CN114483647A - 一种采棉机及其风机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采棉机及其风机,风机包括叶轮,所述叶轮包括轮盘和叶片,所述轮盘的至少一侧设有所述叶片,任一所述叶片的出口安装角范围为95°‑120°,且任一所述叶片包括至少一圆弧形结构。上述风机采用较大的叶片出口安装角,叶片的出口安装角的取值范围为95°‑120°,这样可以提高风机的做功能力,增大风压和风量,明显提高风机风送系统的输棉能力,从而可以减少堵棉现象的发生;此外,任一叶片包括至少一圆弧形结构,当叶片具体为单段圆弧形结构的叶片时,可以进一步提高离心风机的有效功率,降低功耗,同时能够更进一步减小气流对叶片的刚性冲击,减少噪声,提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域,特别涉及一种风机。本发明还涉及一种具有该风机的采棉机。
背景技术
我国的棉花种植范围相当广泛,采棉机的出现和使用大大节约了棉花采摘的人力物力成本,已经成为棉花产业中必不可少的一部分。
现有技术中,采棉机利用高速旋转的带齿摘锭将纤维籽棉抓出,并通过脱棉盘将籽棉从摘锭上刮下后通过风送系统送入储棉箱。其中,风机是风送系统中的重要组成部分,其直接决定了采棉机运棉过程中进风量、风速、风压等。然而,现有采棉机的风机能力不足,风量和风压难以达到设计的要求,在采棉机工作的过程中,经常运棉不干净,导致堵棉,进而引起一些严重事故的发生,严重影响到机器的工作效率。
因此,如何避免由于风机能力不足、风量和风压难以达到设计要求而导致影响采棉机的工作效率,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风机,能够提高做功能力,并提升风量和风压,从而可以解决输送管路堵棉的问题。本发明的另一目的是提供一种包括上述风机的采棉机。
为实现上述目的,本发明提供一种风机,包括叶轮,所述叶轮包括轮盘和叶片,所述轮盘的至少一侧设有所述叶片,任一所述叶片的出口安装角范围为95°-120°,且任一所述叶片包括至少一圆弧形结构。
可选地,所述轮盘的两侧均设有所述叶片,且所述轮盘的两侧的所述叶片数量相同。
可选地,任一所述叶片的进口安装角范围为20°-30°。
可选地,所述轮盘的任一侧的所述叶片数量范围为18-26。
可选地,任一所述叶片具体为单段圆弧形叶片。
可选地,任一所述叶片具体为多段圆弧形叶片。
可选地,所述轮盘的任一侧的全部所述叶片均匀分布。
可选地,还包括设于所述叶轮外部的蜗壳,所述蜗壳包括左半蜗壳和右半蜗壳,所述左半蜗壳和所述右半蜗壳呈左右对称分布。
可选地,还包括两个分别与所述左半蜗壳和所述右半蜗壳连接的底座,所述底座用以固定于采棉机的车架。
本发明还提供一种采棉机,包括车架,还包括固定于所述车架、如上述任一项所述的风机。
相对于上述背景技术,本发明实施例所提供的风机,包括叶轮,叶轮包括轮盘和叶片,叶片安装于轮盘上,且轮盘的至少一侧设有叶片,任一叶片的出口安装角范围为95°-120°,同时,任一叶片包括至少一圆弧形结构。相较于传统叶片出口安装角设置为小于等于90°,且叶型为多段样条曲线的风机,本发明实施例所提供的风机,采用较大的叶片出口安装角,叶片的出口安装角的取值范围为95°-120°,这样的设置可以提高风机的做功能力,增大风压和风量,明显提高风机风送系统的输棉能力,从而可以减少堵棉现象的发生;此外,任一叶片包括至少一圆弧形结构,比如,当叶片具体为单段圆弧形结构的叶片时,由于圆弧型叶型与离心风机内部流动特征一致性相对较好,离心风机流道内部不易产生分离涡,从而可以更进一步减小离心风机叶轮流道阻塞系数,而较小的流道阻塞系数为叶片的增加提供了可能,较多的总叶片数会进一步提高离心风机的有效功率,降低功耗,同时能够更进一步减小气流对叶片的刚性冲击,减少噪声,提高效率。当然,叶片也可以设置为多段圆弧形叶片。通过本发明实施例所提供的风机试验验证,得出同等条件下,采用单段圆弧形、且出口安装角的取值范围设置为95°-120°的叶片,本发明实施例的风压可以提高37%,效率可以提高7%,效果显著。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的风机中叶轮的结构示意图;
