数变压器风机，其特征在于，所述电机两侧与后侧板连接处设有减振垫。

Images