CN114718907A - 一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机 - Google Patents
一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机,双级轴向扩压器,其包括:一级扩压器和二级扩压器,一级扩压器包括第一外壁、轮毂和第一叶片,其中第一叶片位于第一外壁和轮毂之间,且第一叶片的走向沿着一级扩压器的轴向方向延伸,形成一级轴向扩压器,二级扩压器连接在一级扩压器的轴向一端,二级扩压器包括第二外壁和第二叶片,第二叶片位于第二外壁的内侧,且第二叶片的走向沿着二级扩压器的轴向方向延伸,形成二级轴向扩压器,使得气流能够依次经过第一叶片和第二叶片被进行扩压。本发明能够在保证有效扩压能力不减的情况下使得扩压器的结构为轴向延伸,有效减小电机径向结构尺寸,减小噪声。
Description
技术领域
本发明涉及扩压技术领域,具体涉及一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机。
背景技术
对于小型手持式吸尘器等家电产品中,其气动结构通常包括叶轮和扩压器,叶轮对气体进行高速旋转做功,使气体产生动能和压能,然后通过扩压器进行扩压,将动能转换为压能。对于这类产品不仅对气动性能和声学要求高,而且要求其结构体积小等特点。目前市场上采用径向扩压器较多,其特点是扩压效果明显,径向尺寸大,声学性能较差。
由于现有技术中的扩压器存在径向尺寸大,导致声学性能较差等技术问题,因此本发明研究设计出一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的扩压器存在径向尺寸大,导致声学性能较差的缺陷,从而提供一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机。
为了解决上述问题,本发明提供一种双级轴向扩压器,其包括:
一级扩压器和二级扩压器,所述一级扩压器包括第一外壁、轮毂和第一叶片,其中第一叶片位于所述第一外壁和所述轮毂之间,且所述第一叶片的走向沿着所述一级扩压器的轴向方向延伸,形成一级轴向扩压器,所述二级扩压器连接在所述一级扩压器的轴向一端,所述二级扩压器包括第二外壁和第二叶片,所述第二叶片位于所述第二外壁的内侧,且所述第二叶片的走向沿着所述二级扩压器的轴向方向延伸,形成二级轴向扩压器,使得气流能够依次经过所述第一叶片和第二叶片被进行扩压。
在一些实施方式中,所述第一叶片为多个,多个所述第一叶片在所述第一外壁和所述轮毂之间沿着周向间隔分布;所述第二叶片为多个,多个所述第二叶片在所述第二外壁的内侧沿着周向间隔分布。
在一些实施方式中,相邻两个所述第一叶片之间、所述第一外壁和所述轮毂共同围成第一过流通道;所述轮毂的一端位于所述第一叶片的径向内侧、另一端沿着轴向方向延伸至所述第二叶片的径向内侧,相邻两个所述第二叶片之间、所述第二外壁和所述轮毂共同围成形成第二过流通道。
在一些实施方式中,所述第一外壁、所述轮毂和所述第一叶片为一体结构;所述第二外壁和所述第二叶片为一体结构。
在一些实施方式中,所述第一外壁、所述轮毂和所述第一叶片通过塑胶浇铸一体成型;所述第二外壁和所述第二叶片通过塑胶浇铸一体成型。
在一些实施方式中,所述第一外壁的朝向所述第二外壁的轴向一端形成有第一台阶,所述第二外壁的朝向所述第一外壁的轴向一端形成有第二台阶,所述第一台阶能与所述第二台阶卡接配合,以形成第一密封结构。
在一些实施方式中,所述第二叶片的叶片数为所述第一叶片的叶片数的非整数倍。
在一些实施方式中,所述第一叶片的叶片数为13~15;所述第二叶片的叶片数为21~27。
在一些实施方式中,所述第一叶片的叶根弦长取值范围为19~20mm,所述第一叶片的叶顶弦长取值范围为17.5~18.5mm;和/或,所述第一叶片的叶根处叶片稠度为1.91,所述第一叶片的叶顶处叶片稠度为1.55;和/或,
所述第二叶片的叶根弦长取值范围为5.8~6.8mm,所述第二叶片的叶顶弦长取值范围为6.2~7.2mm;和/或,所述第二叶片的叶根处的叶片稠度为1.12,所述第二叶片的叶顶处的叶片稠度为1.03。
在一些实施方式中,所述第一叶片的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为57~60°,所述第一叶片的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为54~57°;和/或,
