电控转向冷却风扇制造技术

本发明专利技术涉及一种电控转向冷却风扇，包括有壳体、风叶、转向机构、驱动机构、减速机构、阻尼机构、以及外置的控制电路；壳体锁固在发动机输出轴上，由输出轴带动风叶旋转；风叶由驱动机构、转向机构驱动转动角度，而驱动机构的动作又受阻尼机构控制。本发明专利技术尤其采用电磁场控制的阻尼机构，并配合磁钢隔空产生的阻尼力，避免硬摩擦产生高热和磨损的缺陷，而又能使螺旋转轮与壳体形成差速旋转，从而驱动风叶角度变化；在螺旋转轮与壳体间设置的发条弹簧，在失去电磁场作用时，又能在弹簧力作用下带动旋转转轮复位，使得风叶回复原始位置和送风角度，也保证控制机构失灵，设备能安全运行在初始状态。始状态。始状态。

【技术实现步骤摘要】
电控转向冷却风扇

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[0001]本专利技术属于发动机冷却领域，特别涉及一种电控转向冷却风扇。

技术介绍
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[0002]发动机上都带有风扇，对水箱进行冷却，不论发动机外部环境及本体温度高低、功 率输出大小、转速高低等各种工况下，而风扇的风叶角度均为固定不变。
[0003]天冷环境温度较低时，或发动机小负荷运行时，在发动机本体温度不高的工况下， 带动风扇只是增加发动机的损耗功率，消耗燃油。同时过大的发动机冷却，致使燃油燃 烧不充分，油耗增加，完全是副作用，使发动机损耗功率增加、整体效率下降。
[0004]目前市面上也有对上述问题的改良方案：
[0005]用电机直接带动风扇冷却水箱，控制电机转速及旋转方向来调整风量大小及风向， 但这种存在致命缺陷，若电机发生故障无法带动风扇旋转，直接导致发动机水温过高而 损坏。
[0006]用电磁离合器控制发动机与风扇的分离与耦合，高速旋转时啮合异常噪音，刚性啮 合的冲击，主动及被动间的滑移摩擦导致过热，风扇叶的角度无级调整困难，电磁离合 器发生故障后，风扇无法旋转。
[0007]用液压油缸控制发动机曲轴端与风扇的分离与耦合，当油压为零时，风扇叶的角度 置于风量最大处，调整角度时，需高压才能工作，消耗较大的功率来推动油缸带动风扇 角度旋转，调整风量大小及风向。发动机自身还要配置高压供油系统，才能使风扇角度 旋转。如申请号201611263722.1，就是采用油压调节的原理。

