环保低噪声减震交流离心风机

836 编辑：中冶有色技术网来源：东莞市美途电机科技有限公司

2024-06-13 11:27:40

权利要求书： 1.一种环保低噪声减震交流离心风机，包括蜗壳(1)和置于蜗壳内的叶轮(2)，蜗壳(1)上有轴流进风口(3)和离心出风口(4)，其特征在于，所述的蜗壳(1)上有与叶轮(2)同轴设置的中管(5)，中管的一端与蜗壳(1)连接，所述叶轮(2)上有置于中管(5)内侧的芯轴(6)，芯轴(6)的一端与叶轮(2)连接，芯轴(6)的中部与中管(5)经球体(7)铰接，芯轴(6)的另一端穿过所述中管(5)并连接有配重转子(8)；所述的中管(5)上有置于中管(5)外侧的铁芯(9)，铁芯(9)外侧缠绕有绕组(10)，所述的叶轮(2)上有环绕于铁芯(9)外围的转子(11)；配重转子(8)上有与配重转子(8)同轴设置的动磁铁(15)，蜗壳(1)上有与动磁铁(15)对应的定磁铁(16)；

轴流进风口(3)由外锥形开口的压缩风道(301)和直筒状的喉道(302)组成，所述压缩风道(301)的锥形大端朝外，喉道(302)的两端分别与压缩风道(301)的锥形小端和所述蜗壳的内部连通；所述的蜗壳(1)上有置于喉道(302)圆周外围的多个导流孔(12)，导流孔(12)的一端与喉道(302)连通，导流孔(12)的另一端与蜗壳(1)外部连通；导流孔(12)为螺旋曲线方向；压缩风道(301)的锥形内壁上圆周分布有多个螺旋槽(13)；蜗壳(1)上有置于压缩风道(301)内侧的锥形导流罩(14)，所述导流罩(14)的锥形小端朝外。

2.根据权利要求1所述的一种环保低噪声减震交流离心风机，其特征在于，叶轮(2)为轮圈(201)、轮盘(202)和若干叶片(203)组成的盘管叶轮，所述的芯轴(6)和转子(11)分别置于轮圈(201)上。

3.根据权利要求1所述的一种环保低噪声减震交流离心风机，其特征在于，蜗壳(1)上有与定磁铁(16)对应的散热鳍片(17)。

4.根据权利要求1所述的一种环保低噪声减震交流离心风机，其特征在于，蜗壳(1)上有置于轴流进风口(3)开口处的进风罩(18)。

5.根据权利要求1所述的一种环保低噪声减震交流离心风机，其特征在于，芯轴(6)的一端与叶轮(2)经轴座(19)连接。

说明书：一种环保低噪声减震交流离心风机技术领域[0001] 本发明涉及机载雷达通风散热设备，特别是一种环保低噪声减震交流离心风机。背景技术[0002] 为了满足空中警戒、侦察、测绘等需要，保障航线准确和飞行安全，雷达被广泛应用于各种类型的飞机、尤其是军用飞机的装备中；为了使机载雷达获得更广的扫描覆盖范

围和更精确的扫描结果，机载雷达工作时的功率较大，设备发热量大，需要进行及时有效的

散热，确保其温度正常，保证雷达正常工作。

[0003] 机载雷达一般采用风机设备进行风冷散热，风冷散热需要引入外界环境空气，而飞机高速飞行和机动过程中，外界空气压力进入时对风机设备的冲击震动极大，频繁的震

动势必造成风机设备内部零件的严重磨损甚至损坏，导致风机运行存在不稳定因素，不利

于散热的稳定性、持久性和安全性。

[0004] 同时，由于风机运行时叶轮的转速较快，叶片对气流的连续高速切割会产生较大的噪音，既会对周围环境产生较大影响，也不利于操作人员对周围环境的听力判断，且噪音

产生的声波振动会进一步加剧风机自身的震动。

发明内容[0005] 针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种环保低噪声减震交流离心风机，以解决现有风机噪音较大和受震动易磨损的问题。

