CN107100892A - 一种新型轴流通风机用叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型轴流通风机用叶片，包括叶面和叶柄，所述叶面与所述叶柄连接，所述叶柄包括圆台结构的叶柄组件以及连接所述圆台结构的叶柄组件的连接件。本发明具有安装角度可调节、结构简单、安装方便的特定。

Description

一种新型轴流通风机用叶片

技术领域

本发明属于通风机用叶片技术领域，具体涉及一种新型轴流通风机用叶片。

背景技术

叶片作为叶轮组件的一个重要部件，其结构、大小以及与叶轮的安装角度等，对于叶轮的转速、通风量、以及使用效率等，都有至关重要的作用。而现有的叶片在使用中，具有以下缺点：

1)叶片安装到轮毂上后，角度不便调节；即使需要调节，也需要拆开叶轮，将轮毂卸下，重新计算，进行调节，使用起来很不方便，且多次的拆卸安装，既浪费时间，耽误效率，又会对叶片和轮毂造成损伤，减少其使用寿命。

2)叶片中，叶面与叶柄之间大多为扭曲连接，其外观不美观，且扭曲结构稳定性不好，易断裂。

3)叶片与轮毂都是插入连接，插入后叶片与轮毂内的槽之间为线接触，使用一段时间后，叶片在轮毂内容易松动，影响使用效果，工作人员需要经常去检查是否松动，是否能正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型轴流通风机用叶片，其具有角度方便、无需拆卸整个轮毂、叶面与叶柄连接稳定且叶片与轮毂连接紧凑的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型轴流通风机用叶片，包括叶面和叶柄，所述叶面与所述叶柄连接，所述叶柄包括圆台结构的叶柄组件以及连接所述圆台结构的叶柄组件的连接件。

在本发明的一个优选实施例中，所述圆台结构的叶柄组件为一个或两个。

在本发明的一个优选实施例中，所述圆台结构的叶柄组件为两个，两个所述圆台结构的叶柄组件分别设于所述连接件的两端。

在本发明的一个优选实施例中，所述连接件为圆柱型结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述叶柄组件为上底面小、下底面大的圆台结构，所述下底面任意直径的两端分别设有第一母线和第二母线，所述第一母线的延长线与第二母线的延长线相交后得到夹角A，所述夹角A的范围为0°<A<180°。

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端，其两侧均为圆弧结构。

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。

在本发明的一个优选实施例中，所述叶面由七段弦长依次递减的圆弧曲面组合而成；七段所述圆弧曲面之间弦的长度比例为150-240:140-230:130-210：125-200:120-195:115-190:110-180。

在本发明的一个优选实施例中，每段圆弧曲面均设有最大厚度，七段所述圆弧曲面的最大厚度比例为13-29：11-26:9-23:7-21:6-19:5-17:4-16。

在本发明的一个优选实施例中，若干所述弦长依次递减的圆弧曲面一体形成所述叶面。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的叶柄采用圆台结构的叶柄组件以及连接件，使用时，通过调整上下轮毂锁紧螺栓的松紧，在调整角度时微松开锁紧螺栓使叶片能转动，通过测量叶片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的安装角度一直，然后紧固上下轮毂盘螺栓。

本发明中，叶面与叶柄直接连接，与之前的扭曲结构相比，不仅美观大方，而且实用，扭曲阶段不仅不方便生产，而且使用时间长，容易断裂。

本发明中，叶柄采用圆台结构，其截面为锥形，其与轮毂连接时，为多个面接触，通过螺栓固定后，连接紧凑，不会因为多次运动或者移动导致叶片松动，有效提高了工作人员的生产效率。

本发明，结构简单，可以有效延长叶片的使用寿命，提高叶片的工作效率。

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实施例的立体图；

图2为本发明提供的一种实施例的主视图；

图3为本发明提供的一种实施例的俯视图；

图4为本发明提供的一种实施例的左视图；

图5为本发明提供的叶片用于叶轮的结构示意图；

图6为本发明提供的另一种实施例的立体图；

图7为本发明提供的另一种实施例的主视图；

图8为本发明提供的另一种实施例的俯视图；

图9为本发明提供的另一种实施例的左视图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、叶面；2、叶柄；201、第一叶柄组件；202、第二叶柄组件；3、连接件；4、轮毂；401、第一轮毂；402、第二轮毂；5、压紧螺栓。

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1-4所示，本发明提供的一种新型轴流通风机用叶片，包括叶面1和叶柄2，所述叶面1与所述叶柄2连接，所述叶柄2包括圆台结构的叶柄组件以及连接所述圆台结构的叶柄组件的连接件3。

