CN106895026B - 一种拼装闭合式风机叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种拼装闭合式风机叶轮，其包括固定相连的轮毂和后盖板、沿轮毂的中心轴线方向均匀设置的多个形状及尺寸相同的叶片、与叶片固定相连的前盖板，且相邻两个叶片之间具有作为风道的间隙；所有叶片在与轮毂的中心轴线相垂直的断面上的形状为弧形；每个叶片的入口端中心线的切线与第一圆周在该叶片入口端所在位置的切线之间的夹角为叶片入口安装角β1，该叶片入口安装角β1为21～23°；每个叶片的出口端中心线的切线与第二圆周在该叶片出口端所在位置的切线之间的夹角为叶片出口安装角β2，该叶片出口安装角β2为41～43°。本发明提出的叶轮，各部分的组合简单，连接方式更加稳固，工作效率且制造容易。

Description

一种拼装闭合式风机叶轮
技术领域
本发明涉及一种叶轮结构，尤其是涉及一种拼装闭合式风机叶轮。
背景技术
迄今为止，在工业生产中风机依然是通风换热系统中必不可少的设备。然而，传统的风机普遍存在噪音大、效率低的缺陷。在风机中，由于叶轮装置是提高其工作效率的重要零部件，所以叶轮装置的结构是否精良对风机的效率高低起着至关重要的作用。
传统的风机叶轮装置采用的是叶片型。在实际生产制造过程中，为了加工方便通常采用简单直板型。该设计的确能够节约了生产成本，但是若为了增大风量而单纯增加上述叶轮装置中叶片的尺寸则会带来风量增加，噪音也随之增加的后果。这样的叶轮便无法赋予风机效率高且噪音小的优点。
闭式叶轮传统生产采用铸造与机加工相结合的制造方法，铸造出的叶轮流道粗糙，流阻大，叶轮效率低下，并且产品几何尺寸存在不可避免的变形严重问题，废品率高，生产成本高，周转期长，生产效率低。这样的设计理念便无法赋予风机高效生产低成本的优点。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种拼装闭合式风机叶轮，该叶轮具有生产制造容易、制造成本低、效率高且风量噪音小等优点。
一种拼装闭合式风机叶轮，其包括固定相连的轮毂和后盖板、沿轮毂的中心轴线方向均匀设置的多个形状及尺寸相同的叶片、与叶片过盈连接的前盖板，且相邻两个叶片之间具有作为风道的间隙；所有叶片在与轮毂的中心轴线相垂直的断面上的形状为弧形；叶片入口端所在的圆周第一圆周，叶片出口端所在的圆周为第二圆周，且第一圆周的半径比第二圆周的半径小；每个叶片的入口端中心线的切线与第一圆周在该叶片入口端所在位置的切线之间的夹角为叶片入口安装角β1，该叶片入口安装角β1为21～23°；每个叶片的出口端中心线的切线与第二圆周在该叶片出口端所在位置的切线之间的夹角为叶片出口安装角β2，该叶片出口安装角β2为41～43°。
其中，每个叶片上设有两个圆柱键，而前盖板的相应位置设有多个圆柱通孔，每个圆柱通孔与对应的其中一个圆柱键过盈连接。
其中，轮毂与后盖板为一体成型结构。
其中，叶片的圆弧半径为29～100mm。
其中，叶片的厚度为0.5～3mm，宽度为20mm。
其中，叶片的数量为12个。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提出的叶轮，各部分的组合简单，连接方式更加稳固，在所述叶轮正常工作时不易发生损坏，从而利于风机的正常运行。此外，该连接方式较为简单，便于加工，产品仅通过机加手段就可以完成生产，并且流道光滑，有利于减小流阻，提高叶轮效率，摒弃了传统的铸造生产方式，大大降低生产成本，缩短工时，极大提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明叶轮除前盖板外的部分结构示意图；
图2是前盖板的结构示意图；
图3是本发明叶轮的结构示意图；
图4是图3以A-A为剖面线的剖面结构示意图。
具体实施方式
结合图1-图4所示，本发明提出一种拼装闭合式风机叶轮，该叶轮包括：为薄壁圆柱体的轮毂1，与轮毂1固定相连的后盖板2，沿轮毂1的中心轴线方向还均匀地设有多个形状相同且均呈圆弧状的叶片4，相邻两个叶片4之间具有作为风道的间隙；与叶片4固定相连的前盖板3。其中，轮毂1与后盖板2可以为一体成型结构。
并且，所有叶片4的入口端均匀的分布在第一圆周上，所有叶片4的出口端均匀的分布在第二圆周上，且第一圆周的半径比第二圆周的半径小。即：叶片入口端所在的圆周为一个小半径的第一圆周，叶片出口端所在的圆周为一个较大半径的第二圆周。
