CN107084154A - 轴流风机碳纤维叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了轴流风机碳纤维叶轮，包括碳纤维叶片和轮毂，所述碳纤维叶片包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板一体成型，所述碳纤维叶片等分连接在所述轮毂的外侧，且呈径向辐射状，所述上盖板和下盖板的两侧均以所述碳纤维叶片的轴线为转轴扭曲，上盖板的扭曲角为10°‑40°，所述下盖板的扭曲角为5°‑30°，根据流体学在叶轮上的应用，以及利用碳纤维复合材料强度的可设计性，使得叶轮结构简单、能够保证装配精度且重量轻，从而降低生产成本。

Description

轴流风机碳纤维叶轮
技术领域
本发明涉及轴流风机叶轮，尤其涉及一种轴流风机碳纤维叶轮。
背景技术
碳纤维复合材料因为轻质、高强度、材料性能具有可设计性、易于加工成型而大量应用于航空航天、叶轮等结构上，目前碳纤维材料已被广泛走向市场，如风力发电机叶轮、推进器叶轮等逐步开始被碳纤维复合材料取代，但是关于碳纤维轴流风机的叶轮研究还不是很深入。
现有的轴流风机中空铝合金叶轮叶片的叶尖与叶根的宽度一样，在风轮旋转时由于叶片的叶尖叶根线速度大小不同，叶根部风量偏低，导致叶轮效率偏低，而且，这样的风机结构繁琐，组件很多，连接关系复杂，加工与装配困难，且叶轮重量很重，强度很低。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提一种轴流风机碳纤维叶轮，根据流体学在叶轮上的应用，以及利用碳纤维复合材料强度的可设计性，使得叶轮结构简单、能够保证装配精度且重量轻，从而降低生产成本。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：轴流风机碳纤维叶轮，包括碳纤维叶片和轮毂，所述碳纤维叶片包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板一体成型，所述碳纤维叶片等分连接在所述轮毂的外侧，且呈径向辐射状，所述上盖板和下盖板的两侧均以所述碳纤维叶片的轴线为转轴扭曲，上盖板的扭曲角为5°-30°，所述下盖板的扭曲角为10°-40°，所述轮毂通过其中心孔安装在马达的输出轴上,所述碳纤维叶片在所述马达的带动下高速旋转，推动空气从碳纤维叶轮的根部扭曲面进入，从碳纤维叶轮的顶端扭曲面输出，形成轴流风。
进一步地，所述上盖板包括上根部和上顶端，所述下盖板包括下根部和下顶端，所述上根部和下根部组成所述碳纤维叶轮的根部，所述上顶端和下顶端组成所述碳纤维叶轮的顶端。
进一步地，所述碳纤维叶片的根部上设有安装孔，所述安装孔设置在所述上盖板和下盖板之间，所述安装孔用于连接所述碳纤维叶片和所述轮毂。
进一步地，所述碳纤维叶片的顶端的长度为300mm，所述碳纤维叶片的根部的长度为250mm。
进一步地，所述上顶端的中心轴与下顶端的中心轴的距离为15mm。
进一步地，所述碳纤维叶轮的根部和顶端的两端点的高度差均为90mm。
进一步地，所述上盖板的扭曲角采用10°，所述下盖板的扭曲角采用20°，经过实验证明，能大大提高风机叶轮的利用效率。
进一步地，所述轮毂采用压铸成型，替代了现有技术中轮毂采用切割拉伸成型，能够保证叶轮和轮毂的安装精度。
本发明提供的一种轴流风机碳纤维叶轮，碳纤维叶片的两侧沿着其轴线扭转，形成扭曲面，从而解决了叶轮效率偏低的问题，叶轮风机包括叶轮和轮毂，组件少，从而结构简单，安装简单，叶轮采用碳纤维材料，大大降低了叶轮的重量，提高了叶轮的强度。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的碳纤维叶片的侧视图；
图3为本发明的碳纤维叶片的后视图；
图4为本发明碳纤维叶片的前视图。
图中：
1-轮毂；2-安装孔；3-碳纤维叶片；4-上盖板；5-下盖板；41-上顶端；42-上根部；51-下顶端；52-下根部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1、图2、图3和图4所示，本实施例中的轴流风机碳纤维叶轮，包括碳纤维叶片3和轮毂1，碳纤维叶片3包括上盖板4和下盖板5，上盖板4和下盖板5一体成型，碳纤维叶片3等分连接在轮毂1的外侧，且呈径向辐射状，上盖板4和下盖板5的两侧均以碳纤维叶片3的轴线为转轴扭曲，上盖板4的扭曲角β为10°-40°，下盖板5的扭曲角α为5°-30°，轮毂1通过其中心孔安装在马达的输出轴上,碳纤维叶片3在马达的带动下高速旋转，推动空气从根部扭曲面进入，从顶端扭曲面输出，形成轴流风。
上盖板4包括上根部42和上顶端41，下盖板5包括下根部52和下顶端51，上根部42和下根部52组成碳纤维叶轮的根部，上顶端41和下顶端51组成碳纤维叶轮的顶端。
碳纤维叶片3的根部上设有安装孔2，安装孔2设置在上盖板4和下盖板5之间，安装孔2用于连接碳纤维叶片3和轮毂1，安装孔3的直径大于叶轮上顶端与下顶端中心轴之间的距离，同时起到加强叶轮的作用，使得叶轮在旋转的过程中不会损坏。
碳纤维叶片3的顶端的长度L1为300mm，碳纤维叶片3的根部的长度L2为250mm。
上顶端41的中心轴与下顶端51的中心轴的距离D为15mm，碳纤维叶轮的根部和顶端的两端点的高度差H均为90mm，上盖板4的扭曲角β采用20°，下盖板5的扭曲角α采用10°，经过实验证明，能大大提高风机叶轮的利用效率。
轮毂1采用压铸成型，替代了现有技术中轮毂1采用切割拉伸成型，能够保证叶轮和轮毂1的安装精度。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.轴流风机碳纤维叶轮，包括碳纤维叶片和轮毂(1)，所述碳纤维叶片包括上盖板(4)和下盖板(5)，所述上盖板(4)和下盖板(5)一体成型，所述碳纤维叶片等分连接在所述轮毂(1)的外侧，且呈径向辐射状，其特征在于：所述上盖板(4)和下盖板(5)的两侧均以所述碳纤维叶片的轴线为转轴扭曲，上盖板(4)的扭曲角β为10°-40°，所述下盖板(5)的扭曲角α为5°-30°，所述轮毂(1)通过其中心孔安装在马达的输出轴上,所述碳纤维叶片在所述马达的带动下高速旋转，推动空气从根部扭曲面进入，从顶端扭曲面输出，形成轴流风。
2.根据权利要求1所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述上盖板(4)包括上根部(42)和上顶端(41)，所述下盖板(5)包括下根部(52)和下顶端(51)，所述上根部(42)和下根部(52)组成所述碳纤维叶轮(3)的根部，所述上顶端(41)和下顶端(51)组成所述碳纤维叶轮(3)的顶端。
3.根据权利要求2所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述碳纤维叶片的根部上设有安装孔(2)，所述安装孔(2)设置在所述上盖板(4)和下盖板(5)之间。
4.根据权利要求2所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述碳纤维叶片的顶端的长度L1为300mm，所述碳纤维叶片的根部的长度L2为250mm。
5.根据权利要求2所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述上顶端(41)的中心轴与下顶端(51)的中心轴的距离D为15mm。
6.根据权利要求2所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述碳纤维叶轮(3)的根部和顶端的两端点的高度差H均为90mm。
7.根据权利要求1所述的轴流风机碳纤维叶轮，其特征在于：所述上盖板(4)的扭曲角β采用20°，所述下盖板(5)的扭曲角α采用10°。
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