[0006] 其解决的技术方案是：包括蜗壳和置于蜗壳内的叶轮，蜗壳上有与叶轮同轴设置的轴流进风口和置于叶轮圆周外侧的离心出风口，所述的蜗壳上有与叶轮同轴设置的中

管，中管的一端与蜗壳连接，所述叶轮上有同轴置于中管内侧的芯轴，芯轴的一端与叶轮连

接，芯轴的中部与中管经球体同轴铰接，芯轴的另一端穿过所述中管并连接有配重转子；所

述的中管上有同轴置于中管外侧的铁芯，铁芯外侧缠绕有绕组，所述的叶轮上有同轴环绕

于铁芯圆周外围的转子，所述的铁芯、绕组与转子构成内置电机，所述的叶轮、芯轴、球体、

配重转子、铁芯、绕组和转子构成防震组件，所述防震组件的重量沿球体的球心各向对称。

[0007] 本发明利用球体将芯轴与中管铰接，使得芯轴具备了各向偏转能力，在风机产生震动时，可以将震动转化为芯轴的轴线偏转，继而利用叶轮和配重转子转动时的角动量对

该偏转进行有效缓冲和抑制，使得中管等内部件承受的压力显著降低，减少了各部件间的

磨损，提高了风机的稳定性、安全性和使用寿命。

附图说明[0008] 图1为本发明的主视图。[0009] 图2为本发明的A?A剖视图。[0010] 图3为本发明中图2的B?B剖视图。[0011] 图4为本发明的轴测图。[0012] 图5为本发明的立体示意图。[0013] 图6为本发明的轴测剖视图。[0014] 图7为本发明中叶轮的立体示意图。[0015] 图8为本发明中去除蜗壳后的内部结构示意图。[0016] 图9为本发明中蜗壳的立体结构示意图。具体实施方式[0017] 以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。[0018] 由图1至图9给出，本发明包括蜗壳1和置于蜗壳内的叶轮2，蜗壳1上有与叶轮2同轴设置的轴流进风口3和置于叶轮2圆周外侧的离心出风口4，所述的蜗壳1上有与叶轮2同

轴设置的中管5，中管的一端与蜗壳1连接，所述叶轮2上有同轴置于中管5内侧的芯轴6，芯

轴6的一端与叶轮2连接，芯轴6的中部与中管5经球体7同轴铰接，芯轴6的另一端穿过所述

中管5并连接有配重转子8；所述的中管5上有同轴置于中管5外侧的铁芯9，铁芯9外侧缠绕

有绕组10，所述的叶轮2上有同轴环绕于铁芯9圆周外围的转子11，所述的铁芯9、绕组10与

转子11构成内置电机，用于驱动叶轮2转动；所述的叶轮2、芯轴6、球体7、配重转子8、铁芯9、

绕组10和转子11构成防震组件，所述防震组件的重量沿球体7的球心各向对称(至少应保证

在轴向和径向方向分别沿球体7的球心对称)。

[0019] 使用时，启动电机以驱动叶轮2转动，则配重转子8同步转动，由于防震组件的重量沿球体7的球心对称，因此，叶轮2和配重转子8转动过程中芯轴6的轴向两端保持平衡，防震

组件稳定转动而不产生旋进运动；当外界环境或风机运行问题等因素导致风机产生震动

时，芯轴6受到震动影响而沿球体7的球心产生轴向偏转，从而使配重转子8的轴向发生改

变；由于配重转子8高速转动产生的角动量使其产生抵抗自身轴向改变的抗力，故配重转子

8在该抗力作用下有保持原有轴向不变的趋势，从而大幅减弱配重转子8的轴向偏转角度，

同时对芯轴6的偏转产生良好的缓冲作用，使震动对风机内部部件的影响显著降低，达到减

震效果，有利于减少部件磨损，提高使用寿命和安全性能。

[0020] 进一步地，所述的轴流进风口3由外锥形开口的压缩风道301和直筒状的喉道302组成，所述压缩风道301的锥形大端朝外，喉道302的两端分别与压缩风道301的锥形小端和

所述蜗壳的内部连通；所述的蜗壳1上有均布置于喉道302圆周外围的多个导流孔12，导流

孔12的一端与喉道302连通，导流孔12的另一端与蜗壳1外部连通；根据努伯利原理所给出

的流体压力与流动速度之间的关系特性，当气流经轴流进风口3进入蜗壳内部时，压缩风道

301首先将气流进行压缩而使气流流速提高后进入喉道302，喉道302处的气流流速高、压力

低而产生负压，从而使得外界空气在压力差作用下经导流孔12快速进入喉道302，由此实现

进风量的增强，提高风机的整体运行效率。

[0021] 进一步地，所述的导流孔12为螺旋曲线方向，当气流经导流孔12进入喉道302时，气流沿螺旋线方向流动，使得进入喉道302内的气流产生旋转，该旋转方向与叶轮2的转动

