本實用新型涉及一種地鐵風機部件,特別涉及一種地鐵風機主風扇用輪轂。
背景技術:
隨著國內交通的快速發(fā)展及各種地鐵、鐵路和公路的隧道項目建設越來越多,軸流式風機在地鐵、鐵路、公路的通風系統(tǒng)中的應用已非常廣泛;而風機輪轂的制作都是采用鋁水澆筑的方式形成輪轂鑄件。
現(xiàn)有技術中(參考圖5)風機輪轂的截面形狀大多為匚字形,在澆筑的過程中,將模具的澆筑口設置在風機輪轂輪盤的外側壁且位于軸心的位置,通過負壓將鋁水打進模具的模腔內,并使鋁水克服重力沿豎直方向向上流動從而填充整個模腔。風機輪轂的外圈上設置有風葉,使得風機輪轂的外圈是受到作用力最集中的位置,所以,風機輪轂的外圈質量對風機輪轂的整體質量起到?jīng)Q定性的影響。
由于流體要克服重量流動,又要保證風機輪轂的加工質量,現(xiàn)有技術中都是采用增加風機輪轂輪盤壁厚的方式,使得鋁水在流動的過程中更加順暢,從而確保風機輪轂的生產(chǎn)質量;現(xiàn)有技術中通過該種方式加工出來的風機輪轂重量大約有200公斤。導致風機輪轂的重量過重,無法在地鐵上進行直接安裝使用,需要對風機輪轂進行后期的車削加工,降低風機輪轂的重量。從而導致現(xiàn)有技術中風機輪轂的加工工序較為繁瑣且會對原材料造成大量的浪費。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種地鐵風機主風扇用輪轂,該種輪轂能減少后期減重的車削加工步驟并減少對原材料造成大量浪費的現(xiàn)象。
本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種地鐵風機主風扇用輪轂,包括輪盤以及圍繞于輪盤的周邊周向設置的外圈,所述的外圈沿所述輪盤的軸向延伸設置,所述的輪盤設置在靠近于所述外圈沿其軸向的中部位置,所述的輪盤與所述的外圈之間一體成型。
通過采用上述技術方案,通過將輪盤的位置在靠近于外圈軸向的中部,使得流體在通過輪盤與外圈之間的連接位置時;流體在重力的作用下朝向外圈高度較低的一端流動,使得流體慢慢溢滿后再朝向外圈高度較高的一端面移動。使得流體在流動到輪盤與外圈之間的接觸面積時,不會撞擊在外圈的側壁上,從而減少流體在撞擊過程中產(chǎn)生的應力以及氣泡,提升流體流動的順暢性,減少輪轂在鑄造過程中產(chǎn)生的鑄造缺陷,保證輪轂原有的結構強度。
且通過該種設置減少了輪盤與外圈高度較高端面之間的距離,使得流體能更加順暢的填充整個外圈,從而減少對于輪盤厚度的增加,減少后期對于輪盤進行車削加工的步驟,從而減少了原材料的使用。在實際驗證的過程中,可發(fā)現(xiàn)通過該種設置方式制造的輪轂,再能保證原有結構強度的基礎上,減少大于50公斤的原材料。
進一步設置為:所述輪盤的厚度為小于35毫米且大于20毫米,所述輪盤的外底面與所述外圈端面之間的距離為35毫米。
通過采用上述技術方案,通過將輪盤的厚度設置為20毫米到35毫米之間,減少流體在流動過程中與模腔內壁形成的流動摩擦阻力,從而在保證流體流暢性的前提下,減少了輪盤上的不必要厚度,且該種厚度能滿足風機輪轂對于結構強度的要求。通過將輪盤外底面與外圈端面之間的距離設置為35毫米的方式,降低輪盤外底面與輪盤之間形成的高度差,使得優(yōu)先流動到外圈上的流體在外圈上不會停留過多的貯存時間,減少外圈上流體進入到提前冷卻的現(xiàn)象,從而減少外圈上的流體造成冷卻不均勻的現(xiàn)象,使得外圈內部的應力分布能較為均勻,用于提升外圈的結構強度。
進一步設置為:包括位于所述輪盤軸心處的軸套部,所述的軸套部與所述輪盤的后底面之間圓弧過渡。
