CN105041712B - 一种叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明是一种叶轮，该叶轮是在叶轮的前部面上设置前部内凹结构，并在叶轮的后部面上设置后部内凹结构，且前部内凹结构与后部内凹结构交替排列，叶轮上的流道由从中心向叶轮边缘辐射的前部内凹结构和后部内凹结构形成，叶轮旋转时，从叶轮中心被吸入的流体沿着内凹结构所形成的流道向外流动，在叶轮边缘处被叶轮高速甩出，从而实现流体输送。本发明叶轮具有更高的功率和效率，并且叶轮结构强度高，大大提高了叶轮的耐冲击性和承载力，工作更加安全，具有很高的可靠性，应用在流体中混合有固体物的场合时更具有明显的优势。

Description

一种叶轮

技术领域

本发明涉及流体输送装置技术领域，具体涉及一种用于发电机组、泵/压缩机、通风机/吹风机、以及吹吸树叶机等的叶轮结构。

背景技术

流体机械中的叶轮是输送流体的关键部件，通常的离心式叶轮可分为单面叶轮和双面叶轮，单面叶轮只在叶轮的一个面上设置有叶片，流体只能从此面进入叶轮；双面叶轮在叶轮的前、后两个面上都设置有叶片，流体可以从叶轮的前部和后部两个方向进入叶轮，由于双面叶轮进口面积大、结构紧凑、能实现流体双向流动，在各种流体输送装置中应用广泛。

如图1和图2所示，现有的双面叶轮2主要由轮盘201、前部叶片202和后部叶片203组成，在轮盘201的前部和后部都设置有多个叶片，当叶轮2绕其轴线A旋转时，在叶轮中心区域产生负压，前部流体从叶轮前部被吸入前部叶片202，后部流体从叶轮后部被吸入后部叶片203，然后这两股流体在各自叶片的作用下从叶轮边缘被高速甩出，流体因此获得一定的压能和动能，从而流体可以沿着出口的流道被输送。

但是在某些场合下，现有的双面叶轮或单面叶轮存在如下问题：

1、如果双面叶轮2的总高度B较小，当叶轮再被轮盘201分割为前、后两部分时，前部叶片202和后部叶片203的高度会太小，相当于叶片沿轴线A被轮盘201分割为上、下两层，每一层的叶片高度只有叶轮总高度B的一半左右，造成叶片高度过小，这会严重影响叶轮的功率和效率。

2、由于叶轮的叶片厚度有限，而且叶片只有一端与轮盘相连，属于悬臂结构，如果双面叶轮或单面叶轮的负荷较重，或者叶轮被流体中混合的固体物撞击，高速旋转的叶片容易被打断，造成叶轮失效。另一方面，断裂后高速飞出的叶片也会产生安全隐患。

本发明针对现有离心式叶轮的不足，为流体输送装置设计了全新的双面叶轮，可作双面双用，也可双面单用，实现流体输送。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种叶轮。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种叶轮，该叶轮包括在叶轮前后面上呈辐射状交替分布的多个前部内凹结构和后部内凹结构，所述前部内凹结构设置于叶轮的前部面上，所述后部内凹结构设置于叶轮的后部面上，在叶轮前部面上相邻的两个前部内凹结构之间外凸的顶部表面形成前顶部，在叶轮后部面上相邻的两个后部内凹结构之间外凸的顶部表面形成后顶部；

所述前部内凹结构由前底部和两个前侧壁构成，前底部由前部内凹结构的底部内表面形成，前部内凹结构的底部外表面形成后顶部，所述后部内凹结构由后底部和两个后侧壁构成，后底部由后部内凹结构的底部内表面形成，后部内凹结构的底部外表面形成前顶部；

以所述叶轮的叶轮轴线A为中心的任意直径D的假想圆柱面与所述叶轮通切相交后，在叶轮的相切面上得到对应的交线，在叶轮轴线A方向上，所述前底部上的交线位于所述后底部上的交线与所述后顶部上的交线之间。

进一步的，以所述叶轮轴线A为中心的任意直径D的假想圆柱面与所述叶轮通切相交后，在叶轮表面的前部内凹结构和后部内凹结构处所形成的交线形状为点、直线、圆弧或曲线中的任意一种或多种组合。

