一种多级并联离心风机装置的制作方法

本申请属于流体机械，特别涉及一种模块化的多级离心风机驱动系统，主要应用于车辆空调、工业通风及需要高风压大风量的流体输送场合。

背景技术：

1、在客车空调系统中，离心风机是核心送风部件，其性能直接关系到客舱内的空气流通、温度均匀性和乘坐舒适性。随着客车向大型化、高档化发展，对空调系统的风量和风压要求不断提高。为了满足大风量和高风压的双重需求，传统的客车空调风机通常采用以下几种技术方案：

2、第一种方案为多电机独立驱动方案，该方式采用两个或四个独立的离心风机，每个风机配备独立的电机和蜗壳。这种方案布局虽然灵活，控制简单。但该方案缺点明显，其一，总功耗高，多个电机同时工作，不利于节能环保，特别是在新能源客车中影响续航里程；其二，多个电机和相应的风管、电缆占据大量空间，不利于空调箱体的紧凑化设计，影响车内空间利用率；其三，多个电机同时工作产生的振动和噪声叠加，严重影响 nvh（噪声、振动与声振粗糙度）性能，降低乘坐舒适性；其多套电控系统增加了故障点，维护工作量大，维护成本高。

3、第二种方案为长轴多叶轮串联方案，该方式采用一根长传动轴，由一个电机驱动，轴上串联安装多个离心叶轮。此方案减少了电机数量，在一定程度上虽然降低了成本和重量。但该方案缺点同样明显，其一，长轴系统对轴的加工精度要求极高，需要达到it6级精度，动平衡要求严格，制造难度大，成本昂贵；其二，对轴承座的同心度要求极高，现场装配困难，需要专业的激光对中设备，安装成本高；其三，长轴在温度变化时会产生热变形，导致轴系几何精度变化，引起振动增大；其四，安装不同心度、轴的热变形等问题会导致运行过程中振动大、噪音高，且存在轴系磨损甚至断裂的风险，影响系统可靠性和使用寿命。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本申请的实施例提供一种多级并联离心风机装置，以解决上述技术问题。

2、本申请的实施例提供一种多级并联离心风机装置，包括：中央驱动电机，所述中央驱动电机包括左输出轴和右输出轴；主机模块单元，所述主机模块单元包括主机叶轮和主机蜗壳，其中所述主机叶轮包括左主机叶轮和右主机叶轮，所述左主机叶轮和所述右主机叶轮分别连接于所述左输出轴和右输出轴上；所述主机蜗壳包括左主机蜗壳和右主机蜗壳，所述左主机蜗壳和所述右主机蜗壳分别包围所述左主机叶轮和右主机叶轮，并与所述中央驱动电机的壳体固定连接；从机模块单元，所述从机模块单元包括从机叶轮和从机蜗壳，所述从机叶轮包括左从机叶轮和右从机叶轮；所述从机蜗壳包括左从机蜗壳和右从机蜗壳，所述从机蜗壳和所述从机叶轮布置在所述主机叶轮单元的外侧；传动单元，所述传动单元连接所述左主机叶轮与左从机叶轮，以及连接所述右主机叶轮与右从机叶轮，用于将所述主机叶轮的旋转扭矩传递至所述从机叶轮，从而实现由所述中央驱动电机同步驱动所述左主机叶轮、所述左从机叶轮、所述右主机叶轮、所述右从机叶轮运转；其中，所述传动单元为柔性传动单元、刚性传动单元或磁力耦合传动单元中的一种。

3、在一些实施例中，述传动单元为柔性传动单元时，所述柔性传动单元包括传动柱和橡胶柱，所述传动柱设置在所述主机叶轮和所述从机叶轮上，所述橡胶柱的两端设有盲孔，所述橡胶柱通过所述盲孔分别套接在所述主机叶轮上的传动柱和所述从机叶轮上的传动柱上。

4、在一些实施例中，所述传动单元为刚性传动单元，其为一根刚性传动轴，所述传动轴的一端通过联轴器与所述主机叶轮的中心轴连接，另一端通过联轴器与所述从机叶轮的中心轴连接。

