CN105545807A - 叶片倾斜角可变叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种叶片倾斜角可变叶轮，属于风机技术领域。包括中空的轮毂、盖在轮毂上的轮毂端盖和安装在轮毂上的叶片；在轮毂内安装有用于调节叶片倾斜角的调节机构；调节机构包括安装在轮毂内的支撑板；在支撑板上安装有同步带牵引机构、滑块机构；在轮毂内还安装有连接同步带牵引机构和叶片的叶片倾斜角调节轮。本发明采用滑块离心力驱动叶片倾斜角改变；使用同步带牵引机构实现对称分布的滑块同步工作；利用螺旋槽驱动叶片倾斜角改变。本发明中片倾斜角随着叶轮旋转速度逐渐变大，有效减轻了叶片叶轮振动与噪声的产生，延长了叶轮叶片的工作寿命。

Description

叶片倾斜角可变叶轮
技术领域
本发明涉及风机技术领域，具体是一种叶片倾斜角可变叶轮。
背景技术
轴流风机在初始启动过程中噪声与振动强度最大，这是由于叶轮转速逐渐提高过程中，流体惯性作用使叶片受到的负荷最大，叶片工作不稳定，进而造成叶轮的振动与噪声产生，此时也是叶片最容易出现问题的时刻。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种叶片倾斜角可变叶轮。
本发明通过以下是技术方案实现：一种叶片倾斜角可变叶轮，包括中空的轮毂、盖在轮毂上的轮毂端盖和安装在轮毂上的叶片；
在所述轮毂内安装有用于调节叶片倾斜角的调节机构；
所述调节机构包括安装在轮毂内的支撑板；在所述支撑板上安装有同步带牵引机构、滑块机构；在轮毂内还安装有连接同步带牵引机构和叶片的叶片倾斜角调节轮；
所述同步带牵引机构包括一字排开的第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮；所述第二同步轮安装在支撑板中心，第二同步轮中心开有轴孔；在第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮上饶有同步带；
所述滑块机构包括通过两个支撑轴固定在支撑板上的滑动杆；在所述滑动杆上滑动安装有滑块；所述滑块与同步带牵引机构中同步带固定连接；滑块一端通过弹簧连接一侧的支撑板；
所述叶片倾斜角调节轮中心设有中心开有轴孔的驱动轴，所述驱动轴一端与同步带牵引机构第二同步轮连接；叶片倾斜角调节轮上与叶片4相对的位置开有螺旋槽；
所述叶片一端设有旋转轴和驱动杆；所述轮毂上开有与旋转轴相对的叶片旋转轴孔，以及与驱动杆相对的的弧形的叶片旋转槽；所述旋转轴穿过叶片旋转轴孔可转动连接轮毂上；所述驱动杆穿过叶片旋转槽，驱动杆一端贴在叶片倾斜角调节轮螺旋槽上。
其进一步是：所述轮毂端盖中心开有叶轮驱动电机主轴孔；叶轮驱动电机的主轴穿过叶轮驱动电机主轴孔、第二同步轮中心轴孔、驱动轴轴孔与轮毂固定连接。
所述轮毂的横截面是正六边形，在轮毂六个侧面各安装有一个叶片。
所述的第一同步轮和第三同步轮以第二同步轮为中心对称布置；所述第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮外开有齿，所述的同步带内侧与第一同步轮、第二同步轮和第三同步轮外齿啮合。
所述的滑块机构共有两个，绕第二同步轮中心均匀分布。
风机启动过程中，叶轮转速逐渐加快，滑块机构中的滑块带动同步带牵引机构工作，同步带牵引机构中的第二同步轮驱动叶片倾斜角调节机构旋转，叶片倾斜角调节机构驱动叶片旋转，实现叶片倾斜角的变化。且随着旋转速度加快，滑块机构受到离心力加大，驱动同步带轮的转角越大，进而实现叶片倾斜角变大，使得叶片具有转速自适应调节特性。
