CN112594213A - 一种双螺旋离心风机叶轮以及该叶轮的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双螺旋离心风机叶轮以及该叶轮的制造方法，属于流体机械技术领域。它解决了现有叶轮内部叶片的结构均为直线型或弧状流线型，在叶轮直径和厚度相同的情况下叶片与介质的接触面积小的问题。本双螺旋离心风机叶轮，包括轮盘、轮盖、轴盘和若干叶片，叶片倾斜设置且间隔均匀的周向排列固定于轮盘内表面，叶片为双层曲面结构通过首尾相连固定成型，叶片的内部为空腔结构。本发明具有在同功率的情况下风压流量均可以得到有效提高的优点。

Description

一种双螺旋离心风机叶轮以及该叶轮的制造方法
技术领域
本发明属于流体机械技术领域，涉及一种叶轮，特别涉及一种双螺旋离心风机叶轮以及该叶轮的制造方法。
背景技术
离心风机是利用高速旋转的叶轮将气体加速，在工业中的应用非常广泛，现有技术中，叶轮内部叶片的结构均为直线型或弧状流线型，在叶轮直径和厚度相同的情况下叶片与介质的接触面积小，能量在转化过程中损失较大且存在压力低、风量不够、电机效率低的问题，因此对叶片的结构形状进行改进促进整体效率，并起到节能的效果是目前主要的研发方向。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种在同功率的情况下风压流量均可以得到有效提高的双螺旋离心风机叶轮。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种双螺旋离心风机叶轮，包括轮盘、轮盖、轴盘和若干叶片，其特征在于，所述的叶片倾斜设置且间隔均匀的周向排列固定于轮盘内表面，所述的叶片为双层曲面结构通过首尾相连固定成型，所述叶片的内部为空腔结构，所述叶片的倾斜角度即两端点与轮盘中心之间的形成的夹角为42°～48°，所述叶片的两面包含有A、B、C、D、E、F六个过渡圆角，其中过渡圆角A和B的中心连线相对水平夹角α的范围为12°～16°，过渡圆角C和D的中心连线相对水平夹角β的范围为10°～14°，过渡圆角E和F的中心连线相对水平夹角γ的范围为30°～36°。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，过渡圆角A和B的中心连线相对水平夹角α为14°。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，过渡圆角C和D的中心连线相对水平夹角β为12°。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，过渡圆角E和F的中心连线相对水平夹角γ为33°。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，所述叶片的两端通过焊接固定，所述叶片与轮盘、轮盖的接触面均通过焊接固定。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，所述的轴盘通过法兰面以螺丝固定于轮盘中心。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，所述轮盘的厚度大于轮盖的厚度。
在上述的双螺旋离心风机叶轮中，所述叶片的数量为8个。
本发明还提供了一种离心风机，包括电机、蜗壳和叶轮，该叶轮为上述双螺旋离心风机叶轮。
一种叶轮的制造方法，包括以下步骤：
1.将叶片的两面放入与其结构相适应的夹具中，再通过焊接将两端部接触点连接固定；
2.每个叶片以相同的间隔和倾斜角度放置于轮盘表面，再在两者的接触面通过焊接固定；
3.在叶片上放置轮盖，采用锻焊工艺将轮盖与叶片固定从而完成叶轮的整体成型。
与现有技术相比，本双螺旋离心风机叶轮将传统的直线型或流线型叶片设计成双曲面结构增加了叶片与介质的接触面积，并配合叶片内部空腔结构减轻重量，在同功率下全压增加20%流量增加10%，同工况下能够节能15%。
附图说明
图1是本叶轮的内部结构示意图；
图2是本叶轮的整体结构示意图；
图3是本叶轮的侧面结构剖视图；
图中，1、轮盘；2、轮盖；3、轴盘；4、叶片。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3所示，本双螺旋离心风机叶轮，包括轮盘1、轮盖2、轴盘3和若干叶片4，叶片4倾斜设置且间隔均匀的周向排列固定于轮盘1内表面，叶片4为双层曲面结构通过首尾相连固定成型，叶片4的内部为空腔结构，叶片4的两面包含有A、B、C、D、E、F六个过渡圆角，其中过渡圆角A和B的中心连线相对水平夹角α的范围为12°～16°，过渡圆角C和D的中心连线相对水平夹角β的范围为10°～14°，过渡圆角E和F的中心连线相对水平夹角γ的范围为30°～35°。