所述第二叶片的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为24~27°,所述第二叶片的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为30~33°。
在一些实施方式中,所述一级轴向扩压器的轴向长度取值范围为10~11mm,所述二级轴向扩压器的轴向长度取值范围为6~8mm。
在一些实施方式中,所述第一过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第一叶片的前缘处的过流面积为a3,所述第一叶片的尾缘处的过流面积为a4;和/或,
所述第二过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第二叶片的前缘处的过流面积为a5,所述第二叶片的尾缘处的过流面积为a6。
在一些实施方式中,所述第一叶片的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第一叶片的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第一叶片的前缘的45%~55%位置处,且所述第一叶片的压力面距离叶片内部中心线的最大厚度大于吸力面距离叶片内部中心线的最大厚度;和/或,
所述第二叶片的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第二叶片的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第二叶片的前缘的55%~65%位置处,且所述第二叶片的压力面距离叶片内部中心线的最大厚度大于吸力面距离叶片内部中心线的最大厚度。
本发明还提供一种气动部件,其包括前任一项所述的双级轴向扩压器,还包括轮盖和叶轮,所述叶轮位于所述轮盖中,且所述轮盖与所述一级扩压器的所述第一外壁相接,所述叶轮与所述轮盖之间形成气流通道,所述气流通道位于所述第一叶片的上游,使得从所述气流通道中的气流出来后到达所述第一叶片的位置。
在一些实施方式中,所述叶轮的气流出口端与所述第一叶片的气流进口端之间具有无叶扩压段,所述无叶扩压段形成在所述气流通道的部分段和/或所述第一外壁与所述轮毂之间的部分段中。
在一些实施方式中,所述轮盖的与所述第一外壁相接处还设置有第三台阶,所述第一外壁的与所述轮盖相对的轴向一端形成第四台阶,所述第三台阶与所述第四台阶卡接,形成第二密封结构。
在一些实施方式中,还包括机壳,所述机壳具有第二中空腔体,所述一级扩压器和所述二级扩压器均设置于所述第二中空腔体中,所述第一外壁和所述第二外壁的外周壁均与所述机壳的内壁相接,且所述机壳上还设置有第五台阶,所述第二外壁的远离所述第一外壁的轴向一端与所述第五台阶卡接,形成第三密封结构。
本发明还提供一种吸尘器,其包括前任一项所述的气动部件。
本发明还提供一种压缩机,其包括前任一项所述的气动部件。
本发明提供的一种双级轴向扩压器、气动部件、吸尘器和压缩机具有如下有益效果:
本发明通过一级扩压器包括第一外壁、轮毂和第一叶片,第一叶片沿着轴向方向延伸,以形成一级轴向扩压器,二级扩压器包括第二外壁和第二叶片,第二叶片沿着轴向方向延伸,并且二级扩压器连接在一级扩压器的轴向一端,气流经过第一叶片后再经过第二叶片,从而形成二级扩压,并且两个扩压器均沿轴向方向进行气流流动和扩压,能够在保证有效扩压能力不减的情况下使得扩压器的结构为轴向延伸,有效减小电机径向结构尺寸,减小噪声;扩压器轴向延伸相比径向扩压器,叶片轴向延伸,改变气流方向角度,能够减小气流在机壳内流道长度,从而减小能量损失。动叶和静叶之间相当于无叶扩压器,能够灵活调节动静叶片之间的距离,且保证整个结构径向尺寸不会变大,增加其长度同时能够有效的降低噪音。本发明的每级扩压器叶片数和叶片型线能够单独调节,改变轴向不同位置的流场分布情况,能够减小扩压器入口端的冲击损失和出口端的分离损失。
附图说明
图1为本发明的包括双级轴向扩压器的气动部件的内部剖视图;
图2为本发明的双级轴向扩压器中的一级扩压器的内部剖视图;
图3为本发明的双级轴向扩压器中的二级扩压器的内部剖视图;
图4为本发明的叶片型线结构示意图;
图5为本发明的叶片角度的结构示意图。
附图标记表示为:
