专利名称：风扇悬挂系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇悬挂系统，用于降低由电机轴和诸如风扇叶轮的连接于电机轴的物体的旋转导致的支撑架上的振动。
背景技术：
众所周知，电机连接于支撑架的方式对降低由电机轴和连接于电机轴的物体的旋转产生的动态不平衡力导致的噪音和振动而言是重要的因素。事实上，当使用电机为风扇叶轮提供动力时会产生非常严重的不平衡力。
尤其当电机轴高速旋转时会产生剧烈的振动。
经常有的情况是，例如叶轮由无电刷电机驱动，该无电刷电机的速度与电源频率无关。事实上，没有电源频率的限制，设计者可以选择高运转速度来减小叶轮尺寸，因为叶轮切向速度的增加会增加诸如助燃空气的输出气的能量。
因此，电机轴高速旋转时，剧烈的振动传递到机架，并且产生高噪音。
在含有风扇电机的应用中，采用了各种方案来使电机和所产生的振动隔离于电机轴以及连接于电机轴的物体的旋转。
在DE197 21 365中说明了这些方案中的一种，其中采用三个由橡胶或弹性体材料制成的元件，它们隔开120度，并且与电机旋转轴线等距。
但是，在DE197 21 365中，没有提及为了获得最佳减振效果所需的电机轴线和这三个橡胶元件之间的距离。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种新颖的悬挂系统，其采用相对于旋转轴线对称设置的一个或多个弹性元件(金属弹簧或橡胶垫)，并且其相对于旋转轴线的径向位置具有特定值，如下问将详细说明的那样。
因此，根据本发明，提供一种风扇的悬挂系统，该悬挂系统包括至少一个阻尼元件，其设置在用于容纳所述风扇的叶轮的壳体之间；以及至少一个容纳和支撑元件，其容纳和支撑电机；该悬挂系统的特征在于，所述至少一个阻尼元件位于根据以下公式的距离(r)处r=JM]]>其中(M)是主要由所述电机、所述容纳和支撑元件、驱动轴、及所述叶轮的组合质量限定的“悬挂质量”；并且(J)是所述“悬挂质量”相对所述驱动轴的纵向对称轴线的惯性力矩。
本发明可以有利地用在燃烧装置的风扇中，其中降低振动并因而降低噪音是尤其重要的。
将参照附图以举例的方式说明本发明的多个非限制性实施例，其中图1表示应用本发明第一实施例的风扇(局部剖面)；图2表示图1中风扇的平面图；图3表示图1和2中风扇的一部分的横截面；图4表示应用本发明第二实施例的风扇(局部剖面)；图5表示图4中风扇的平面图；
图6表示图4和5中风扇的一部分的横截面；图7a和7b表示振动作为电机速度的函数的图表。
具体实施例方式
参照图1到3，标号10表示应用悬挂系统100的第一实施例的用于电机11的风扇，该电机11封闭在罩壳12内，罩壳12由局部截面的“杯形”元件13支撑(图1)。
悬挂系统100将在下文详细说明。
按照公知的方式，电机11转动驱动轴14，该驱动轴14装配有叶轮15，叶轮15封闭在具有卷轴(scroll)的壳体16内。
更具体地，壳体16包括第一“杯形”部分16a，以及盖子形式的第二部分16b；并且这两个部分16a和16b由常规的装置(不再说明)相互固定以封闭叶轮15。
如图1所示，元件13在座体17内容纳支撑驱动轴14的轴承19。
在图1所示的本发明第一实施例中，由电机11、罩壳12、“杯形”元件13、驱动轴14、以及叶轮15限定的整体(所谓的“悬挂质量”)基本上相对于驱动轴14的纵向对称轴线(a)对称。
如图1到3所示，隔开120度的三个弹性元件20螺纹拧接于第一“杯形”部分16a的外端。
这三个弹性元件20包括基本圆筒形的主体20b，其中形成有圆周凹槽20c。
在实际使用中(图1)，每个弹性元件20插入到形成在“杯形”元件13内的相应座体21a内；并且圆周凹槽20c结合相应座体21a的壁以根据需要弹性地将壳体16相对于“杯形”元件13固定。
实验和理论计算显示，在根据以下公式的驱动轴14的纵向对称轴线(a)和每个弹性元件20的纵向对称轴线(b)之间的距离(r)处振动显著衰减r=JM]]>其中J是“悬挂质量”相对轴线(a)的惯性力矩，M是“悬挂质量”本身。
如前所述，本文中术语“悬挂质量”表示由电机11、罩壳12、“杯形”元件13、驱动轴14、以及叶轮15限定的整体，并且它基本上相对于驱动轴14的纵向轴线(a)对称。
