一種自動調節軸流風機葉片節距的機械裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于軸流風機降噪領域，尤其涉及一種自動調節軸流風機葉片節距的機械 裝置。
【背景技術】
[0002] 軸流風機的用途非常廣，無論是小型電腦的散熱風扇，還是大型噴氣機的空氣壓 縮機，都是軸流風機在不同領域的應用。這些風機在使空氣流動的同時，也會引起空氣的擾 動而產生氣動噪聲。在軸流風機高速轉動時，由于旋轉葉片周期性地打擊空氣質點，引起空 氣周期性壓力脈動而產生的一系列離散的峰值頻率噪聲比渦流及渦流分裂激發的連續的 寬頻帶噪聲更占優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機降 噪的重點。
[0003] 研究表明，不等節距葉片分布由于減少了周期性激勵，對風機通過頻率及其諧波 具有調制作用。通過使相鄰的兩個葉片之間的夾角均不相等，旋轉時產生的空氣噪聲峰值 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 等節距與等節距的相對變化率在較大范圍內并不會對風機氣動性能產生大的影響，因此， 可以靈活地選擇葉片節距的最佳分布方式。
[0004] 根據研究，已經得到了計算葉片節距最佳分布的方法，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心仍位于旋轉軸的中心而 不發生偏心的回轉振動。
[0005] 然而，隨著風機轉速的變化，上述方法得到的葉片節距最佳分布方式也會變化。在 實際工作中，軸流風機的轉速需要根據要求改變，但軸流風機葉片的節距在加工時已經固 定，這就使額定轉速下求得的葉片節距最佳分布方式在其它工況下可能并非最優解。因此， 葉片節距固定的軸流風機無法滿足在各種工況下都能最大限度降噪的要求。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是克服上述【背景技術】的不足，提供一種自動調節軸流風機葉片節距 的機械裝置。該裝置應能使軸流風機在不同工況下最大限度地降噪。
[0007] 本發明提供的技術方案是：一種自動調節軸流風機葉片節距的機械裝置，包括安 裝在風機機殼內與機殼同軸布置的輪轂、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繞圓周方向布置的滑槽內，另分 別有對應數量的調節機構一一對應驅動并控制圓弧滑板在滑槽內滑動，從而調節葉片的節 距；
[0008] 所述調節機構包括固定在圓弧滑板下方的內齒輪段、驅動內齒輪段的末端齒輪 組、驅動末端齒輪組的減速齒輪組以及驅動減速齒輪組的調節電機；所述調節電機根據無 線發射裝置發送的PLC指令工作。
[0009] 所述減速齒輪組包括若干個串聯相接的減速級；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齒輪組成；其中首級減速級中的大徑內齒輪由調 節電機輸出軸上的小齒輪驅動，其余減速級中的小徑外齒輪均用于驅動相鄰下一減速級中 的大徑內齒輪。
[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 繞軸線轉動地均布在輪轂內圓周面上；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心在輪轂軸線上，防止出現整體偏心引起的回轉振 動問題。
[0012] 所述若干個調節電機繞圓周方向均勻安裝在輪轂內的隔板上；所述對應數量的減 速齒輪組繞圓周方向均勻分布在輪轂內的連軸支架上。
[0013] 本發明的工作原理如下：
[0014] 接通電源，轉子電機帶動輪轂轉動；根據工況的變化，通過PLC中的程序計算出各 個葉片的最佳分布方法，并結合調節電機的轉速和傳動機構的傳動比，將旋轉方向和旋轉 時間的信號無線傳遞給相應的調節電機，從而啟動調節電機使其輸出軸上的小齒輪轉動； 接著經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 下方的內齒輪段，驅使圓弧滑板在輪轂外圓周面上的滑槽內滑動，即對固定在圓弧滑板上 的葉片的節距進行了調節。當葉片運動到程序要求的位置時，相應的調節電機停止轉動。從 而實現自動調節軸流風機葉片節距，最大限度降噪的目的。
[0015] 本發明的有益效果是：由于能夠根據不同的工況自動調節葉片節距，從而降低在 氣動噪聲中占主導地位的離散峰值頻率噪聲，使降噪的手段更靈活；此外，整個調節過程受 預設程序控制，完全不需要人為操作，不僅調節省力方便，還能確保調節精度，滿足了廣大 用戶的需要。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明安裝結構的立體示意圖（風機機殼局剖視圖）。
[0017] 圖2是本發明輪轂內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 一個葉片的傳動機構）。
[0018] 圖3是本發明輪轂結構的示意圖（階梯剖剖開連軸支架上的圓孔）。
[0019] 圖4是本發明葉片部分的結構示意圖。
[0020] 圖5是本發明末端齒輪組的結構示意圖。
[0021] 圖6是本發明減速齒輪組中任一減速級的結構示意圖。
[0022] 圖7是本發明調節控制的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖對所述實施例進一步說明。
[0024] 如圖1-圖2所示，一種自動調節軸流風機葉片節距的機械裝置（以5葉片軸流風 機作為例），包括風機機殼1、轉子電機2、電機支架3、輪轂4、葉片5、圓弧滑板6、隔板7、調 節電機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、內齒輪 段15。
[0025] 如圖1所示，轉子電機2通過電機支架3固定在風機機殼1的內腔；輪轂4的一端 固定在轉子電機2的輸出軸上（保證輪轂4與風機流道同軸），且由轉子電機驅動；若干個 葉片5分布在輪轂4外圓周面上，轉子電機控制著輪轂4的轉動。以上是常規軸流風機的 結構。
[0026] 本發明的改進是：所述若干個葉片5分別固定在對應的圓弧滑板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（滑槽4-2環繞著外圓周面布置），另有一 調節機構驅動并控制圓弧滑板6在滑槽4-2內滑動（圓周方向滑動），從而調節葉片5的節 距。
[0027] 如圖4、圖2所示：內齒輪段15通過連接段14固定在圓弧滑板6下方；末端齒輪 組13嚙合并驅動內齒輪段，減速齒輪組10則驅動末端齒輪組，調節電機8又通過其輸出軸 上固定的小齒輪9驅動減速齒輪組。
[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， 與內齒輪段15嚙合，另一端為內齒輪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的各個減速級的結構均相同，均為采用通過連軸10-3 連接兩端齒輪（小徑外齒