CN106402022B - 叶轮及风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮和风机，所述叶轮包括轮毂和风叶，所述风叶与所述轮毂相连接，所述风叶和轮毂之间为可拆卸连接。本申请中的叶轮中的风叶和轮毂之间为可拆卸连接，可通过安装不同叶型的风叶满足不同的风量要求；当风叶损坏后，可方便地对风叶进行更换，无需报废整个叶轮；并且，风叶和轮毂可分别存储，能够节约存储空间。

Description

叶轮及风机

技术领域

本发明涉及风机技术领域，尤其涉及一种叶轮及设置有该叶轮的风机。

背景技术

现有轴流叶轮一般为一体式，即叶轮和轮毂是通过模具一体铸造成型，叶片不可拆卸。由于是一体铸造成型，需要制作较大的注塑模具，制作成本较高。由于叶片不可拆卸，当需要另外一种风量的叶轮时，需要重新设计整个叶轮，而不能通过只更换叶轮叶片就能达到要求。这种叶轮由于径向直径较大，且如果堆叠在一起，叶片由于厚度较小，容易在受重压的情况下变形或断裂，所以该种叶轮在存储时一般都是穿挂在专用推车或插板上，因此也不利存储，浪费了较多的存储空间。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的之一是提供一种方便制拆卸和存储的叶轮及设置有这种叶轮的风机。

根据本发明的第一方面，提供一种叶轮，包括轮毂和风叶，所述风叶与所述轮毂相连接，所述风叶和轮毂之间为可拆卸连接；所述轮毂为分体式结构，包括多个轮毂段，所述多个轮毂段包括第一轮毂段和第二轮毂段，所述风叶设置在所述第一轮毂段和第二轮毂段之间；

所述风叶包括风叶本体和位于所述风叶本体径向内侧的固定部，所述固定部包括向所述风叶本体的径向内端端面外侧延伸的突出部，在靠近所述固定部的风叶本体上设置有风叶定位结构，在所述第一轮毂段或者第二轮毂段的轴向端部设置有与所述风叶定位结构相对应的轮毂风叶定位结构；

所述第一轮毂段包括第一端和第二端，所述第二轮毂段包括第一端和第二端，所述第一轮毂段的第二端端面形状与所述第二轮毂段的第一端端面形状相对应，装配所述风叶之后整个所述轮毂无缝隙；所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间为可拆卸连接，所述风叶夹持在所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间；在所述第一轮毂段和第二轮毂段之间设置有连接结构；

在所述第一轮毂段的第二端设置有所述连接结构的第一连接结构，用于与所述第二轮毂段的第一端进行连接，在所述第二轮毂段的第一端设置有所述连接结构的第二连接结构，所述第二连接结构与第一连接结构配合，将所述第一轮毂段和第二轮毂段连接，同时将所述风叶夹持在所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间；

所述第一轮毂段包括第一轮毂环和位于所述第一轮毂环径向内侧的第一加强部，所述第一加强部的径向外侧与所述第一轮毂环连接，并沿径向方向向内延伸到电机轴安装孔所在部分，装配后，所述第一加强部的径向内端抵接在所述电机轴安装孔所在部分上；

所述第二轮毂段包括第二轮毂环和位于所述第二轮毂环径向内侧的第二加强部，所述第二加强部的径向外侧与所述第二轮毂环连接，并沿径向方向向内延伸到所述电机轴安装孔所在部分；

所述第一加强部和所述第二加强部的数量和所述风叶的数量相同，并在所述轮毂的周向上均匀分布；

所述第一连接结构包括设置在所述第一加强部上的第一连接孔，所述第二连接结构包括设置在所述第二加强部上的第二连接孔，当所述第一轮毂段和所述第二轮毂段结合时，所述第一连接孔和所述第二连接孔的位置正好对应，此时，能够通过在所述第一连接孔和所述第二连接孔内插入连接件将所述第一轮毂段和所述第二轮毂段固定连接在一起。

优选地，所述轮毂还包括设置在第一轮毂段和第二轮毂段之间的轮毂定位结构。

优选地，所述轮毂定位结构包括设置在第一轮毂段的第二端轴向端部的定位柱，和设置在所述第二轮毂段的第一端轴向端部的定位槽；或者，所述轮毂定位结构包括设置在第一轮毂段的第二端轴向端部的定位槽，和设置在所述第二轮毂段的第一端轴向端部的定位柱。