本实施例中，所述圆台结构的叶柄组件为两个，分别是第一叶柄组件201以及第二叶柄组件202，其中第一叶柄组件201以及第二叶柄组件202分别与所述连接件3的两端连接。

参照附图5所示，本实施例中的叶片用于叶轮时，叶轮的轮毂4包括第一轮毂401和第二轮毂402，所述第一轮毂401和第二轮毂402上对称设有第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽和第二安装槽结合后应该为圆柱型空腔以及圆台型空腔，这样可以满足其与叶片的紧密固定。先将第二叶柄组件202以及圆柱型连接件3放入第一轮毂401，然后调节安装角度至合适位置，紧接着扣上第二轮毂402，通过压紧螺栓5将第一轮毂401与第二轮毂402压紧固定，这样就完成了叶片组装成叶轮的过程。

现有技术中，叶柄2基本为圆柱型，其直接插入轮毂4内进行固定，而本实施例中，由于叶柄2的特殊结构，使得叶柄2与轮毂4实现多面接触连接，即使多次使用，叶片在轮毂4中的固定，也比较紧凑，不易脱落，使用安全。

具体地，连接件3为圆柱型结构，第一叶柄组件201的下底面与所述连接件3的第一端连接，第二叶柄组件202的上底面与连接件3的第二端连接。由于叶柄组件的端部与连接件3的端部均为圆形，其连接方式可以选用螺纹连接、卡接等方式。

第一叶柄组件201以及第二叶柄组件202的结构类似。

具体地，对于第一叶柄组件201，其为上底面小、下底面大的圆台结构，所述下底面任意直径的两端分别设有第一母线和第二母线，所述第一母线的延长线与第二母线的延长线相交后得到夹角A，所述夹角A的范围为0°<A<180°。

对于第二叶柄组件202，其同样为上底面小、下底面大的圆台结构，所述下底面任意直径的两端分别设有第一母线和第二母线，所述第一母线的延长线与第二母线的延长线相交后得到夹角B，所述夹角B的范围为0°<B<180°。

对于夹角A而言，如果超出上述范围，叶柄2和轮毂4之间呈线接触，锥面连接和轮毂4中用于安装叶片的槽是面接触，叶柄2不宜转动。同时，夹角A和夹角B的数值可以相同，也可以不同。

第一叶柄组件201与第二叶柄组件202的上底面以及下底面之间均为圆，其上底面直径与下底面直径之间的比例范围应该恰当，即上底面的直径与下底面的直径差不宜过大或者过小，过大则会导致圆台太长，即叶柄组件变长，进而整个叶面1结构变长，影响叶片使用后的效率；过小，则叶片插入轮毂4的方式有点像现有技术中的圆柱型叶柄的效果，容易松动，影响使用，甚至会降低生产效率，造成生产事故等现象。

当需要调整安装角度时，叶面1与轮毂4的安装角度为C(图中未示出),叶面1远离叶柄2的一端,其最高点和最低点与工作台之间的高度差为H，叶面1的弦长为L，则tanC＝H/L，由于弦长L为固定值，需要改变C的大小时，通过计算，算出C改变前后H的改变值；然后松开压紧螺栓5，叶片在第一轮毂401与第二轮毂402之间可以活动，此时调整叶面1远离叶柄2一端最高点和最低点与工作台之间的高度差H即可。

本实施例中的角度安装调整方法，与现有技术的相比，其具有步骤少、省时省力、加工简单、效率高、安装可靠、连接节凑的优势。

实施例2

参照附图6-9所示，本实施例中，一种新型轴流通风机用叶片，包括叶面1和叶柄2，所述叶面1与所述叶柄2连接，所述叶柄2包括一个圆台结构的叶柄组件以及连接所述圆台结构的叶柄组件的连接件3。所述连接件3为圆柱形结构，其中，连接件3的一端与第一圆台结构的叶柄组件201连接，与轮毂4连接时，连接件3直接插入轮毂4即可。

此时，连接件3可以为圆台结构或圆柱结构，优选圆台结构。

其中，第一叶柄组件201为上底面小、下底面大的圆台结构，所述下底面任意直径的两端分别设有第一母线和第二母线，所述第一母线的延长线与第二母线的延长线相交后得到夹角A，所述夹角A的范围为0°<A<180°。

参照附图5，此时，如果需要调整安装角度，通过调整第一轮毂401和第二轮毂401之间的压紧螺栓5的松紧，在调整角度时微松开压紧螺栓5使叶片能转动，通过测量叶片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的安装角度一直，然后紧固第一轮毂401和第二轮毂402。锥面连接和轮毂4中的槽是面接触，叶柄2不宜转动。