方向一致，可以有效减少叶轮2的扇叶对气流的切割，降低气流切割产生的噪音。

[0022] 进一步地，所述的压缩风道301的锥形内壁上圆周分布有多个螺旋槽13，当气流进入压缩风道301后，螺旋槽13对气流产生引导使气流方向发生改变而产生旋转，该旋转方向

与叶轮2的转动方向一致，可以有效减少叶轮2的扇叶对气流的切割，降低气流切割产生的

噪音。

[0023] 进一步地，所述的蜗壳1上有同轴置于压缩风道301内侧的锥形导流罩14，所述导流罩14的锥形小端朝外即导流罩14与压缩风道301的锥度方向相反，导流罩14的锥形大端

置于压缩风道301锥形小端内侧，导流罩14与压缩风道301之间形成截面为梯形的环状风

道，使气流流经所述环状风道时被进一步压缩和加速，提高喉道302处的负压效果，进一步

增大进风量。

[0024] 进一步地，所述的叶轮2为轮圈201、轮盘202和若干叶片203组成的盘管叶轮，所述的芯轴6和转子11分别置于轮圈201上。

[0025] 进一步地，所述的配重转子8上有与配重转子8同轴设置的圆形动磁铁15，蜗壳1上有与动磁铁15同轴对应的圆形定磁铁16，定磁铁16对动磁铁15产生磁吸作用，使动磁铁15

始终保持向定磁铁16方向复位的趋势，当震动使芯轴6的轴向产生偏转时，需要首先克服定

磁铁16与动磁铁15之间的磁力，从而进一步提高芯轴6的稳定性，增强芯轴6的防震效果；同

时，磁铁16与动磁铁15之间的磁力可以保证风机随使用设备机动、转弯时，芯轴6保持稳定

的指向，避免芯轴6产生晃动而影响风机运行。

[0026] 进一步地，所述的蜗壳1上有与定磁铁16对应的散热鳍片17，用于对蜗壳1、配重转子8、动磁铁15和定磁铁16进行局部降温，避免定磁铁16与动磁铁15之间的相对磁感线切割

运动产生涡流效应而导致局部过热。

[0027] 进一步地，所述的蜗壳1上有置于轴流进风口3开口处的进风罩18，进风罩用于防止异物进入风机内部以保证风机的使用安全。

[0028] 进一步地，所述的芯轴6的一端与叶轮2经轴座19连接。[0029] 进一步地，所述的一种环保低噪声减震交流离心风机，其特征在于，铁芯9与绕组10之间有绝缘层20。

[0030] 本发明在现有风机框架下对内部结构进行了大幅度的改进升级，利用芯轴与中管的球铰接替代传统的轴承连接，使得芯轴具备了各向偏转能力，在风机产生不同方向的震

动时，可以将震动转化为芯轴的轴线偏转，继而利用叶轮和配重转子转动时的角动量对该

偏转进行有效缓冲和抑制，使得中管等内部件承受的压力显著降低，减少了各部件间的磨

损，提高了风机的稳定性、安全性和使用寿命。

[0031] 同时，本发明利用锥形的压缩风道对吸入的气流进行加速，同时利用喉道处产生的负压吸入更多的外界空气，以增加风机的吸气量，提高风机对空气的离心压缩效果，继而

提高风机的散热性能。

[0032] 此外，本发明基于喉道的负压吸气，将导流孔设置为螺旋弯曲状，使气流在导流孔内改变流动方向，继而使气流经多个导流孔流出后汇聚成旋转的涡流而进入蜗壳内，涡流

旋转方向与叶轮转动方向一致，可以大幅降低气流进入蜗壳时与叶轮之间的速度差，从而

减少叶轮对气流的切割，显著抑制和降低气流噪音。

[0033] 基于此，本发明进一步利用压缩风道处的螺旋槽对气流进行方向引导，使进入蜗壳的气流方向一致，同时，导流罩配合压缩风道将气流进一步压缩加速，提高喉道处的负压

效果，进一步提高了进风量，即提高了风机的散热性能。