优选地，所述风叶定位结构为定位突起、定位凹槽或定位孔；

所述轮毂风叶定位结构为与所述风叶定位结构对应的定位凹槽、定位孔或者定位突起。

优选地，所述第一轮毂段或者第二轮毂段的轴向端部至少在设置所述轮毂风叶定位结构的部分形成为倾斜部。

优选地，在所述风叶上设置有轮毂定位槽，该轮毂定位槽设置在风叶本体上邻接所述固定部的位置。

优选地，所述叶轮为轴流式叶轮。

根据本申请的第二方面，提供一种风机，包括本申请中的叶轮。

本申请中的叶轮中的风叶和轮毂之间为可拆卸连接，可通过安装不同叶型的风叶满足不同的风量要求；当风叶损坏后，可方便地对风叶进行更换，无需报废整个叶轮。并且，风叶和轮毂可分别存储，能够节约存储空间。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本申请中的叶轮整体结构示意图；

图2为本申请中的叶轮整体结构分解示意图；

图3为本申请中的第一轮毂段结构示意图；

图3a为图3的俯视图；

图3b为图3的正视图；

图4为本申请中的第二轮毂段结构示意图；

图4a为本申请中的第二轮毂段剖视图

图5为本申请中的风叶结构示意图；

图5a为图5的A-A剖视图；

图5b为图5的K部放大图；

图6为本申请中的叶轮正视图；

图6a为图6的A-A剖视图；

图6b为图6a的M部放大图；

图6c为图6的B-B剖视图；

图6d为图6c的N部放大图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。

如图1-2所示，本申请中的叶轮包括轮毂1和风叶2，所述风叶2与所述轮毂1相连接，在所述轮毂1的轴向中心线上设置有电机轴安装孔10，用于安装电机轴。所述风叶2和轮毂1之间为可拆卸连接，这样，平时储存或者运输时，所述风叶2和轮毂1单独放置，单独包装，这样可解决现有技术中不便放置的技术问题。例如，可以单独将比较薄的、形状相似的风叶2堆叠在一起，轮毂1一般为柱形结构，也可以非常方便地叠放在一起储存和运输，并且节省空间、包装方便。

在一个优选实施方式中，所述轮毂1为分体式结构，包括多个轮毂段，所述风叶2设置在相邻的两个轮毂段之间。在一个优选实施例中，设置有第一轮毂段11和第二轮毂段12，第一轮毂段11和第二轮毂段12在轴向上依次相连接。所述电机轴安装孔10设置在第二轮毂段12上。

如图3、图4所示，所述第一轮毂段11包括第一端111和第二端112，所述第二轮毂段12包括第一端121和第二端122，所述第一轮毂段11的第二端112和第二轮毂段12的第一端121之间为可拆卸连接，所述风叶2夹持在所述第一轮毂段11的第二端112和第二轮毂段12的第一端121之间（后面有详细介绍）。在所述第一轮毂段11和第二轮毂段12之间设置有连接结构，用于将第一轮毂段11和第二轮毂段12连接起来。

如图1-4所示，在所述第一轮毂段11的第二端112设置有所述连接结构的第一连接结构113，用于与所述第二轮毂段12的第一端121进行连接。相应地，在所述第二轮毂段12的第一端121设置有所述连接结构的第二连接结构123，该第二连接结构123与第一连接结构113配合，从而将所述第一轮毂段11和第二轮毂段12连接起来，同时将所述风叶2夹持在所述第一轮毂段11的第二端112和第二轮毂段12的第一端121之间。第一轮毂段11的第二端端面形状与第二轮毂段12的第一端端面形状相对应，装配风叶2之后整个轮毂1无缝隙。

在一个优选实施例中，如图3、3a、3b、4、4a所示，所述第一轮毂段11包括第一轮毂环114和位于所述第一轮毂环114径向内侧的第一加强部115，所述第一加强部115优选为加强板，但第一加强部115的结构不限于加强板的结构形式，也可以为其他的结构形式，例如加强筋。第一加强部115的径向外侧与所述第一轮毂环114连接，并沿径向方向向内延伸到电机轴安装孔10所在部分，装配后，第一加强部115的径向内端抵接在电机轴安装孔10所在部分上。第一加强部115的设置可以加强整个轮毂1的强度。相应地，所述第二轮毂段12包括第二轮毂环124和位于所述第二轮毂环124径向内侧的第二加强部125，所述第二加强部125优选为加强板，但第二加强部125的结构不限于加强板的结构形式，只要能够连接第二轮毂环124和电机轴安装孔10所在部分即可。所述第一加强部115和第二加强部125的数量和风叶2的数量相同，在周向上均匀分布。