100、一级扩压器;200、二级扩压器;1、第一外壁;2、轮毂;3、第一叶片;4、第二外壁;5、第二叶片;6、第一台阶;7、第二台阶;8、轮盖;9、叶轮;10、气流通道;11、第三台阶;12、第四台阶;13、机壳;14、第五台阶;15、定位结构;16、前缘;17、尾缘;18、压力面;19、吸力面;20、中心线;h1、第一厚度;h2、第二厚度;21、弦线;L、弦长;t、栅距。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。
结合图1-5所示,本发明实施例提供了一种双级轴向扩压器,其包括:
一级扩压器100和二级扩压器200,所述一级扩压器100包括第一外壁1、轮毂2和第一叶片3,其中第一叶片3位于所述第一外壁1和所述轮毂2之间,且所述第一叶片3的走向沿着所述一级扩压器100的轴向方向延伸,形成一级轴向扩压器,所述二级扩压器200连接在所述一级扩压器100的轴向一端,所述二级扩压器200包括第二外壁4和第二叶片5,所述第二叶片5位于所述第二外壁4的内侧,且所述第二叶片5的走向沿着所述二级扩压器200的轴向方向延伸,形成二级轴向扩压器,使得气流能够依次经过所述第一叶片3和第二叶片5被进行扩压。
本发明通过一级扩压器包括第一外壁、轮毂和第一叶片,第一叶片沿着轴向方向延伸,以形成一级轴向扩压器,二级扩压器包括第二外壁和第二叶片,第二叶片沿着轴向方向延伸,并且二级扩压器连接在一级扩压器的轴向一端,气流经过第一叶片后再经过第二叶片,从而形成二级扩压,并且两个扩压器均沿轴向方向进行气流流动和扩压,能够在保证有效扩压能力不减的情况下使得扩压器的结构为轴向延伸,有效减小电机径向结构尺寸,减小噪声;扩压器轴向延伸相比径向扩压器,叶片轴向延伸,改变气流方向角度,能够减小气流在机壳内流道长度,从而减小能量损失。动叶(叶轮为动叶)和静叶(第一叶片和第二叶片均为静叶,静叶不动)之间相当于无叶扩压器,能够灵活调节动静叶片之间的距离,且保证整个结构径向尺寸不会变大,增加其长度同时能够有效的降低噪音。本发明的每级扩压器叶片数和叶片型线能够单独调节,改变轴向不同位置的流场分布情况,能够减小扩压器入口端的冲击损失和出口端的分离损失。
本发明提供一种高速电机双级轴向扩压器,双级轴向扩压器组件包括一级扩压器和二级扩压器,一级扩压器包括外壁、轮毂和叶片,其中叶片位于外壁和轮毂中间且周向均匀分布,叶片的走向为轴向方向,其次二级扩压器包括外壁和叶片,叶片位于外壁的内侧且周向均匀分布,叶片的走向为轴向方向。
解决了如下技术问题:
1、能够灵活调节动静叶片之间的距离,且保证整个结构径向尺寸不会变大。
2、扩压器的结构为轴向延伸,减小电机径向结构尺寸。
3、每级扩压器叶片数和叶片型线能够单独调节,改变轴向不同位置的流场分布情况。
4、叶片轴向延伸,改变气流方向角度,减小气流在机壳内流道长度。
有益效果如下:
1、动叶和静叶之间相当于无叶扩压器,增加其长度能够有效的降低噪音;
2、每级扩压器叶片可以单独调节,能够减小扩压器入口端的冲击损失和出口端的分离损失。
3、扩压器轴向延伸相比径向扩压器,能够减小气流流道长度,减小能量损失。
在电机常用工况下,本发明的双级轴向扩压器静压恢复系数大于单级轴向扩压器,总压损失系数小于单级扩压器,故双级扩压器在相同轴向长度情况下,扩压效果较好,能量损失较小。
在一些实施方式中,所述第一叶片3为多个,多个所述第一叶片3在所述第一外壁1和所述轮毂2之间沿着周向间隔分布(优选均匀分布);所述第二叶片5为多个,多个所述第二叶片5在所述第二外壁4的内侧沿着周向间隔分布(优选均匀分布)。通过多个第一叶片且沿周向间隔分布能够在二者之间限定出起来流通的第一过流通道,且优选第一过流通道的流通面积逐渐增加,从而有效地降低流速,而增大压力,实现扩压的作用;同理多个第二叶片且沿周向间隔分布能够在二者之间限定出起来流通的第二过流通道,且优选第二过流通道的流通面积逐渐增加,从而有效地降低流速,而增大压力,实现扩压的作用,形成二级轴向扩压的效果,均匀分布的叶片能够使得在周向方向的压力趋于稳定。
在一些实施方式中,相邻两个所述第一叶片3之间、所述第一外壁1和所述轮毂2共同围成第一过流通道;所述轮毂2的一端位于所述第一叶片3的径向内侧、另一端沿着轴向方向延伸至所述第二叶片5的径向内侧,相邻两个所述第二叶片5之间、所述第二外壁4和所述轮毂2共同围成形成第二过流通道。这是本发明的第一过流通道和第二过流通道的优选结构形式,由于一级扩压器和二级扩压器共用轮毂,能够使得二者形成为一个整体的结构,轮毂作为对两个叶片的径向内侧起到密封的作用,形成密封的第一和第二过流通道,为实现扩压增压提供了条件。
