冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種風(fēng)扇，尤其設(shè)及一種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉。
【背景技術(shù)】 陽〇〇引 目前在汽（轎）車中使用的冷卻風(fēng)扇采用的風(fēng)葉，結(jié)構(gòu)上分為帶環(huán)風(fēng)葉和不帶換 風(fēng)葉，葉型上分為直葉片和彎葉片。
[0003] 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對于汽車功能的要求越來越高，不僅追求外觀，更注重 其內(nèi)在品質(zhì)和舒適性。對汽車用冷卻風(fēng)扇而言，其風(fēng)量和噪音是主要的性能指標(biāo)，整車制造 企業(yè)往往需求在一定工況條件下，風(fēng)扇具有較高的風(fēng)量和交底的功率消耗，運(yùn)就要求風(fēng)扇 有較高的效率，同時(shí)又要求風(fēng)扇有較低的噪音。并且隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在各整車制造企業(yè) 對噪聲質(zhì)量有了更多的要求，不僅要求總體噪音低，且要求在噪音頻譜上，相鄰頻段的噪音 差值不能超過一定的限值。
[0004] 申請人曾在2009年作出風(fēng)葉的改進(jìn)并提交專利申請，其專利號為 "CN101672298A"、申請?zhí)枮?200910196660. 0"、名稱為"冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉"的發(fā)明，公開的 冷卻風(fēng)扇風(fēng)葉，由輪穀、葉片和護(hù)風(fēng)環(huán)組成一體，通過聯(lián)軸結(jié)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)組成風(fēng)扇，所述葉 片為屯片，屯片葉片不等距分布，分布角度按逆時(shí)針方向依次為52. 1。、50. 8°、51. 3°、 51.8°、50. 9°、51. 8°和51.3°，運(yùn)種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉能夠降低噪聲數(shù)值。但目前對聲質(zhì) 量有了更高要求，不僅要求總體噪聲降低，且要求在噪聲頻譜上，相鄰頻段的噪聲差值不能 超過一定的限值。該實(shí)用新型不能滿足上述要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】 陽0化]本實(shí)用新型的目的在于提供一種滿足現(xiàn)產(chǎn)品流量性能的情況下，降噪效果更好， 能降低總成噪音，改善聲質(zhì)量的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉。
[0006] 為達(dá)到W上目的，提供一種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，由八片葉片組成，八片葉片等距分 布；所述的葉片采用前彎型，葉片由11個(gè)等距截面劃分，從內(nèi)徑向外徑的彎曲角度依次為 0。，-3.4。，-5.8。，-7.4。，-8.2。，-8.1。，-6.6。，-3。，2. 6。，9. 4。，19. 2。；從內(nèi) 徑向外徑的葉片安裝角度依次為32. 83° ,28. 92。，25. 64° ,23. 12。，21. 17° ,19. 96。， 18. 57° ,17. 53° ,17. 19。，17. 16。，17. 70。；從內(nèi)徑向外徑的葉片半徑截面的弦長依次 為 66. 95mm, 69. 41mm, 71. 21mm, 71. 97mm, 72. 05mm, 72. 32mm, 73. 67mm, 75. 17mm, 78. 34mm, 83. 92mm, 88. 58mm〇
[0007] 優(yōu)選的，還包括輪穀和護(hù)風(fēng)環(huán)，輪穀、葉片和護(hù)風(fēng)環(huán)組成一體。
[0008] 本實(shí)用新型采用ACur°=常數(shù)的變環(huán)量流型，在算法中進(jìn)行推導(dǎo)級效率的表達(dá) 式時(shí)，將各項(xiàng)求出精確的解析表達(dá)式。把目標(biāo)函數(shù)化成單變量的函數(shù)。約束條件經(jīng)過化簡 和運(yùn)算，能化成葉片半徑r的函數(shù)，運(yùn)個(gè)問題就轉(zhuǎn)化成是單變量的非線性的單目標(biāo)函數(shù)的 優(yōu)化問題。彎掠葉片不僅可W提高葉片機(jī)械的抗喘振和失速的能力，并且改善機(jī)械外部氣 動(dòng)性能，低壓風(fēng)機(jī)采用前掠葉片能顯著提高風(fēng)機(jī)的外部聲學(xué)和氣動(dòng)特性。本實(shí)用新型參考 成熟低噪聲風(fēng)葉前彎曲線，根據(jù)W往的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)對現(xiàn)有風(fēng)葉優(yōu)化改型，在安裝角、弦長、葉 片數(shù)等重要參數(shù)基本不變的情況下，僅通過重新設(shè)計(jì)優(yōu)化其前彎曲線，并對優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行 試驗(yàn)測試
