CN105756987B - 一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，包括外叶轮、内叶轮、轮盖、轮盘、薄膜式参数传感器、叶片调节装置、电动推杆和蓝牙智能终端；所述外叶轮包括外轮盘和外叶片，内叶轮包括轮盖、内轮盘和内叶片；所述内叶轮的内轮盘固定在轴盘上；所述外叶轮和内叶轮的叶片形状均为机翼型，通过安装内叶轮和外叶轮的配合，可根据不同工况下的风量，调整副叶轮叶片合适的角度，实现离心通风机一机多用的效果，达到非额定工况下仍能稳定高效工作的目的，通过蓝牙智能终端实现远程控制和自主调节，现代科技的先进性必将融入到人们的生产和生活中，强操控性与稳定的远程控制解决了因安置位置和空间所带来不便的问题。

Description

一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置

技术领域

本发明属于离心通风机设备领域，具体涉及一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置。

背景技术

随着科学技术现代科技的发展，生产生活中风机作为一种极为普遍的机械设备，越来越被工业生产所重视，风机使用量的增加，也意味着对风机将要有更高的要求，针对目前我国能源形势结合当下局势，节能减耗，一机多用的理念将是未来风机发展方向；现就日常工业中风机的工作状况来看，依旧存在许多不必要的耗损，远不能满足经济性和成本开支，为此风机的改良势在必行。

常见的风机类型有离心式、轴流式、回转式和混流式，其中离心风机的使用率最高，其主要结构由叶轮、蜗壳、集流器、进气箱、前导器和扩散器组成；叶轮更是离心通风机的核心部件，叶轮通过原动机的驱动将机械能传递给气体，使得气体压力升高，增大压力的气体通过蜗壳导入到蜗壳出口，最后气体经过扩散器的扩压输送到管道或者排到大气中。在离心通风机工作过程中常因压差或者轮盘压力大于轮盖压力的影响而产生二次流动现象，除此之外还会出现分离、旋涡、脱流和尾迹等问题；这些问题使得由于黏性作用叶片表面摩擦阻力增强、靠近吸力面区域的相对速度低、靠近压力面区域的相对速度高以及气流速度分布不均等；在如此复杂的环境下，离心通风机难免产生气体流动损失、效率下降和产生噪声等直观不利现象；这些问题都集中在叶轮叶片部件上，它们的好坏将直接影响风机的工作效率。

现在市面上出现的风机种类型号繁多，应用场所也是各有不同，如车间、化工实验室、商场、民用住宅和工业建筑等；随着人口活动和工业建筑的发展，大多数场所风量变化范围很大，当出现类似的情况时很多情况下由于空间和经济的制约，进而短时间内无法得到彻底的改善；应用场所的多样性也导致额定工况下的风机无法量产，在众多因素的影响下，使得离心通风机的工作效率和性价比严重下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，采用物联网的思想，利用蓝牙技术远程调节叶片角度，并在出口处安装有空气流量传感器，对流量进行实时监控；叶片上加装薄膜式参数传感器，实时监测叶片角度及位移量，实现一机多用的目的，提高气流压力，增进离心风机效率。

本发明主要由以下技术方案实现：

一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，包括外叶轮、内叶轮、轮盖、轮盘、薄膜式参数传感器、叶片调节装置、电动推杆和蓝牙智能终端；所述外叶轮包括外轮盘和外叶片，内叶轮包括轮盖、内轮盘和内叶片；所述内叶轮的内轮盘固定在轴盘上，其特征在于：若干片内叶片沿着周向均匀分布固定在内轮盘上，内叶片的根部均与轴盘的外圆面固定；所述外叶片一侧固定在外轮盘外沿，另外一侧与轮盖固定，6-10片外叶片沿着周向均匀分布；内叶轮和外叶轮的叶片安装旋向相同；所述内外叶轮的轴盘通过轴承支承在同一根动力输入轴上；