进一步的，所述叶轮的前底部和/或后底部上设置有叶片。

进一步的，所述叶轮的前顶部和/或后顶部表面设置有叶片或凸起结构。

进一步的，所述叶轮绕叶轮轴线A旋转时，前部内凹结构沿叶轮中心向叶轮边缘形成流道，在叶轮轴线A方向上，该流道形状为直线、圆弧或曲线中的任意一种或者多种组合，前部流体以前部内凹结构形成的流道向叶轮边缘流动；后部内凹结构沿叶轮中心向叶轮边缘形成流道，在叶轮轴线A方向上，该流道形状为直线、圆弧或曲线中的任意一种或者多种组合，后部流体以后部内凹结构形成的流道向叶轮边缘流动。

进一步的，所述前部内凹结构和后部内凹结构形成的流道在叶轮轴线A上的投影至少包括有相互重合部分。

优选的，该叶轮还包括所述叶轮作为冷却风扇与发电机组的组合结构，所述叶轮同轴地设置于发电机与发动机之间，叶轮前顶部与发电机转子相对，通过叶轮前部内凹结构对前部气流的抽吸作用来冷却发电机，叶轮后顶部与发动机曲轴箱盖相对，通过叶轮后部内凹结构对后部气流的抽吸作用来冷却发动机。

优选的，该叶轮还包括所述叶轮与流体输送装置的组合结构，所述叶轮设置于流体输送装置的罩壳中并且所述叶轮与驱动器的输出轴相连，叶轮的后部面与驱动器相对，前部流体以前部内凹结构为流道被输送至罩壳出口，后部流体以后部内凹结构为流道被输送至罩壳出口，所述后部流体由内部流体和/或外部流体构成。

优选的，该叶轮还包括所述叶轮与吹吸树叶机的组合结构，所述叶轮设置于吹吸树叶机的机壳中并且所述叶轮与驱动器的输出轴相连，叶轮的后部面与驱动器相对，叶轮的前顶部上设置有多个凸起，用于提高粉碎树叶的效果，前部气流和树叶以前部内凹结构为流道被输送至机壳出口，后部气流在进入叶轮之前对驱动器进行冷却。

优选的，所述叶轮的材料包括钢铁、铸铁、铝合金、镁合金、尼龙、聚丙烯、玻璃钢中的一种或多种。

本发明的有益效果是:

本发明叶轮上的内凹结构在功能上与现有叶轮叶片之间的流道相同，而本发明叶轮并无“轮盘”沿轴向分割，即本发明叶轮上的内凹结构深度基本等于叶轮总高度，因此相当于本发明叶轮的“叶片”高度基本等于叶轮总高度，与现有双面叶轮相比，“叶片”高度大大增加，因此在相同条件下，本发明叶轮具有更高的功率和效率，另一方面，由于本发明叶轮是利用分布在叶轮上的内凹结构对流体做功，而此内凹结构直接形成于叶轮表面，不存在悬臂式的叶片结构，因此具有极佳的结构强度，大大提高了叶轮的耐冲击性和承载力，工作更加安全，具有很高的可靠性，应用在流体中混合有固体物的场合时更具有明显的优势。

