[实用新型]一种铁路机车车辆用冷却风机非金属叶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁路机车车辆用冷却风机非金属叶轮。

背景技术

在铁路机车车辆上用冷却风机一般是采用翼型叶片的轴流式通风机，而叶轮是轴流风机的关键部件，其质量优劣，决定着整机的质量。目前都是采用铸铝合金及其它金属材料，大多通过精密铸造的方法制备，有些却通过焊接而成。这种以金属制成的风机叶轮应用在铁路机车车辆上存在着如下缺陷：一、铁路机车运行环境复杂，经常会遭遇风沙和雨水的气候，而金属材料制作的叶轮耐腐蚀性差，容易产生锈蚀。二、金属材料制作的叶轮存在自重偏大的问题，风机会在运行过程中产生剧烈震动和巨大的噪音，导致风机运行不稳定，电机效率低，工作环境差。三、通过铸造和焊接制作的叶轮质量不太稳定，容易出现各种铸造和焊接缺陷。四、采用铝合金制作的叶轮成本偏高。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种重量轻、振动和噪音少、强度高及良好的耐化学腐蚀性能、制作简单、成本低和使用寿命长的铁路机车车辆用冷却风机非金属叶轮。

本实用新型的技术方案：一种铁路机车车辆用冷却风机非金属叶轮，包括叶轮和金属轮芯，叶轮包括叶片和轮毂，其特征在于所述的叶轮的叶片和轮毂为模压成型的非金属整体式结构，所述的金属轮芯作为镶嵌件与非金属叶轮同时固化为一个整体，即叶轮的非金属叶片、非金属轮毂和金属轮芯同时固化为一个整体结构；

所述的叶轮上设有防尘板，叶轮的轮毂外圈一侧设有用于加装防尘板的预埋螺母，即防尘板通过轮毂上的预埋螺母固定在叶轮上，用以防尘防水；所述的叶轮的非金属叶片和非金属轮毂的表面设有耐磨和耐水的陶瓷涂层。

本实用新型中叶轮主体（包括叶轮叶片及轮毂）采用短纤维

增强塑料整体成型。轮芯采用铸铁材料，以增强叶轮与轮轴的耐磨性，在非金属材料体系中添加抗静电剂及阻燃剂，提高风机在机车运行中的安全性。非金属叶轮制备工艺采用短切玻璃纤维增强环氧树脂，模压成型工艺，以提高效率，控制成本。在非金属叶轮表面刷陶瓷涂层，增强材料的耐磨性和耐水性，延长叶轮的使用寿命。

叶轮主体采用非金属材料制作，通过它来优化改进专用冷却风机的性能，对上述风机缺陷起到关键作用，所采用的材料体系包括：

采用E-玻纤或S-玻纤作为增强体材料，切断成5mm～10mm的短切纤维，与树脂基体均匀混合。为了加强厚度方向的承载能力，视情况加入一定比例（10%～30%）的20mm～40mm长度范围内的长纤维，与短切纤维均匀混合，形成准各向同性纤维毡。

采用改性环氧树脂脂，其具有工艺性能优良、尺寸稳定性好、强度高、及良好的耐化学腐蚀性能，可以全面满足产品多方面性能要求。此外，此类材料成型时间短，具有良好的制造效率，而且成本较低。

本实用新型中轮芯采用铸铁材质，以减少电机转轴与叶轮之间的动摩擦对材料的影响；本实用新型的工艺路线为：预先在模具中放入金属轮芯，而后将短切纤维模塑料在室温下装入模具，加热至充分熔融后加压填充其余原料至满型腔；经恒压固结后冷却降温，降温过程中维持成型压力；最后脱模及后续加工成最终产品。在非金属材料体系中添加抗静电剂及阻燃剂，提高风机在机车运行中的安全性、以满足铁路行业对非金属材料部件对阻燃性、安全性的要求。

本实用新型简化了工艺，控制成本，提高了效率，稳定产品的质量。大幅降低叶轮重量，有效降低风机振动和噪音，提高风机稳定性和电机效率，改善工作环境。延长产品使用寿命，并提高了产品的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的左视结构示意图；

图中：1-非金属叶片，2-非金属轮毂，3-金属轮芯；4-防尘板。

具体实施方式

参看图1和图2，一种铁路机车车辆用冷却风机非金属叶轮，包括叶轮和金属轮芯3，叶轮包括叶片1和轮毂2，其特征在于：所述的叶轮的叶片1和轮毂2为模压成型的非金属整体式结构，所述的金属轮芯3作为镶嵌件与非金属叶轮同时固化为一个整体，即叶轮的非金属叶片1、非金属轮毂2和金属轮芯3同时固化为一个整体结构；

所述的叶轮上设有防尘板4，叶轮的轮毂2外圈一侧设有用于加装防尘板4的预埋螺母，即防尘板4通过轮毂2上的预埋螺母固定在叶轮上；所述的叶轮的非金属叶片1和非金属轮毂2的表面设有耐磨和耐水的陶瓷涂层。