一级轴向扩压器外壁、轮毂和叶片为一体结构,采用塑胶浇铸工艺成型,轮毂前端圆弧过渡到叶轮出口位置处作为无叶扩压器的轮毂,尾端轴向延伸至二级扩压器叶片尾缘下方作为二级扩压器的轮毂2,因扩压器内部气压大于外部,一级扩压器轮毂贯穿无叶和二级扩压器轮毂,避免各级轮毂之间缝隙连接,从而避免漏气现象,起到密封的效果。外壁前端轴向延伸至叶片前缘上方,外壁前端和尾端含有阶梯台阶,前端台阶和轮盖啮合起到密封的作用,后端阶梯台阶和二级扩压器外壁阶梯台阶啮合起到密封的效果。二级轴向扩压器外壁和叶片为一体结构,叶片均匀分布四周,采用塑胶浇铸工艺成型,外壁前、后端分别延伸至叶片的前、后缘上下两侧,且前端含有阶梯台阶。两级扩压器装配后二级扩压器叶片内径壁面和一级扩压器轮毂2壁面贴合,两级扩压器通过凸台(定位结构15)进行周向定位,防止在气压作用下,扩压器相对转动。相比单级轴向扩压器,双级能够单独调节各级叶片数,且各级注塑成型难度降低。
在一些实施方式中,所述第一外壁1、所述轮毂2和所述第一叶片3为一体结构;所述第二外壁4和所述第二叶片5为一体结构。本发明的第一外壁1、所述轮毂2和所述第一叶片3优选为一体结构,能够一体成型,第二外壁4和所述第二叶片5为一体结构,能够一体成型,二者套接在一起,共用径向内侧的轮毂。
在一些实施方式中,所述第一外壁1、所述轮毂2和所述第一叶片3通过塑胶浇铸一体成型;所述第二外壁4和所述第二叶片5通过塑胶浇铸一体成型。本发明的第一外壁1、所述轮毂2和所述第一叶片3优选通过塑胶浇铸一体成型,即形成一体注塑的结构,第二外壁4和所述第二叶片5通过塑胶浇铸一体成型,形成一体注塑的结构。
在一些实施方式中,所述第一外壁1的朝向所述第二外壁4的轴向一端形成有第一台阶6,所述第二外壁4的朝向所述第一外壁1的轴向一端形成有第二台阶7,所述第一台阶6能与所述第二台阶7卡接配合,以形成第一密封结构。本发明通过第一外壁的第一台阶和第二外壁的第二台阶,能够使得二者卡接配合,实现一级扩压器和二级扩压器装配的同时还能实现对两级扩压器相接处的气流进行密封的作用。优选所述第一外壁1和/或所述第二外壁4上设置有定位结构15,以对所述一级扩压器和所述二级扩压器的装配进行定位,两级扩压器通过凸台(定位结构15)进行周向定位,防止在气压作用下,扩压器相对转动。
在一些实施方式中,所述第二叶片5的叶片数为所述第一叶片3的叶片数的非整数倍。进一步优选地,所述第一叶片3的叶片数为13~15;所述第二叶片5的叶片数为21~27。一级轴向扩压器叶片均匀分布在外壁和轮毂之间,叶片数为13或15叶片,优先选取13叶片。二级轴向扩压器,其中叶片数取一级扩压器非整数倍,叶片数范围取21~27。一级扩压器靠近叶轮出口端,在一级扩压器内的气流动能相对较高,减少叶片数能够减小损失,气流在二级扩压器内的动能较小,容易在吸力面产生分离损失,所示适量增加叶片数能够减小损失。
在一些实施方式中,所述第一叶片3的叶根弦长取值范围为19~20mm,所述第一叶片3的叶顶弦长取值范围为17.5~18.5mm;和/或,所述第一叶片3的叶根处叶片稠度为1.91,所述第一叶片3的叶顶处叶片稠度为1.55,所述叶片稠度τ的计算公式为τ=L/t,其中L为叶片的弦长,即弦线21的长度,t为两个相邻叶片之间的栅距;和/或,
所述第二叶片5的叶根弦长取值范围为5.8~6.8mm,所述第二叶片5的叶顶弦长取值范围为6.2~7.2mm;和/或,所述第二叶片5的叶根处的叶片稠度为1.12,所述第二叶片5的叶顶处的叶片稠度为1.03。
本发明通过将两个叶片的叶根和叶顶的弦长、稠度分别设置成上述数值范围,能够有效地改善流动性能,提高级效率,提高二级扩压效率。
在一些实施方式中,所述第一叶片3的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为57~60°,优先选取58.3°,所述第一叶片3的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为54~57°,优先选取55.8°;和/或,
所述第二叶片5的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为24~27°,优先选取25.6°,所述第二叶片5的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为30~33°,优先选取31.3°。
