CN103486083A - 风机的风叶轮 - Google Patents

Abstract

一种风机的风叶轮，包括有叶片(1)和轮毂(2)，所述叶片(1)分布于轮毂(2)上，每片叶片(1)呈外弦(13)宽和内弦(14)窄，且在位于外弦(13)位置的叶片(1)上设置有流线型的襟翼(15)，所述襟翼(15)从叶尖延伸入外弦(13)长度的3％-30％的位置开始延伸至外弦(13)的后端，每片叶片(1)的后缘(12)采用锯齿形，其特征在于：所述内弦(14)包括内弦一(141)和内弦二(142)，所述叶片(1)在靠近内弦二(142)的一面上设置凹部(16)，而该凹部的底部背面从叶片的另一面向外凸出，所述凹部(16)上设置有能与轮毂(2)相连接的连接机构。本发明的优点在于：不仅结构设计合理，叶片强度大、节能低噪声，而且能将叶片牢固固定于轮毂上，运行稳定性高，使用寿命长，应用效果好。

Description

风机的风叶轮

技术领域

本发明涉及一种轴流风机技术领域，尤其指一种结构强度大、叶片固定牢固的风机的风叶轮。

背景技术

随着国家经济建设的迅猛发展，空调系统日渐普及，空调系统中的蒸发式冷凝器是整个空调系统中非常重要的一个单元。冷却风机性能的优劣直接影响空调系统的运行效果。空调冷凝器专用的超低噪声轴流风机要求尺寸紧凑、轻巧，有较好的气动性能和噪声指标。由于空调风机的运行以冬夏二季为主，运行情况是不同的，故对风机的多个工作情况平均运行效率也提出了新的要求，同时客户要求的气动性能和声学指标也是一对不可调和的矛盾，如何有效加以解决，对空调冷凝器专用的超低噪声轴流风机提出了新的课题。

现有一种申请号CN97243671.5为名称为《一种风机叶片》的中国实用新型专利公开了一种风机叶片。该风机叶片根部的宽度大于叶片外端的宽度，其宽度大小沿全长变化，在叶片根部设有加强叶片强度的钢质骨架并与叶片铸为一体；该实用新型解决了现用风机叶片根部容易发生断裂的难题，提高了叶片的强度，延长了风机的寿命。然而，该实用新型内弦强度不足，长时间迎风转动后易变性，叶片与轮毂固定部分使用加强筋增加了制造成本，也使叶片离心力变大，旋转稳定性下降，增大的离心力以及稳定性降低造成的摆动可能使叶片发生断裂，影响其使用寿命，同时其结构仅仅考虑了对叶片整体刚度和强度的改进，没有有效改善风机对气动性能和声学指标的要求，因此，有必要对该结构作进一步地改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种叶片强度大、节能低噪声且能将叶片牢固固定于轮毂上的风机的风叶轮。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本风机的风叶轮，包括有叶片和与电机的输出轴相联动的轮毂，所述叶片分布于轮毂上，每片叶片呈外弦宽和内弦窄，且在位于外弦位置的叶片上设置有流线型的襟翼，所述襟翼从叶尖延伸入外弦长度的3％-30％的位置开始延伸至外弦的后端，每片叶片的后缘采用能降低旋转噪音的锯齿形，其特征在于：所述内弦包括内弦一和内弦二，所述叶片在靠近内弦二的一面上设置有能加强强度的凹部，而该凹部的底部背面从叶片的另一面向外凸出，所述凹部上设置有能与轮毂相连接的连接机构。

