风扇的制作方法

1.本发明涉及采用柴油发动机的冷却系统核心部件风扇，同样适用于新能源热管理核心部件和工业通风的风扇，具体为一种风扇结构。


背景技术：

2.在汽车行业排放标准不断升级的背景下，针对工程机械、商用车辆和发电机组等设备越来越高的散热需求，如何进一步提高风扇散热效率并兼顾节能降噪效果是重点研究的课题。传统风扇通常受制于结构需要更多的扇叶输出更大风量，但多扇叶风扇由于自重大在旋转时需要更多功率，风扇在高速旋转时带来噪音高也是需要解决的问题，因此人们根据流体力学研究更大风量、低功耗和噪音的扇叶结构。随着多样化机械设备代替人工的情况越来越普遍，不同设备对扇叶的数量、角度和尺寸出现差异化的需求，如何通过模块化设计满足多角度扇叶的实施是体现产品优势的重要指标，有利于大大提高生产效率，实现多规格、小批量的快速供货。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种风扇以解决上述的技术问题。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供的一个技术方案如下：一种风扇，包括中心盘和圆周方向设置在中心盘上的扇叶，所述扇叶的根部设置有连接部，所述连接部和所述中心盘之间设置有镶件，所述镶件的一端与所述连接部连接，所述镶件的另一端与所述中心盘连接；所述连接部的环切剖面为哑铃状，所述扇叶的前端与所述连接部的前端连接，连接位置位于所述连接部的一侧；所述扇叶的后端与所述连接部的后端连接，连接位置位于所述连接部的另一侧；所述连接部的长轴与所述镶件之间形成-15
°
~ 15
°
的角。
5.优选的，所述扇叶、连接部和所述镶件一体成型。
6.优选的，所述镶件的形状为片状或者其它非规则形状。
7.优选的，所述连接部的前端与所述扇叶连接的位置向外侧延伸形成第一延伸部；所述连接部的后端与所述扇叶连接的位置向外侧延伸形成第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部连接为一体形成延伸部；所述延伸部未与所述连接部连接的一端与所述扇叶连接为一体；所述延伸部与所述扇叶连接的位置平滑过渡，所述延伸部与所述连接部连接的位置平滑过渡。
8.优选的，所述中心盘的中部向一侧凸起形成中心盘凸台。
9.优选的，所述镶件未与所述连接部连接的一端设置有第一固定孔；所述中心盘上设置有与所述第一固定孔配合的第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔贯穿设置有紧固件。
10.优选的，所述扇叶在旋转方向的环切截面的厚度由中间位置向两侧位置逐渐变
薄。
11.优选的，所述扇叶在所述镶件的法线方向的投影轮廓为前扫掠外形。
12.本发明提供的风扇，通过将扇叶根部设置连接部，并将连接部设置成环切剖面为哑铃状，这样在扇叶成型时，镶件与连接部之间可形成-15
°
~ 15
°
的角度范围内而保持连接部与镶件之间连接的牢固性，从而使得在扇叶成型时，镶件与连接部件角度调节范围在-15
°
~ 15
°
之间可自由选取，满足多种角度的扇叶的需求。
附图说明
13.图1示出了实施例中的一种风扇的整体结构示意图；图2示出了图1中的一种风扇的爆炸图；图3示出了实施例中的一种扇叶的结构示意图；图4示出了实施例中的一种扇叶的结构示意图；图5示出了扇叶的旋转状态示意图；图6示出了图5中的扇叶的受力状态示意图；附图中附图标记：中心盘1、中心盘凸台1-1、第二固定孔1-2、扇叶2、连接部3、第一延伸部3-1、第二延伸部3-2、镶件4、第一固定孔4-1、紧固件5。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例，请参阅图1-图5，本技术实施例提供了一种风扇，包括中心盘1和圆周方向设置在中心盘上的扇叶2，所述扇叶的根部设置有连接部3，所述连接部和所述中心盘之间设置有镶件4，所述镶件的一端与所述连接部连接，所述镶件的另一端与所述中心盘连接，本实施例中，镶件与扇叶和连接部一体成型，镶件的形状为片状或者其它非规则形状；所述连接部的环切剖面为哑铃状，其中哑铃状即中间窄两端宽的形状，扇叶的前端2a与连接部的前端3a连接，连接位置位于所述连接部的一侧；扇叶的后端2b与连接部的后端3b连接，连接位置位于所述连接部的另一侧，上述的扇叶的前端即风扇旋转时迎风面的一端；所述连接部的长轴c与所述镶件之间形成-15
