当前位置: 首页 > 专利查询>江苏大学专利>正文

一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇制造技术

技术编号:10961327 阅读:130 留言:0更新日期:2015-01-28 13:43
本发明专利技术提供了一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,包括驱动轴、风扇壳体、齿条、叶片、齿轮、电磁衔铁、电磁线圈、弹簧;风扇壳体与驱动轴的一端固定连接,齿轮的轴可转动的装在风扇壳体上,叶片固定在齿轮轴的端部,齿轮与齿条构成齿轮齿条运动副;电磁衔铁外壁上有凸台,所述电磁衔铁套在驱动轴上的外部、且所述凸台装在风扇壳体内壁上的导轨槽中,齿条一端与电磁衔铁端部固定连接;弹簧一端与电磁衔铁固定连接、另一端固定连接在驱动轴上;所述电磁线圈位于所述电磁衔铁的外部。本发明专利技术通过改变电磁线圈的电压大小实现风扇叶片角度改变,来调节风扇排风量;能够准确使排风量与发动机工况匹配。本发明专利技术也适用于无法进行风扇调速的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇
本专利技术涉及一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇。
技术介绍
在低速车辆中,工作中迎面风对发动机冷却系统散热影响很小,发动机的冷却系统散热主要依赖冷却风扇的排风带走热量,其冷却系统的冷却风扇往往直接由发动机曲轴直接驱动,冷却风扇的转速与发动机曲轴转速相同。由于作业工况负载复杂,在设计冷却风扇的排风量时,都按照发动机在恶劣散热环境条件下最大负载时需要的排风量进行冷却风扇设计,一般冷却风扇的功率占发动机总功率的3%-5%。这就使得拖拉机的风扇冷却排风量与不同工况与环境中发动机散热量不匹配,例如,在低温环境轻载荷工作时,冷却风扇的排风量过大,一方面使得冷却风扇过多消耗了发动机功率,不利于节能;另一方面使得发动机的冷却液低于发动机的最佳温度范围,不但发动机的燃油经济性变差,排放污染物也会增加。针对这一问题,需要对冷却风扇的排风量进行调节。针对冷却风扇排风量准确的调节和排风方向的改变,提出一种电磁驱动变叶片角度风扇,在旋转的风扇中,采用电磁线圈驱动风叶片相对风扇壳体的安装角度,通过改变叶片安装角度调节排风量,并且还可以改变风扇的排风方向。目前,国内关于自动变叶片角度的风扇的专利有以下3项:1)车辆用叶片安装角可变的冷却风扇(专利号CN85202986)。驱动叶片角度的装置是一个由感温石蜡推力器、传动环、传动钩等组成的可改变叶片安装角的自动控制装置,该专利叶片角度的驱动依赖于感温石蜡的温度特性,无法准确的控制风扇的排风量。2)利用风力的动力发生装置(公开号CN1340662A),利用叶片上的风压自动调节叶片的角度。3)节能扇叶(专利号:CN91201328.1)其原理是利用扇叶材料的温度特性,当温度变化时,扇叶的弯曲角度发生改变。可见上述自动进行风扇叶片角度调节的装置,无法根据需要进行准确的控制风扇的叶片角度,也无法实现排风量的电子控制,不利于控制车辆发动机散热器中冷却液的最佳温度;同时,无法根据发动机散热器除灰尘的需要,随时改变风扇的排风方向。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足,本专利技术提供了一种风扇排风量调节的方法及装置,是实现风扇排风量调节的电子控制的执行装置,可用于车辆发动机的冷却系统中,根据发动机不同工况对冷却系统散热器的要求进行冷却风扇排风量电子调节的执行装置;也可用于无法进行风扇调速又需要进行排风量电子调节的场合。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,包括驱动轴、风扇壳体、齿条、叶片、齿轮、电磁衔铁、电磁线圈、弹簧;风扇壳体与驱动轴的一端固定连接,齿轮的轴可转动的安装在风扇壳体上,叶片固定在齿轮轴的端部,齿轮与齿条构成齿轮齿条运动副;电磁衔铁为圆筒结构、且外壁上具有凸台,所述电磁衔铁套在驱动轴上的外部、且所述凸台安装在风扇壳体内壁上的导轨槽中,齿条一端与电磁衔铁端部固定连接;弹簧一端与电磁衔铁固定连接、另一端固定连接在驱动轴上;所述电磁线圈位于所述电磁衔铁的外部。优选地,所述风扇壳体与驱动轴的一端通过螺纹螺母紧固在一起。优选地,电磁衔铁上的凸台位于所述电磁衔铁的一端。优选地,所述电磁线圈缠绕在电磁线圈轭铁上,电磁线圈轭铁与电磁线圈壳体联接在一起。优选地,所述齿条的长度不小于所述齿轮的节圆周长。本专利技术所述的可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,驱动轴与风扇壳体通过螺纹螺母紧固在一起,齿轮轴安装在风扇壳体上,叶片与齿轮轴端部固定联接,齿轮轴的齿轮与齿条构成齿轮齿条运动副;电磁衔铁一端的凸台安装在风扇壳体内表面的导轨槽中,电磁衔铁与风扇壳体可相对直线运动。在驱动轴的带动下,齿轮、叶片、齿条、电磁衔铁随风扇壳体一起旋转。齿条一端与电磁衔铁端部联接;弹簧一端作用在电磁衔铁上,一端作用在驱动轴的轴肩上;电磁线圈缠绕在电磁线圈轭铁上,电磁线圈轭铁与电磁线圈壳体联接在一起。通过弹簧对电磁衔铁的作用力与电磁线圈对电磁衔铁的吸力平衡,以确定电磁衔铁的位置。风扇排风量调节的过程是:通过控制电磁线圈的电压大小,改变电磁线圈对电磁衔铁的吸力大小,弹簧根据受到的力的大小被拉长或压缩,使产生的弹力重新平衡电磁衔铁上的吸力,使电磁衔铁重新达到平衡位置,以此控制电磁衔铁的位置。同时,电磁衔铁驱动齿条移动,带动齿轮转动,齿轮的轴带动叶片转动,从而改变叶片相对风扇壳体的角度,叶片的角度改变实现风扇排风量的调节。当叶片的角度与迎风方向成反向时,此时风扇的排风方向发生变向。本专利技术所述技术方案的益处:1)在需要排风量调节,而无法对驱动轴进行调速而又需要对风扇排风量进行调节的场合,通过改变风扇叶片的角度可以满足风扇排风量调节的要求;2)由于叶片的角度改变驱动是由电磁线圈进行的,因此,可以通过控制电磁线圈的电压大小实现风扇排风量的准确调节,可作为排风量电子控制系统的执行机构。3)应用在车用发动机的冷却系统中,驱动轴动力可以直接由发动机曲轴驱动,可根据发动机冷却系统的冷却液温度来进行风扇排风量的调节,使得排风量与发动机工况匹配,冷却液的温度在发动机最佳工作范围内。4)也可用于其他无法进行风扇调速的场合,根据需要进行排风量的电子调节。附图说明图1为本专利技术所述可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇的结构图。图2为图1的左视图。图3为齿轮轴的结构图。图4为图1的的局部放大图。图5为图4的A-A向剖面图。图6为图4的B-B向剖面图。图7为叶片相对于风扇壳体的安装角的一种状态图。图8为叶片相对于风扇壳体的安装角的一种状态图。图9为所述风扇的应用案例示意图。附图标记说明如下:1-驱动轴,2-风扇壳体,4-叶片,5-齿轮,3-齿条,6-电磁衔铁,7-电磁线圈轭铁,8-电磁线圈,9-磁线圈壳体,10-弹簧,11-螺栓,12-卡簧,13-双列轴承,14-支撑板,15-电磁驱动变叶片角度风扇,16-散热器,17-温度传感器,18-转速传感器,19-控制器,20-发动机。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明,但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示,本专利技术所述的可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,包括驱动轴1、风扇壳体2、齿条3、叶片4、齿轮5、电磁衔铁6、电磁线圈8、弹簧10。风扇壳体2与驱动轴1的一端通过螺纹螺母紧固在一起,可带动风扇壳体转动,驱动轴1的另一端通过双列轴承13与支撑板14联接,形成悬臂轴。齿轮5的轴可转动的安装在风扇壳体2上。齿轮5轴上设有径向的通孔,如图3所示,叶片4通过螺栓11、卡簧12及螺母固定在齿轮5轴的端部,如图2、图4、图6所示。齿轮5与齿条3构成齿轮齿条运动副。电磁衔铁6为圆筒结构、且外壁上具有凸台,凸台位于所述电磁衔铁6的一端。所述电磁衔铁6套在驱动轴1上的外部、且所述凸台安装在风扇壳体2内壁上的导轨槽中,如图5所示,齿条3一端与电磁衔铁6端部通过焊接固定连接,电磁衔铁6与风扇壳体2可相对直线运动。弹簧10一端与电磁衔铁6固定连接,另一端固定连接在驱动轴1的轴肩上。所述电磁线圈8位于所述电磁衔铁的外部,且缠绕在电磁线圈轭铁7上,电磁线圈轭铁7与电磁线圈壳体9联接在一起。如图1所示,当驱动轴1有稳定的转速输入时,通过风扇壳体2带动叶片4旋转,进行排风,在电磁线圈8加载电压不变时,电磁线圈8对电磁衔铁6的吸力和弹本文档来自技高网
...
一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇

【技术保护点】
一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,其特征在于:包括驱动轴(1)、风扇壳体(2)、齿条(3)、叶片(4)、齿轮(5)、电磁衔铁(6)、电磁线圈(8)、弹簧(10);风扇壳体(2)与驱动轴(1)的一端固定连接,齿轮(5)的轴可转动的安装在风扇壳体(2)上,叶片(4)固定在齿轮(5)轴的端部,齿轮(5)与齿条(3)构成齿轮齿条运动副;电磁衔铁(6)为圆筒结构、且外壁上具有凸台,所述电磁衔铁(6)套在驱动轴(1)上的外部、且所述凸台安装在风扇壳体(2)内壁上的导轨槽(8)中,齿条(3)一端与电磁衔铁(6)端部固定连接;弹簧(10)一端与电磁衔铁(6)固定连接、另一端固定连接在驱动轴(1)上;所述电磁线圈(8)位于所述电磁衔铁的外部。

【技术特征摘要】
1.一种可调节排风量的电磁驱动变叶片角度风扇,其特征在于:包括驱动轴(1)、风扇壳体(2)、齿条(3)、叶片(4)、齿轮(5)、电磁衔铁(6)、电磁线圈(8)、弹簧(10);风扇壳体(2)与驱动轴(1)的一端固定连接,齿轮(5)的轴可转动的安装在风扇壳体(2)上,叶片(4)固定在齿轮(5)轴的端部,齿轮(5)与齿条(3)构成齿轮齿条运动副;电磁衔铁(6)为圆筒结构、且外壁上具有凸台,所述电磁衔铁(6)套在驱动轴(1)的外部、且所述凸台安装在风扇壳体(2)内壁上的导轨槽中,齿条(3)一端与电磁衔铁(6)端部固定连接;弹簧(10)一端与电磁衔铁(6)固定连接、另一端固定连接在驱动轴(1)上;所...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩江义高翔
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1