图2为本发明实施例所提供的风机的装配结构示意图。
其中:
1-叶轮、11-轮盘、12-叶片、2-左半蜗壳、3-右半蜗壳、4-底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种风机,能够提高做功能力,并提升风量和风压,从而可以解决输送管路堵棉的问题。本发明的另一核心是提供一种包括上述风机的采棉机。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是,下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
请参考图1和图2,图1为本发明实施例所提供的风机中叶轮的结构示意图;图2为本发明实施例所提供的风机的装配结构示意图。
本发明实施例所提供的风机,为离心风机,该风机包括叶轮1,叶轮1包括轮盘11和叶片12,叶片12安装于轮盘11上,且轮盘11的至少一侧设有叶片12,任一叶片12的出口安装角范围为95°-120°,同时,任一叶片12包括至少一圆弧形结构。
相较于传统叶片12出口安装角设置为小于等于90°,且叶型为多段样条曲线的风机,本发明实施例所提供的风机,采用较大的叶片出口安装角,叶片12的出口安装角的取值范围为95°-120°,这样的设置可以提高风机的做功能力,增大风压和风量,明显提高风机风送系统的输棉能力,从而可以减少堵棉现象的发生。
此外,任一叶片12包括至少一圆弧形结构,比如,当叶片12具体为单段圆弧形结构的叶片时,由于圆弧型叶片与离心风机内部流动特征一致性相对较好,离心风机流道内部不易产生分离涡,从而可以更进一步减小离心风机叶轮流道阻塞系数,而较小的流道阻塞系数为叶片12的增加提供了可能,较多的总叶片数会进一步提高离心风机的有效功率,降低功耗,同时能够更进一步减小气流对叶片12的刚性冲击,减少噪声,提高效率。
与此同时,单段圆弧形叶片的制造工序简单、加工成本低,这样可以在一定程度上降低风机的生产成本。
当然,根据实际需要,叶片12也可以设置为多段圆弧形叶片。比如,可以采用两段或者多段圆弧形结构的叶片12也可以达到接近的效果。
通过本发明实施例所提供的风机试验验证,得出同等条件下,采用单段圆弧形、且出口安装角的取值范围设置为95°-120°的叶片12,本发明实施例的风压可以提高37%,效率可以提高7%,效果显著。具体试验数据如下表1:
表1
方案 | 工作转速(rpm) | 流量(m<sup>3</sup>/h) | 实际全压(Pa) | 效率(%) |
现有方案 | 4365 | 14089 | 5705 | 47 |
本发明实施例方案 | 4365 | 14077 | 7814 | 54 |
具体地说,本发明实施例所提供的风机包括叶轮1,叶轮1包括轮盘11和叶片12,叶片12安装于轮盘11上,轮盘11的子午流道型线在叶片12的进口到出口之间为光滑过渡的曲线。该叶片12采用前弯式叶片,叶型为圆弧形。其中,定义叶片进口安装角为βb1,叶片出口安装角为βb2,叶片12进口直径为D1,叶片12出口直径为D2,叶片12进口宽度为b1,叶片12出口宽度为b2,一侧总叶片数为z,叶轮1设计参数应当满足:βb1的取值范围在20°~30°,βb2的取值范围在95°~120°,D1/D2的取值范围在0.55~0.65,b1/b2的取值范围在1.00~1.10,z的取值范围在18~26,且所设计的叶片12在轮盘11上均匀分布。
为了提高风机的作业效率,轮盘11的两侧均设有叶片12,且轮盘11的两侧的叶片12数量相同。也就是说,该叶轮1具体设置为双吸式结构,轮盘11上任一侧的叶片12两边交错分布。
当然,叶轮1也可以设置为单吸式结构,此时,轮盘11仅一侧设置叶片12。
本文优选采用双吸式叶轮1,且单个叶片12的结构为单段圆弧形。