技术实现思路
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[0008]本专利技术的目的是设计一种由阻尼机构、行星减速机构形成差速驱动风叶转角的电控 转向冷却风扇。
[0009]本专利技术技术方案是这样实现的：
[0010]一种电控转向冷却风扇，包括有壳体、前盖、后盖、风叶、转向机构、驱动机构、 减速机构、阻尼机构、以及外置的控制电路；所述风叶基部的风叶轴活动穿过壳体径向 的轴孔内，复数片风叶成圆形阵列分布在壳体的圆周上，并由所述驱动机构、转向机构 使风叶转动角度；所述驱动机构的动作受阻尼机构控制；所述转向机构、驱动机构、减 速机构、阻尼机构安装在壳体内，并由前盖、后盖封闭在其中，所述前盖锁固在发动机 输出轴上，并由输出轴带动风叶旋转；
[0011]其特征在于：
[0012]转向机构，包括风叶基部的风叶轴、轴承和拨杆；风叶轴通过轴承活动定位在壳体 上，所述拨杆偏心连接在风叶轴上；
[0013]驱动机构，包括螺旋转轮和螺旋环，螺旋环旋设在螺旋转轮上，两者采用螺纹配合； 在螺旋转轮驱动下，螺旋环能沿轴线移动；所述螺旋环外表面设置有供转向机构拨杆
插 入的环槽，借助环槽驱动拨杆，迫使风叶转动角度；所述螺旋转轮通过轴承定位在前盖 上，并与前盖间设置有复位的发条弹簧；
[0014]减速机构，包括太阳齿轮、行星齿轮和齿轮圈，该齿轮圈锁固在所述螺旋转轮上， 与之啮合的行星齿轮通过行星架锁固在后盖侧上；太阳齿轮的花键轴一端通过轴承定位 在螺旋转轮上；
[0015]阻尼机构，用来阻止所述花键轴旋转，并通过减速机构使螺旋转轮与壳体形成差速 旋转，迫使转向机构动作，包括有中轴套筒和阻尼总成，所述中轴套筒穿过后盖并通过 杆件与发动机座连接，形成不旋转的止动部件；
[0016]上述阻尼总成为如下择一结构：
[0017]一、电磁磁力阻尼，包括电磁线圈、线圈架、移动衡铁、导磁钢碗、阻尼板和磁钢； 所述线圈架固定在所述中轴套筒上，缠绕在其上的电磁线圈电缆经中轴套筒引出，并与 控制电路连接；所述导磁钢碗隔空包围在线圈架外，并通过轴承定位在所述中轴套筒上； 导磁钢碗的碗边与移动衡铁间具有吸合间隙，该移动衡铁活动设置在花键轴上；所述导 磁钢碗的端面嵌设有磁钢，借助该磁钢与锁固在中轴套筒上的阻尼板形成隔空相吸状 态；
[0018]二、电磁涡流阻尼，包括电磁线圈、线圈架、移动衡铁、导磁钢碗、阻尼板和磁钢； 所述线圈架固定在所述中轴套筒上，缠绕在其上的电磁线圈电缆经中轴套筒引出，并与 控制电路连接；所述导磁钢碗隔空包围在线圈架外，并通过轴承定位在所述中轴套筒上； 导磁钢碗的碗边与移动衡铁间具有吸合间隙，该移动衡铁活动设置在花键轴上；所述导 磁钢碗上固定有涡流铜环，锁固在中轴套筒上的阻尼板与所述涡流铜环相邻面上嵌设有 磁钢，借助磁钢与所述涡流铜环产生涡流阻尼；
[0019]三、活塞摩擦阻尼，包括动力缸、摩擦片和摩擦盘；所述动力缸借助缸体锁固在所 述中轴套筒上，并由中轴套筒接入管道，摩擦片固定在活塞端面上；所述活塞运动方向 垂直于固定在花键轴上的摩擦盘，动力缸动作所述摩擦片能抵触在摩擦盘上产生摩擦阻 尼；
[0020]四、高压气流阻尼，包括相邻而设的喷气盘和挡风叶轮，该挡风叶轮锁固在所述花 键轴上，圆周阵列有复数角度一致的挡风片；所述喷气盘锁固在所述中轴套筒上，并由 中轴套筒接入高压气流，该喷气盘朝挡风叶轮一侧，圆周阵列有复数个喷气嘴，借助喷 气嘴吹向挡风叶轮的高压气流，产生气流阻尼。所述壳体圆周中均匀分布有径向的轴孔， 每个轴孔与风叶轴间通过两轴承定位。
[0021]所述螺旋环的环槽根据风叶数量分割成对等数量的槽格，每个槽格中搁置有一中央 开具插孔的滑块；每根风叶轴端部偏心位置设置的拨杆插入对应滑块的插孔中形成定 位。
[0022]所述风叶轴端部设置有转盘，在该转盘偏心位置设置拨杆，并在转盘边沿开具有圆 弧行程槽，借助该行程槽与固定在壳体上的凸销配合，形成转动角度的行程约束。
[0023]所述螺旋转轮一端具有轴颈、另一端成空心轮套，借助轴颈通过轴承与前盖间形成 定位；而在空心轮套底部嵌固齿圈，行星齿轮、电磁线圈和线圈架均装配在所述空心轮 套的中空位置上。
[0024]所述花键轴上设置有约束移动衡铁的挡环，且朝导磁钢碗一侧的挡环与移动衡铁之 间设置有复位弹簧。
[0025]所述线圈架的内环朝移动衡铁一侧与导磁钢碗的碗边齐平，共同形成铁芯产生吸
引 移动衡铁的作用；并在所述碗边与移动衡铁接触部设置有减震垫片或摩擦垫片。
[0026]所述阻尼板朝导磁钢碗端面还设置有磁钢，且与导磁钢碗一侧的磁钢极性相反，始 终形成相吸作用。