为了使得风叶2夹持在所述第一轮毂段1和第二轮毂段2之间时能够形成倾斜状，在所述第二轮毂段12的第一端121上形成有倾斜部126，例如在设置有三个叶轮2的情况下（如图1-2所示），第二轮毂段12的第一端设置有三个倾斜部126，三个倾斜部126在周向上均匀地设置在第二轮毂环124的端部，两个倾斜部126之间为在与轮毂轴线垂直平面上延伸的水平部127。该水平部127端面到第二轮毂段12第二端的端面之间的距离根据具体情况而定，优选为≥30mm。倾斜部126的倾斜角度和长度根据风叶2安转角和风叶2的宽度确定。相应地，所述第一轮毂段11第二端上形成有与第二轮毂段12第一端对应的水平部117和倾斜部116，使得当第一轮毂段11和第二轮毂段12安装好风叶2后两者之间严密配合，没有间隙。容易理解，所述水平部117、127也可以形成一定的倾斜角度，这样，在第一轮毂段11的第二端112和第二轮毂段12的第一端121上会形成锯齿状结构，这种结构也能起到相同的连接和定位作用。第一轮毂段11的高度可以根据具体情况确定，与风叶2接触的倾斜部116靠近第一端111的一侧与第一端111之间的距离优选为≥10mm。

优选地，所述第一加强部115的径向内侧为自由端，装配后，该自由端抵接在电机轴安装孔10所在部分上。所述第一加强部115下表面（参照图3中所示方位）延伸出第一轮毂段11第二端的水平部117有一定距离，该距离优选为≥3mm，其上表面和第一轮毂段11的第一端111端面平齐，第一加强部115的上表面具有水平端1151，该水平端1151的径向尺寸优选为≥10mm，这样可使得第一加强部115具有可靠的强度。

优选地，第二加强部125的径向外侧和所述第二轮毂环124相连接，两者可成为一体结构，其上表面至少部分为和第二轮毂环124的水平部127平齐的平齐部1251，所述平齐部1251的径向尺寸优选≥10mm，平齐部1251和电机轴安装孔10所在部分之间为倾斜面。

优选地，在周向上，所述第一加强部115和第二加强部125的径向外侧分别连接在第一轮毂段11和第二轮毂段12的水平部117、127所在部分上，并位于靠近风叶2的出风端。因为风叶2工作时承受的力较大，靠近风叶2效果比较好，能够增加叶轮的整体强度。

进一步地，所述第一连接结构113包括设置在所述第一加强部115上的第一连接孔1131，所述第二连接结构123包括设置在所述第二加强部125上的第二连接孔1231，当所述第一轮毂段11和第二轮毂段12结合时，所述第一连接孔1131和第二连接孔1231的位置正好对应，此时，能够通过在所述第一连接孔1131和第二连接孔1231内插入螺栓等连接件将所述第一轮毂段11和第二轮毂段12固定连接在一起。所述第一连接孔1131和第二连接孔1231的直径优选为≥3mm，第一连接孔1131和第二连接孔1231一一对应。第一连接孔1131和第二连接孔1231在径向上距离轮毂壁面距离优选≥10mm。其中，第一连接孔1131形成在第一加强部115延伸出第一轮毂段11第二端的水平部117的部分上，这样，当第一轮毂段11和第二轮毂段12装配时，第一加强部115该延伸出的部分与第二加强部125重叠，从而使得所述第一连接孔1131和第二连接孔1231的位置能够相对应。

优选地，为了方便第一轮毂段11和第二轮毂段12的安装定位，本申请中的轮毂1还包括设置在第一轮毂段11和第二轮毂段12之间的轮毂定位结构，所述轮毂定位结构包括设置在第一轮毂段11的第二端112轴向端部的定位柱1121，所述定位柱1121沿所述第一轮毂段11的轴向延伸。相应地，所述轮毂定位结构还包括设置在所述第二轮毂段12的第一端121轴向端部的定位槽1211，所述定位柱1121能够插入所述定位槽1211内，从而在安装时对所述第一轮毂段11和第二轮毂段12进行定位。在其他的实施例中，在第一轮毂段11的第二端112的轴向端部设置定位槽，在第二轮毂段12的第一端121轴向端部设置定位柱，也能起到相同的固定作用。通过设置定位柱和定位槽，能够使得第一轮毂段和第二轮毂段方便地进行定位，同时也能加强轮毂11的整体强度。所述定位柱1121的位置和大小和所述定位槽1211相对应，两者之间为过盈配合。