附图说明

图1是现有的双面叶轮前部面的立体图；

图2是现有的双面叶轮俯视图；

图3是本发明实施例一的叶轮前部面的立体图；

图4是本发明实施例一的叶轮前部面的主视图；

图5是本发明实施例一的叶轮俯视图；

图6是本发明实施例一的叶轮A-A剖视图；

图7是本发明实施例一的叶轮被直径为D的同轴圆柱面剖切后展开的剖面图；

图8本发明实施例一的叶轮B-B剖视图；

图9是本发明实施例二的叶轮前部面的立体图；

图10是本发明实施例二的叶轮前部面的主视图；

图11是本发明实施例二的叶轮俯视图；

图12是本发明实施例二的叶轮被直径为D的同轴圆柱面剖切后展开的剖面图；

图13是本发明实施例三的叶轮前部面的立体图；

图14是本发明实施例三的叶轮前部面的主视图；

图15是本发明实施例三的叶轮俯视图；

图16是本发明实施例三的叶轮被直径为D的同轴圆柱面剖切后展开的剖面图；

图17是本发明实施例四的叶轮后部面的立体图；

图18是本发明实施例四的叶轮前部面的主视图；

图19是本发明实施例四的叶轮俯视图；

图20是本发明实施例四的叶轮被直径为D的同轴圆柱面剖切后展开的剖面图；

图21是本发明实施例五的叶轮前部面的立体图；

图22是本发明实施例五的叶轮前部面的主视图；

图23是本发明实施例五的叶轮俯视图；

图24是本发明实施例五的叶轮C-C剖视图；

图25是本发明实施例五的叶轮被直径为D的同轴圆柱面剖切后展开的剖面图；

图26是本发明实施例六的叶轮前部面的立体图；

图27是本发明实施例六的叶轮与发电机转子和发动机曲轴装配立体图；

图28是本发明实施例六的发电机组结构图；

图29是本发明实施例六的发电机组D-D剖视图；

图30是本发明实施例七的流体输送装置结构图；

图31是本发明实施例七的流体输送装置E-E剖视图；

图32是本发明实施例八的吹吸树叶机结构图；

图33是本发明实施例八的吹吸树叶机F-F剖视图。

图中标号说明：1.叶轮，101.前部内凹结构，1011.前底部，1012.前侧壁，1013.前侧壁，102.后部内凹结构，1021.后底部，1022.后侧壁，1023.后侧壁，1024.叶片，103.前顶部，104.后顶部，105.凸起，2.现有叶轮，201.轮盘，202.前部叶片，203.后部叶片，3.被输送的流体，301.前部流体（气流），302.后部流体（气流），3021.内部流体（气流），3022.外部流体（气流），4.发电机，401.转子，402.定子，403.罩壳，4031.进风口，4032.出风口，5.发动机，501.曲轴箱盖，5011.箱盖进风口，502.曲轴，503.活塞，504.连杆，6.流体输送装置，601.罩壳，6011.前部进口，6012.后部进口，6013.出口，7.驱动器，701.输出轴，8.吹吸树叶机，801.机壳，8011.前部进口，8012.后部进口，8013.出口，802.袋形容器，9.驱动器，901.输出轴。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明提供8种实施方案：

实施例一：

如图3至图8所示，本发明的叶轮主要由前部内凹结构101、后部内凹结构102、前顶部103和后顶部104等组成。

图3是叶轮1前部的立体图，如图3至图6所示，多个前部内凹结构101和后部内凹结构102呈辐射状分布在叶轮1的前、后两个面上，前部内凹结构101位于叶轮1的前部面上，后部内凹结构102位于叶轮1的后部面上。在叶轮前部面上相邻的两个前部内凹结构101之间形成外凸的顶部表面，此顶部表面构成了叶轮的前顶部103。在叶轮后部面上相邻的两个后部内凹结构102之间形成外凸的顶部表面，此顶部表面构成了叶轮的后顶部104。

本发明叶轮1上的流道就由这些从中心向叶轮边缘辐射的内凹结构形成，其中前部内凹结构101充当了叶轮1前部面上的流道，后部内凹结构102充当了叶轮1后部面上的流道，而向外凸出的前顶部103和后顶部104则构成了相邻流道的“堤坝”顶部。

图4中直径为D的假想圆柱面与叶轮1同轴设置，图7是用该圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图。如图3和图7所示，前部内凹结构101主要由前底部1011和两个前侧壁1012、1013构成，前底部1011由前部内凹结构101的底部表面形成，处于流道的底部。后部内凹结构102主要由后底部1021和两个后侧壁1022、1023构成，后底部1021由后部内凹结构102的底部表面形成，处于流道的底部。

本发明叶轮的前底部1011与后顶部104相对，即二者之间的距离确定了此处流道底部的材料壁厚。后底部1021与前顶部103相对，即二者之间的距离确定了此处流道底部的材料壁厚。

