[实用新型]一种具有外转子碳纤维离心叶轮的冷却风机

说明书

本实用新型提供一种具有外转子碳纤维离心叶轮的冷却风机，其包括碳纤维离心叶轮、玻璃纤维进风道、外转子电机及铝合金机壳等组成，外转子碳纤维离心叶轮及机车空调用的轻量化冷却风机，所述的碳纤维离心叶轮和外转子电机通过螺栓联结，形成了外转子碳纤维离心叶轮；所述的外转子电机的定子通过螺栓安装于铝合金机壳的后侧板上；所述的玻璃纤维进风道安装于铝合金机壳和碳纤维离心叶轮之间，主要用于导流作用，在使用时，本实用新型实现了外转子碳纤维离心叶轮，玻璃钢进风道等的设计，外转子电机的负载小和可靠性高，机车空调风机的整机质量轻，流体效率高，安装检修方便等的优点。

技术领域

本实用新型涉及通风冷却设备技术领域，尤其涉及一种具有外转子碳纤维离心叶轮的冷却风机。

背景技术

空调是用于轨道交通机车调节空气性能，是轨道交通交流传动机车的关键设备之一。空调工作时，它的内部将产生大量的热量，为了防止空调过热损坏，保证交流电力机车的正常运行，需要采用风机系统给空调强迫散热，离心风机是空调系统中不可缺少的关键部件。另外，随着轨道交通节能降耗和可靠性的要求越来越高，对其装备轻量化及可靠性的要求越来越高。对空调离心风机的轻量化设计技术主要有三种方法，第一是对结构进行优化设计，目前空调离心风机均采用的薄壁结构，且轨道交通装备对振动及可靠性的要求非常高，因此在现有空调离心风机下，结构的优化空间较小；第二是采用强度比高的纤维复合材料代替原有的金属材料。目前，机车空调离心风机采用铝合金叶轮和钢材机壳组成，对于风机的轻量化设计，叶轮减重至关重要，叶轮越轻，不但可以实现叶轮本身的轻量化，而且可以减少风机的负荷，降低风机的振动，提高风机轴承等关键部件的可靠性；另外现有的外转子电机的侧面引线方式，侧面引线将电源线在机壳内部通过铁丝固定，容易与旋转叶轮干涉，安全性差，而且维护检修不便等。

实用新型内容

本实用新型目的在现有的铝合金外转子离心叶轮的基础上，设计了一种高强度比的碳纤维复合材料外转子离心叶轮，集成于外转子电机，采用后端引线方式，用于具有高性能的电力机车空调散热的轻量化离心风机中，满足电力机车轻量化结构设计要求，并可有效地提升风机的可靠性和安全性。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有外转子碳纤维离心叶轮的冷却风机，其特征在于，包括离心叶轮、进风道、外转子电机及机壳组合形成了系统集成机车空调用的轻量化冷却风机，所述的碳纤维离心叶轮和外转子电机通过第一紧固件连接，形成了外转子碳纤维离心叶轮；所述的外转子电机的定子通过第二紧固件安装于机壳的后侧板上；所述的机壳包括法兰板、安装板、出口侧板、蜗壳板、弧形板、前侧板、内挡板、后侧板等；所述的进风道安装于机壳和离心叶轮之间，用于导流作用。

进一步地，离心叶轮为碳纤维离心叶轮、进风道为玻璃纤维进风道、机壳为铝合金机壳。

进一步地，所述的离心叶轮由前轮盘、叶片和后轮盘连接而成，所述的前轮盘、叶片和后轮盘-采用T300碳纤维±45°预浸料布材料制造，纤维层的厚度为0.2～0.4mm，前轮盘和叶片的厚度为2～3mm，后轮盘的厚度为2～4mm。

进一步地，前轮盘设有导流结构，以提高风机效率。

进一步地，所述的进风道厚度为2～3mm，采用270g玻璃纤维±45°预浸料布材料制造，纤维层的厚度为0.2～0.4mm。

进一步地，所述的离心叶轮的叶片上下边缘处均设计有第一凸台和第二凸台，所述的前轮盘和后轮盘上开设有与叶片的第一凸台和第二凸台适配的槽口，叶片通过第一凸台和第二凸台装配进前轮盘和后轮盘的槽口中实现离心叶轮整体稳定组装。

进一步地，所述的叶片的进口角度B1为20°～24°、出口角度B2为34°～ 37°；叶片进口宽度c为78～85mm、出口宽度d为55～65mm；前轮盘设有导流结构，半径R为7～10mm，宽度h为10-15mm。