CN107013489A - 一种新型叶轮及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型叶片及其安装方法，所述叶片包括轮毂和若干个叶片，若干个所述叶片均匀安装于所述轮毂上；所述叶片包括叶面和叶柄，所述叶柄上设有圆台结构；所述轮毂上设有与所述叶柄匹配的安装槽，所述叶片通过安装槽安装于所述轮毂上。本发明具有安装方便、角度调节方便、叶轮使用寿命长的特点。

Description

一种新型叶轮及其安装方法

技术领域

本发明属于轴流通风机用叶轮技术领域，具体涉及一种新型叶轮及其安装方法。

背景技术

一般叶轮包括叶片以及轮毂，目前常用的安装方式叶片固定式不能调节安装角度，具体包括以下三种：

1)、把叶片直接焊接在轮毂盘上；

2)、叶片和轮毂铸造成一体；

3)、叶柄为梯形通过螺栓把叶柄和叶轮法兰盘连接在一起。

以上三种制作比较复杂，生产工序比较复杂而且叶片安装角度不能调节，生产成本相对比较高。

现有技术中，叶片的安装角度调节主要包括以下三种方式：

1、利用u型卡子卡圆形叶柄上的槽然后用螺栓固定U型卡；

2、内置锥形卡块与锥形叶柄接着，通过调整螺栓是上下卡块与叶柄接触，来调整叶片的安装角度。

现有的角度调整方法，不仅需要多余的卡子等来协助，而且以上安装方法比较复杂，叶片角度调整时间比较长，导致工作效率低。

现有技术中，叶片安装与轮毂内，容易窜动，尤其时圆柱型叶柄，长久使用后，其容易再轮毂内窜动，降低效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型叶轮及其安装方式，其目的在于提供一种结构简单、效率高、角度调节方便的新型叶轮，其安装方式独特，相对于现有的安装方法以及角度调节方法，工作过程简单、快速，效率高。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型叶轮，包括轮毂和若干个叶片，若干个所述叶片均匀安装于所述轮毂上；

所述叶片包括叶面和叶柄，所述叶柄上设有圆台结构；

所述轮毂上设有与所述叶柄匹配的安装槽，所述叶片通过安装槽安装于所述轮毂上。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一与轮毂配合使用的轴套，所述轴套通过所述轮毂端部的连接口与所述轮毂连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述轴套上设有凸台，所述轮毂上设有通孔，所述凸台上与所述通孔对应位置设有定位孔。

在本发明的一个优选实施例中，所述轮毂包括结构对称的第一轮毂和第二轮毂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一轮毂与第二轮毂上分别设有若干用于安装所述叶片的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与所述第二安装槽构成上述的安装槽。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一安装槽包括第一半圆柱形空腔结构和直径逐渐变小的第一弧形空腔结构；

所述第二轮毂与第一轮毂上第一安装槽对应的位置设有所述第二安装槽，所述第二安装槽包括第二半圆柱形空腔结构和直径逐渐变小的第二弧形空腔结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述叶面与所述叶柄连接的一边的两端均为圆弧结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述叶面由若干圆弧曲面依次组合而成，每个圆弧曲面有对应的弦长，若干圆弧曲面的弦长依次递减，其中弦长最长的圆弧曲面与所述叶柄连接。

本发明所述的一种新型叶轮的安装方式，包括以下步骤：

a.安装：将若干的叶片均匀安装于轮毂上，每个叶片的叶柄均具有圆台结构，叶片通过圆台结构与轮毂上的安装槽使得叶片安装于所述轮毂上；

c.锁紧：使叶轮上每个叶片最高点和最低点相对于工作台的高低差一致，然后锁紧轮毂的螺栓；

d.轴套安装将轴套插入所述轮毂的连接口，并通过锁紧螺栓将轴套与轮毂锁紧。

在本发明的一个优选实施例中，所述安装步骤具体为：

所述轮毂包括第一轮毂和第二轮毂，先将所述若干个叶片的圆台结构插入第一轮毂上设置的第一安装槽中，再将第二轮毂上的第二安装槽与第一安装槽匹配放置，并将第二轮毂与第一轮毂固定。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过改变叶柄以及轮毂的结构，使得在小改动的基础上极大的方便了叶轮及其安装，与现有的结构相比，叶轮中叶片在轮毂内连接紧凑，不易窜动，极大的提高了工作效率，避免多次检查，耗费人力和物力。

