动车组发动机用冷却风扇的制作方法
动车组发动机用冷却风扇的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种动车组发动机用冷却风扇，本发明采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行了气动设计，本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件，叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。本发明风机和同类型进口风机相比，性能得到较大改善，在外形尺寸不变，转速降低25.5％的条件下，全压提高11.8％。
【专利说明】动车组发动机用冷却风扇
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械与控制领域，特别涉及一种动车组发动机用冷却风扇。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路电气化线路建设的发展及列车运行速度的提高，动车组逐步成为我国的主要牵引动力和运输工具。动车组是一种动力分散技术，运行时不仅靠机车带动，车厢本身也具有动力，可以达到高速的效果。由于动车组具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点，受到国内外市场的青睐。动车组发动机用冷却通风机是动车组中的重要部件，一般每台动车组配有四台牵引式离心冷却通风机和两台复合式轴流冷却通风机。动车组冷却风机要求其风量大、压头高、重量轻、噪音低、受车厢结构形状、进出口管道及运营状况的影响，占用空间小。以上要求限定了动车组的冷却风机是单级、大流量、高压比等，这一系列的设计困难使得目前动车组冷却风机主要都依懒进口，解决这一问题，实现动车组冷却风机的国产化设计意义重大。
[0003]在专利CN 101317010 A中公开了及一个用于机动车的冷却通风机，具有一个通风机叶轮和具有一个无电刷的通风电机以驱动该通风机叶轮，其中该通风机电机具有一个内转子。在已知的具有内转子的无电刷通风机电机中不仅包含了转子和定子，而且包含了位于前与后轴承盖之间壳体中的电机电子装置。该通风机叶轮被配置在壳体的外部并且通过驱动轴与通风机电机连接。其中该驱动轴被导引在壳体的前与后轴承盖中。但是该发明的缺点在于在大流量工作点运行效率低和能耗大的缺陷，且造价较高。
【发明内容】
[0004]针对以上情况，本发明采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行了气动设计，本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件，叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
[0005]本发明在提供大冷却风量的同时还具有很高的全压，由于受到机车内空间和舒适度的限制，本发明满足占用空间小、噪声低等要求；在提高冷却通风机整体气动性能的同时还要保证运行的高可靠性。本发明在提供高全压大流量的情况下，克服传统通风机在大流量工作点运行效率低和能耗大的缺陷，进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低其消耗的功率在机车辅助功率中占有的比例，提高机车整体的运行效率。本发明风机和同类型进口风机相比，性能得到较大改善，在外形尺寸不变，转速降低25.5%的条件下，全压提闻11.8*%。
【具体实施方式】
[0006]本发明涉及一种新型高全压大流量斜轮盘前向多翼叶轮离心冷却通风机，本设计采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行气动设计，完成三维实体建模，并利用NUMECA软件对叶轮内部流场进行三维数值模拟，比选、确定最优叶轮内部压力速度分布方案。本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件。
[0007](I)叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；
[0008](2)轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；
[0009](3)叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
【权利要求】
1.一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失。
2.根据权利要求1所述的一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声。
3.根据权利要求1所述的一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
【文档编号】F04D29/66GK104131996SQ201310161106
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月3日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】沈玉婷 申请人:沈玉婷
【专利摘要】本发明提供一种动车组发动机用冷却风扇，本发明采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行了气动设计，本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件，叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。本发明风机和同类型进口风机相比，性能得到较大改善，在外形尺寸不变，转速降低25.5％的条件下，全压提高11.8％。
【专利说明】动车组发动机用冷却风扇
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械与控制领域，特别涉及一种动车组发动机用冷却风扇。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路电气化线路建设的发展及列车运行速度的提高，动车组逐步成为我国的主要牵引动力和运输工具。动车组是一种动力分散技术，运行时不仅靠机车带动，车厢本身也具有动力，可以达到高速的效果。由于动车组具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点，受到国内外市场的青睐。动车组发动机用冷却通风机是动车组中的重要部件，一般每台动车组配有四台牵引式离心冷却通风机和两台复合式轴流冷却通风机。动车组冷却风机要求其风量大、压头高、重量轻、噪音低、受车厢结构形状、进出口管道及运营状况的影响，占用空间小。以上要求限定了动车组的冷却风机是单级、大流量、高压比等，这一系列的设计困难使得目前动车组冷却风机主要都依懒进口，解决这一问题，实现动车组冷却风机的国产化设计意义重大。
[0003]在专利CN 101317010 A中公开了及一个用于机动车的冷却通风机，具有一个通风机叶轮和具有一个无电刷的通风电机以驱动该通风机叶轮，其中该通风机电机具有一个内转子。在已知的具有内转子的无电刷通风机电机中不仅包含了转子和定子，而且包含了位于前与后轴承盖之间壳体中的电机电子装置。该通风机叶轮被配置在壳体的外部并且通过驱动轴与通风机电机连接。其中该驱动轴被导引在壳体的前与后轴承盖中。但是该发明的缺点在于在大流量工作点运行效率低和能耗大的缺陷，且造价较高。
【发明内容】
[0004]针对以上情况，本发明采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行了气动设计，本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件，叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
[0005]本发明在提供大冷却风量的同时还具有很高的全压，由于受到机车内空间和舒适度的限制，本发明满足占用空间小、噪声低等要求；在提高冷却通风机整体气动性能的同时还要保证运行的高可靠性。本发明在提供高全压大流量的情况下，克服传统通风机在大流量工作点运行效率低和能耗大的缺陷，进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低其消耗的功率在机车辅助功率中占有的比例，提高机车整体的运行效率。本发明风机和同类型进口风机相比，性能得到较大改善，在外形尺寸不变，转速降低25.5%的条件下，全压提闻11.8*%。
【具体实施方式】
[0006]本发明涉及一种新型高全压大流量斜轮盘前向多翼叶轮离心冷却通风机，本设计采用传统一维热力设计和三维数值模拟相结合的方法，对动车组发动机用离心冷却通风机叶轮进行气动设计，完成三维实体建模，并利用NUMECA软件对叶轮内部流场进行三维数值模拟，比选、确定最优叶轮内部压力速度分布方案。本发明主要由叶轮和机壳组成，叶轮是离心通风机的主要部件。
[0007](I)叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；
[0008](2)轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；
[0009](3)叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
【权利要求】
1.一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:叶轮采用斜轮盘，兼顾了大流量和高全压的要求，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失。
2.根据权利要求1所述的一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声。
3.根据权利要求1所述的一种动车组发动机用冷却风扇，其特征在于:叶片长度的增加等同于增大单个叶片的有效做功面积，使叶片数有所减少，叶栅稠密度减小，从而降低了叶轮的加工难度。
【文档编号】F04D29/66GK104131996SQ201310161106
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月3日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】沈玉婷 申请人:沈玉婷
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