另外，所有叶片4与叶轮轴线(即沿轮毂1的中心轴线)垂直断面上的形状为弧形，且叶片4弯曲方向与叶轮的旋转方向一致；每个叶片4的入口端中心线的切线与第一圆周在该叶片入口端所在位置的切线之间的夹角为叶片入口安装角β1，该叶片入口安装角β1为21～23°；每个叶片4的出口端中心线的切线与第二圆周在该叶片出口端所在位置的切线之间的夹角为叶片出口安装角β2，该叶片出口安装角β2为41～43°。
由于每个叶片4均呈圆弧状，该形状的所述叶片利于空气进入所述叶轮中，能够大幅减弱空气气流与其碰撞，减小空气气流对所述叶片所产生的阻力，以达到降低噪音的目的。
另外，每个叶片4上规则的设有两个用于固定连接的圆柱键41，而前盖板3为一空心薄壁结构，且前盖板3的相应位置设有多个圆柱通孔，每个圆柱通孔与对应的其中一个圆柱键41过盈连接，从而形成拼装诚一个闭合式叶轮。由于闭合式叶轮的出风量较大，所以该前盖板3的设置使得所述叶轮具备更高的工作效率。
所述叶片4的圆弧半径为29～100mm。该半径的设计也是为了进一步减小空气在两个所述叶片4之间流动时所产生的阻力，使空气能够更加顺利的从所述叶轮中排出，利于增大出风量，提高风机的工作效率。
所述叶片4的厚度为0.5～3mm，宽度为20mm。叶片4的厚度主要是为了在减重的前提下使所述叶片具有足够高的强度以承受与空气气流所产生的相互作用力。所述宽度的设定则是为了提高空气气流在所述叶片中流动时产生的压力，进而增大出风量，进一步提高所述风机的工作效率。
本发明通过改变叶轮叶片4的叶片入口安装角β1和叶片出口安装角β2来提高叶轮的工作效率。比如，β1＝21°，β2＝41°。比如，β1＝23°，β2＝43°。比如，β1＝22°，β2＝43°。比如，β1＝21.6°，β2＝42.8°。
在一个最佳的应用实例中，β1＝22°，β2＝42°，叶片4的数量为12个。
以一个12个叶片4的叶轮应用在风机中，改变风轮的叶片入口安装角β1和叶片出口安装角β2的，其他所有条件相同的情况下，采用符合GB/T1236-2000标准的风轮性能通用测试设备在相同条件下测试，分别得到风轮的风量数据(m3/h)如下表1所示：
Figure BDA0001274444370000041
Figure BDA0001274444370000051
表1
从表1可以看出，β1为21～23且β2为41～43时风机风轮的出风量最大，工作效率最高。
综上，本发明提出的叶轮，各部分的组合简单，连接方式更加稳固，在所述叶轮正常工作时不易发生损坏，从而利于风机的正常运行。此外，该连接方式较为简单，便于加工，产品仅通过机加手段就可以完成生产，并且流道光滑，有利于减小流阻，提高叶轮效率，摒弃了传统的铸造生产方式，大大降低生产成本，缩短工时，极大提高了生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，包括为薄壁圆柱体的轮毂和与轮毂固定相连的后盖板、沿轮毂的中心轴线方向均匀设置的多个形状及尺寸相同的叶片、与叶片过盈连接的前盖板，且相邻两个叶片之间具有作为风道的间隙；所有叶片在与轮毂的中心轴线相垂直的断面上的形状为弧形；每个叶片均呈圆弧状，所有叶片的入口端均匀的分布在第一圆周上，所有叶片的出口端均匀的分布在第二圆周上，且第一圆周的半径比第二圆周的半径小；每个叶片的入口端中心线的切线与第一圆周在该叶片入口端所在位置的切线之间的夹角为叶片入口安装角β1，该叶片入口安装角β1为21～23°；每个叶片的出口端中心线的切线与第二圆周在该叶片出口端所在位置的切线之间的夹角为叶片出口安装角β2，该叶片出口安装角β2为41～43°。
2.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，每个叶片上设有两个圆柱键，而前盖板的相应位置设有多个圆柱通孔，每个圆柱通孔与对应的其中一个圆柱键过盈连接。
3.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，轮毂与后盖板为一体成型结构。
4.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，叶片的圆弧半径为29～100mm。
5.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，叶片的厚度为0.5～3mm，宽度为20mm。
6.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，叶片的数量为12个。
7.根据权利要求1所述一种拼装闭合式风机叶轮，其特征在于，该叶片入口安装角β1=21.6°，该叶片出口安装角β2=42.8°。
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