°
~ 15
°
的角d，其中，连接部的长轴指的连接部在长度方向的对称轴。
16.上述的风扇，通过将扇叶根部设置连接部，并将连接部设置成环切剖面为哑铃状，这样在扇叶成型时，镶件与连接部之间可形成-15
°
~ 15
°
的角度范围内而保持连接部与镶件之间连接的牢固性，从而使得在扇叶成型时，接部与镶件角度调节范围在-15
°
~ 15
°
之间可自由选取，满足多种角度的扇叶的需求。
17.在一个实施例中，所述连接部的前端与所述扇叶连接的位置向外侧延伸形成第一延伸部3-1；所述连接部的后端与所述扇叶连接的位置向外侧延伸形成第二延伸部3-2，所述第一延伸部和所述第二延伸部连接为一体形成延伸部；所述延伸部未与所述连接部连接
的一端与所述扇叶连接为一体；所述延伸部与所述扇叶连接的位置平滑过渡，所述延伸部与所述连接部连接的位置平滑过渡；所述中心盘的中部向一侧凸起形成中心盘凸台1-1。
18.该结构，通过设置延伸部，扇叶的前端和后端与连接部连接的位置位于连接部的不同侧，参见图4，使得扇叶整体可忽略过渡区，仅包括工作区a和安装区b，从而进一步增大了工作区a，减小了过渡区带来的风量损失，减小了风量损失产生的噪音，达到降噪的目的。；由于设置中心盘凸台，给延伸部的设置提供了空间；此外，凸台的设置调整了风扇与主机发动机之间的相对位置，节省了调节垫块。
19.在一个实施例中，；所述镶件未与所述连接部连接的一端设置有第一固定孔4-1；所述中心盘上设置有与所述第一固定孔配合的第二固定孔1-2，所述第一固定孔和所述第二固定孔贯穿设置有紧固件5，即中心盘与镶件通过紧固件固定，其中紧固件可以是螺栓或铆钉等；扇叶使用尼龙材料制作，制作时将镶件预埋设置即可此外，连接部的哑铃状设置，为镶件相对连接部的角度设置预留足够空间，并且提高了镶件与扇叶的连接强度。
20.在一个实施例中，所述扇叶在旋转方向的环切截面的厚度由中间位置向两侧位置逐渐变薄；所述扇叶在所述镶件的法线方向的投影轮廓为前扫掠外形，本实施例中，前扫掠形指的是扇叶的前端程弧形，弧形的开口方向与扇叶的旋转方向相同，前扫掠形可降低风扇工作条件下自身产生的噪音；以下为本前扫掠风扇（奥卡风扇）与其它竞品风扇降噪效果对比表：扇叶在旋转方向的环切截面的厚度由中间位置向两侧位置逐渐变薄，可有效抵消或削弱旋转时扇叶前扫掠区域相对扇叶根部弯矩所产生的扇叶形变，其原理如下：如图5所示，扇叶工作区的区域a1的面积相对区域a2面积较小。
21.扇叶在旋转工作时，扇叶凹面沿曲面法线方向受到流动空气的压力，方向如图6示意。其中扇叶区域a1所受的压力（单位n）为f1，扇叶区域a2所受的压力（单位n）为f2；扇叶凹面侧气压（单位pa）相同，面积大的区域受到的压力（n）大。
22.f= p*sf: 接触面积上加载的力，n;p: 压强，pa；s：接触面积，m2；因此f2＞f1，并且扇叶区域a2相对区域a1多出的面积上所受的压强转换成的压力，相对与扇叶安装o点在扇叶中心轴线上形成扭矩m。
23.为了抵消或削弱弯矩m对扇叶前扫掠区域的影响（主要是形变及强度），因此扇叶工作区的中轴线区域至扫掠方向和扫掠方向的反方向的厚度设置为由厚变薄。
24.在实际生产中，可通过改变中心盘的直径大小，配合不同角度扇叶、不同长度扇叶和叶片数，可以针对各种应用需求设计出满足风扇性能（风量、静压、功耗）、直径、叶片数的具体风扇总成需求；通过具体的应用工况可以有针对性的选择中心盘的形式，中心盘可以是平板形式也可以是冲压带凸台的形式，可以灵活满足不同应用工况对风扇总成在轴向上
的要求，节省传统风扇形式上的中心垫块，达到降低风扇总成重量及节约成本的目的。
25.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
26.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。
27.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
28.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。