离心式风叶、串激减速电机和食品料理机的制作方法

1.本公开内容涉及一种离心式风叶以及包括该离心式风叶的串激减速电机。本公开内容还涉及一种食品料理机，该食品料理机包括该离心式风叶。


背景技术：

2.随着科技的不断进步，当前市场上各种各样的商用或家用食品料理机，产品功能日益多样化、使用频率也越来越高。该类食品料理机可用于对水果、蔬菜、肉类、蛋类等各种材料进行不同程度搅拌、粉碎、研磨，所以在制作各种饮料、糕点和食品的过程中是非常方便且常常不可缺少的。电机做为食品料理机动力功能的核心部件，其应用非常广泛，对质量的要求也越来越高。电机通电后进行高速运转，转子组件与定子组件的线包通电产生损耗并发热产生温升，这是影响电机的功能和使用寿命的关键因素，也是衡量电机质量的一项重要指标，因此电机的散热显得尤为重要，不良的散热会导致电机温度过高，电机部件在高温下容易发生故障和老化。电机散热一直以来都是电机领域的一大问题。目前，通常采用散热风叶对电机进行散热。现有技术中，电机上的散热风扇大多采用轴流式风叶以产生散热气流，由于散热风叶体积小，其所能够承受最大转速一般在每分钟1万转以下，导致其能够产生的气流强度有限，超过最大转速后，气流强度无法再增加，噪音却会持续上升，而且散热风道难以进行合理的优化，最大转速下噪音能达90分贝以上，严重影响日常使用的体感，且该类风叶是向电机发热部分吹风的设计。这样只对靠近风叶位置处的发热部分的表面起到一定的散热作用，然而对于径向较长的电机，该方式的散热效果非常有限，另外该结构还会产生较大的风噪，影响使用舒适性。
3.因此，需要一种用于电机的结构简单，使用时风噪小，能产生大量空气流，散热效果好的散热系统。


技术实现要素：

4.为了解决现有食品料理机电机中存在的上述一个或多个缺陷，根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于电机散热的新型离心式风叶，其能够持续产生更大的气流，可以最大限度地降低电机温升、有效提升电机额定负载点、延长电机的使用寿命，并且工作噪音更低。
5.具体而言，根据本公开内容的上述一个方面提供一种离心式风叶，所述离心式风叶包括：风叶底板、叶片和导流内圈。
6.所述风叶底板在其一侧上设置多个叶片。
7.在所述叶片之间的间隔形成排气口。
8.所述风叶底板在其与所述叶片的同一侧上设置有所述导流内圈。
9.所述导流内圈的外周表面与所述叶片的径向内侧固定，所述导流内圈的外周表面具有圆弧结构。
10.根据本公开内容的上述各个方面，所述圆弧结构的弧度半径值在7mm至12mm之间。
11.根据本公开内容的上述各个方面，所述导流内圈的高度是所述叶片的叶片出风口的高度的1/3至1/2。这样的优点是可使气流更平稳、扰动较小、涡流减少、对提高效率、降低噪声有利。
12.根据本公开内容的上述各个方面，所述导流内圈的内周表面与所述风叶底板的顶部中间部形成镂空结构，用于驱动所述离心式风叶的电机的后支架组件的轴承室部分容纳在所述镂空结构中。这样可以更加充分利用电机内部的空腔，减少电机的轴向长度，并且离心式风叶的散热面积更大，电机的散热效果更好。
13.根据本公开内容的上述各个方面，所述风叶底板在其与所述叶片相反的另一侧上设置有凸台结构，在所述凸台结构上设置有与所述电机的电机轴上的直纹滚花过盈配合的中心孔，在所述凸台结构的周围设置有多个加强结构。
14.根据本公开内容的上述各个方面，所述叶片从所述导流内圈的外周表面上的圆弧结构向外延伸并且把所述风叶底板、所述导流内圈连接成一体，这使得所述叶片更加稳固且该离心式风叶的结构更加牢固。
15.所述叶片的径向内侧的底部与所述导流内圈的圆弧结构的顶面连接在一起。
16.所述叶片的径向外侧的底部与所述风叶底板的顶面连接在一起。
17.根据本公开内容的上述各个方面，所述叶片在径向外侧处的外侧叶片的总高度尺寸是x。
18.所述叶片在径向内侧处的内侧叶片的起始高度尺寸是y。
19.其中y＝(1/3～1/2)*x。
20.根据本公开内容的上述各个方面，所述叶片在径向内侧处的起始位置与所述导流内圈的上端面齐平，并且所述内侧叶片通过圆角逐渐过渡至所述外侧叶片。这一设计可提高至少5％的风量且噪音变化不明显。
