導風罩、發動機及工程車輛的製作方法

2023-09-14 09:25:35

本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種導風罩、發動機及工程車輛。

背景技術：

軸流風扇葉頂間隙的存在使得其葉片頂部的三維流動十分複雜。葉頂間隙相對於風扇直徑尺寸很小，使內部流動難以測量。葉頂間隙附近，存在的壓力面與吸力面之間的壓差，導致洩露流的產生，並與主流混合，直接影響了整個軸流風扇內部流場及氣動性能，特別是對軸流風扇的工作效率、壓頭和工作穩定性產生很大的影響。

軸流風扇的渦流噪主要是由尾緣渦脫落、葉頂洩漏渦以及紊流附面層的渦流脫落引起的非定常脈動力形成的，具有寬頻帶性質。葉輪尾緣區域流場內是典型的三維、非定常、湍流流動，同時也是風機氣動噪聲主要的產生部位，一直以來都是風機設計和研究的重點和難點。由於葉頂間隙的存在，必然導致氣體從葉片壓力面向吸力面的洩漏，從而導致風機性能的下降。洩漏渦的生成演化過程是渦流噪聲產生的主要原因。

為了最優化軸流風扇的氣動性能和噪聲性能，葉尖間隙越小越好。理想化的風扇導風罩裝置，風扇與導風罩風圈間是無間隙的。

目前工程車輛中發動機冷卻風扇與發動機剛性連接，導風罩與散熱器剛性連接，風扇與導風罩間為間隙配合。間隙配合主要是因為發動機工作狀態下的劇烈振動會導致風扇與導風罩相對位置關係處於動態變化狀態。防止風扇與導風罩在工作過程中出現幹涉情況，發動機的振動大小決定了風扇與導風罩間的葉頂間隙的大小。一般情況下，由於發動機的工作特性，發動機與散熱器非一體化設計，減小葉頂間 隙只能從降低發動機振動方面優化。葉頂間隙的存在，降低了軸流風扇的工作效率，增加了風扇的工作噪聲，進而影響整機的熱平衡能力和噪聲性能。

由於發動機的點火激勵存在，振動不可避免，目前軸流冷卻風扇與導風罩間的葉頂間隙不可能做到無間隙狀態，為了避免發動機振動導致工作時二者出現幹涉，葉頂間隙僅能做到風扇直徑的1.5％-3％。

技術實現要素：

為克服以上技術缺陷，本發明解決的技術問題是提供一種導風罩、發動機及工程車輛，旨在提高風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種導風罩，用於連接驅動裝置和散熱器，其包括：柔性風圈和剛性風圈，剛性風圈用於容放由驅動裝置驅動的風扇，剛性風圈的軸向第一端與驅動裝置剛性連接，剛性風圈的軸向第二端通過柔性風圈與散熱器形成柔性連接。

進一步地，柔性風圈由布製品或橡膠材料製成。

進一步地，還包括數個呈條形的風圈支座，剛性風圈的軸向第一端通過風圈支座與驅動裝置形成剛性連接。

進一步地，風圈支座在剛性風圈的軸向第一端至驅動裝置的方向上呈向內彎曲過渡。

進一步地，剛性風圈的厚度為10mm～20mm。

進一步地，風圈支座的厚度為15mm～30mm。

進一步地，還包括導風罩過渡件，柔性風圈通過導風罩過渡件與散熱器固定連接，導風罩過渡件在柔性風圈至散熱器的方向上呈擴口結構。

進一步地，柔性風圈與導風罩過渡件鉚接，柔性風圈與剛性風圈鉚接。

本發明還提供了一種發動機，其包括上述的導風罩。

本發明還進一步提供了一種工程車輛，其包括上述的發動機。

由此，基於上述技術方案，本發明導風罩通過在剛性風圈和散熱 器之間設置柔性風圈，剛性風圈通過柔性風圈與散熱器形成柔性連接，相較於剛性風圈與散熱器剛性連接的方式，使得剛性風圈的振動不受散熱器的影響，從而使得與驅動裝置剛性連接的剛性風圈與驅動裝置的風扇在振動時的相對位置也不發生改變，在降低風扇與剛性風圈的葉頂間隙下也能夠避免相互幹涉，提高了風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音。本發明提供的發動機和工程車輛相應地也具有上述有益技術效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明僅用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明導風罩一實施例的整體安裝結構示意圖；

圖2為本發明導風罩一實施例的爆炸結構示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

本發明的具體實施方式是為了便於對本發明的構思、所解決的技術問題、構成技術方案的技術特徵和帶來的技術效果有更進一步的說明。需要說明的是，對於這些實施方式的說明並不構成對本發明的限定。此外，下面所述的本發明的實施方式中涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