本发明通过将两个叶片的叶根弦长和叶顶弦长与轴线之间的夹角分别设置成上述数值范围,能够最大程度的减少叶片前缘的冲击损失,改善流动性能,提高气动效率。
在一些实施方式中,所述一级扩压器100的轴向长度取值范围为10~11mm,所述二级扩压器200的轴向长度取值范围为6~8mm,优先选取6mm。本发明通过对两级轴向扩压器的轴向长度设置为上述范围,相比单级轴向扩压器实现相同的扩压效果,有效地降低轴向长度,双级可以分别调节叶片数量和结构,能够有效的减小轴向长度。
在一些实施方式中,所述第一过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第一叶片3的前缘16处的过流面积为a3,所述第一叶片3的尾缘17处的过流面积为a4;和/或,
所述第二过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第二叶片5的前缘16处的过流面积为a5,所述第二叶片5的尾缘17处的过流面积为a6。
本发明的两叶片之间流道内的过流面积其中Q为流量,Z为叶片数,b为叶高,c气流速度,一级轴向扩压器两叶片之间过流面积a3到a4之间逐渐增加。二级轴向扩压器两叶片之间过流面积a5到a6之间逐渐增加,通过增加单流道内过流面积,实现扩压的效果,过流面积过大容易产生涡流,过小扩压器扩压效果不能最大化。
在一些实施方式中,所述第一叶片3的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第一叶片3的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第一叶片3的前缘的45%~55%位置处,且所述第一叶片3的压力面18距离叶片内部中心线20的最大厚度大于吸力面19距离叶片内部中心线20的最大厚度;和/或,
所述第二叶片5的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第二叶片5的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第二叶片5的前缘的55%~65%位置处,且所述第二叶片5的压力面18距离叶片内部中心线20的最大厚度大于吸力面19距离叶片内部中心线20的最大厚度。
由于在吸力面叶片曲率较大的位置处,气流容易发生分离现象,本发明在压力面位置处凸起,能够减小过流面积,减小分离涡的产生,减小损失。
本发明还提供一种气动部件,其包括前任一项所述的双级轴向扩压器,还包括轮盖8和叶轮9,所述叶轮9位于所述轮盖8中,且所述轮盖8与所述一级扩压器100的所述第一外壁1相接,所述叶轮9与所述轮盖8之间形成气流通道10,所述气流通道10位于所述第一叶片3的上游,使得从所述气流通道10中的气流出来后到达所述第一叶片3的位置。
本发明能够在保证有效扩压能力不减的情况下使得扩压器的结构为轴向延伸,有效减小电机径向结构尺寸,减小噪声;扩压器轴向延伸相比径向扩压器,叶片轴向延伸,改变气流方向角度,能够减小气流在机壳内流道长度,从而减小能量损失。动叶和静叶之间相当于无叶扩压器,能够灵活调节动静叶片之间的距离,且保证整个结构径向尺寸不会变大,增加其长度同时能够有效的降低噪音。本发明的每级扩压器叶片数和叶片型线能够单独调节,改变轴向不同位置的流场分布情况,能够减小扩压器入口端的冲击损失和出口端的分离损失。
在一些实施方式中,所述叶轮9的气流出口端与所述第一叶片3的气流进口端之间具有无叶扩压段,所述无叶扩压段形成在所述气流通道10的部分段和/或所述第一外壁1与所述轮毂2之间的部分段中。
本发明提供一种双级轴向扩压器组件,用于真空吸尘器电机或小型压缩机气动部件,其有益效果是能够减小电机的径向尺寸,提升整机效率,减小电机噪音。叶轮高速旋转对空气进行做功,随后气流进入一级扩压器和叶轮之间的无叶扩压器段,无叶扩压器起到扩压和降噪的作用,减小动、静叶片之间的压力脉动,从而起到降噪的效果,进一步,气流进入一级扩压器进行扩压降速,进一步气流进入二级扩压器,再一次扩压降速,改变气流角,随后气流轴向流入电机机壳内。
在一些实施方式中,所述轮盖8的与所述第一外壁1相接处还设置有第三台阶11,所述第一外壁1的与所述轮盖8相对的轴向一端形成第四台阶12,所述第三台阶11与所述第四台阶12卡接,形成第二密封结构。