通過采用上述技術方案,流體從輪盤外底面的軸心位置進入到軸套部,通過圓弧過渡的方式,使得流體在軸套部端面的阻擋下能更加順暢的朝向軸套部的四周進行流動并進入到輪盤上,減少輪轂在鑄造過程中產(chǎn)生的鑄造缺陷,提升輪轂的結構強度。
進一步設置為:所述的軸套部與所述的外圈之間連接有一體成型的加強筋,所述的加強筋設置在位于所述輪盤的后底面上且與之一體連接,所述的加強筋圍繞于所述輪盤的軸心周向且間隔分布。
通過采用上述技術方案,通過加強筋的設置使得作用在外圈上的作用力能傳導向加強筋并通過加強筋進行共同承載,從而進一步提升輪轂的結構強度。并將加強筋與外圈、軸套部和輪盤之間設置為一體連接的方式,使得進入到軸套部內的流體能通過加強筋流動到輪盤以及外圈,進一步增加流體的流量與通暢性;減少鑄造缺陷的產(chǎn)生,提升輪轂的結構強度。
進一步設置為:所述的加強筋沿所述軸套部到所述外圈依次包括第一傾斜部、第二平行部以及第三傾斜部。
通過采用上述技術方案,通過第一傾斜部的設置用于過渡軸套部與第二平行部、通過第三傾斜部設置用于過渡外圈與第二平行部,增加軸套部與加強筋、外圈與加強筋之間的接觸面積,使得作用力能更加快速的傳導向加強筋,通過加強筋對作用力進行共同承載,從而提升輪轂的結構強度。且通過第一傾斜部與第三傾斜部的設置,增加流體流動的通暢性并減少流體與模腔之間形成的流動摩擦阻力,從而提升輪轂的結構強度。
進一步設置為:所述的第一傾斜部與所述的第二平行部、所述的第二平行部與所述的第三傾斜部之間均過渡有弧形面。
通過采用上述技術方案,通過弧形面的設置用于增大第一傾斜部與第二平行部、第二平行部與第三傾斜部之間的連接角度,使得流體能更加順暢的進行流動,提升輪轂的結構強度。
進一步設置為:所述的輪盤上位于相鄰兩個所述加強筋之間的位置開設有形狀為U形的安裝孔,所述安裝孔的開口端朝向所述的外圈且連通至所述外圈的內側壁。
通過采用上述技術方案,通過安裝孔的設置使得輪盤的存在不會影響葉片在外圈上的安裝位置,通過安裝孔的設置能將葉片安裝在位于外圈沿軸向的中部位置,使得輪轂能對轉動中的風葉起到更好的固定支撐作用,提升轉動中葉片的穩(wěn)定性。
進一步設置為:所述外圈的內側壁上位于相鄰兩個所述加強筋之間的位置形成一平面。
通過采用上述技術方案,通過平面的設置使得葉片與外圈在通過螺栓螺母連接時,能使螺栓或螺母更好的貼合在平面上,增大螺栓與平面或螺母與平面之間的靜摩擦力,從而使得葉片與輪轂之間能實現(xiàn)更好的固定。
進一步設置為:所述的平面與所述外圈的內側壁之間設有加強環(huán)體。
通過采用上述技術方案,輪轂的外圈上安裝有葉片,葉片在轉動過程中受到的風阻作用力通過葉片傳遞到外圈上,導致外圈上會受到持續(xù)性的較強作用力。通過加強環(huán)體的設置增加外圈的厚度,通過加強環(huán)體的結構強度對作用在外圈上的作用力進行共同承載,從而提升外圈的結構強度。
進一步設置為:所述外圈的一端面罩設有形狀為半球形的罩體,所述外圈的外側壁設有供所述的罩體卡設的環(huán)槽,所述的環(huán)槽設置在所述外圈朝向于所述輪盤后底面的端面位置。
通過采用上述技術方案,通過罩體的設置對作用在輪轂上的氣流起到導流作用,減少轉動中輪轂受到的阻力與氣流竄流的現(xiàn)象,從而提升輪轂的工作效率與穩(wěn)定性。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:通過將輪盤的設置位置移動向外圈沿軸向的中部位置,降低流體在流動過程中克服重力的做功并提升流體在從輪盤進入到外圈時的通暢性,減少輪轂產(chǎn)生的鑄造缺陷,提升輪轂的結構強度;通過加強筋的設置增加輪轂的結構強度并提升流體的流道量,使得流體的流動更加通暢,從而提升輪轂的結構強度,并將加強筋設置為第一傾斜部、第二平行部與第三傾斜部的方式,減少流體在流動過程中與模腔內壁產(chǎn)生的摩擦阻力,從而進一步提升流體的通暢性,增加輪轂的結構強度;通過安裝孔與平面的設置,使得葉片能安裝在外圈沿軸向的中部位置并增大螺母與平面之間的靜摩擦力,使得葉片能更好的安裝固定在外圈上,提升葉片與外圈之間連接處的牢固程度。