如图6所示，本发明的叶轮1绕其轴线A旋转时，前部内凹结构101是前部流体301的流道，前部流体301沿此流道从叶轮中心区域向叶轮边缘流动；后部内凹结构102是后部流体302的流道，后部流体302沿此流道从叶轮中心区域向叶轮边缘流动。如图4和图8所示，从叶轮轴线A方向看时，本实施例叶轮的上述流道形状由最简单的直线构成，属于直线流道。显然，这些流道形状也可由直线、圆弧或曲线中的任意一种或者它们的组合构成，其中，当流道形状的弯曲方向与叶轮旋转方向相同时，称之为前弯流道，当流道形状的弯曲方向与叶轮旋转方向相反时，称之为后弯流道。

在叶轮总高度B一定的条件下，为了在叶轮1的前、后部面上获得较深的流道，本发明叶轮1的前部内凹结构101与后部内凹结构102交替排列，从图5至图7可以看出，由前部内凹结构101和后部内凹结构102形成的流道在轴线A上的投影有相互重合部分，即，二者形成的流道在深度方向上相互重叠，以获得更深的流道。由于图7是用与叶轮同轴的圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图，相当于流道的横截面图，根据此剖面图可以直观地看出前底部1011、后底部1021、前顶部103和后顶部104之间的相对位置关系，从图7可以看出，它们在叶轮轴线A方向上的相对位置关系为：前底部1011位于后底部1021与后顶部104之间，即，叶轮前、后部面上的流道在深度方向上相互重叠，获得了更深的流道。从图7可以看出，当叶轮流道底部的壁厚较小时，流道深度基本等于叶轮总高度B。

如图7所示，本实施例的前部内凹结构101和后部内凹结构102的横截面形状为矩形，该横截面由直线构成，即相当于本实施例叶轮的流道横截面形状为矩形，该流道横截面由直线构成。

如图1至图2所示，现有叶轮2上设置有悬臂式的叶片，叶轮2上的流道形成于相邻叶片之间，叶片结构强度较差。从图7可以看出，本实施例的叶轮1上无叶片，叶轮1上的流道由前部内凹结构101和后部内凹结构102构成，这些内凹结构直接形成于叶轮前、后部表面，因此具有极高的结构强度。

本实施例的叶轮1由金属或者非金属材料制成，例如：钢铁、铸铁、铝合金、镁合金，尼龙、聚丙烯、玻璃钢等。对于金属材料，可以采用冲压、压铸、铸造和机加工等方式制造，对于非金属材料，可以采用注塑、吹塑和模压等方式制造。

综上所述，本发明通过在叶轮前、后部面上设置交替排列的内凹形流道，前、后部面上的流道在深度方向上相互重叠，从而获得了更深的流道，大大提高了叶轮的功率和效率。另一方面，这些内凹形流道直接形成于叶轮的前、后部表面，不存在现有叶轮的悬臂式叶片结构，因此本发明叶轮具有极佳的结构强度。

实施例二：

如图9至图12所示，与实施例一相比，实施例二的主要差别在于：叶轮的流道横截面形状为圆弧形。

图10中直径为D的假想圆柱面与叶轮1同轴设置，图12是用该圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图，相当于本实施例叶轮流道的横截面图。如图12所示，本实施例叶轮的前部内凹结构101和后部内凹结构102的横截面形状为圆弧形，该横截面由圆弧或曲线构成，即相当于本实施例叶轮的流道横截面形状为圆弧形，该流道横截面由圆弧或曲线构成。

实施例三：

如图13至图16所示，与实施例一相比，实施例三的主要差别在于：叶轮的流道横截面形状为三角形。

图14中直径为D的假想圆柱面与叶轮1同轴设置，图16是用该圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图，相当于本实施例叶轮流道的横截面图。如图16所示，本实施例叶轮的前部内凹结构101和后部内凹结构102的横截面形状为三角形，该横截面由点和直线构成，即相当于本实施例叶轮的流道横截面形状为三角形，该流道横截面由点和直线构成。此处的“点”是指流道最底部的三角形尖点，由于此横截面形状对应的叶轮前底部1011和后底部1021实际为一条线，因此反映到流道横截面上就是一个点。

实施例四：

如图17至图20所示，与实施例一相比，实施例四的主要差别在于：叶轮1的后底部1021设置有叶片1024。

如图17所示，在叶轮后部内凹结构102的底部设置有呈辐射状分布的叶片1024。此叶轮后部面共设置有5个后部内凹结构102，每个后部内凹结构102的底部都设置有一个叶片1024，共设置有5个叶片1024。