实验还表明，即使“悬挂质量”不是完全地相对于轴线(a)对称，本发明就平衡而言也提供良好的结果。
也就是说，根据本发明的系统100包括至少一个阻尼元件20，其设置在用于容纳叶轮15的壳体16之间；以及容纳和支撑电机11的元件13。
悬挂系统100的特征在于，阻尼元件20相对于纵向轴线(a)位于根据以下公式的距离(r)处r=JM]]>其中M是由电机11、罩壳12、元件13、驱动轴14、以及叶轮15的组合质量限定的“悬挂质量”；并且J是“悬挂质量”相对驱动轴14的纵向对称轴线的惯性力矩。
与现有系统的结果相比较的本发明的系统100的结果表示在图7a和7b中。
图7a表示沿Y轴的振动相对于沿X轴的驱动轴14的速度；并且在本发明的装配有所述悬挂系统100的风扇10和装配有现有技术的悬挂系统的同一个风扇之间进行比较。在图7a的情况下，振动检测装置(未示出)放置在电机11的罩壳12上。
类似地，图7b表示振动(沿Y轴)相对于驱动轴14的速度(沿X轴)，但是在该情况下，检测装置放置在壳体16上。
如图7b所示，在给定速度值(精确而言，4630rpm)之后，本发明提出的方案使得振动下降。
在图4到6所示的第二实施例中，第一方案(图1到3)中提出的三个元件20替换为单一一个环形元件22，其同样由橡胶或弹性体材料制成。
同样，在该例中，环形元件22插入到形成在“杯形”元件13内的座体23内，并且如图6所示，由三个螺钉24固定于第一部分16a。
同样，在该例中，已经发现在根据以下公式的距离(r)处可以获得最佳的减振效果r=JM]]>其中J和M与图1到3中所述的第一实施例中的说明相同。
权利要求
1.一种风扇(10)的悬挂系统(100)，该悬挂系统(100)包括至少一个阻尼元件(20；22)，其设置在用于容纳所述风扇(10)的叶轮(15)的壳体(16)之间；以及至少一个容纳和支撑元件(12，13)，用于容纳和支撑电机(11)；该悬挂系统(100)的特征在于，所述至少一个阻尼元件(20；22)位于根据以下公式的距离(r)处r=JM]]>其中(M)是主要由所述电机(11)、所述容纳和支撑元件(12，13)、驱动轴(14)、以及所述叶轮(15)的组合质量限定的“悬挂质量”；并且(J)是所述“悬挂质量”相对所述驱动轴(14)的纵向对称轴线(a)的惯性力矩。
2.如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述“悬挂质量”基本上相对于所述轴线(a)对称。
3.如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(20)基本是圆筒形的。
4.如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(22)是环形元件。
5.如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(20；22)固定于所述壳体(16)。
6.如权利要求5所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个阻尼元件(20；22)容纳在形成在与所述电机(11)集成一体的元件(13)内的相应座体(21a；23)中。
7.如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述电机(11)是无电刷电机。
8.一种燃烧装置，其特征在于包括至少一个配备有如权利要求1所述的悬挂系统(100)的风扇(10)。
全文摘要
一种风扇(10)的悬挂系统(100)。该悬挂系统(100)包括至少一个阻尼元件(20；22)，其设置在用于容纳所述风扇(10)的叶轮(15)的壳体(16)之间；以及至少一个容纳和支撑元件(12，13)，用于容纳和支撑电机(11)。该悬挂系统(100)的特征在于，该阻尼元件(20；22)位于根据以下公式的距离(r)处
文档编号F04D25/02GK1664379SQ200510053110
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月2日
发明者朱塞佩·托尼亚托, 斯特凡诺·贝尔纳迪 申请人:列洛公开有限公司