[0009] 本實(shí)用新型的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，通過優(yōu)化葉型改善葉頂處的流動(dòng)狀態(tài)，減小了葉 片流道中的二次滿流，消除了沿徑向葉片中部回轉(zhuǎn)面的葉片前緣分離流動(dòng)的影響，使主流 區(qū)域增大，顯著改善了葉片表面邊界層的氣流流動(dòng)狀態(tài)，損失小于常規(guī)徑向葉片，擴(kuò)大了風(fēng) 葉高效工作區(qū)間，在150~250pa靜壓下載兼顧風(fēng)葉效率值的同時(shí)噪聲相比同尺寸風(fēng)葉更 低，450mm的大直徑在550W的高功率下風(fēng)葉性能均衡，高壓頭工況噪聲性能優(yōu)勢明顯。
[0010] 本實(shí)用新型的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉由于采用了W上技術(shù)方案，具有W下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：
[0011] 1、采用前彎葉片結(jié)構(gòu)，通過適當(dāng)?shù)那皬澖嵌?，不僅提高葉片的強(qiáng)度，更起到優(yōu)化流 場并優(yōu)化噪音的作用。
[0012] 2、在葉片頂部采用了護(hù)風(fēng)圈的結(jié)構(gòu)，提高葉片強(qiáng)度，克服了在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在 離屯、力作用下徑向拉直引起的前彎角度和葉片翼型安裝角的較大變化，保證風(fēng)葉的運(yùn)行性 能不會有大的變化。同時(shí)由于護(hù)風(fēng)圈的支撐加強(qiáng)作用，克服了旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片的不規(guī)則抖動(dòng)，避 免了由于葉片抖動(dòng)而引起的異常噪聲，優(yōu)化了聲音的舒適程度。
[0013] 3、葉片設(shè)計(jì)采用了A町戶二常數(shù)的變環(huán)量流型，指數(shù)n沿半徑規(guī)律變化，優(yōu)化了流 場，提高了效率并降低噪音。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型冷卻風(fēng)扇的基本風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本實(shí)用新型中的葉片的11個(gè)截面的安裝角度和截面弦長示意圖；
[0016] 圖3為本實(shí)用新型流量性能對比實(shí)驗(yàn)圖；
[0017] 圖4為在先申請?jiān)肼曉囼?yàn)圖；
[0018] 圖5為本實(shí)用新型噪聲試驗(yàn)圖；
[0019] 其中：
[0020] 1-護(hù)風(fēng)圈 2-風(fēng)葉 3-輪穀 陽OW 4-聯(lián)軸結(jié)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0022] W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0023] 根據(jù)圖1、圖2所示的一種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，有輪穀3、葉片2護(hù)風(fēng)環(huán)1組成一體，風(fēng) 葉為整體注塑制品，葉片2在葉頂出與護(hù)風(fēng)環(huán)1連接，在葉根處與輪穀3連接，輪穀3上有聯(lián) 軸結(jié)構(gòu)4。電機(jī)軸通過連軸結(jié)構(gòu)4與風(fēng)葉連接，帶動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)輸送空氣。本實(shí)用新型中的葉 片為8片等距分布，分布角度均為45°，如圖1中Al所示。其中，葉片采用前彎型，從內(nèi)徑 向外徑等距取11個(gè)截面設(shè)計(jì)，11個(gè)截面的彎曲角度依次設(shè)計(jì)為0°，-3.4。，-5.8。，-7. 4 。，-8. 2°，-8.r，-6. 6°，-3° ,2. 6° ,9. 4° ,19. 2°，如圖 1 中A2 所示。為獲得穩(wěn)定的流 楊，且在指定的工況下能夠在最高靜壓效率下運(yùn)行，風(fēng)葉采用變換量流型，使全壓沿半徑增 加并充分利用葉頂做功，且減小葉根負(fù)荷。從內(nèi)徑向外徑的葉片安裝角度依次為32.83°， 28.92 ° ,25.64 ° ,23.12° ,21.17° ,19.96° ,18.57° ,17.53° ,17.19° ,17.16° , 17. 70。。從內(nèi)徑向外徑的葉片半徑截面的弦長依次為66. 95mm, 69. 41mm, 71.21mm， 71. 97mm，72. 05mm，72. 32mm，73. 67mm，75. 17mm，78. 34mm，83. 92mm, 88. 58mm。