本实施例中，所述叶面1与所述叶柄2连接的一端，其两侧均为圆弧结构，使得叶面1与叶柄2连接的一端形成双圆弧结构，使用中，双圆弧结构相对于其它棱角结构，不易划伤工作人员；同时，叶面1采用切割圆弧法，具体地，利用轮毂的外圆球面切割叶片根部的方法叫切割圆弧法，它居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，都有大的进步。

进一步地，本申请中，还可以对叶片进行抛光处理，使得叶面更加光滑，使用效率更加高。

实施例3

本实施例中，叶柄2采用实施例1或2的结构均可，叶面1采用7段圆弧曲面依次组合而成，每个圆弧曲面有对应的弦长，7段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2连接。

此时，如果需要调整安装角度，由于叶片有7段圆弧曲面，选择其中一段圆弧曲面，其对应的弦长为L1，其远离叶柄2的一端具有最高点和最低点，最高点与最低点距离工作台的高度差为H3，安装角度为β(图中未示出)，则tanβ＝H3/L1，当由于风量不足等原因，需要改变叶片与轮毂4的安装角度时，仅需要调节H3即可达到需要的安装角度。

具体地，叶面1由七段弦长依次递减的圆弧曲面组合而成；七段所述圆弧曲面之间弦的长度比例为150-240:140-230:130-210：125-200:120-195:115-190:110-180。

每段圆弧曲面均设有最大厚度，七段所述圆弧曲面的最大厚度比例为13-29：11-26:9-23:7-21:6-19:5-17:4-16。

本发明使用到实际中，根据不同机型的规格，需要设计不同的弦长等。以下表格给出了14种不同机型的叶片规格，具体表1为弦长数据，表2为剖面翼型最大厚度(mm)，具体为：

表1

表2

上述表格中，数据为设计数据，实际生产的产品放大收缩率为±5％的范围，这些都属于本发明的保护范围。

上述表格为实际生产中的14种不同型号的风机叶片，其与传统叶片应用到风机中进行对比，风机效率得到提高，噪音得到环节，同时用电量得以降低。

同时，无论使用实施例1还是实施例2中的叶柄结构，叶轮中叶片的安装、角度改变以及风量等等，均有所提高，其相对于现有的这些结构，本实施例中的叶柄和叶面，可以有效保证轮毂以及整个使用中的安装快速，提高效率。

在风机使用条件下，体现空气粘性影响的雷诺数比较低，叶片通常在低速、高升力系数下运行。但是雷诺数较低时，有可能要求翼型叶片的翼面保持较长的层流段，以便降低阻力，提高升阻比；但是过长的层流段，会使翼型在非设计状态下的性能变坏。设计升力系数为0.5-0.7，其数值比较大，为了使翼型上、下翼面部保持较长的层流段，翼型必须具有适当的弯度，才能获得有利的翼面压力分布，有利于保持层流流动，进而可以提升风机的效率。本申请中，由于叶片包括多个圆弧曲面，且每个面厚度、弦长、直接等均不同，因此造成叶片设有多个层流段，且每个层流段的长度可变，同时整体叶面具有一定的弯度，提升了叶片效率。

本申请中，根据叶片设计原理，叶片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。

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)

1.一种新型轴流通风机用叶片，包括叶面和叶柄，其特征在于：所述叶面与所述叶柄连接，所述叶柄包括圆台结构的叶柄组件以及连接所述圆台结构的叶柄组件的连接件。

2.根据权利要求1所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述圆台结构的叶柄组件为一个或两个。

3.根据权利要求2所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述圆台结构的叶柄组件为两个，两个所述圆台结构的叶柄组件分别设于所述连接件的两端。

4.根据权利要求1所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述连接件为圆柱型结构。

5.根据权利要求1所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述叶柄组件为上底面小、下底面大的圆台结构，所述下底面任意直径的两端分别设有第一母线和第二母线，所述第一母线的延长线与第二母线的延长线相交后得到夹角A，所述夹角A的范围为0°<A<180°。

6.根据权利要求1所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述叶面与所述叶柄连接的一端，其两侧均为圆弧结构。

7.根据权利要求1所述的一种新型轴流通风机用叶片，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。

8.根据权利要求7所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：所述叶面由七段弦长依次递减的圆弧曲面组合而成；七段所述圆弧曲面之间弦的长度比例为150-240:140-230:130-210：125-200:120-195:115-190:110-180。

9.根据权利要求8所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：每段圆弧曲面均设有最大厚度，七段所述圆弧曲面的最大厚度比例为13-29：11-26:9-23:7-21:6-19:5-17:4-16。

10.根据权利要求7所述的一种新型轴流通风机用叶片，其特征在于：若干所述弦长依次递减的圆弧曲面一体形成所述叶面。