更加具体地说,轮盘11的任一侧的叶片12数量范围为18-26,且轮盘11的任一侧的全部叶片12均匀分布。当采用单圆弧形叶片12时,由于圆弧型叶片与离心风机内部流动特征一致性相对较好,离心风机流道内部不易产生分离涡,可进一步减小离心风机叶轮流道阻塞系数,较小的流道阻塞系数为叶片12的增加提供了可能,较多的总叶片数会进一步提高离心风机的有效功率,降低功耗,同时能够更进一步减小气流对叶片12的刚性冲击,减少噪声,提高效率;与此同时,轮盘11的任一侧的全部叶片12均匀分布,也可以进一步保证轮盘11运转时风机的风压和风量的稳定性。
在上述基础上,风机还包括设于叶轮1外部的蜗壳,蜗壳包括左半蜗壳2和右半蜗壳3,左半蜗壳2和右半蜗壳3呈左右对称分布。
同时,风机还包括两个分别与左半蜗壳2和右半蜗壳3连接的底座4,底座4用以固定于采棉机的车架。
综上,采用上述风机可以带来以下有益效果:
其一,风机叶轮1的叶片12采用较大的叶片出口安装角,叶片12的出口安装角范围为95°-120°,叶轮1产生的总压大,做功能力强,可以大大提高风送系统的风压,减少堵棉情况的发生。
其二,叶片12的叶型可以采用单段圆弧形,由于单段圆弧形叶片与离心风机内部流动特征一致性相对较好,离心风机流道内部不易产生分离涡,更进一步减小离心风机叶轮流道阻塞系数,较小的流道阻塞系数为叶片的增加提供了可能,较多的总叶片数会进一步提高离心风机的有效功率,降低功耗,同时能够更进一步减小气流对叶片12的刚性冲击,减少噪声,提高效率。
其三,具有单段圆弧形叶片12的叶轮1,制造简单,加工成本低,从而可以降低生产成本。
其四,风机叶轮1的外径小,体积小,可以节省风机在采棉机上的安装空间,从而可以优化整个采棉机的结构。
本发明所提供的一种采棉机,包括车架,还包括固定于车架、如上述具体实施例所描述的风机;采棉机的其他部分可以参照现有技术,本文不再展开。
其中,离心风机是所提供采棉机的风送系统的主要部件,采棉机的风送系统包括上述所述的离心风机,优化的离心风机风压提高、风量增大,可以明显提高风送系统的输棉能力,减少堵管,与此同时,离心风机的叶轮1外径小,体积小,可以节省风机在采棉机上的安装空间,可以优化整个采棉机的结构。
此外,离心风机和采棉机其它部件的结构关系可以参考现有采棉机的结构组成,在此不在赘述。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的采棉机及其风机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种风机,其特征在于,包括叶轮(1),所述叶轮(1)包括轮盘(11)和叶片(12),所述轮盘(11)的至少一侧设有所述叶片(12),任一所述叶片(12)的出口安装角范围为95°-120°,且任一所述叶片(12)包括至少一圆弧形结构。
2.如权利要求1所述的风机,其特征在于,所述轮盘(11)的两侧均设有所述叶片(12),且所述轮盘(11)的两侧的所述叶片(12)数量相同。
3.如权利要求1所述的风机,其特征在于,任一所述叶片(12)的进口安装角范围为20°-30°。
4.如权利要求2所述的风机,其特征在于,所述轮盘(11)的任一侧的所述叶片(12)数量范围为18-26。
5.如权利要求1-4任意一项所述的风机,其特征在于,任一所述叶片(12)具体为单段圆弧形叶片。
6.如权利要求1-4任意一项所述的风机,其特征在于,任一所述叶片(12)具体为多段圆弧形叶片。
7.如权利要求5所述的风机,其特征在于,所述轮盘(11)的任一侧的全部所述叶片(12)均匀分布。
8.如权利要求7所述的风机,其特征在于,还包括设于所述叶轮(1)外部的蜗壳,所述蜗壳包括左半蜗壳(2)和右半蜗壳(3),所述左半蜗壳(2)和所述右半蜗壳(3)呈左右对称分布。
9.如权利要求8所述的风机,其特征在于,还包括两个分别与所述左半蜗壳(2)和所述右半蜗壳(3)连接的底座(4),所述底座(4)用以固定于采棉机的车架。
10.一种采棉机,包括车架,其特征在于,包括固定于所述车架、如权利要求1-9任意一项所述的风机。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |