一种用于汽车发电机叶轮结构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车发电机结构技术领域，具体地指一种用于汽车发电机叶轮结构。


背景技术：

2.随着不可再生资源的日益消耗，特别是石油资源的消耗，低排放汽车将成为新世纪前几十年汽车发展的主流。为了响应国家油耗法规和排放法规,低排放、输出功率高的汽车应运而生。目前，用于汽车的发电机效率低、功耗高、噪音大，这不利于低排放汽车的发展。在汽车发电机的噪声中，通风噪声占主要地位；通风噪声与风扇的形状、粗糙度、不平衡量及气流的风道截面的变化和风道形状有关。当前有专利号为“cn109058158a”的名为“发电机护风装置及柴油发动机”的中国发明专利，该专利介绍了一种柴油发电机，该柴油发电机的叶轮结构包括轮毂和被构造为吸风螺旋式结构的多个螺旋叶片，每个螺旋叶片与轮毂相连接，多个螺旋叶片布置在叶轮保护装置中，并且其中，以发电机转动轴的轴向切面为投影面，将螺旋叶片以转动轴中心为原点展开投影在投影面上，螺旋叶片的投影高度和投影面积均正比例增加，且螺旋叶片的线速度正比例增大。该专利介绍的这种叶轮结构能够使风量集中，发电效率提高，但是从该专利中的附图来看，该叶轮结构采用的是均匀叶片结构，即叶片沿轴向远离叶轮的一端时平直端面，这种均匀结构的叶片虽然制造成本较为低廉，但是在使用中发现，由于均匀叶片在旋转过程中会引起有规律的压力扰动，叶片会周期性地打击空气质点导致叶轮叶片产生振动，会出现很大的噪声，而且这种振动还会造成叶片叶轮的损坏，严重影响发电机的使用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于汽车发电机叶轮结构。
4.本实用新型的技术方案为：一种用于汽车发电机叶轮结构，包括，
5.叶轮底板，所述叶轮底板为环状结构，叶轮底板中间开设有供发电机中心轴穿过的通孔；
6.多个叶片，所述多个叶片以叶轮底板轴线为中心沿叶轮底板周向等距均匀间隔排列；
7.所述叶片为固定在叶轮底板背向发电机转子线圈一侧的弧形片状结构，多个叶片围绕叶轮底板轴线呈螺旋状分布，叶片靠近叶轮底板圆心的一端与叶片远离叶轮底板圆心的一端在叶轮底板轴向上不等高。
8.进一步的所述叶片包括，
9.中心部，所述中心部为叶片接近叶轮底板圆心的片体部分；
10.边缘部，所述边缘部为叶片接近叶轮底板圆周的片体部分；
11.所述中心部低于边缘部，使叶片沿叶轮底板轴向且远离叶轮底板的一端为不均匀
的端面结构。
12.进一步的所述叶片还包括，
13.衔接部，所述衔接部是叶片上衔接中心部和边缘部的片体部分；
14.所述衔接部沿叶轮底板轴向远离叶轮底板的一侧为倾斜坡面结构。
15.进一步的还包括，
16.底座，所述底座固定在叶轮底板背向发电机转子线圈一侧，底座是连接叶轮底板的一端大于连接叶片的一端、靠近叶轮底板圆心的一端小于靠近叶轮底板边缘的一端的锥形块状结构，底座沿叶片旋转方向的两侧是与叶片两侧片体圆弧过渡的弧面结构。
17.进一步的所述底座沿叶片旋转方向的进风侧的圆弧过渡面的弧度大于背风侧的圆弧过渡面的弧度。
18.进一步的所述叶片为靠近叶轮底板一端大、远离叶轮底板一端小的锥形片体结构。
19.进一步的所述叶轮底板上设置有17片叶片。
20.进一步的所述叶轮底板上设置有，
21.多组定位板，所述定位板用于插入到发电机转子线圈中相邻两个线圈之间限制叶轮底板与发电机转子线圈绕轴线的相对转动；
22.每组定位板包括两块间隔布置成v型分布以此来贴合相邻线圈的定位板。
23.进一步的所述叶轮底板上还设置有，
24.叶轮轴承卡槽，所述叶轮轴承卡槽是沿叶轮底板轴向向背离叶片一侧凸起的环状凸台结构，用于卡接发电机中心轴限制发电机中心轴与叶轮底板之间产生轴向转动和径向位移。
25.进一步的所述叶轮底板上还设置有，
26.若干铜线卡槽，所述铜线卡槽是安装在叶轮底板背向叶片一面的沿叶轮底板径向布置的卡槽结构，所述铜线卡槽用于卡接发电机转子线圈的铜线接头限制铜线接头在转动过程的晃动。
27.本实用新型的优点有：1、本实用新型通过将叶轮底板上的叶片设计为不均匀的结构，即叶片沿叶轮底板轴向远离叶轮底板的一端不是平直结构，这样的不均匀结构不会在转动过程中产生规律性的压力扰动，自然也不会因为周期性的打击空气止点导致叶轮叶片产生的振动，大幅度降低了叶轮叶片旋转过程中的噪声，延长了叶轮叶片的使用寿命，具有极大的推广价值；
28.2、本实用新型的叶片包括中心部和边缘部，中心部沿叶轮底板轴向的高度小于边缘部沿叶轮底板轴向的高度，形成高低不平的错落式结构，即形成不均匀的模式，避免出现周期性的规律的压力扰动，且结构简单，制备方便；
29.3、本实用新型在中心部和边缘部之间设置衔接部，衔接部衔接中心部和边缘部，使两者平滑过渡，避免在叶片沿叶轮底板轴向的远端一侧形成尖锐端面，不至于出现大的空气扰动，边缘端部平滑能够进一步减少规律性的压力扰动；
30.4、本实用新型在叶片的底部设置底座，底座两侧与叶片两侧平滑过渡，不会出现尖锐部分，不管迎风侧还是背风侧都不会引起非正常的扰动，平滑过渡进一步降低了噪声；
31.5、本实用新型的底座迎风侧圆弧弧度大于背风侧圆弧弧度，提高了叶片受力结构
强度，增强了整个叶轮叶片结构在旋转过程中的稳定性；
32.6、本实用新型将叶片设计一端大一端小的锥形结构，方便在制造过程中脱模；
33.7、本实用新型一共有17片叶片，采用奇数叶片，防止叶片与通风窗口产生谐振；
34.8、本实用新型通过定位板限制发电机转子线圈和叶轮底板产生相对位移，提高了发电机转子线圈和叶轮底板的连接稳定性，避免在转动过程中两者产生晃动而出现噪声；
35.9、本实用新型在叶轮底板上设置了叶轮轴承卡槽，通过叶轮轴承卡槽卡接发电机中心轴，避免发电机中心轴在转动过程中的晃动而产生的噪声；
36.10、本实用新型在叶轮底板上安装有铜线卡槽，铜线卡槽可以对铜线接头进行限位，避免在旋转过程中铜线接头甩动产生的噪声。
37.本实用新型结构简单，制备方便，能够大幅度降低发电机叶轮叶片在旋转过程中产生的噪声，提高了叶轮叶片的使用寿命，具有极大的推广价值。
附图说明
38.图1：本实用新型的叶轮结构的轴视图；
39.图2：本实用新型的叶轮底板叶片侧结构示意图；
40.图3：本实用新型的叶轮底板发电机转子线圈侧结构示意图；
41.图4：本实用新型的叶片规格结构示意图一；
42.图5：本实用新型的叶片规格结构示意图二；
43.其中：1—叶轮底板；2—通孔；3—中心部；4—边缘部；5—衔接部；6—底座；7—定位板；8—叶轮轴承卡槽；9—铜线卡槽；10—发电机转子线圈；11—发电机中心轴；12—铜线接头。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
48.如图1～5所示，本实施例涉及到一种用于汽车发电机叶轮结构，具体的包括叶轮底板1，叶轮底板1是圆形的环状结构，叶轮底板1中间开设有供发电机中心轴穿过的通孔2，安装时发电机中心轴11穿过通孔2与叶轮底板1连接为一体。本实施例为了避免叶轮底板1
与发电机转子线圈10在旋转过程中产生碰撞而产生噪声，本实施例在叶轮底板1轴向一侧设置有多个固定结构。
49.如图1～3所示，为本实施例叶轮底板1轴向侧部的结构示意图，叶轮底板1轴向侧部在通孔2的位置设置有叶轮轴承卡槽8，叶轮轴承卡槽8是沿叶轮底板1轴向向背离叶片一侧凸起的环状凸台结构，用于卡接发电机中心轴11限制发电机中心轴11与叶轮底板1之间产生轴向转动和径向位移。
50.叶轮底板1轴向侧部还设置有若干个铜线卡槽9，铜线卡槽9是沿轴向凸起于叶轮底板1表面的块状结构，块状结构上开设有沿径向布置的凹槽，当安装时，发电机转子线圈10上的铜线接头12卡接在凹槽内，限制铜线接头12的晃动，因为叶轮底板1主要是绕轴线的转动，因此凹槽能够限制铜线接头12在绕轴线转动的方向与叶轮底板1产生的相对位移，避免铜线接头12的甩动产生碰撞。发电机转子线圈10引出来的铜线接头12只有两根，因此本实施例的铜线卡槽9只有两根，分置于通孔2的两侧。
51.叶轮底板1的轴向侧部还设置有定位板7，定位板7有多组，每组定位板7包括两块间隔布置成v型分布以此来贴合相邻线圈的定位板7，定位板7用于插入到发电机转子线圈10中相邻两个线圈之间限制叶轮底板1与发电机转子线圈10绕叶轮底板1轴线的相对转动，如图1所示，本实施例的发电机转子线圈10有7个凹槽部分，其中两个凹槽部分对应铜线接头12，因此有五个凹槽部分需要通过定位板7进行限位，因此本实施例在叶轮底板1的轴向侧部设置有五组定位板7。定位板7本身为沿轴向凸起于叶轮底板1轴向表面的板状结构，贴合在凹槽部分的侧部。
52.如图2所示，本实施例的叶轮底板1轴向另一侧设置有叶片，本实施例的叶轮底板1上设置有17片叶片，采用奇数叶片，防止叶片与通风窗口产生谐振。本实施例的叶片包括设置于叶轮底板1轴向相对于发电机转子线圈10一侧的底座6和叶片片体部分。叶片的片体部分固定在底座6上。
53.如图2所示，本实施例的叶片为弧形的片状结构，叶片远离叶轮底板1圆心的一端与叶轮底板1圆心的连线以及同该端点的切线的夹角即安放角为127
°
(如图4所示中的a1)，叶片靠近叶轮底板1圆心的一端与叶轮底板1圆心的连线同叶片远离叶轮底板1圆心的一端与叶轮底板1圆心的连线之间的夹角为37
°
(如图4所示中的a2)，叶片弧度半径为47mm(如图4所示中的r1)，叶片弧度圆心与叶轮底板1圆心的间距为29.6mm和5.7mm(如图4所示中的l1和l2)，叶片的弧长为29.5mm(如图4所示中的l)。为了方便脱模，所述叶片为靠近叶轮底板一端大、远离叶轮底板一端小的片体结构，叶片沿旋转方向的两侧为坡度是1.5
°
(如图5所示的a3)的倾斜坡面。
54.具体的多个叶片以叶轮底板1轴线为中心沿叶轮底板1周向等距均匀间隔排列，多个叶片围绕叶轮底板轴线呈螺旋状分布，叶片靠近叶轮底板1圆心的一端与叶片远离叶轮底板1圆心的一端在叶轮底板1轴向上不等高。如图2所示，叶片包括，接近叶轮底板1圆心的中心部3、接近叶轮底板1圆周的边缘部4和衔接中心部3和边缘部4的衔接部5，中心部3低于边缘部4，使叶片沿叶轮底板1轴向且远离叶轮底板1的一端为不均匀的端面结构，衔接部5沿叶轮底板1轴向远离叶轮底板1的一侧为倾斜坡面结构。叶片接近叶轮底板1圆周边缘的一端与圆周边缘重合。
55.如图2所示，底座6固定在叶轮底板1背向发电机转子线圈10一侧，底座6是连接叶
轮底板1的一端大于连接叶片的一端、靠近叶轮底板1圆心的一端小于靠近叶轮底板1边缘的一端的锥形块状结构，底座6根据叶片的结构进行相应的设计调整，靠近叶轮底板1圆周边缘的叶片较大，因此底座6接近叶轮底板1圆周边缘的部分设计的更大，结构稳定性更好。如图5所示，底座6沿叶片旋转方向的进风侧的圆弧过渡面的弧度大于背风侧的圆弧过渡面的弧度。底座沿叶片旋转方向的进风侧的圆弧过渡面的进风侧角度为3
°
(如图5所示的r2)，底座沿叶片旋转方向的背风侧的圆弧过渡面的背风侧角度为1.5
°
(如图5所示的r3)。
56.本实施例的叶片高度是如图5所示的h2，叶片高度h2低于发电机叶轮罩盖5mm，避免叶轮转动时摩擦叶轮罩盖，底座6和叶片片体沿叶轮底板1轴向方向的高度，包括底座6沿叶轮底板1轴向的高度h1，为14.8mm。本实施例的叶轮底板1和多片叶片采用聚酰胺-66酯 玻璃纤维材料，相比同等的金属叶片，降噪声效果较好，可使噪声降低3db～7db；叶轮底板1和多片叶片采用树脂注塑成形，表面光滑，减少空气质点与叶轮叶片的表面摩擦，增大风量，减少噪声。
57.安装时，将发电机中心轴11穿过通孔2，使发动机中心轴11卡接在叶轮轴承卡槽8上，将定位板7插入到发电机转子线圈10中，将铜线接头12卡接在铜线卡槽9中，完成发电机转子线圈10与叶轮底板1的装配。
58.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。