在一些实施方式中,还包括机壳13,所述机壳13具有第二中空腔体,所述一级扩压器100和所述二级扩压器200均设置于所述第二中空腔体中,所述第一外壁1和所述第二外壁4的外周壁均与所述机壳13的内壁相接,且所述机壳13上还设置有第五台阶14,所述第二外壁4的远离所述第一外壁1的轴向一端与所述第五台阶14卡接,形成第三密封结构。
本发明的一级扩压器叶片位于外壁和轮毂中间且周向均匀分布,叶片的走向为轴向方向,其次二级扩压器包括外壁和叶片,叶片位于外壁的内侧且周向均匀分布,叶片的走向为轴向方向,因电机轴向进气和轴向出气,轴向扩压器相较径向扩压器减小气流转弯造成的局部损失,轴向扩压器对气流角改变具有一定整流的作用,减小气流在机壳内的损失。
本发明还提供一种吸尘器,其包括前任一项所述的气动部件。
本发明还提供一种压缩机,其包括前任一项所述的气动部件。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (19)
1.一种双级轴向扩压器,其特征在于:包括:
一级扩压器(100)和二级扩压器(200),所述一级扩压器(100)包括第一外壁(1)、轮毂(2)和第一叶片(3),其中第一叶片(3)位于所述第一外壁(1)和所述轮毂(2)之间,且所述第一叶片(3)沿着所述一级扩压器(100)的轴向方向延伸,形成一级轴向扩压器,所述二级扩压器(200)连接在所述一级扩压器(100)的轴向一端,所述二级扩压器(200)包括第二外壁(4)和第二叶片(5),所述第二叶片(5)位于所述第二外壁(4)的内侧,且所述第二叶片(5)沿着所述二级扩压器(200)的轴向方向延伸,形成二级轴向扩压器,使得气流能够依次经过所述第一叶片(3)和第二叶片(5)被进行扩压。
2.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一叶片(3)为多个,多个所述第一叶片(3)在所述第一外壁(1)和所述轮毂(2)之间沿着周向间隔分布;所述第二叶片(5)为多个,多个所述第二叶片(5)在所述第二外壁(4)的内侧沿着周向间隔分布。
3.根据权利要求2所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
相邻两个所述第一叶片(3)之间、所述第一外壁(1)和所述轮毂(2)共同围成第一过流通道;所述轮毂(2)的一端位于所述第一叶片(3)的径向内侧、另一端沿着轴向方向延伸至所述第二叶片(5)的径向内侧,相邻两个所述第二叶片(5)之间、所述第二外壁(4)和所述轮毂(2)共同围成形成第二过流通道。
4.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一外壁(1)、所述轮毂(2)和所述第一叶片(3)为一体结构;所述第二外壁(4)和所述第二叶片(5)为一体结构。
5.根据权利要求4所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一外壁(1)、所述轮毂(2)和所述第一叶片(3)通过塑胶浇铸一体成型;所述第二外壁(4)和所述第二叶片(5)通过塑胶浇铸一体成型。
6.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一外壁(1)的朝向所述第二外壁(4)的轴向一端形成有第一台阶(6),所述第二外壁(4)的朝向所述第一外壁(1)的轴向一端形成有第二台阶(7),所述第一台阶(6)能与所述第二台阶(7)卡接配合,以形成第一密封结构;和/或,所述第一外壁(1)和/或所述第二外壁(4)上设置有定位结构(15),以对所述一级扩压器和所述二级扩压器的装配进行定位。
7.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第二叶片(5)的叶片数为所述第一叶片(3)的叶片数的非整数倍。
8.根据权利要求7所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一叶片(3)的叶片数为13~15;所述第二叶片(5)的叶片数为21~27。
9.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一叶片(3)的叶根弦长取值范围为19~20mm,所述第一叶片(3)的叶顶弦长取值范围为17.5~18.5mm;和/或,所述第一叶片(3)的叶根处叶片稠度为1.91,所述第一叶片(3)的叶顶处叶片稠度为1.55;和/或,