作为改进，在所述叶片上在靠近内弦一的一面上设置有能加强强度和刚度的加强筋。

再改进，所述加强筋呈弧形，该加强筋一面从叶片表面凸出，而该加强筋的另一面从叶片表面凹入而形成弧形凹槽。

作为改进，所述连接机构包括螺钉或螺栓和螺孔，所述叶片通过螺钉或螺栓与轮毂相连接。

作为改进，所述加强筋一端位于距叶片的叶尖5～200mm处一直延伸到距与凹部0～40mm处；所述加强筋(17)的宽度(d)为5～30mm。

作为改进，所述襟翼的一面为流线形的凹槽，而襟翼的另一面为流线形的凸部，所述襟翼的宽度为5～40mm之间。

作为改进，所述叶片的内弦一与外弦的长度比值为1：2.1～1：4。

作为改进，所述叶片的重心连线与内弦重心点与轮毂的中心连线之间的夹角为21～37度。

再改进，所述叶片其截面重心连线在电机的输出轴上的投影距离为叶轮直径的3％～7％。

进一步改进，所述叶片其叶型外弦安装角度小于等于45°，且所述叶片的外弦与内弦的叶型安装角度之差值为小于等于13°。

与现有技术相比，本发明在叶片在靠近内弦二的一面上设置有能加强强度的凹部，而该凹部的底部背面从叶片的另一面向外凸出，所述凹部上设置有能与轮毂相连接的连接机构。这种设计的优点在于：能通过凹部有效加强叶片的整体强度，并使风机运行时叶片结构更牢固不易脱离轮毂，旋转时更稳定，从而有效延长风机的使用寿命；螺孔位于凹部，平衡叶片重量，使叶片重心位置合理，进一步促进旋转的稳定性，同时能简化叶片与轮毂之间的安装，方便叶片的更换，维修更方便；还有，在叶片后缘上设置的锯齿结构，能有效地降低叶片出口处的旋涡流损失，使运行时能合理地避开喘振区，提高叶片的空气动力性能，使叶轮在转动时噪声更低；再者，叶片上在靠近内弦一的一面上设置有加强筋，加强风叶轮的刚度，提高在叶片迎风刃区域的强度，降低叶片变形的概率，进一步延长风叶轮的使用寿命；最后由于采用外宽内窄叶型，充分利用了外径处圆周速度高的特点，提升叶片对气体的做功能力。截面重心线的弯掠空间扭曲形状，在有限空间尺寸的前提下，有效提高叶轮的有效做功面积。内径处安装角的合理控制有利于防止气体在根部脱流。同时内外径安装角的合理控制防止气流的径向流动和减少二次气流。总体而言，本发明不仅结构设计合理，叶片强度大、节能低噪声，而且能将叶片牢固固定于轮毂上，运行稳定性高，使用寿命长，应用效果好。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图；

图2为图1的正面投影图；

图3为图2的侧面投影图；

图4为图1中的叶片与轮毂分解后的立体图；

图5为图1中叶片的正面投影图；

图6为图5的侧面投影图；

图7为图1中叶片的背面投影图；

图8为图5中叶片逆时针旋转90度后的侧面投影图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示，本实施例的风机的风叶轮，包括有叶片1和与电机的输出轴相联动的轮毂2，所述叶片1分布于轮毂2上，每片叶片1呈外弦13宽和内弦14窄，且在位于外弦13位置的叶片1上设置有流线型的襟翼15，所述襟翼15从叶尖延伸入外弦13长度的3％-30％的位置开始延伸至外弦13的后端，每片叶片1的后缘12采用能降低旋转噪音的锯齿形，叶片1出口端(即后缘12)开齿，齿数数采用质数。有效降低叶片1出口处的旋涡流动损失，使运行工况合理避开喘振区，减低涡流损失，降低噪声，而改善声学性能指标。

内弦14包括内弦一141和内弦二142，所述叶片1在靠近内弦二142的一面上设置有能加强强度的凹部16，而该凹部的底部背面从叶片的另一面向外凸出，所述凹部16上设置有能与轮毂2相连接的连接机构。在所述叶片上在靠近内弦一141的一面上设置有能加强强度和刚度的加强筋17。所述加强筋17呈弧形，该加强筋17一面从叶片1表面凸出，而该加强筋17的另一面从叶片1表面凹入而形成弧形凹槽。所述连接机构包括螺钉或螺栓和螺孔18，所述叶片1通过螺钉或螺栓与轮毂2相连接。所述加强筋17一端位于距叶片的叶尖5～200mm处一直延伸到距与凹部0～40mm处；所述加强筋17宽度d为5～30mm。所述襟翼15的一面为流线形的凹槽10，而襟翼15的另一面为流线形的凸部，所述襟翼15的宽度H为5～40mm之间。