所述外叶轮和内叶轮的叶片形状均为机翼型，将横向加固板设置在叶片凸起面的最大曲率处；外叶片表面设有薄膜式参数传感器，该参数传感器薄膜包括处理器和存储器，将模拟信号转化为数字信号；叶片表面均设有浮动凸起组，浮动凸起组包括多个呈抛物线排布的可浮动凸起，抛物线的开口朝叶片的气流出口方向设置，靠近叶片尖部的可浮动凸起为抛物线的顶点；

所述叶片调节装置包括导向环块、齿轮和转动连杆；导向环块内部沿圆周均匀开有齿轮轨道，以便将齿轮嵌入其中，所述开设齿轮轨道的数目与外叶片数目相同，齿轮轨道内设有若干个与齿轮轨道相啮合的齿轮；所述齿轮随着环块所做的圆周运动在齿轮轨道内旋转，从而调节外叶轮叶片的角度；所述叶片调节装置安装在轮盘背面，其中齿轮分别与外叶轮的外叶片通过螺栓紧固件一一对应进行固定，达到齿轮旋转带动外叶轮的外叶片转动的目的；所述导向环块通过螺栓紧固件与转动连杆连接构成转动副，带动导向环块圆周运动；

所述转动连杆的动力来源为电动推杆，转动连杆和电动推杆直接连接；所述电动推杆为直线驱动器装置，内部安装有控制装置机构，电动推杆可将旋转运动转变为推杆的直线往复运动；所述电动推杆的直线往复运动带动连杆转动副运动，进而驱动导向环块做圆周运动，达到调节的目的；所述蓝牙智能终端与电动连杆内部控制装置连接，蓝牙智能终端与操控终端连接。

进一步地，所述内叶片的叶片数目大于等于12；所述外叶片的叶片数目设置为8个；所述内叶片的叶片数目为外叶片的叶片数目的1.5~8倍。

蓝牙智能终端的作用是与操控终端（如手机APP）进行无线连接无线通讯，根据手机APP发送的指令，控制电动推杆往复运动进行叶片角度调节，手机APP设置有连接、断开、前进和后退字样虚拟按钮，进而达到远程操控的目的；所述安装在排气口的流量传感器通过无线通讯将此时气体流量数值传输到手机APP上，进行时时动态监测，同时APP操作界面设置有流量输入界面，用户可以自行设置合理的流量数值，智能终端通过计算输入流量值与实际流量值的差值，自动进行外叶轮的调节，最终达到设定流量值的目的。

内叶轮叶片数目和外叶轮叶片数目对于通风机效率有一定影响，当外叶轮叶片数增加到一定数量时效率会出现明显的下降，要尽可能降低叶片过流面积值的降低。叶片数过多会出现驻峰现象，且叶片数越少越能减少流动介质与叶轮之间的摩擦损失，进而提高通风机的效率，但是相反，也不能过于减小叶片数量，这样会使得叶片对流动介质的作用变弱，反而会影响效率。叶片数不能太少，这样能有效地避免叶轮内的压力脉动，同时减小激荡力；叶片数也不应少于一定值，否则会让风机在出口处出现不均匀出流。一般情况下双叶轮的离心通风机外叶轮叶片数目从经验和实验的角度出发，都设计为6~10片，本发明从制造工艺的角度出发将外叶轮的叶片数目设置为8个，内叶轮叶片数目设置为外叶轮叶片数目的1.5~8倍。

本发明的有益效果：

本发明通过安装内叶轮和外叶轮的配合，可根据不同工况下的风量，调整外叶轮叶片合适的角度，实现离心通风机一机多用的效果，达到非额定工况下仍能稳定高效工作的目的，大大提升了离心通风机的性价比与效率；灵活的叶片转动装置使得不同工况下，气流都能达到速度高且稳定的状态，气流速度持续的均匀稳定减小了气流速度差，减小速度梯度，从而气体流动损失减小；同时在叶片表面凸起的作用下，改变了壁面区域的流场，减小了摩擦阻力；合理的叶片角度对二次流动、分离和尾迹不利现象有很大的改观，提高了离心通风机的使用效率；装置各部件紧密配合，结构紧凑；蓝牙智能终端的设计和手机APP控制符合当下物联网智能控制的发展理念，为离心通风机设计大脑，实现远程控制和自主调节，现代科技的先进性必将融入到人们的生产和生活中，强操控性与稳定的远程控制解决了因安置位置和空间所带来不便的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图。