本发明中片倾斜角随着叶轮旋转速度逐渐变大，有效减轻了叶片叶轮振动与噪声的产生，延长了叶轮叶片的工作寿命。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是图1中轮毂端盖结构示意图；
图3是图1中支撑板、同步带牵引机构和滑块机构结构示意图；
图4是图1中叶片、轮毂和叶片倾斜角调节轮结构示意图。
图中：1、轮毂端盖；1.1、叶轮驱动电机主轴孔；2、调节机构；2.1、支撑板；2.2、同步带牵引机构；2.2.1、同步带；2.2.2、第一同步轮；2.2.3、第二同步轮；2.2.4、第三同步轮；2.3、滑块机构；2.3.1、支撑轴；2.3.2、滑动杆；2.3.3、滑块；2.3.4、弹簧；2.4、叶片倾斜角调节轮；2.4.1、螺旋槽；2.4.2、驱动轴；3、轮毂；3.1、叶片旋转轴孔；3.2、叶片旋转槽；4、叶片；4.1、旋转轴；4.2、驱动杆。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种叶片倾斜角可变叶轮，主要包括中空的轮毂3、盖在轮毂3上的轮毂端盖1、安装在轮毂3上的叶片4，以及安装在轮毂3内用于调节叶片4倾斜角的调节机构2。
结合图1和图2所示，轮毂3的横截面是正六边形，在轮毂3六个侧面各安装有一个叶片4；轮毂端盖1形状与轮毂3的形状相匹配，轮毂端盖1有一定的深度，在轮毂端盖1中心开有叶轮驱动电机主轴孔1.1。
结合图1和图3所示，调节机构2包括安装在轮毂3内的支撑板2.1，支撑板2.1上安装一个同步带牵引机构2.2和两个滑块机构2.3。
同步带牵引机构2.2包括安装在支撑板2.1上的一字排开的第一同步轮2.2.2、第二同步轮2.2.3和第三同步轮2.2.4；第一同步轮2.2.2和第三同步轮2.2.4相同，第一同步轮2.2.2和第三同步轮2.2.4通过转轴对称布置在第二同步轮2.2.3两侧。中心开有轴孔的第二同步轮2.2.3安装在支撑板2.1中心，第二同步轮2.2.3直径大于第一同步轮2.2.2和第三同步轮2.2.4，以保证同步带2.2.1能绕在第一同步轮2.2.2、第二同步轮2.2.3和第三同步轮2.2.4上。第一同步轮2.2.2、第二同步轮2.2.3和第三同步轮2.2.4外开有齿，同步带2.2.1内侧与第一同步轮2.2.2、第二同步轮2.2.3和第三同步轮2.2.4外齿啮合。
滑块机构2.3包括通过两个支撑轴2.3.1固定在支撑板2.1上的滑动杆2.3.2；在滑动杆2.3.2上滑动安装有滑块2.3.3；滑块2.3.3与同步带牵引机构2.2中同步带2.2.1固定连接；滑块2.3.3一端通过弹簧2.3.4连接一侧的支撑板2.1。两个滑块机构2.3绕第二同步轮2.2.3中心均匀分布。
结合图1和图4所示，调节机构2还包括安装在轮毂3内的连接同步带牵引机构2.2和叶片4的叶片倾斜角调节轮2.4；叶片倾斜角调节轮2.4中心有一个轴心开有轴孔的驱动轴2.4.2，驱动轴2.4.2一端与同步带牵引机构2.2第二同步轮连接。叶片倾斜角调节轮2.4上与每一个叶片4相对的位置都开有一个螺旋槽2.4.1。
叶片4一端设有旋转轴4.1和驱动杆4.2；轮毂3对应面上开有与旋转轴4.1相对的叶片旋转轴孔3.1，以及与驱动杆4.2相对的的弧形的叶片旋转槽3.2；弧形的叶片旋转槽3.2的圆心与叶片旋转轴孔3.1重合。旋转轴4.1穿过叶片旋转轴孔3.1可转动连接轮毂3上；驱动杆4.2穿过叶片旋转槽3.2，驱动杆4.2一端插入叶片倾斜角调节轮2.4螺旋槽2.4.1。
本发明的原理是：1采用滑块离心力驱动叶片倾斜角改变；2使用同步带牵引机构实现对称分布的滑块同步工作；3利用螺旋槽驱动叶片倾斜角改变。