风叶轮的叶片1的内弦一141与外弦13的长度比值为1：2.1～1：4。所述叶片1的重心连线19和内弦14重心点与轮毂2的中心连线11之间的夹角a为21～37度。所述叶片1其截面重心连线20在电机的输出轴上的投影距离L为叶轮直径D的3％～7％。所述叶片1其叶型外弦13安装角度a1≤45°，且所述叶片1的外弦13与内弦14的叶型安装角度之差值为a1-a2≤13°。分布安装在轮毂2上的叶片1的数目为4片，当然也可以是2、3、5、6、7片或更多片，具体可按设计而定。叶片的外形结构具有显著的降噪和节能效果。采用外宽内窄叶型，充分利用外径处圆周速度高的特点，提升叶片1对气体的做功能力。截面重心线的弯掠空间扭曲形状，在有限空间尺寸的前提下，有效提高叶轮的有效做功面积。内径处安装角的合理控制有利于防止气体在根部脱流。同时内外径安装角的合理控制防止气流的径向流动和减少二次气流。

Claims (10)

1.一种风机的风叶轮，包括有叶片(1)和与电机的输出轴相联动的轮毂(2)，所述叶片(1)分布于轮毂(2)上，每片叶片(1)呈外弦(13)宽和内弦(14)窄，且在位于外弦(13)位置的叶片(1)上设置有流线型的襟翼(15)，所述襟翼(15)从叶尖延伸入外弦(13)长度的3％-30％的位置开始延伸至外弦(13)的后端，每片叶片(1)的后缘(12)采用能降低旋转噪音的锯齿形，其特征在于：所述内弦(14)包括内弦一(141)和内弦二(142)，所述叶片(1)在靠近内弦二(142)的一面上设置有能加强强度的凹部(16)，而该凹部的底部背面从叶片的另一面向外凸出，所述凹部(16)上设置有能与轮毂(2)相连接的连接机构。

2.根据权利要求1所述的风叶轮，其特征在于：在所述叶片上在靠近内弦一(141)的一面上设置有能加强强度和刚度的加强筋(17)。

3.根据权利要求2所述的风叶轮，其特征在于：所述加强筋(17)呈弧形，该加强筋(17)一面从叶片(1)表面凸出，而该加强筋(17)的另一面从叶片(1)表面凹入而形成弧形凹槽。

4.根据权利要求1至3中任一所述的风叶轮，其特征在于：所述连接机构包括螺钉或螺栓和螺孔(18)，所述叶片(1)通过螺钉或螺栓与轮毂(2)相连接。

5.根据权利要求2或3所述的风叶轮，其特征在于：所述加强筋(17)一端位于距叶片的叶尖5～200mm处一直延伸到距与凹部(16)0～40mm处；所述加强筋(17)的宽度(d)为5～30mm。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的风叶轮，其特征在于：所述襟翼(15)的一面为流线形的凹槽(10)，而襟翼(15)的另一面为流线形的凸部，所述襟翼(15)的宽度(H)为5～40mm之间。

7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的风叶轮，其特征在于：所述叶片(1)的内弦一(141)与外弦(13)的长度比值为1：2.1～1：4。

8.根据权利要求7所述的风叶轮，其特征在于：所述叶片(1)的重心连线(19)和内弦(14)重心点与轮毂(2)的中心连线(11)之间的夹角(a)为21～37度。

9.根据权利要求8所述的风叶轮，其特征在于：所述叶片(1)的截面重心连线(20)在电机的输出轴上的投影距离(L)为叶轮直径(D)的3％～7％。

10.根据权利要求9所述的风叶轮，其特征在于：所述叶片(1)其叶型外弦(13)安装角度a1≤45°，且所述叶片(1)的外弦(13)与内弦(14)的叶型安装角度之差值为a1-a2≤13°。

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