如图5、5a、5b所示，所述风叶2包括风叶本体21和位于所述风叶本体21径向（本申请中的径向指的是叶轮的径向）内侧的固定部22。所述风叶2通过所述固定部22固定在所述第一轮毂段11和第二轮毂段12之间。优选地，所述固定部22包括向所述风叶本体21的径向内端端面外侧延伸的突出部221，当然，突出部221仅向风叶本体21的径向内端部分端面外侧延伸也是可以的，也能起到固定作用，但向整个端面的外侧延伸时，固定的会更加牢固。所述突出部221突出风叶端面部分的尺寸H（如图6d所示）最优为≥3mm，突出部221的厚度J最优为≥5mm。这样，可保证风叶2的牢固安装。

为了能够将风叶2更加牢靠地固定在轮毂1上，在靠近所述固定部22的风叶本体21上设置有风叶定位结构211，该风叶定位结构211可以为定位突起，例如定位柱等，或者为定位凹槽、定位孔等。在所述第一轮毂段11或者第二轮毂段12的轴向端部设置有与所述风叶定位结构相对应的轮毂风叶定位结构13（参见图4），该轮毂风叶定位结构13能够与所述风叶定位结构相配合，例如为定位凹槽、定位孔，或者为定位突起（例如为定位柱）等结构。在图4、图5所示出的实施例中，风叶定位结构211为定位孔，轮毂风叶定位结构13为定位柱。定位柱13形成在所述第二轮毂段12的第一端121的轴向端部上，具体设置在所述第二轮毂段12的第二轮毂环124的轴向端部上。这样，由于第二轮毂段12的第二轮毂环124环壁比较薄，在其上设置定位柱不会影响第二轮毂环124的强度，同时在风叶本体21上设置定位孔也便于加工，不会增加风叶的成型制作难度。优选地，定位孔211的大小直径最优为3mm，孔位置随轮毂风叶定位结构13而定，定位孔211和定位柱13一一对应，两者过渡配合（即主尺寸大小相同）。优选地，所述定位柱13的长度位于3mm和10mm之间，定位柱13个数最优为2-6个，定位柱13圆柱中心和轮毂厚度中心重合（即定位柱13位于轮毂内外壁之间的中间位置），定位柱13直径最优为3mm。

如图6-6d所示，装配时，在将第一轮毂段11的第二端112和第二轮毂段12的第一端121进行固定前，将所述风叶的固定部22插入所述第一轮毂段11和第二轮毂段12之间，使得所述突出部221的径向外侧贴紧在所述第一轮毂段11或者第二轮毂段12的内壁面上，同时使得风叶定位结构211插入轮毂风叶定位结构13中，或者使得轮毂风叶定位结构13插入所述风叶定位结构211中，从而将所述风叶2夹紧，同时对风叶进行牢靠的固定和定位。

优选地，所述轮毂风叶定位结构13和轮毂定位结构在所述第一轮毂段11或者第二轮毂段12的周向上间隔设置，具体间隔设置在所述第一轮毂段11的第一轮毂环114的周向上，或者间隔设置在所述第二轮毂段12的第二轮毂环124的周向上。例如，一个风叶2对应一组轮毂风叶定位结构，在每组轮毂风叶定位结构之间设置有至少一个轮毂定位结构。这样可使得轮毂的受力均匀，安装方便，定位可靠。具体地，所述轮毂风叶定位结构13设置在第二轮毂段12的倾斜部126上，轮毂定位结构（定位槽1211）设置在第二轮毂段12的水平部127上。

如图5、图5b所示，在一个优选实施例中，在所述风叶2上设置有轮毂定位槽20，该轮毂定位槽20设置在风叶本体21上邻接所述固定部22的位置，并且在周向方向上（此处的周向方向指的是轮毂的周向方向）位于风叶本体21的一个侧边上。优选地，当风叶2装配到轮毂上时，所述轮毂定位槽20位于所述倾斜部126较低的一侧（位于风叶2的进风侧）。这样，当将风叶2装配到轮毂上时，可将该轮毂定位槽20卡在与其相对的轮毂壁上，能够增加风叶2装配的牢固程度，以及增加风叶2的装配稳定性。优选地，所述轮毂定位槽20凹进风叶本体21的尺寸为≥5mm，槽的宽度等于轮毂的厚度。