图2为本发明中内叶片和外叶片的分布示意图。

图3为本发明中叶片调节装置整体示意图。

图4为本发明中电动推杆和蓝牙智能终端示意图。

图5为本发明叶片调节控制模块原理示意图。

其中，1—外轮盘；2—轮盖；3—外叶片；4—内轮盘；5—内叶片；6—轴盘； 7—导向环块；8—齿轮轨道；9—齿轮；10—螺栓紧固件；11—转动连杆；12—电动推杆； 13—电动推杆控制装置；14—蓝牙智能终端；15—管线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，内叶轮A的内叶片5固定在内轮盘4上，n片内叶片沿着周向均匀分布（n≥12）；外叶轮B的外叶片3，一侧固定在外轮盘外沿，另外一侧与轮盖2固定，8片外叶片沿着周向均匀分布；无论是外叶片3还是内叶片5都为机翼型，将横向加固板设置在叶片凸起面的最大曲率处；叶片表面均设有浮动凸起组，浮动凸起组包括多个呈抛物线排布的可浮动凸起，抛物线的开口朝叶片的气流出口方向设置，靠近叶片尖部的可浮动凸起为抛物线的顶点。

如图3所示，叶片调节装置整体设计，将调节装置整体安置在离心通风机轮盘背面；调节装置包括导向环块7、齿轮轨道8、齿轮9和转动连杆11；其中导向环块7均匀分布有8个车有齿轮轨道8，齿轮轨道中安装有齿轮9，通过齿轮轨道和齿轮的啮合，达到齿轮自由转动的效果，为了带动外叶片3的转动将8个齿轮和8个外叶片分别通过螺栓紧固件10连接，使得齿轮的转动带动外叶片转动，从而达到调节角度的目的；导向环块一处再通过螺栓紧固件将转动连杆11与导向环块连接，通过转动连杆将动力源的往复运动转化为导向环块的圆周运动。

如图4所示，电动推杆和蓝牙智能终端装置，电动推杆12安装在轮盘1背面，电动推杆利用系统整体的转动将旋转运动转变为推杆的直线往复运动，以便为转动连杆和导向环块输送动力；电动推杆本身配置控制装置13，通过管线15与电动推杆12相连接；再将蓝牙智能终端14植入其中，用来作为手机指令信号的接收模块；考虑到整体的平衡，将电动推杆与整体控制装置对称安置，以保证系统整体的对称性和平衡性。

如图5所示，叶片调节控制模块原理示意图。安装的空气流量传感器和角度传感器分别对空气流量和外叶片角度进行实时监测，并将数值通过A/D转换模块传送到智能终端，智能终端再通过蓝牙无线传输模块将监控数值传输到手机APP上；从而将离心风机、智能终端和手机APP三者紧密联系起来，以便实现控制的目的；通过智能终端指令的传输，控制电子推杆的控制装置进而控制电子推杆，最终改变叶片角度。

操作时只需打开手机蓝牙和APP，按下界面上“连接”字样的虚拟按钮，便通过蓝牙传输与电动推杆上的接收装置相连（首次连接时需进行配对）；再通过界面上“前进”和“后退”字样的虚拟按钮控制电动推杆的往复运动，推动转动连杆转动，带动导向环块作圆周运动，最终改变叶片的角度，达到调节的目的；副叶片角度调节完毕，按界面上“断开”字样的按钮，将蓝牙传输断开，完成全部调节的工作。