图18中直径为D的假想圆柱面与叶轮1同轴设置，图20是用该圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图，相当于本实施例叶轮流道的横截面图。如图20所示，本实施例叶轮的前部内凹结构101和后部内凹结构102的横截面基本形状都为矩形，当然根据需要，该横截面形状也可以是圆弧形或三角形等形状，本实施例在后部内凹结构102的底部设置有叶片1024，叶片1024根部与后底部1021相连，叶片1024的顶部与后顶部104相平。该叶片1024将后部内凹结构102所构成的流道一分为二，即流道深度和长度不变，仅流道宽度变窄，流道数目增加一倍。

本实施例可用于叶轮后部面负荷较小的场合，由于叶轮后部面负荷不大，设置在后部内凹结构102底部的叶片1024强度也能满足要求。

实施例五：

如图21至图25所示，与实施例一相比，实施例五的主要差别在于：叶轮1的前底部1011和前顶部103均向后倾斜，且叶轮1前部面的流道宽度C1明显大于后部面的流道宽度C2。

如图21、图23和图24所示，叶轮1的前底部1011和前顶部103均向后倾斜，即从叶轮1的前部面向后部面方向倾斜，叶轮1边缘的高度B1小于叶轮1的总高度B。如图24所示，向后倾斜的前底部1011对进入流道的前部流体301有很好的导向作用，有助于提高叶轮1输送前部流体301的效率。

图22中直径为D的假想圆柱面与叶轮1同轴设置，图25是用该圆柱面剖切叶轮1后沿中心展开的剖面图，相当于本实施例叶轮流道的横截面图。如图25所示，本实施例叶轮的前部内凹结构101和后部内凹结构102的横截面基本形状都为矩形，当然根据需要，该横截面形状也可以是圆弧形或三角形等形状。如图25所示，为了增加叶轮1对前部流体301的输送能力，本实施例的前部内凹结构101的宽度C1明显大于后部内凹结构102的宽度C2，即叶轮1前部面的流道宽度C1比后部面的流道宽度C2大。

本实施例可用于叶轮前部面负荷明显大于后部面的场合，例如：吹吸树叶机。吹吸树叶机前部流体301的流量远大于后部流体302的流量，而且前部流体301中混合着大量树叶，本实施例叶轮1的前底部1011和前顶部103均向后倾斜，对前部流体301和树叶都能起到很好的导向作用，而且叶轮1前部面的流道宽度C1比后部面的流道宽度C2大，更有助于提高叶轮1对前部流体301和树叶的输送能力。此外，本实施例叶轮1的前顶部103上还可根据需要设置多个凸起105，这些凸起105有助于提高吹吸树叶机粉碎树叶的能力。

实施例六：

如图26至图29所示，本实施例是将叶轮1用于发电机组的冷却风扇。

如图26和图29所示，本实施例的叶轮1流道形状与本发明实施例1的叶轮结构相似，不同点在于：从叶轮轴线方向看，该叶轮1的流道形状由曲线构成；叶轮1流道的横截面形状为带圆角的矩形。

本实施例将叶轮1用于发电机组的冷却风扇，如图27所示，叶轮1与发电机转子401相连，转子401与发动机曲轴502相连。如图28所示，叶轮1同轴地设置于发电机4与发动机5之间，叶轮前顶部103与发电机转子401相对，叶轮后顶部104与发动机曲轴箱盖501相对。当叶轮1在发动机5驱动下旋转时，在叶轮1的前部面和后部面的中心区域产生负压，在此负压作用下，发电机侧的前部气流301通过罩壳403上的进风口4031流入发电机4，对发电机的定子402和转子401进行冷却，进入叶轮1的气流以前部内凹结构101为流道从罩壳出风口4032被排出。在叶轮1后部面中心区域的负压作用下，发动机侧的后部气流302通过箱盖进风口5011流入曲轴箱盖501对其进行冷却，这有助于降低发动机5的机油温度，进入叶轮1的气流以后部内凹结构102为流道从罩壳出风口4032被排出。