本发明中，叶片的安装角度调节方便，且叶片工作效率高。

本发明中的安装方法简单，且效率高，安装紧固，不易分开，即使长时间工作，其叶片也不易脱落。

本发明相对于现有技术，具有安装简单、叶片调整角度效率高而且准确适合大批量生产的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种新型叶轮的结构示意图；

图2为本发明提供的一种新型叶轮的主视图；

图3为本发明提供的一种新型叶轮的左视图；

图4为本发明提供的叶片的结构示意图；

图5为本发明提供的轴套的立体图；

图6为本发明提供的一种新型叶轮的安装图；

图7为本发明提供的第二轮毂的立体图；

图8为本发明提供的第二轮毂的俯视图；

图9为本发明提供的第二轮毂的仰视图；

图10为本发明提供的第二轮毂的左视图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、叶片；101、叶面；102、叶柄；2、轮毂；201、第一轮毂；202、第二轮毂；3、圆台结构；301、第一圆台结构；302、第二圆台结构；4、连接件；5、轴套；6、连接口；7、凸台；8、通孔；9、定位孔；11、压紧螺栓；12、锁紧螺栓；13、第一安装槽；1301、第一半圆柱形空腔结构；1302、第一弧形空腔结构；1303、第三弧形空腔结构；14、第二安装槽；1401、第二半圆柱形空腔结构；1402、第二弧形空腔结构；1403、第四弧形空腔结构。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

参照附图1-3所示，本发明提供的一种新型叶轮，包括若干个叶片1和轮毂2，若干个所述叶片1均匀安装于所述轮毂2上；所述轮毂2上设有与所述叶柄102匹配的安装槽，叶片1通过安装槽安装于所述轮毂2内；

参照附图4所示，其中，叶片1包括叶面101和叶柄102，所述叶柄102设有圆台结构3；

进一步地，叶柄102还包括一圆柱型的连接件4，圆台结构3为两个时，分别为第一圆台结构301和第二圆台结构302，此时，第一圆台结构301和第二圆台结构302分别设于所述圆柱型连接件4的两端。

安装时，两个圆台结构3以及圆柱型的连接件4安装于轮毂2的安装槽内；安装时，由于第一圆台结构301与连接件4以及连接件4与第二圆台结构302之间均有一定的夹角，且整个连接在一起时形成叶柄102时为多个面，故叶柄102与轮毂2接触面为多个面，且多个面之间有一定的夹角。

现有的技术中，直接将圆柱型叶柄102插入安装槽，叶柄102与轮毂2之间的接触面少，长久使用后，叶柄102容易在轮毂2内窜动，降低叶轮的工作效率，甚至影响正常使用。而本实施例中，由于多面接触，使得叶柄102与轮毂2的连接紧凑，不易发生窜动，极大的方便了工作人员，不用多次检查，且工作效率得到极大的提高。

为了实现轮毂2与叶柄102的安装，安装槽的结构应该与叶柄102的结构相匹配，比如叶柄102的结构为一个圆台结构3加连接件4时，安装槽应该为空腔的圆台以及圆柱型腔体，且安装槽的长度应该是第一圆台结构301与连接件4的长度之和。

当然，如果第一圆台结构301、连接件4以及第二圆台结构302都安装于轮毂2时，安装槽应该为空腔的圆台、圆柱型腔体以及另一个空腔的圆台结构。

为了方便理解，可以认为叶柄102上的圆台结构3的截面图为锥形，其中锥形设有一定的角度，而安装槽内的角度应该与锥形的角度相同。通过设置角度、锥形剖面等，进一步稳固了叶片1与轮毂2的连接。

实施例2

作为上述实施例的进一步改进，本实施例中，还包括一与轮毂2配合使用的轴套4，所述轮毂2端部设有连接口6，所述轴套5卡入所述轮毂2的连接口6。

参照附图5和6所示，所述轴套5上设有凸台7，所述轮毂2上设有通孔8，所述凸台7上与所述通孔8对应位置设有定位孔9。设置通孔8和定位孔9，可以方便将轴套5与轮毂2通过锁紧螺栓12进行锁紧安装。

