CN102003412A - 鸟翅型高压轴流风机叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鸟翅型高压轴流风机叶片，有叶身、叶柄，其特征在于：所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区；所述叶身的内侧的出气边上设置整流区。本发明的叶片采用仿鸟翅造形，可以明显提高风机的效率，能防止叶片高速运行所产生的气流屏障，明显提高风机的容积流量。

Description

鸟翅型高压轴流风机叶片
技术领域
本发明涉及一种鸟翅型高压轴流风机叶片，所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区。 
背景技术
现有技术中的矿井轴流主通风机其轮毂都是采取在轮毂宽度的中间安装风叶，风叶由叶片和叶柄两部分组成，叶柄安装在叶片截面长度的中间，显然叶片的稳定性差，有可能使叶片过早损坏造成风机事故。中国专利94228382．1公开了一种矿井轴流主通风机，该通风机包括支架、传动部分、风筒、风叶和轮毂，叶柄安装固定在轮毂上，叶柄偏离叶片截面长度的中心线向鱼头部分偏移，从而提高了风叶的机械强度和稳定性，保证了风机安全运行。但是，该风机叶片是普通叶型，因此风机的压力较低，风量较小，为此，需要提出一种鸟翅型高压轴流风机叶片。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种鸟翅型高压轴流风机叶片，所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区。本发明的叶片采用仿鸟翅造形，可以明显提高风机的效率。
本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种鸟翅型高压轴流风机叶片，有叶身、叶柄，所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区；所述叶身的内侧的出气边上设置整流区。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、由于本发明的叶身进气边采用仿鸟翅造形，可以明显提高风机的效率。
2、本发明的叶身进气边的轮廓线（曲线）的长度明显长于叶身的中轴线，可以捕捉更多的气流进行压缩。
3、本发明的叶身进气边的叶窝区，可以有效地将通过叶轮整流罩的压缩气流进一步压缩，减少压缩气流的径向流动，减少损失。
4、本发明的叶身进气边的叶凸区，可以有效地将越过叶窝区的径向气流收集起来进行压缩，并能防止叶片高速运行所产生的气流屏障，提高容积流量。
5、本发明的叶身进气边的叶凹区，有利于气流向叶片中心运动并向后压缩。
6、本发明的叶身后端的叶尾轮廓线（曲线）的长度明显长于叶身的中轴线，它不仅防止了高压气流在叶片上过长的滞留所产生的高负载，还能提高气流向后运动。
7、采用本发明的风机工作时，叶片组在旋转时，形成的是一个碗状曲面，输出的压缩气流基本上是沿筒形整流风道的轴线运动，减少了气流与筒形整流风道壁面的摩擦，既降低了噪音，又可以提高风速。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1、本发明的叶片结构示意图；
图2、本发明的气动流道结构示意图；
图3、本发明的叶片截面扭转结构示意图；
图4、本发明的叶片俯视结构示意图（图1的俯视图）；
图5、本发明安装在风机上的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
参见图1，本发明的鸟翅型高压轴流风机叶片，有叶身1、叶柄2，所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区101，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区102，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区103；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区104（图中虚线框内部分）；所述叶身的内侧的出气边上设置整流区106。
在本实施例中，本发明的叶身进气边采用仿鸟翅造形，可以明显提高风机的效率。叶身进气边轮廓包括翅形叶窝区、翅形叶凸区、翅形叶凹区，叶身进气边轮廓呈一平滑过渡的曲线，进气边的长度明显长于叶身的中轴线105，较长的进气边可以捕捉更多的气流进行压缩，叶身的中轴线是叶柄中心线延长到叶顶的竖直线。
参见图5，在本实施例中，本发明是用于轴流风机的叶片，该轴流风机包括锥形整流罩10，本发明的叶片20，驱动电机30，筒形整流风道40，筒形整流风道是一个圆筒型薄壳结构。在实际应用中，本发明的叶片是安装在一个轮毂上，轮毂前端安装锥形整流罩10，用来减少进气损失，进气气流沿整流罩向叶片流动，存在较大的径向流动分量，本发明的叶身进气边的叶窝区，可以有效地将通过叶轮整流罩的气流进一步压缩，减少压缩气流的径向流动，减少损失。
在本实施例中，叶身进气边的叶凸区采用仿鸟翅造形，该叶凸区能防止叶片高速运行所产生的气流屏障，提高空气流量。可以有效地将通过叶窝区的径向气流收集起来进行压缩。常规的轴流风机叶片的进气边呈一直线边，当转速达到某一临界值时，风机的气体流量将明显下降，通常认为是产生了气流屏障。
在本实施例中，叶身进气边上部的叶凹区采用仿鸟翅造形，叶凹区有利于气流向中心运动向后压缩，提高空气流量。
采用本发明的风机工作时，叶片组在旋转时，形成的是一个碗状曲面形状，该叶片组输出的压缩气流基本上是沿筒形整流风道的轴线运动，减少了气流与筒形整流风道壁面的摩擦，既降低了噪音，又可以提高风速。
参见图3、图4，在本实施例中，叶片随轮毂高速转动，自叶根部到叶顶部的线速度是不同的，每个截面的进气角度也是不同的，为了尽可能提高压缩效率，减少损失，本发明采用扭转叶片。图3显示了叶片自上而下的四个截面的形状及扭转角度，即叶顶部的截面形状、翅形叶凸区截面形状、翅形叶窝区截面形状、叶根部的截面形状，（图中的4个截面均为俯视剖面）。其中叶顶部的截面相对叶根部截面中心线扭转18°，翅形叶凸区的截面相对叶根部截面中心线扭转12°，翅形叶窝区的截面相对叶根部截面中心线扭转6°。
参见图2，该图显示了本发明的两片叶片之间形成的气动流道结构形状，在该流道中，一个叶片的叶盆面108和另一个叶片的叶背面107构成气流流道。在该流道中，有一个内凸加速区104，该内凸加速区可以明显提高风机的容积流量和风机的压力。
在本发明的另一个实施例中，所述翅形叶凸区中心点的高度与叶身高度的比例为36：93，当叶身高度是133毫米时，翅形叶凸区中心点的位置是距离叶根51.48毫米，翅形叶窝区中心点的位置是距离叶根11毫米。参见图1及图3，叶顶部截面的前沿（进气边）到叶身中轴线的距离是21.8毫米，翅形叶凸区截面的前沿（进气边）到叶身中轴线的距离是25.1毫米，翅形叶窝区截面的前沿（进气边）到叶身中轴线的距离是14.2毫米。参见图1及图2，由于在叶身的叶盆面上设置内凸加速区，因此，对应于内凸加速区的气动流道的截面宽度比进气边的气动流道的截面宽度减少了2.7毫米。
本实施例中，采用本发明叶片的轴流风机的电机功率是1.1千瓦，叶片的高度是133毫米，叶轮直径是394毫米，筒形整流风道的直径是400毫米，容积流量8000立方米/小时，风机出口总压101825帕（Pa），送风距离50米。 

Claims (3)

1.一种鸟翅型高压轴流风机叶片，有叶身、叶柄，其特征在于：所述叶身的进气边下部设置翅形叶窝区，叶身的进气边中部设置翅形叶凸区，叶身的进气边上部设置翅形叶凹区；所述叶身的叶盆面上设置内凸加速区；所述叶身的内侧的出气边上设置整流区。
2.根据权利要求1所述的鸟翅型高压轴流风机叶片，其特征在于：所述翅形叶凸区中心点的高度与叶身高度的比例为36：93。
3.根据权利要求2所述的鸟翅型高压轴流风机叶片，其特征在于：所述叶片是扭转叶片。
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