由于发电机4与发动机5之间的空间比较狭小，因此要求双面叶轮的总高度B较小，在叶轮总高度B一定的条件下，本发明的叶轮1能够获得更深的流道，有助于提高叶轮的功率和效率，因此使用本发明的双面叶轮能够大大提高发电机组的冷却效果。

实施例七：

如图30和图31所示，本实施例是将叶轮1用于流体输送装置6。

如图30和图31所示，本实施例的叶轮1流道形状与本发明实施例1的叶轮结构相似，不同点在于：如图31所示，从叶轮轴线方向看，该叶轮1的流道形状由曲线构成。

本实施例将叶轮1用于流体输送装置6，该流体输送装置6既可以是输送气体（可混合固体物）的通风机、吹风机、吸风机等，也可以是输送液体（可混合固体物）的泵、压缩机等。如图30所示，处于罩壳601中的叶轮1与驱动器7的输出轴701相连，叶轮1的后部面与驱动器7相对，叶轮1可在驱动器7的驱动下旋转，驱动器7可以是内燃机，也可以是电机等能提供旋转动力的装置。当叶轮1在驱动器7驱动下旋转时，在叶轮1的前部面和后部面的中心区域产生负压，在此负压作用下，前部流体301通过罩壳601上的前部进口6011进入叶轮1，以叶轮前部内凹结构101为流道从罩壳出口6013被排出。在叶轮1后部面中心区域的负压作用下，后部流体302通过罩壳601上的后部进口6012进入叶轮1，以叶轮后部内凹结构102为流道从罩壳出口6013被排出。

当需要用叶轮1驱动后部流体302对驱动器7进行冷却时，后部流体302由内部流体3021和外部流体3022构成，内部流体3021先流入驱动器7对其进行冷却之后再进入叶轮1，外部流体3022不经过驱动器7直接进入叶轮1。当然后部流体302也可以全部用来冷却驱动器7，此时后部流体302仅由内部流体3021构成，无外部流体3022。

当不需要用叶轮1驱动后部流体302对驱动器7进行冷却时，后部流体302仅由外部流体3022构成，无内部流体3021。

当然，如果此流体输送装置6的流体只从叶轮1的前部面或后部面一个方向进入，该叶轮1也可以当作单面叶轮使用。

在同样条件下，由于本发明叶轮1总高度B较小，在流体输送装置中使用时可以减小整机尺寸，使结构更加紧凑。由于本发明叶轮结构独特、强度高，当流体中混合有固体物时，使用本发明叶轮可以大大提高叶轮寿命，工作更加安全、可靠。

实施例八：

如图32和图33所示，本实施例是将本发明实施例5的叶轮1用于吹吸树叶机8。

如图32和图33所示，处于机壳801中的叶轮1与驱动器9的输出轴901相连，叶轮1的后部面与驱动器9相对，叶轮1可在驱动器9的驱动下旋转，驱动器9可以是内燃机，也可以是电机等能提供旋转动力的装置。当叶轮1在驱动器9驱动下旋转时，包含树叶的前部气流301通过机壳前部进口8011进入叶轮1，树叶被高速旋转的叶轮1粉碎，为了提高粉碎效果，可以根据需要在叶轮1的前部面上设置多个凸起105。被粉碎的树叶混合着气流以前部内凹结构101为流道被输送至机壳出口8013，然后进入机壳801下方的袋形容器802中贮存，气流则通过袋形容器802上的孔隙排出。后部气流302先流入驱动器9对其进行冷却之后再从机壳后部进口8012进入叶轮1，以后部内凹结构102为流道被输送至罩壳出口8013，然后进入机壳801下方的袋形容器802中，通过袋形容器802上的孔隙排出。

吹吸树叶机在吸树叶时，经常会吸入地上的小石头等固体物，叶轮叶片容易被打断。由于本发明叶轮的流道由内凹结构形成，流道直接形成于叶轮前、后部表面，叶轮前部面无悬臂式叶片，因此具有极高的结构强度，可以大大提高吹吸树叶机的寿命，工作更加安全、可靠。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶轮，该叶轮包括在叶轮（1）前后面上呈辐射状交替分布的多个前部内凹结构（101）和后部内凹结构（102），所述前部内凹结构（101）设置于叶轮（1）的前部面上，所述后部内凹结构（102）设置于叶轮（1）的后部面上，在叶轮前部面上相邻的两个前部内凹结构（101）之间外凸的顶部表面形成前顶部（103），在叶轮后部面上相邻的两个后部内凹结构（102）之间外凸的顶部表面形成后顶部（104），其特征在于：