針對目前現有的導風罩由於避免幹涉的原因，冷卻風扇與導風罩間的葉頂間隙不能太小，本發明設計了一種導風罩，該導風罩通過在剛性風圈和散熱器之間設置柔性風圈，剛性風圈通過柔性風圈與散熱器形成柔性連接，在降低風扇與剛性風圈的葉頂間隙下也能夠避免相互幹涉，提高了風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音。

在本發明導風罩一個示意性的實施例中，結合圖1和圖2所示， 該導風罩用於連接驅動裝置和散熱器，其包括：柔性風圈2和剛性風圈4，剛性風圈4用於由容放驅動裝置驅動的風扇3，剛性風圈4的軸向第一端與驅動裝置剛性連接，剛性風圈4的軸向第二端通過柔性風圈2與散熱器形成柔性連接。

在該示意性的實施例中，通過在剛性風圈4和散熱器之間設置柔性風圈2，剛性風圈4通過柔性風圈2與散熱器形成柔性連接，相較於剛性風圈4與散熱器剛性連接的方式，本實施例使得剛性風圈4的振動不受散熱器的影響，由於風扇3與驅動裝置通過驅動軸也是實現剛性連接，柔性風圈2的設置使得與驅動裝置剛性連接的剛性風圈4與驅動裝置的風扇3在振動時的相對位置也不發生改變，即：柔性風圈4的設置可以阻斷散熱器對剛性風圈的振動的影響，當驅動裝置振動時，風扇3與剛性風圈4以相同的幅度振動，驅動裝置振動不會導致剛性風圈4與風扇3出現劇烈的相對運動，在降低葉頂間隙下也能夠避免相互幹涉，使得風扇3與剛性風圈4的葉頂間隙實現最小化，剛性風圈4與風扇3的葉頂間隙可達到1mm～2mm的配合狀態，提高了風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音，優化風扇的氣動性能與噪聲性能。其中，驅動裝置尤其為發動機或發動機的一部件。

作為柔性風圈2實現柔性連接的一種優選實施方式，柔性風圈2由布製品或橡膠材料製成，布製品和橡膠材料是能夠實現柔性連接的材料，且易於獲取，具有較高的可實施性，而且易於拆卸，便於安裝更換，其中布製品優選地為帆布。柔性風圈2與導風罩過渡件1鉚接，柔性風圈2與剛性風圈2鉚接，連接方便快捷，也易於拆卸。當然，柔性風圈2還可以是其他能夠實現柔性連接的材料，在此不再一一列舉。

作為對上述實施例的改進，如圖1和2所示，導風罩還包括數個呈條形的風圈支座5，剛性風圈4的軸向第一端通過風圈支座5與驅動裝置形成剛性連接。通過設置數個條形的風圈支座5來實現剛性風圈4與驅動裝置形成剛性連接，連接穩定性高且能夠節省材料，可實施性較高。優選地，風圈支座5在剛性風圈4的軸向第一端至驅動裝 置的方向上呈向內彎曲過渡，這樣便於實現與驅動裝置的剛性連接，提高連接機械強度。

為了保證風扇3與剛性風圈4不會因為彈性變形出現相對運動，一方面，剛性風圈4的厚度為10mm～20mm；另一方面，風圈支座5的厚度為15mm～30mm。

作為對上述實施例的改進，如圖1和2所示，導風罩還包括導風罩過渡件1，柔性風圈2通過導風罩過渡件1與散熱器固定連接，導風罩過渡件1在柔性風圈2至散熱器的方向上呈擴口結構。固定連接在散熱器部分的導風罩過渡件1實現風扇3的氣流的導流作用，提升整機的熱平衡能力，進一步降低整機噪聲水平。

本發明還提供了一種發動機，其包括上述的導風罩，由於本發明導風罩能夠提高風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音，相應地，本發明發動機也具有上述的有益技術效果，在此不再贅述。

本發明還提供了一種工程車輛，其包括上述的發動機。由於本發明導風罩能夠提高風扇的工作效率並降低風扇的工作噪音，相應地，本發明環軌起重機也具有上述的有益技術效果，在此也不再贅述。

以上結合的實施例對於本發明的實施方式做出詳細說明，但本發明不局限於所描述的實施方式。對於本領域的技術人員而言，柔性風圈2與導風罩過渡件1還可以通過卡接或螺栓連接來實現連接，在不脫離本發明的原理和實質精神的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、等效替換和變型仍落入在本發明的保護範圍之內。