本申请中的风轮采用分体结构设计，在一个具体实施例中，在第二轮毂段上设置有电机轴安装孔，通过该孔和电机连接在一起，电机旋转时带动轮毂1旋转，从而带动风叶2旋转。第二轮毂段上设置有定位柱和风叶上的定位孔过渡配合（柱和孔的主尺寸一致），把风叶对准第二轮毂段上的定位柱安装上以后，再安装第一轮毂段，第一轮毂段上也设置有定位柱，和第二轮毂段上对应的定位槽过盈配合（定位柱的直径稍大于定位槽的直径），从而保证连接紧固。安装完第一轮毂段后，再通过第一轮毂段的第一加强部上的第一连接孔和第二轮毂段上的第二加强部上的第二连接孔用螺钉固定在一起，从而完成对叶轮的装配。当需要更换风叶时，拆除螺钉，把第一轮毂段拆掉，重新装上新结构风叶即可。通过该结构实现了可更换风叶达到满足不同风量的需求，也达到了节省存储空间的目的。

应当说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”、“第二”之类的关系术语仅仅用来将某个实体或操作与另一实体或操作区分开，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。另外，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还可以包括没有明确列出的其它要素，或者是还可以包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (8)

1.一种叶轮，包括轮毂和风叶，所述风叶与所述轮毂相连接，其特征在于，所述风叶和轮毂之间为可拆卸连接；所述轮毂为分体式结构，包括多个轮毂段，所述多个轮毂段包括第一轮毂段和第二轮毂段，所述风叶设置在所述第一轮毂段和第二轮毂段之间；

所述风叶包括风叶本体和位于所述风叶本体径向内侧的固定部，所述固定部包括向所述风叶本体的径向内端端面外侧延伸的突出部，在靠近所述固定部的风叶本体上设置有风叶定位结构，在所述第一轮毂段或者第二轮毂段的轴向端部设置有与所述风叶定位结构相对应的轮毂风叶定位结构；

所述第一轮毂段包括第一端和第二端，所述第二轮毂段包括第一端和第二端，所述第一轮毂段的第二端端面形状与所述第二轮毂段的第一端端面形状相对应，装配所述风叶之后整个所述轮毂无缝隙；

所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间为可拆卸连接，所述风叶夹持在所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间；

在所述第一轮毂段和第二轮毂段之间设置有连接结构；

在所述第一轮毂段的第二端设置有所述连接结构的第一连接结构，用于与所述第二轮毂段的第一端进行连接，在所述第二轮毂段的第一端设置有所述连接结构的第二连接结构，所述第二连接结构与第一连接结构配合，将所述第一轮毂段和第二轮毂段连接，同时将所述风叶夹持在所述第一轮毂段的第二端和第二轮毂段的第一端之间；

所述第一轮毂段包括第一轮毂环和位于所述第一轮毂环径向内侧的第一加强部，所述第一加强部的径向外侧与所述第一轮毂环连接，并沿径向方向向内延伸到电机轴安装孔所在部分，装配后，所述第一加强部的径向内端抵接在所述电机轴安装孔所在部分上；

所述第二轮毂段包括第二轮毂环和位于所述第二轮毂环径向内侧的第二加强部，所述第二加强部的径向外侧与所述第二轮毂环连接，并沿径向方向向内延伸到所述电机轴安装孔所在部分；

所述第一加强部和所述第二加强部的数量和所述风叶的数量相同，并在所述轮毂的周向上均匀分布；

所述第一连接结构包括设置在所述第一加强部上的第一连接孔，所述第二连接结构包括设置在所述第二加强部上的第二连接孔，当所述第一轮毂段和所述第二轮毂段结合时，所述第一连接孔和所述第二连接孔的位置正好对应，此时，能够通过在所述第一连接孔和所述第二连接孔内插入连接件将所述第一轮毂段和所述第二轮毂段固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述轮毂还包括设置在第一轮毂段和第二轮毂段之间的轮毂定位结构。

3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，

所述轮毂定位结构包括设置在第一轮毂段的第二端轴向端部的定位柱，和设置在所述第二轮毂段的第一端轴向端部的定位槽；或者，

所述轮毂定位结构包括设置在第一轮毂段的第二端轴向端部的定位槽，和设置在所述第二轮毂段的第一端轴向端部的定位柱。

4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，

所述风叶定位结构为定位突起、定位凹槽或定位孔；

所述轮毂风叶定位结构为与所述风叶定位结构对应的定位凹槽、定位孔或者定位突起。

5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第一轮毂段或者第二轮毂段的轴向端部至少在设置所述轮毂风叶定位结构的部分形成为倾斜部。

6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，在所述风叶上设置有轮毂定位槽，该轮毂定位槽设置在风叶本体上邻接所述固定部的位置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮为轴流式叶轮。

8.一种风机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的叶轮。