所述前部内凹结构（101）由前底部（1011）和两个前侧壁（1012，1013）构成，前底部（1011）由前部内凹结构（101）的底部内表面形成，前部内凹结构（101）的底部外表面形成后顶部（104），所述后部内凹结构（102）由后底部（1021）和两个后侧壁（1022，1023）构成，后底部（1021）由后部内凹结构（102）的底部内表面形成，后部内凹结构（102）的底部外表面形成前顶部（103）；

以所述叶轮（1）的叶轮轴线A为中心的任意直径D的假想圆柱面与所述叶轮（1）通切相交后，在叶轮（1）的相切面上得到对应的交线，在叶轮轴线A方向上，所述前底部（1011）上的交线位于所述后底部（1021）上的交线与所述后顶部（104）上的交线之间。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，以所述叶轮轴线A为中心的任意直径D的假想圆柱面与所述叶轮（1）通切相交后，在叶轮（1）表面的前部内凹结构（101）和后部内凹结构（102）处所形成的交线形状为点、直线、圆弧或曲线中的任意一种或多种组合。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮（1）的前底部（1011）和/或后底部（1021）上设置有叶片（1024）。

4.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮（1）的前顶部（103）和/或后顶部（104）表面设置有叶片或凸起结构。

5.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮（1）绕叶轮轴线A旋转时，前部内凹结构（101）沿叶轮中心向叶轮边缘形成流道，在叶轮轴线A方向上，该流道形状为直线、圆弧或曲线中的任意一种或者多种组合，前部流体（301）以前部内凹结构（101）形成的流道向叶轮边缘流动；后部内凹结构（102）沿叶轮中心向叶轮边缘形成流道，在叶轮轴线A方向上，该流道形状为直线、圆弧或曲线中的任意一种或者多种组合，后部流体（302）以后部内凹结构（102）形成的流道向叶轮边缘流动。

6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述前部内凹结构（101）和后部内凹结构（102）形成的流道在叶轮轴线A上的投影至少包括有相互重合部分。

7.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，该叶轮还包括所述叶轮（1）作为冷却风扇与发电机组的组合结构，所述叶轮（1）同轴地设置于发电机（4）与发动机（5）之间，叶轮前顶部（103）与发电机转子（401）相对，通过叶轮前部内凹结构（101）对前部流体（301）的抽吸作用来冷却发电机（4），叶轮后顶部（104）与发动机曲轴箱盖（501）相对，通过叶轮后部内凹结构（102）对后部流体（302）的抽吸作用来冷却发动机（5）。

8.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，该叶轮还包括所述叶轮（1）与流体输送装置（6）的组合结构，所述叶轮（1）设置于流体输送装置（6）的罩壳（601）中并且所述叶轮（1）与驱动器（7）的输出轴（701）相连，叶轮（1）的后部面与驱动器（7）相对，前部流体（301）以前部内凹结构（101）为流道被输送至罩壳出口（6013），后部流体（302）以后部内凹结构（102）为流道被输送至罩壳出口（6013），所述后部流体（302）由内部流体（3021）和/或外部流体（3022）构成。

9.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，该叶轮还包括所述叶轮（1）与吹吸树叶机（8）的组合结构，所述叶轮（1）设置于吹吸树叶机（8）的机壳（801）中并且所述叶轮（1）与驱动器（9）的输出轴（901）相连，叶轮（1）的后部面与驱动器（9）相对，叶轮（1）的前顶部（103）上设置有多个凸起（105），用于提高粉碎树叶的效果，前部流体（301）和树叶以前部内凹结构（101）为流道被输送至机壳出口（8013），后部流体（302）在进入叶轮（1）之前对驱动器（9）进行冷却。

10.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮（1）的材料包括钢铁、铸铁、铝合金、镁合金、尼龙、聚丙烯、玻璃钢中的一种或多种。