5、在一些实施例中，所述传动单元为磁力耦合传动单元时，所述磁力耦合传动单元包括固定于所述主机叶轮背盘上的主机永磁体、以及固定于所述从机叶轮背盘上的从机永磁体；所述主机永磁体与所述从机永磁体之间留有气隙，通过磁场相互作用实现非接触式的扭矩传递。

6、在一些实施例中，所述从机蜗壳通过独立的支撑结构与安装支架连接，使得从机叶轮的旋转中心与电机输出轴的旋转中心近似对正，允许存在微小的安装偏差。

7、在一些实施例中，所述从机叶轮的轴向长度是所述主机叶轮的轴向长度的1-3倍。

8、在一些实施例中，所述中央驱动电机的直径和所述主机叶轮的直径比例为（0.5~1.2）：1。

9、在一些实施例中，所述中央驱动电机的轴向高度和所述主机叶轮的轴向长度的比小于或等于1/2。

10、在一些实施例中，所述柔性传动单元允许的同轴度最大偏差为3mm，角度最大偏差为8度。

11、在一些实施例中，所述磁力耦合传动单元允许的同轴度最大偏差为3mm，角度最大偏差为8度。

12、在一些实施例中，所述传动单元为柔性传动单元时，磁力耦合组件的极对数为2n。

13、在一些实施例中，所述磁力耦合组件的极对数为4极、6极、8极或者10极。

14、在一些实施例中，所述中央驱动电机为永磁同步电机，功率密度≥0.4kw/kg。

15、在一些实施例中，所述离心风机装置单位重量输出的风量≥900m3/h。

16、本申请提供的多级并联离心风机组合，通过“中心主机+侧置从机”的核心布局，并配套提供柔性、刚性、磁力三种典型的传动方案，形成了完整的技术体系。其中，以橡胶柱为代表的柔性传动方案在成本、性能和可靠性之间取得了最佳平衡，是用于客车空调的首选方案；刚性传动方案适用于高刚度需求的场合；而磁力传动方案则为高可靠性、无维护需求的应用场景提供了顶级解决方案。

17、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请公开。

1.一种多级并联离心风机装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述传动单元为柔性传动单元时，所述柔性传动单元包括传动柱和橡胶柱，所述传动柱设置在所述主机叶轮和所述从机叶轮上，所述橡胶柱的两端设有盲孔，所述橡胶柱通过所述盲孔分别套接在所述主机叶轮上的传动柱和所述从机叶轮上的传动柱上。

3.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述传动单元为刚性传动单元，其为一根刚性传动轴，所述传动轴的一端通过联轴器与所述主机叶轮的中心轴连接，另一端通过联轴器与所述从机叶轮的中心轴连接。

4.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述传动单元为磁力耦合传动单元时，所述磁力耦合传动单元包括固定于所述主机叶轮背盘上的主机永磁体、以及固定于所述从机叶轮背盘上的从机永磁体；所述主机永磁体与所述从机永磁体之间留有气隙，通过磁场相互作用实现非接触式的扭矩传递。

5.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述从机蜗壳通过独立的支撑结构与安装支架连接，使得从机叶轮的旋转中心与电机输出轴的旋转中心近似对正，允许存在微小的安装偏差。

6.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述从机叶轮的轴向长度是所述主机叶轮的轴向长度的1-3倍。

7.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述中央驱动电机的直径和所述主机叶轮的直径比例为（0.5~1.2）：1。

8.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述中央驱动电机的轴向高度和所述主机叶轮的轴向长度的比小于或等于1/2。

9.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述柔性传动单元允许的同轴度最大偏差为3mm，角度最大偏差为8度。

10.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述磁力耦合传动单元允许的同轴度最大偏差为3mm，角度最大偏差为8度。

11.根据权利要求4所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述传动单元为柔性传动单元时，磁力耦合组件的极对数为2n。

12.根据权利要求11所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述磁力耦合组件的极对数为4极、6极、8极或者10极。

13.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述中央驱动电机为永磁同步电机，功率密度≥0.4kw/kg。

14.根据权利要求1所述的多级并联离心风机装置，其特征在于，所述离心风机装置单位重量输出的风量≥900m3/h。