21.根据本公开内容的上述各个方面，根据用于驱动所述离心式风叶的电机的旋转方向，所述叶片设计成具有圆弧的后倾叶片。
22.所述后倾叶片是指从所述离心式风叶的径向截面来看，所述叶片的圆弧切线和所述叶片在该位置处的转动方向的切线之间的夹角为锐角。
23.根据本公开内容的上述各个方面，所述后倾叶片具有入口角β1＝51
°
至56
°
和出口角β2＝51
°
至56
°
。这种风叶设计是利用叶片切风，功率曲线成抛物线、无过载，其空气动力学性能优秀、风量大、压力低、噪音低并且效率高。
24.根据本公开内容的上述各个方面，所述叶片的数量被设计成奇数。
25.根据本公开内容的上述各个方面，所述叶片的数量被设计成13片。这是为了满足电机的散热要求，确保电机温升，同时，风叶噪音尽量低，损耗小，并避免偶数叶片设计，形成对称的排列方式带来的一系列问题，导致风叶自身的平衡性难以调整，而且容易使风叶在高速运转时产生更多的共振，从而导致叶片无法长时间承受共振产生的疲劳，最终出现叶片断裂等问题。本公开内容的风叶叶片数设计成奇数片，例如但不限于13片，这种风叶风量较大，但出口损失小及噪声较低、效率高。
26.本公开内容有效解决了现有技术中电机风叶散热不佳、温升过高的技术缺陷，提供了一种可以采用注塑模具一体成型制作，成本低，强度可靠，便于实现自动化、大批量生产的新型高效散热的离心式风叶结构，其能够持续产生更大的气流，有效将电机产生的热
量排出其壳体外，可以最大限度地降低电机温升，避免了电机过热造成的零件损坏，解决了该类电机温升过高的风险，达到提高电机的可靠性和延长电机使用寿命的有益效果，并且降低了风叶运行时产生的噪声，提高电机的运行效率，从而更节约能源。
27.再配合整机上专用的导风罩，所述导风罩有利于从出风口排出的风有效地汇聚，能够顺利地将气流导入电机内，使外部空气通过电机前端的进风口吸入，随着电机轴向完全通过转子组件和定子组件，再由电机尾部排出，可以更高效散热，提高电机寿命，同时避免碳粉堆积。
28.所述导风罩的出口部的内径尺寸与离心式风叶的外径尺寸和风叶叶片的进风口外径尺寸密切相关，假设离心式风叶的外径尺寸，即风叶叶片的叶片出风口的尺寸是d1，风叶叶片的进风口外径尺寸是d2，通过流体力学仿真及实际测试验证确定导风罩的出口部的内径尺寸d，优选为(d2+4)<d<(d1+d2)/2，这样更有助于电机内外部形成均匀的、更大的负压，保证对气流的完全导向作用，增强风叶的冷却效果。
29.根据本公开内容的另一个方面，提供一种串激减速电机，所述串激减速电机包括如上所述的离心式风叶。
30.根据本公开内容的又一个方面提供一种食品料理机，所述食品料理机包括如上所述的离心式风叶。
31.根据本公开内容的串激减速电机及运用其的食品料理机能够解决现有技术风叶散热不佳的技术缺陷，可以有效地将电机产生的热量排出其壳体外，避免了电机过热造成的零件损坏，解决了该类电机温升过高的风险，达到提高电机的可靠性和使用寿命的有益效果。
32.至此，为了本公开内容在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本公开内容对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本公开内容的内容。当然，本公开内容的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。
33.同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本公开内容的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本公开内容的实质和范围。
附图说明
34.通过下面的附图本领域技术人员将对本公开内容有更好的理解，并且更能清楚地体现出本公开内容的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本公开内容的范围。
35.图1示出从一侧观察到的根据本公开内容的离心式风叶的立体图；
36.图2示出从另一侧观察到的根据本公开内容的离心式风叶的立体图；
37.图3示出根据本公开内容的离心式风叶的俯视图；
38.图4示出沿着图3中的线b