[0027]所述风叶成非对称锁固在风叶轴上。
[0028]所述驱动机构中螺旋转轮与螺旋环采用滚珠螺纹配合。
[0029]本专利技术阻尼机构与减速机构配合，尤其采用电磁场控制，并配合磁钢隔空产生的阻 尼力或涡流阻力，而使螺旋转轮与壳体形成差速旋转，迫使螺旋环在螺旋转轮上移位， 从而驱动风叶角度变化，满足选择之需；而采用的磁钢隔空产生阻尼力或涡流阻力，避 免硬摩擦产生高热和磨损的缺陷；另外，在螺旋转轮与壳体间设置的发条弹簧，在失去 电磁场作用时，又能在弹簧力作用下带动旋转转轮复位，使得风叶回复原始位置和送风 角度，同时也保证即使控制机构失灵，设备能安全运行在初始状态。
附图说明：
[0030]下面结合具体图例对本专利技术做进一步说明：
[0031]图1为电控转向冷却风扇示意图
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电控转向冷却风扇，包括有壳体(1)、前盖(11)、后盖(12)、风叶(2)、转向机构(4)、驱动机构(5)、减速机构(6)、阻尼机构、以及外置的控制电路；所述风叶基部的风叶轴(21)活动穿过壳体(1)径向的轴孔(13)内，复数片风叶(2)成圆形阵列分布在壳体(1)的圆周上，并由所述驱动机构(5)、转向机构(4)使风叶(2)转动角度；所述驱动机构(5)的动作受阻尼机构控制；所述转向机构(4)、驱动机构(5)、减速机构(6)、阻尼机构安装在壳体(1)内，并由前盖(11)、后盖(12)封闭在其中，所述前盖(11)锁固在发动机输出轴上，并由输出轴带动风叶(2)旋转；其特征在于：转向机构(4)，包括风叶(2)基部的风叶轴(21)、轴承(9)和拨杆(41)；风叶轴(21)通过轴承(9)活动定位在壳体(1)上，所述拨杆(41)偏心连接在风叶轴(21)上；驱动机构(5)，包括螺旋转轮(51)和螺旋环(52)，螺旋环(52)旋设在螺旋转轮(51)上，两者采用螺纹配合；在螺旋转轮(51)驱动下，螺旋环(52)能沿轴线移动；所述螺旋环(52)外表面设置有供转向机构拨杆(41)插入的环槽(53)，借助环槽(53)驱动拨杆(41)，迫使风叶(2)转动角度；所述螺旋转轮(51)通过轴承(9)定位在前盖(11)上，并与前盖(11)间设置有复位的发条弹簧(3)；减速机构(6)，包括太阳齿轮(61)、行星齿轮(62)和齿轮圈(63)，该齿轮圈(63)锁固在所述螺旋转轮(51)上，与之啮合的行星齿轮(62)通过行星架(64)锁固在后盖(12)侧上；太阳齿轮的花键轴(65)一端通过轴承(9)定位在螺旋转轮(51)上；阻尼机构，用来阻止所述花键轴(65)旋转，并通过减速机构(6)使螺旋转轮(51)与壳体(1)形成差速旋转，迫使转向机构(4)动作，其包括有中轴套筒(7)和阻尼总成(8)，所述中轴套筒(7)穿过后盖(12)并通过杆件(71)与发动机座连接，形成不旋转的止动部件；上述阻尼总成(8)为如下择一结构：一、电磁磁力阻尼，包括电磁线圈(85)、线圈架(86)、移动衡铁(81)、导磁钢碗(82)、阻尼板(83)和磁钢(84)；所述线圈架(86)固定在所述中轴套筒(7)上，缠绕在其上的电磁线圈(85)电缆经中轴套筒(7)引出，并与控制电路连接；所述导磁钢碗(82)隔空包围在线圈架(86)外，并通过轴承(9)定位在所述中轴套筒(7)上；导磁钢碗的碗边(821)与移动衡铁(81)间具有吸合间隙，该移动衡铁(81)活动设置在花键轴(65)上；所述导磁钢碗(82)的端面嵌设有磁钢(84)，借助该磁钢(84)与锁固在中轴套筒(7)上的阻尼板(83)形成隔空相吸状态；二、电磁涡流阻尼，包括电磁线圈(85)、线圈架(86)、移动衡铁(81)、导磁钢碗(82)、阻尼板(83)和磁钢(84)；所述线圈架(86)固定在所述中轴套筒(7)上，缠绕在其上的电磁线圈(85)电缆经中轴套筒(7)引出，并与控制电路连接；所述导磁钢碗(82)隔空包围在线圈架(86)外，并通过轴承(9)定位在所述中轴套筒(7)上；导磁钢碗的碗边(821)与移动衡铁(81)间具有吸合间隙，该移动衡铁(81)活动设置在花键轴(65)上；所述导磁钢碗(82)上固定有涡流铜环(87)，锁固在中轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芃，叶杉，叶常宾，叶大卫，叶羽纺，
申请(专利权)人：福建省仙游电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：