“前进”虚拟按钮 — 电动推杆伸开 — 外叶片角度增大。

“后退”虚拟按钮 — 电动推杆收缩 — 外叶片角度减小。

根据离心通风机不同工况的要求来调节外叶片角度；大流量条件下，通过手机APP蓝牙通讯减小叶片角度；小流量条件下，通过手机APP蓝牙通讯增大叶片角度；除远程控制外亦可进入自主调节模式，用户自行设置合理的流量数值，智能终端通过计算输入流量值与实际流量值的差值，当输入流量值与实际流量值的差值为正时，智能终端判断为正数（说明此时希望增大流量），发出指令控制传动装置减小外叶片角度，随着外叶片角度逐渐自主缓慢减小，流量逐渐增大，当达到输入值时（即输入流量值与实际流量值的差值为零）停止转动；当输入流量值与实际流量值的差值为负时，智能终端判断为负数（说明此时希望减小流量），发出指令控制传动装置增大外叶片角度，随着外叶片角度逐渐自主缓慢增大，流量逐渐减小，当达到输入值时（即输入流量值与实际流量值的差值为零）停止转动，达到智能的目的；从而针对不同工况的要求获得最高的运行效率，保证了离心通风机在非额定工况下的高效率；灵活的叶片转动装置使得不同工况下，气流都能达到速度高且稳定的状态，气流速度持续均匀稳定减小了气流速度差，减小了速度梯度，减小了气体的流动损失；本发明的最大亮点在于将“物联网概念”引入其中，并可实现对叶片角度的实时监测，操作简单方便。

Claims (2)

1.一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，包括外叶轮、内叶轮、轮盖、轮盘、薄膜式参数传感器、叶片调节装置、电动推杆和蓝牙智能终端；所述外叶轮包括外轮盘和外叶片，内叶轮包括轮盖、内轮盘和内叶片；所述内叶轮的内轮盘固定在轴盘上，其特征在于：若干片内叶片沿着周向均匀分布固定在内轮盘上，内叶片的根部均与轴盘的外圆面固定；所述外叶片一侧固定在外轮盘外沿，另外一侧与轮盖固定，6-10片外叶片沿着周向均匀分布；内叶轮和外叶轮的叶片安装旋向相同；所述内外叶轮的轴盘通过轴承支承在同一根动力输入轴上；

所述外叶轮和内叶轮的叶片形状均为机翼型，将横向加固板设置在叶片凸起面的最大曲率处；外叶片表面设有薄膜式参数传感器，该薄膜式参数传感器包括处理器和存储器，将模拟信号转化为数字信号；叶片表面均设有浮动凸起组，浮动凸起组包括多个呈抛物线排布的可浮动凸起，抛物线的开口朝叶片的气流出口方向设置，靠近叶片尖部的可浮动凸起为抛物线的顶点；

所述叶片调节装置包括导向环块、齿轮和转动连杆；导向环块内部沿圆周均匀开有齿轮轨道，以便将齿轮嵌入其中，所述开设齿轮轨道的数目与外叶片数目相同，齿轮轨道内设有若干个与齿轮轨道相啮合的齿轮；所述齿轮随着导向环块所做的圆周运动在齿轮轨道内旋转，从而调节外叶轮叶片的角度；所述叶片调节装置安装在轮盘背面，其中齿轮分别与外叶轮的外叶片通过螺栓紧固件一一对应进行固定，达到齿轮旋转带动外叶轮的外叶片转动的目的；所述导向环块通过螺栓紧固件与转动连杆连接构成转动副，带动导向环块圆周运动；

所述转动连杆的动力来源为电动推杆，转动连杆和电动推杆直接连接；所述电动推杆为直线驱动器装置，内部安装有控制装置机构，电动推杆可将旋转运动转变为推杆的直线往复运动；所述电动推杆的直线往复运动带动连杆转动副运动，进而驱动导向环块做圆周运动，达到调节的目的；所述蓝牙智能终端与电动推杆内部控制装置连接，蓝牙智能终端与操控终端连接。

2.按照权利要求1所述的一种蓝牙远控可调节叶片的离心通风机装置，其特征在于：所述内叶片的叶片数目大于等于12；所述外叶片的叶片数目设置为8个；所述内叶片的叶片数目为外叶片的叶片数目的1.5~8倍。