[0024] 本實(shí)用新型中的葉片的主要數(shù)據(jù)如表I所示。 W對表1
[0028] 為了驗(yàn)證本實(shí)用新型的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉結(jié)構(gòu)帶來的有益效果，實(shí)用新型人對專利 號為"CN101672298A"、申請?zhí)枮?200910196660. 0"、名稱為"冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉"的實(shí)用新 型與本實(shí)用新型進(jìn)行流量性能對比試驗(yàn)，如圖3所示，其中虛線代表是本實(shí)用新型的風(fēng)葉， 實(shí)線代表在先申請的風(fēng)葉，橫坐標(biāo)代表流量，縱坐標(biāo)代表靜壓。由圖3中可見，在風(fēng)扇效率、 功率基本一致的情況下，而本實(shí)用新型的風(fēng)葉針對高靜壓200化至300Pa區(qū)域?qū)θ~型參數(shù) 進(jìn)行了優(yōu)化，該區(qū)域內(nèi)流量曲線高于在先申請的風(fēng)葉，風(fēng)葉效率相比原有風(fēng)葉高5%左右。
[0029] 本實(shí)用新型的風(fēng)葉與在先申請的風(fēng)葉進(jìn)行了噪聲對比測試，其測試方法為在風(fēng)葉 I米處設(shè)置麥克風(fēng)，麥克風(fēng)與風(fēng)葉軸屯、平齊，測試麥克風(fēng)收音，測試示意圖如下所示，其測試 結(jié)果見圖4、5,其中圖4為在先申請的風(fēng)葉，圖5本實(shí)用新型的風(fēng)葉，橫坐標(biāo)為頻率值，縱坐 標(biāo)為分貝值。本實(shí)用新型風(fēng)葉在流量性能滿足的情況下，總噪音值為79. 164地，在先申請的 總噪音值為84. 676地，噪聲性能比在先申請的風(fēng)葉更好，噪聲下降5. 5地。該優(yōu)化設(shè)及方案 具有性能好、效率高、耗功及噪聲低的優(yōu)勢。
[0030]W上已對本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不 限于所述的實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可W 作出種種的等同的變型或替換，運(yùn)些等同變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范 圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，其特征在于，由八片風(fēng)葉組成，八片葉片等距分布； 所述的葉片采用前彎型，葉片由11個(gè)等距截面劃分，從內(nèi)徑向外徑的彎曲角度依次為 0°，-3.4°，-5.8°，-7.4°，-8.2°，-8.r，-6.6°，-3°，2.6°，9.4°，19.2° ; 從內(nèi)徑向外徑的葉片安裝角度依次為32.83°，28. 92°，25. 64°，23. 12°，21. 17°， 19.96。，18. 57。，17. 53。，17.19°，17.16°，17. 70。； 從內(nèi)徑向外徑的葉片半徑截面的弦長依次為66. 95mm, 69. 41mm, 71. 21mm，71. 97mm， 72. 05mm, 72. 32mm, 73. 67mm, 75. 1 7mm, 78. 34mm, 83. 92mm, 88. 58mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，其特征在于，還包括輪轂和護(hù)風(fēng)環(huán)，輪轂、 葉片和護(hù)風(fēng)環(huán)組成一體。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)扇，尤其涉及一種冷卻風(fēng)扇的風(fēng)葉，包括葉片，其特征在于，所述的葉片為八片，八片葉片等距分布；所述的葉片采用前彎型，葉片有11個(gè)等距截面，從內(nèi)徑向外徑的彎曲角度依次為0°，-3.4°，-5.8°，-7.4°，-8.2°，-8.1°，-6.6°，-3°，2.6°，9.4°，19.2°；從內(nèi)徑向外徑的葉片安裝角度依次為32.83°，28.92°，25.64°，23.12°，21.17°，19.96°，18.57°，17.53°，17.19°，17.16°，17.70°；從內(nèi)徑向外徑的葉片半徑截面的弦長依次為66.95mm,69.41mm,71.21mm，71.97mm，72.05mm，72.32mm，73.67mm，75.17mm，78.34mm，83.92mm,88.58mm。能夠滿足現(xiàn)產(chǎn)品流量性能的情況下，降噪效果更好，能降低總成噪音，改善聲質(zhì)量。
【IPC分類】F04D29/32, F04D29/38
【公開號】CN204921474
【申請?zhí)枴緾N201520654781
【發(fā)明人】馬寶發(fā)
【申請人】上海馬陸日用友捷汽車電氣有限公司, 上海日用—友捷汽車電氣有限公司, 長春日用友捷汽車電氣有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月27日