一種自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距的機(jī)械裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于軸流風(fēng)機(jī)降噪領(lǐng)域，尤其涉及一種自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距的機(jī)械 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 軸流風(fēng)機(jī)的用途非常廣，無論是小型電腦的散熱風(fēng)扇，還是大型噴氣機(jī)的空氣壓 縮機(jī)，都是軸流風(fēng)機(jī)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。這些風(fēng)機(jī)在使空氣流動的同時，也會引起空氣的擾 動而產(chǎn)生氣動噪聲。在軸流風(fēng)機(jī)高速轉(zhuǎn)動時，由于旋轉(zhuǎn)葉片周期性地打擊空氣質(zhì)點，引起空 氣周期性壓力脈動而產(chǎn)生的一系列離散的峰值頻率噪聲比渦流及渦流分裂激發(fā)的連續(xù)的 寬頻帶噪聲更占優(yōu)勢且對人體的危害更大。因此，降低離散的峰值頻率噪聲是軸流風(fēng)機(jī)降 噪的重點。
[0003] 研究表明，不等節(jié)距葉片分布由于減少了周期性激勵，對風(fēng)機(jī)通過頻率及其諧波 具有調(diào)制作用。通過使相鄰的兩個葉片之間的夾角均不相等，旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的空氣噪聲峰值 會分散到其他頻率，避免了一些頻譜段的高峰值，從而降低了總的噪聲級別。除此之外，不 等節(jié)距與等節(jié)距的相對變化率在較大范圍內(nèi)并不會對風(fēng)機(jī)氣動性能產(chǎn)生大的影響，因此， 可以靈活地選擇葉片節(jié)距的最佳分布方式。
[0004] 根據(jù)研究，已經(jīng)得到了計算葉片節(jié)距最佳分布的方法，該方法求得的分布方式，不 僅可以最大限度地降低離散峰值頻率噪聲，還能使葉輪整體的質(zhì)心仍位于旋轉(zhuǎn)軸的中心而 不發(fā)生偏心的回轉(zhuǎn)振動。
[0005] 然而，隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，上述方法得到的葉片節(jié)距最佳分布方式也會變化。在 實際工作中，軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速需要根據(jù)要求改變，但軸流風(fēng)機(jī)葉片的節(jié)距在加工時已經(jīng)固 定，這就使額定轉(zhuǎn)速下求得的葉片節(jié)距最佳分布方式在其它工況下可能并非最優(yōu)解。因此， 葉片節(jié)距固定的軸流風(fēng)機(jī)無法滿足在各種工況下都能最大限度降噪的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距 的機(jī)械裝置。該裝置應(yīng)能使軸流風(fēng)機(jī)在不同工況下最大限度地降噪。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距的機(jī)械裝置，包括安 裝在風(fēng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)與機(jī)殼同軸布置的輪轂、分布在輪轂外圓周面上的若干葉片以及配有無線 發(fā)射裝置的PLC;其特征在于所述的若干個葉片分別一一固定在對應(yīng)的圓弧滑板上，所有 圓弧滑板均可滑動地依序安裝在位于輪轂外圓周面上且環(huán)繞圓周方向布置的滑槽內(nèi)，另分 別有對應(yīng)數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一一對應(yīng)驅(qū)動并控制圓弧滑板在滑槽內(nèi)滑動，從而調(diào)節(jié)葉片的節(jié) 距；
[0008] 所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定在圓弧滑板下方的內(nèi)齒輪段、驅(qū)動內(nèi)齒輪段的末端齒輪 組、驅(qū)動末端齒輪組的減速齒輪組以及驅(qū)動減速齒輪組的調(diào)節(jié)電機(jī)；所述調(diào)節(jié)電機(jī)根據(jù)無 線發(fā)射裝置發(fā)送的PLC指令工作。
[0009] 所述減速齒輪組包括若干個串聯(lián)相接的減速級；每個減速級均由連軸、分別同軸 連接在連軸兩端的小徑外齒輪以及大徑內(nèi)齒輪組成；其中首級減速級中的大徑內(nèi)齒輪由調(diào) 節(jié)電機(jī)輸出軸上的小齒輪驅(qū)動，其余減速級中的小徑外齒輪均用于驅(qū)動相鄰下一減速級中 的大徑內(nèi)齒輪。
[0010] 所述末端齒輪組由連接軸以及同軸連接在連接軸兩端的外齒輪和內(nèi)齒輪組成。
[0011] 所述每個減速級中的連軸以及末端齒輪組中的連接軸均通過若干個連軸支架可 繞軸線轉(zhuǎn)動地均布在輪轂內(nèi)圓周面上；各級連軸的軸線均位于同一個與輪轂軸線同軸的圓 周面上；保證每級若干個連軸支架的質(zhì)心在輪轂軸線上，防止出現(xiàn)整體偏心引起的回轉(zhuǎn)振 動問題。
[0012] 所述若干個調(diào)節(jié)電機(jī)繞圓周方向均勻安裝在輪轂內(nèi)的隔板上；所述對應(yīng)數(shù)量的減 速齒輪組繞圓周方向均勻分布在輪轂內(nèi)的連軸支架上。