进一步地，轴套5是把叶轮和马达连接一起必不可少的零件，首先，通过轴套5先把叶片1与轮毂2形成的叶轮和轴套连接一起；其次通过通孔8和定位孔9将轴套5和轮毂2经锁紧螺栓12连接锁紧；再次通过轴套2上的孔安装在马达轴上，同时安装马达轴上的键；最后通电，叶轮就可以随马达一起旋转工作了。

现有技术中，轴套5与轮毂2一体设计，使用中，重量较沉，搬运以及安装需要大量的人力、物力，且整个使用过程较为麻烦；本实施例中，通过将轮毂2与轴套5可拆卸安装，省时、省力，工作效率高。

本实施例中，安装角度调整的方法，不仅快速、简单，而且与现有的相比，无需多余的卡子等作为辅助工具，且工作效率比现有的角度调整方法相比，有了很大的提高。

实施例3

本实施例中，轮毂2包括结构对称的第一轮毂201和第二轮毂202。通过将轮毂2拆分为结构对称的第一轮毂201和第二轮毂202，使得整个叶轮的安装更加简单，与现有技术相比，减少了轮毂2为一个整体时，一起安装需要U型卡或内置锥型卡；减少了制作工序，提高了生产效率，提高了产量，并提供了加工精度。

当轮毂2包括第一轮毂201以及第二轮毂202时，第一轮毂201以及第二轮毂202上均设有通孔8。

进一步地，参照附图6可知，第一轮毂201与第二轮毂202的结构对称，且第一轮毂201与第二轮毂202上分别设有若干用于安装所述叶片的第一安装槽13和第二安装槽14，所述第一安装槽13和第二安装槽14构成实施例1中提到的安装槽。

参照附图6-10所示，所述第一安装槽13包括第一半圆柱形空腔结构1301、直径逐渐变小的第一弧形空腔结构1302以及直径逐渐变小的第三弧形空腔结构1303；

参照附图6可知，所述第二轮毂202与第一轮毂201上第一安装槽13对应的位置设有所述第二安装槽14，所述第二安装槽14包括第二半圆柱形空腔结构1401、直径逐渐变小的第二弧形空腔结构1402以及直径逐渐变小的第四弧形空腔结构1403。

所述第一半圆柱形空腔结构1301和第二半圆柱形空腔结构1401形成用于插入所述连接件4的圆柱形空腔；所述直径逐渐变小的第一弧形空腔结构1302和直径逐渐变小的第二弧形空腔结构1302形成插入所述第一圆台301的圆台形空腔；所述直径逐渐变小的第三弧形空腔结构1303和直径逐渐变小的第四弧形空腔结构1403形成插入所述第二圆台302的圆台形空腔；

分别将第一圆台301、连接件4和第二圆台302分别插入上述空腔，即可实现叶片1安装于轮毂2的目的。

作为实施例1和2的延伸，本实施例对第一轮毂201内的第一安装槽13、第二轮毂202内的第二安装槽14做了更加详细的描述，且本领域技术人员应该知道，为了方便实现插入，第一半圆柱形空腔结构1301和第二半圆柱形空腔结构1401形成用于插入所述连接件4的圆柱形空腔的直径稍大于圆柱型连接件4的直径，圆台形空腔的直径也是稍大于第一圆台301和第二圆台302的直径，这样方便第一圆台301、第二圆台302以及连接件4的插入。

当叶柄102包括一个圆台3和连接件4时，第一安装槽13和第二安装槽14则仅需要第一半圆柱形空腔结构1301、直径逐渐变小的第一弧形空腔结构1302、第二半圆柱形空腔结构1401和直径逐渐变小的第二弧形空腔结构1402，其构成安装第一圆台结构301以及连接件4的圆台空腔和圆柱形空腔。

本实施例中，所述叶面101与所述叶柄102连接的一边的两端均为圆弧结构。同时，叶片1采用切割圆弧法，具体地，利用轮毂2的外圆球面切割叶片根部的方法叫切割圆弧法，它具有降低叶片噪音提高风机效率等优势。