具体说明，其原理为气体从轮盖2中心开口处轴向进入，经叶片4加速后甩向蜗壳，通过蜗壳将气流聚集从出口排出，风机叶轮旋转后E点和B点对输送介质进行二次加压，使介质获得更大的动能，叶片4两端点与轮盘1中心之间的形成的夹角为45°，如大于45°时压力增加流量减少。小于45°时压力减少流量增加，经实验测试后确定42°至48°为风机效率最佳区间。由于气流绕叶片4运行时冲角的存在，各个过渡圆角之间的连线为光滑平面。
具体参照图1，A点和B点连线相对水平夹角α为14°，如夹角大于14°风机压力减少，小于14°风机能耗增加，效率降低，经测试12°至16°为压力最佳区间。
C点和D点连线相对水平夹角β为12°，如夹角大于12°风机流量减少，小于12°则风机压力减少，经测试10°至14°为效率最佳区间。
E点和F点连线相对水平夹角γ为33°，如大于33°则风机流量开始减少，小于33°风机压力开始减少，测试后得出30°至36°为最佳平衡区间，
进一步说明，所有点的过渡圆角半径R为30～50mm之间。
叶片4的两端通过焊接固定，叶片4与轮盘1、轮盖2的接触面均通过焊接固定，焊接固定使得叶片4的连接更加稳固不易松动。
轴盘3通过法兰面以螺丝固定于轮盘1中心，轴盘3与电机轴以平键连接传递扭矩带动叶轮旋转。
轮盘1的厚度大于轮盖2的厚度，由于轮盘1起到传递扭矩的作用，因此通过将其厚度更加防止破裂变形。
具体的说，叶片4的数量为8个。
一种离心风机，包括电机、蜗壳和叶轮，该叶轮为上述双螺旋离心风机叶轮，蜗壳与电机固定连接，电机轴伸入蜗壳内与叶轮固定。
一种叶轮的制造方法，包括以下步骤：
1.将叶片4的两面放入与其结构相适应的夹具中，再通过焊接将两端部接触点连接固定；
2.每个叶片4以相同的间隔和倾斜角度放置于轮盘1表面，再在两者的接触面通过焊接固定；为了方便叶片4的定位，可以在轮盘1表面开设限位槽，同时也起到了进一步固定叶片4的作用。
3.在叶片4上放置轮盖2，采用锻焊工艺将轮盖2与叶片4固定从而完成叶轮的整体成型。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文中较多地使用了各种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种双螺旋离心风机叶轮，包括轮盘、轮盖、轴盘和若干叶片，其特征在于，所述的叶片倾斜设置且间隔均匀的周向排列固定于轮盘内表面，所述的叶片为双层曲面结构通过首尾相连固定成型，所述叶片的内部为空腔结构，所述叶片的倾斜角度即两端点与轮盘中心之间的形成的夹角为42°～48°，所述叶片的两面包含有A、B、C、D、E、F六个过渡圆角，其中过渡圆角A和B的中心连线相对水平夹角α的范围为12°～16°，过渡圆角C和D的中心连线相对水平夹角β的范围为10°～14°，过渡圆角E和F的中心连线相对水平夹角γ的范围为30°～36°。
2.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，过渡圆角A和B的中心连线相对水平夹角α为14°。
3.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，过渡圆角C和D的中心连线相对水平夹角β为12°。
4.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，过渡圆角E和F的中心连线相对水平夹角γ为33°。
5.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，所述叶片与轮盘、轮盖的接触面均通过焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，所述的轴盘通过法兰面以螺丝固定于轮盘中心。
7.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，所述轮盘的厚度大于轮盖的厚度。
8.根据权利要求1所述的一种双螺旋离心风机叶轮，其特征在于，所述叶片的数量为8个。
9.一种离心风机，包括电机、蜗壳和叶轮，其特征在于，该风机叶轮为权利要求1至8任一项所述的双螺旋离心风机叶轮。
10.一种双螺旋离心风机叶轮的制造方法，包括以下步骤：
1、将叶片的两面放入与其结构相适应的夹具中，再通过焊接将两端部接触点连接固定；
2、每个叶片以相同的间隔和倾斜角度放置于轮盘表面，再在两者的接触面通过焊接固定；
3、在叶片上放置轮盖，采用锻焊工艺将轮盖与叶片固定从而完成叶轮的整体成型。
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