‑
b的剖视图；
39.图5示出根据本公开内容的串激减速电机的整体结构示意图；
40.图6示出根据本公开内容的串激减速电机的分解示意图；
41.图7示出与根据本公开内容的离心式风叶配合的导风罩。
具体实施方式
42.下面结合各个附图，具体说明根据本公开内容的具体实施方式。
43.图1和图2示出根据本公开内容的一个实施例的离心式风叶的结构示意图，该离心式风叶用于如图5和图6所示的串激减速电机中，其中图5示出根据本公开内容的串激减速电机的整体结构示意图。图6示出根据本公开内容的串激减速电机的分解示意图。
44.在图5和图6中，所述串激减速电机包括：前支架组件1、定子组件2、转子组件3、后支架组件4、导风罩5、离心式风叶6、风罩盖7、行星减速箱组件8和弹性部件9。转子组件3通过轴承与前支架组件1、后支架组件4和定子组件2装配在一起。定子组件2的定子铁芯21固定在前支架组件1和后支架组件4之间。离心式风叶6与转子组件3上的电机轴31装配在一起。电机轴31上端设有直纹滚花311，离心式风叶6通过专有工装压接与直纹滚花311过盈配合，从而确保其可以承受一定量的扭矩。
45.如图1和图2所示，根据本公开内容的一个实施例的离心式风叶6包括中心孔61、风叶底板62、叶片63、排气口64、凸台结构65、加强结构66、导流内圈67和镂空结构68。
46.在所述风叶底板62的一侧上设置多个叶片63，在所述叶片63之间的间隔形成排气口64。
47.根据本公开内容的上述实施例，在所述风叶底板62的另一侧上，即在与所述叶片63的相反侧上，所述风叶底板62设置有凸台结构65(如图2所示)，所述凸台结构65上设置有与电机轴31上的直纹滚花311过盈配合的中心孔61，所述凸台结构65的周围设置有多个加强结构66。
48.所述风叶底板62在其与所述叶片63的同一侧上设置有导流内圈67。
49.所述导流内圈67的外周表面与所述叶片63的径向内侧632固定，所述导流内圈67的外周表面具有圆弧结构671，如图1和图4所示。
50.根据本公开内容的上述实施例，所述圆弧结构671的弧度半径值在7mm至12mm之间。
51.根据本公开内容的上述实施例，所述导流内圈67的高度是所述叶片63的叶片出风口633的高度的1/3至1/2。这样的优点是可使气流更平稳、扰动较小、涡流减少、对提高效率、降低噪声有利。
52.根据本公开内容的上述实施例，所述导流内圈67的内周表面与所述风叶底板62的顶部中间部形成镂空结构68，用于驱动所述离心式风叶的电机的后支架组件的轴承室部分容纳在所述镂空结构68中。这样可以更加充分利用电机内部的空腔，减少电机的轴向长度，并且离心式风叶6的散热面积更大，电机的散热效果更好。
53.根据本公开内容的上述实施例，所述叶片63从所述导流内圈67的外周表面上的圆弧结构671向外延伸并且把所述风叶底板62、所述导流内圈67连接成一体。这使得所述叶片63更加稳固且该离心式风叶6的结构更加牢固。
54.所述叶片63的径向内侧632的底部与所述导流内圈67的圆弧结构671的顶面连接在一起。
55.所述叶片63的径向外侧631的底部与所述风叶底板62的顶面连接在一起。
56.根据本公开内容的上述实施例，如图4所示，所述叶片63在径向外侧631处的外侧叶片的总高度尺寸是x，所述叶片63在径向内侧632处的内侧叶片的起始高度尺寸是y，其中
y＝(1/3～1/2)*x。
57.根据本公开内容的上述实施例，所述叶片63在径向内侧632处的起始位置与所述导流内圈67的上端面齐平，并且所述内侧叶片通过圆角逐渐过渡至所述外侧叶片。这一设计可提高至少5％的风量且噪音变化不明显。
58.根据本公开内容的上述实施例，根据用于驱动所述离心式风叶的电机的旋转方向(如图3的箭头n)，所述叶片63设计成具有圆弧的后倾叶片。
59.所述后倾叶片是指从所述离心式风叶的径向截面来看，所述叶片的圆弧切线和所述叶片在该位置处的转动方向的切线之间的夹角为锐角。
60.根据本公开内容的上述实施例，如图3所示，所述后倾叶片具有入口角β1＝51
°
至56
°
和出口角β2＝51
°
至56
°
。这种风叶设计是利用叶片切风，功率曲线成抛物线、无过载，其空气动力学性能优秀、风量大、压力低、噪音低并且效率高。