附圖說明
圖1為實施例的立體圖;
圖2為實施例中輪盤外底面的結構示意圖;
圖3為實施例中輪盤后底面的結構示意圖;
圖4為實施例流體的流動路徑示意圖;
圖5為現(xiàn)有技術中流體的流動路徑示意圖。
圖中:1、輪盤;2、外圈;3、軸套部;4、加強筋;4.1、第一傾斜部;4.2、第二平行部;4.3、第三傾斜部;5、弧形面;6、安裝孔;7、平面;8、加強環(huán)體;9、罩體;10、環(huán)槽;11、螺釘;12、螺栓孔。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
一種地鐵風機主風扇用輪轂,參考圖1和圖2,包括形狀為圓筒形的外圈2,外圈2的外側壁開設有與外圈2同軸設置的環(huán)槽10,環(huán)槽10設置在靠近于外圈2端面的位置且貫穿該端面。環(huán)槽10上罩設有形狀為半球形的罩體9,通過罩體9進行導流用于減少輪轂在轉動過程中受到的風阻;螺釘11穿過罩體9與環(huán)槽10螺紋連接,螺釘11圍繞于環(huán)槽10的軸心周向分布設置,通過螺釘11用于固定罩體9。
外圈2的內壁一體連接有同軸設置的加強環(huán)體8,加強環(huán)體8的兩端面向內凹陷設置,使得加強環(huán)體8的軸長小于外圈2的軸長,通過加強環(huán)體8用于增加外圈2的結構強度。加強環(huán)體8的內表面開設有若干平面7,平面7的數(shù)量等于葉片的安裝數(shù)量;若干平面7圍繞于加強環(huán)體8的軸心周向分布設置且相鄰兩個平面7之間圓弧過渡。平面7上均開設有貫穿外圈2外側壁的螺栓孔12,使得與螺栓螺紋連接的螺母能抵觸在平面7上,增加螺母與平面7之間的靜摩擦力。
參考圖2和圖3,加強環(huán)體8內部同軸設有輪盤1,輪盤1的軸心處同軸且一體設置有軸套部3,軸套部3與輪盤1的后底面之間圓弧過渡;當流體從輪盤1的外底面打進軸套部3時,通過圓弧過渡增加流體流向輪盤1的通暢性與流動速度;輪盤1的厚度優(yōu)選為35毫米。輪盤1的周邊與加強環(huán)體8位于平面7的一側壁一體連接,輪盤1的外底面與外圈2端面朝向輪盤1外底面之間的距離為32毫米。
參考圖3,軸套部3側壁與相鄰兩平面7之間圓弧過渡位置均連接有加強筋4,加強筋4設置在輪盤1的后底面上,通過加強筋4用于增加外圈2與輪盤1之間的結構強度;加強筋4與軸套部3、輪盤1和加強環(huán)體8之間均一體連接,使得流體可通過加強筋4朝向輪盤1以及外圈2流通,提升流體的通暢性。加強筋4從軸套部3到加強環(huán)體8依次包括第一傾斜部4.1、第二平行部4.2與第三傾斜部4.3,通過第一傾斜部4.1與第三傾斜部4.3用于增加加強筋4與軸套部3與加強環(huán)體8之間的接觸面積,實現(xiàn)結構強度的更好加強。第一傾斜部4.1與第二平行部4.2、第二平行部4.2與第三傾斜部4.3之間均過渡有弧形面5,用于提升流體的順暢性;第二平行部4.2與輪盤1后底面平行設置。
輪盤1上位于相鄰兩個加強筋4之間的位置均開設有貫穿輪盤1且形狀為U字形的安裝孔6,安裝孔6的端面抵觸在平面7上,使得葉片能安裝在外圈2外側壁沿軸向的中部位置,從而提升葉片運轉的穩(wěn)定性與結構強度。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。