具体实施时，叶轮驱动电机的主轴穿过叶轮驱动电机主轴孔1.1、第二同步轮2.2.3中心轴孔、驱动轴2.4.2轴孔与轮毂3固定连接。风机启动过程中，叶轮转速逐渐加快，滑块机构2.3中的滑块2.3.3受到离心力的作用，沿着滑动杆2.3.2移动，带动同步带2.2.1工作，同步带2.2.1带动同步轮2.2.3旋转，同步轮2.2.3通过驱动轴2.4.2带动叶片倾斜角调节轮2.4旋转，螺旋槽2.4.1带动驱动杆4.2移动，进而实现叶片倾斜角的改变。随着旋转速度加快，滑块机构受到离心力加大，驱动同步带轮的转角越大，进而实现叶片倾斜角变大，叶片倾斜角具有转速自适应调节特性。

Claims (5)

1.一种叶片倾斜角可变叶轮，包括中空的轮毂（3）、盖在轮毂（3）上的轮毂端盖（1）和安装在轮毂（3）上的叶片（4）；
其特征在于：
在所述轮毂（3）内安装有用于调节叶片（4）倾斜角的调节机构（2）；
所述调节机构（2）包括安装在轮毂（3）内的支撑板（2.1）；在所述支撑板（2.1）上安装有同步带牵引机构（2.2）、滑块机构（2.3）；在轮毂（3）内还安装有连接同步带牵引机构（2.2）和叶片（4）的叶片倾斜角调节轮（2.4）；
所述同步带牵引机构（2.2）包括一字排开的第一同步轮（2.2.2）、第二同步轮（2.2.3）和第三同步轮（2.2.4）；所述第二同步轮（2.2.3）安装在支撑板（2.1）中心，第二同步轮（2.2.3）中心开有轴孔；在第一同步轮（2.2.2）、第二同步轮（2.2.3）和第三同步轮（2.2.4）上饶有同步带（2.2.1）；
所述滑块机构（2.3）包括通过两个支撑轴（2.3.1）固定在支撑板（2.1）上的滑动杆（2.3.2）；在所述滑动杆（2.3.2）上滑动安装有滑块（2.3.3）；所述滑块（2.3.3）与同步带牵引机构（2.2）中同步带（2.2.1）固定连接；滑块（2.3.3）一端通过弹簧（2.3.4）连接一侧的支撑板（2.1）；
所述叶片倾斜角调节轮（2.4）中心设有中心开有轴孔的驱动轴（2.4.2），所述驱动轴（2.4.2）一端与同步带牵引机构（2.2）第二同步轮连接；叶片倾斜角调节轮（2.4）上与叶片4相对的位置开有螺旋槽（2.4.1）；
所述叶片（4）一端设有旋转轴（4.1）和驱动杆（4.2）；所述轮毂（3）上开有与旋转轴（4.1）相对的叶片旋转轴孔（3.1），以及与驱动杆（4.2）相对的的弧形的叶片旋转槽（3.2）；所述旋转轴（4.1）穿过叶片旋转轴孔（3.1）可转动连接轮毂（3）上；所述驱动杆（4.2）穿过叶片旋转槽（3.2），驱动杆（4.2）一端贴在叶片倾斜角调节轮（2.4）螺旋槽（2.4.1）上。
2.根据权利要求1所述的叶片倾斜角可变叶轮，其特征在于：所述轮毂端盖（1）中心开有叶轮驱动电机主轴孔（1.1）；叶轮驱动电机的主轴穿过叶轮驱动电机主轴孔（1.1）、第二同步轮（2.2.3）中心轴孔、驱动轴（2.4.2）轴孔与轮毂（3）固定连接。
3.根据权利要求1所述的叶片倾斜角可变叶轮，其特征在于：所述轮毂（3）的横截面是正六边形，在轮毂（3）六个侧面各安装有一个叶片（4）。
4.根据权利要求1所述的叶片倾斜角可变叶轮，其特征在于：所述的第一同步轮（2.2.2）和第三同步轮（2.2.4）以第二同步轮（2.2.3）为中心对称布置；所述第一同步轮（2.2.2）、第二同步轮（2.2.3）和第三同步轮（2.2.4）外开有齿，所述的同步带（2.2.1）内侧与第一同步轮（2.2.2）、第二同步轮（2.2.3）和第三同步轮（2.2.4）外齿啮合。
5.根据权利要求4所述的叶片倾斜角可变叶轮，其特征在于：所述的滑块机构（2.3）共有两个，绕第二同步轮（2.2.3）中心均匀分布。
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