所述第二叶片(5)的叶根弦长取值范围为5.8~6.8mm,所述第二叶片(5)的叶顶弦长取值范围为6.2~7.2mm;和/或,所述第二叶片(5)的叶根处的叶片稠度为1.12,所述第二叶片(5)的叶顶处的叶片稠度为1.03。
10.根据权利要求1所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一叶片(3)的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为57~60°,所述第一叶片(3)的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为54~57°;和/或,
所述第二叶片(5)的叶根弦长与所述双级轴向扩压器的轴线之间的夹角取值范围为24~27°,所述第二叶片(5)的叶顶弦长与所述轴线之间的夹角取值范围为30~33°。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述一级扩压器(100)的轴向长度取值范围为10~11mm,所述二级扩压器(200)的轴向长度取值范围为6~8mm。
12.根据权利要求3所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第一叶片(3)的前缘(16)处的过流面积为a3,所述第一叶片(3)的尾缘(17)处的过流面积为a4;和/或,
所述第二过流通道沿着流体流动方向的过流面积逐渐增加,所述第二叶片(5)的前缘(16)处的过流面积为a5,所述第二叶片(5)的尾缘(17)处的过流面积为a6。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的双级轴向扩压器,其特征在于:
所述第一叶片(3)的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第一叶片(3)的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第一叶片(3)的前缘的45%~55%位置处,且所述第一叶片(3)的压力面(18)距离叶片内部中心线(20)的最大厚度大于吸力面(19)距离叶片内部中心线(20)的最大厚度;和/或,
所述第二叶片(5)的轮廓线采用贝塞尔曲线构造,所述第二叶片(5)的最大厚度位于其弦线上沿轴向方向距离所述第二叶片(5)的前缘的55%~65%位置处,且所述第二叶片(5)的压力面(18)距离叶片内部中心线(20)的最大厚度大于吸力面(19)距离叶片内部中心线(20)的最大厚度。
14.一种气动部件,其特征在于:包括权利要求1-13中任一项所述的双级轴向扩压器,还包括轮盖(8)和叶轮(9),所述叶轮(9)位于所述轮盖(8)中,且所述轮盖(8)与所述一级扩压器(100)的所述第一外壁(1)相接,所述叶轮(9)与所述轮盖(8)之间形成气流通道(10),所述气流通道(10)位于所述第一叶片(3)的上游,使得从所述气流通道(10)中的气流出来后到达所述第一叶片(3)的位置。
15.根据权利要求14所述的气动部件,其特征在于:
所述叶轮(9)的气流出口端与所述第一叶片(3)的气流进口端之间具有无叶扩压段,所述无叶扩压段形成在所述气流通道(10)的部分段和/或所述第一外壁(1)与所述轮毂(2)之间的部分段中。
16.根据权利要求14所述的气动部件,其特征在于:所述轮盖(8)的与所述第一外壁(1)相接处还设置有第三台阶(11),所述第一外壁(1)的与所述轮盖(8)相对的轴向一端形成第四台阶(12),所述第三台阶(11)与所述第四台阶(12)卡接,形成第二密封结构。
17.根据权利要求14所述的气动部件,其特征在于:还包括机壳(13),所述机壳(13)具有第二中空腔体,所述一级扩压器(100)和所述二级扩压器(200)均设置于所述第二中空腔体中,所述第一外壁(1)和所述第二外壁(4)的外周壁均与所述机壳(13)的内壁相接,且所述机壳(13)上还设置有第五台阶(14),所述第二外壁(4)的远离所述第一外壁(1)的轴向一端与所述第五台阶(14)卡接,形成第三密封结构。
18.一种吸尘器,其特征在于:包括权利要求14-17中任一项所述的气动部件。
19.一种压缩机,其特征在于:包括权利要求14-17中任一项所述的气动部件。
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