相对于现有的切割法，切割圆弧法切割出来的叶面，弧面更加薄，进而增加了叶轮使用中的风量，达到节能环保的效果；其次，圆弧切割法中，去掉了之前叶面的扭曲段，使得整个叶面更加一体化，效果以及外观上，都有很大的进步。

本实施例中，叶面101由若干圆弧曲面依次组合而成，每个圆弧曲面有对应的弦长，若干圆弧曲面的弦长依次递减，其中弦长最长的圆弧曲面与所述叶柄102连接。通过将叶面101设置为依次递减的多个圆弧曲面，形成翼型。根据叶片1设计原理，叶片1的横截面上可以看到叶片的气动外形，其可以产生推力促使风机转动；同时，本申请的翼型，确保气流不会过慢通过叶片而产生扰流，同时通过速度也不会过快，不会造成能量浪费。本申请设计剖面的厚度，可以提高捕风效率。且叶片整体扭曲，进而迎风角度是持续变化的，保持了叶片1迎风区域具有最佳的攻角，不仅符合了风机气动设计的原理，而且其效率也因为扭曲角度、厚度以及叶片的翼型细节，提高了风机效率，降低了噪音污染。

实施例4

本实施例中，具体介绍新型叶轮的安装方式，其包括以下步骤：

a.安装：将若干的叶片1均匀安装于轮毂2上，每个叶片1的叶柄102均具有与圆台结构3，叶片1通过圆台结构3与轮毂上的安装槽使得叶片1安装于所述轮毂2上；

由于叶柄102不止有圆台结构，故安装时，需要看安装于轮毂2中的部件具体包括哪些，比如本申请中基本包括圆台3以及连接件4；

具体地，所述轮毂2包括第一轮毂201和第二轮毂202，先将所述若干个叶片1的第一圆台结构301以及连接件4插入第一轮毂201上设置的第一安装槽13中，再将第二轮毂202上的第二安装槽14与第一安装槽13匹配放置，最后将第一轮毂201与第二轮毂202固定，实现轮毂2整体的安装固定。

b.压紧：通过压紧螺栓11将叶片1固定压紧于所述轮毂2上；具体地，通过多个压紧螺栓11将第一轮毂201以及第二轮毂202压紧，进而处于第一轮毂201与第二轮毂202之间的叶片1也会被压紧，进一步保证了叶片1与轮毂2之间连接的紧凑，避免松动。

c.锁紧：使叶轮上每个叶片1最高点和最低点相对于工作台的高低差一致，然后锁紧第一轮毂201和第二轮毂202上的压紧螺栓11；

d.轴套安装：将轴套5插入所述轮毂2的连接口6，并通过锁紧螺栓12将轴套5与轮毂2锁紧。

与现有的安装方式相比，本申请的安装方式简单、高效、快速，当需要改变叶片1的安装角度时，通过调整第一轮毂201和第二轮毂202上压紧螺栓11的松紧即可实现。具体为，在调整角度时稍微松开压紧螺栓11，使叶片1能在第一轮毂201与第二轮毂202之间转动，通过测量叶片1同一截面上两点高度差来确定安装角度，以此方法来调整每一个叶片1的安装角度，并使得多个叶片1的安装角度一致，然后紧固压紧螺栓11，固定第一轮毂201和第二轮毂202。

比如当前安装角度是40°现有的风机风量及压力不够，这是就需要调整安装角度调整到52°；

具体操作为：安装角度40°时，叶片1最前端叶片(即远离叶柄端)弦长最长，其两点高度相对于工作台的高度差是H2,H2＝10mm，叶片1的弦长为L，然后利用tan40＝L2/10mm，先计算出弦长L2；再利用调整后的角度tan52＝L2/H2’,即可计算出52°时,叶片1最前端叶片(即远离叶柄端)弦长最长，其两点高度相对于工作台的新的高度差H2’,然后通过调整高度差,即可以改变叶片1的安装角度。