61.根据本公开内容的上述实施例，所述叶片的数量被设计成奇数。
62.根据本公开内容的上述实施例，所述叶片的数量被设计成13片。这是为了满足电机的散热要求，确保电机温升，同时，风叶噪音尽量低，损耗小，并避免偶数叶片设计，形成对称的排列方式带来的一系列问题，导致风叶自身的平衡性难以调整，而且容易使风叶在高速运转时产生更多的共振，从而导致叶片无法长时间承受共振产生的疲劳，最终出现叶片断裂等问题。本公开内容的风叶叶片数设计成奇数片，例如但不限于13片，这种风叶风量较大，但出口损失小及噪声较低、效率高。
63.本公开内容有效解决了现有技术中电机风叶散热不佳、温升过高的技术缺陷，提供了一种可以采用注塑模具一体成型制作，成本低，强度可靠，便于实现自动化、大批量生产的新型高效散热的离心式风叶结构，其能够持续产生更大的气流，有效将电机产生的热量排出其壳体外，可以最大限度地降低电机温升，避免了电机过热造成的零件损坏，解决了该类电机温升过高的风险，达到提高电机的可靠性和延长电机使用寿命的有益效果，并且降低了风叶运行时产生的噪声，提高电机的运行效率，从而更节约能源。
64.如图7所示，通过配合整机上专用的导风罩5，所述导风罩5有利于从出风口排出的风有效地汇聚，能够顺利地将气流导入电机内，使外部空气通过电机前端的进风口吸入，随着电机轴向完全通过转子组件和定子组件，再由电机尾部排出，可以更高效散热，提高电机寿命，同时避免碳粉堆积。
65.所述导风罩5的出口部53的内径尺寸与离心式风叶6的外径尺寸和风叶叶片的进风口外径尺寸密切相关，假设离心式风叶6的外径尺寸，即风叶叶片的叶片出风口633的尺寸是d1，风叶叶片的进风口634的外径尺寸是d2，通过流体力学仿真及实际测试验证确定导风罩5的出口部53的内径尺寸d，优选为(d2+4)<d<(d1+d2)/2，这样更有助于电机内外部形成均匀的、更大的负压，保证对气流的完全导向作用，增强风叶的冷却效果。
66.根据本公开内容的另一个实施例，如图5和图6所示提供一种串激减速电机，所述串激减速电机包括如上所述的离心式风叶6。
67.根据本公开内容的又一个实施例，提供一种食品料理机(未示出)，所述食品料理机包括如上所述的离心式风叶6。
68.前述公开内容提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制为所公开的精确形式。可以根据以上公开内容进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得修
改和变化。
69.即使在权利要求中叙述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但这些组合并不旨在限制各种实施方式的公开。实际上，许多这些特征可以以权利要求中未具体叙述和/或说明书中未具体公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可能仅直接依赖于一个权利要求，但各种实施方式的公开包括与权利要求集中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。
70.除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。另外，如本文所用，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，冠词“该”旨在包括结合冠词“该”引用的一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，术语“集”旨在包括一个或多个项目(例如相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅意图一项的情况下，使用短语“仅一项”或类似语言。另外，如本文所用，术语“具有”及其变体等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。另外，如在本文所用，术语“或”在被串联使用时意图是包括性的，并且可以与“和/或”互换使用，除非另有明确说明(例如，如果与“或者”或“仅其中之一”结合使用)。