[0013] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0014] 接通電源，轉(zhuǎn)子電機(jī)帶動輪轂轉(zhuǎn)動；根據(jù)工況的變化，通過PLC中的程序計算出各 個葉片的最佳分布方法，并結(jié)合調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和傳動機(jī)構(gòu)的傳動比，將旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn) 時間的信號無線傳遞給相應(yīng)的調(diào)節(jié)電機(jī)，從而啟動調(diào)節(jié)電機(jī)使其輸出軸上的小齒輪轉(zhuǎn)動； 接著經(jīng)過減速齒輪組和末端齒輪組的多級減速，將動力傳遞給通過連接段固定在圓弧滑板 下方的內(nèi)齒輪段，驅(qū)使圓弧滑板在輪轂外圓周面上的滑槽內(nèi)滑動，即對固定在圓弧滑板上 的葉片的節(jié)距進(jìn)行了調(diào)節(jié)。當(dāng)葉片運動到程序要求的位置時，相應(yīng)的調(diào)節(jié)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。從 而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距，最大限度降噪的目的。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：由于能夠根據(jù)不同的工況自動調(diào)節(jié)葉片節(jié)距，從而降低在 氣動噪聲中占主導(dǎo)地位的離散峰值頻率噪聲，使降噪的手段更靈活；此外，整個調(diào)節(jié)過程受 預(yù)設(shè)程序控制，完全不需要人為操作，不僅調(diào)節(jié)省力方便，還能確保調(diào)節(jié)精度，滿足了廣大 用戶的需要。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)的立體示意圖（風(fēng)機(jī)機(jī)殼局剖視圖）。
[0017] 圖2是本發(fā)明輪轂內(nèi)部齒輪傳動的示意圖（階梯剖剖開連軸支架上的圓孔并移除 一個葉片的傳動機(jī)構(gòu)）。
[0018] 圖3是本發(fā)明輪轂結(jié)構(gòu)的示意圖（階梯剖剖開連軸支架上的圓孔）。
[0019] 圖4是本發(fā)明葉片部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明末端齒輪組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖6是本發(fā)明減速齒輪組中任一減速級的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖7是本發(fā)明調(diào)節(jié)控制的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對所述實施例進(jìn)一步說明。
[0024] 如圖1-圖2所示，一種自動調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)葉片節(jié)距的機(jī)械裝置（以5葉片軸流風(fēng) 機(jī)作為例），包括風(fēng)機(jī)機(jī)殼1、轉(zhuǎn)子電機(jī)2、電機(jī)支架3、輪轂4、葉片5、圓弧滑板6、隔板7、調(diào) 節(jié)電機(jī)8、小齒輪9、減速齒輪組10、軸承11、連軸支架12、末端齒輪組13、連接段14、內(nèi)齒輪 段15。
[0025] 如圖1所示，轉(zhuǎn)子電機(jī)2通過電機(jī)支架3固定在風(fēng)機(jī)機(jī)殼1的內(nèi)腔；輪轂4的一端 固定在轉(zhuǎn)子電機(jī)2的輸出軸上（保證輪轂4與風(fēng)機(jī)流道同軸），且由轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動；若干個 葉片5分布在輪轂4外圓周面上，轉(zhuǎn)子電機(jī)控制著輪轂4的轉(zhuǎn)動。以上是常規(guī)軸流風(fēng)機(jī)的 結(jié)構(gòu)。
[0026] 本發(fā)明的改進(jìn)是：所述若干個葉片5分別固定在對應(yīng)的圓弧滑板6上，圓弧滑板6 可移動地安裝在輪轂4外圓周面上的滑槽4-2內(nèi)（滑槽4-2環(huán)繞著外圓周面布置），另有一 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動并控制圓弧滑板6在滑槽4-2內(nèi)滑動（圓周方向滑動），從而調(diào)節(jié)葉片5的節(jié) 距。
[0027] 如圖4、圖2所示：內(nèi)齒輪段15通過連接段14固定在圓弧滑板6下方；末端齒輪 組13嚙合并驅(qū)動內(nèi)齒輪段，減速齒輪組10則驅(qū)動末端齒輪組，調(diào)節(jié)電機(jī)8又通過其輸出軸 上固定的小齒輪9驅(qū)動減速齒輪組。
[0028] 如圖3、圖4所示：輪轂4的外圓周面上均布著繞圓周方向的開口 4-1 ;連接段14 位于圓弧滑板6正下方上游位置，穿過輪轂4表面的開口 4-1后，上下兩端分別連接著圓弧 滑板6和內(nèi)齒輪段15。
[0029] 如圖5所示：末端齒輪組13的兩端齒輪用連接軸13-3連接，一端為外齒輪13-1， 與內(nèi)齒輪段15嚙合，另一端為內(nèi)齒輪13-2,與末級減速級中的小徑外齒輪10-1嚙合。
[0030] 如圖6所示：減速齒輪組10的各個減速級的結(jié)構(gòu)均相同，均為采用通過連軸10-3 連接兩端齒輪（小徑外齒