当叶片1为多个圆弧曲面时，多个圆弧曲面对应与轮毂2有多个安装角度，可以选择一个圆弧曲面的安装角度为叶片1的安装角度，此时弦长应该为选择的圆弧曲面的弦长，高度差应该为选择的圆弧曲面远离叶柄102一端的两点高度相对于工作台的新的高度差。

当叶片1为多个圆弧曲面时，安装角度为多个，每个安装角度都有一定的范围，而将其中一个作为调整角度的圆弧曲面，避免了多个圆弧曲面，安装角度不好把控，计算量大的问题。

本发明中，由于叶柄102中的圆台结构，使得叶柄的截面形成双锥面结构，第一步，将叶轮中叶片1的双锥面圆柱叶柄102与第一轮毂201中圆柱锥形槽即第一安装槽13相贴合，并一一对应；第二步，然后把叶轮的第二轮毂202以同样的方式与双锥面圆柱叶柄102相结合；第三步，然后通过压紧螺栓11，把第一轮毂201和第二轮毂202半锁紧，再调节各个叶片1的安装角度一致；第三步，全力锁紧第一轮毂201和第二轮毂202，防止叶片1转动，使叶片双锥面圆柱叶柄102与第一轮毂201和第二轮毂202中的双锥圆柱型槽接触完全；第四步，轴套5安装，使轴套5上表面与第一轮毂201下表面接触并保证轮毂2上6个通孔8与锥套5上六个定位孔9位置对齐，并用锁紧螺栓12锁紧。

本发明，与现有技术相比，减少了制作工序提高了生产效率，提高了产量，并提供了加工精度，降低了生产成本提高了企业效益

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种新型叶轮，其特征在于：包括轮毂和若干个叶片，若干个所述叶片均匀安装于所述轮毂上；

所述叶片包括叶面和叶柄，所述叶柄上设有圆台结构；

所述轮毂上设有与所述叶柄匹配的安装槽，所述叶片通过安装槽安装于所述轮毂上。

2.根据权利要求1所述的一种新型叶轮，其特征在于：还包括一与轮毂配合使用的轴套，所述轴套通过所述轮毂端部的连接口与所述轮毂连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述轴套上设有凸台，所述轮毂上设有通孔，所述凸台上与所述通孔对应位置设有定位孔。

4.根据权利要求1所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述轮毂包括结构对称的第一轮毂和第二轮毂。

5.根据权利要求4所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述第一轮毂与第二轮毂上分别设有若干用于安装所述叶片的第一安装槽和第二安装槽。

6.根据权利要求5所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述第一安装槽包括第一半圆柱形空腔结构和直径逐渐变小的第一弧形空腔结构；

所述第二轮毂与第一轮毂上第一安装槽对应的位置设有所述第二安装槽，所述第二安装槽包括第二半圆柱形空腔结构和直径逐渐变小的第二弧形空腔结构。

7.根据权利要求1所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述叶面与所述叶柄连接的一边的两端均为圆弧结构。

8.根据权利要求1所述的一种新型叶轮，其特征在于：所述叶面由若干圆弧曲面依次组合而成，每个圆弧曲面有对应的弦长，若干圆弧曲面的弦长依次递减，其中弦长最长的圆弧曲面与所述叶柄连接。

9.一种用于权利要求1-8所述的新型叶轮的安装方式，其特征在于：包括以下步骤：

a.安装：将若干的叶片均匀安装于轮毂上，每个叶片的叶柄均具有圆台结构，叶片通过圆台结构与轮毂上的安装槽使得叶片安装于所述轮毂上；

b.压紧：通过压紧螺栓将叶片固定压紧于所述轮毂上；

c.锁紧：使叶轮上每个叶片最高点和最低点相对于工作台的高低差一致，然后锁紧轮毂的螺栓；

d.轴套安装：将轴套插入所述轮毂的连接口，并通过锁紧螺栓将轴套与轮毂锁紧。

10.根据权利要求9所述的一种新型叶轮的安装方式，其特征在于：所述安装步骤具体为：

所述轮毂包括第一轮毂和第二轮毂，先将所述若干个叶片的圆台结构插入第一轮毂上设置的第一安装槽中，再将第二轮毂上的第二安装槽与第一安装槽匹配放置，并将第二轮毂与第一轮毂固定。