CN116892537A - 机翼式叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机翼式叶轮，包括若干个异形面叶片，所述异形面叶片具有第一曲面片体和第二曲面片体，所述第一曲面片体的曲面弧度大于所述第二曲面片体的曲面弧度使得所述第一曲面片体与所述第二曲面片体之间具有弓状间隙，所述第二曲面片体向远离所述第一曲面片体的方向反向延伸形成延伸部，所述延伸部的曲面弧度与所述第二曲面片体的曲面弧度相同。本发明公开的机翼式叶轮，其有益效果在于，当机翼式叶轮高速旋转时，相比于传统的叶轮，其蜗耗散更小，能量损失更少，相应地效率更高。

Description

机翼式叶轮

技术领域

本发明属于叶轮技术领域，具体涉及一种机翼式叶轮。

背景技术

公开号为CN116428213A，主题名称为一种平盘式风机叶轮及其设计方法的发明专利申请，其IPC分类号为F04D29/28；G06F30/17；G06F30/20；G06F18/24，其技术方案公开了“包括前盘4、后盘5及多个主叶片2，所述前盘4和后盘5为平直结构，主叶片2与分别与前盘4和后盘5焊接固连，作为主体骨架”。

然而，以上述风机叶轮为代表的传统叶轮，存在蜗耗散较高、能量损失较高、效率较低等缺陷，需要予以进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种机翼式叶轮。

本发明采用以下技术方案，所述机翼式叶轮，包括：

若干个异形面叶片，所述异形面叶片具有第一曲面片体和第二曲面片体，所述第一曲面片体的曲面弧度大于所述第二曲面片体的曲面弧度使得所述第一曲面片体与所述第二曲面片体之间具有弓状间隙，所述第二曲面片体向远离所述第一曲面片体的方向反向延伸形成延伸部，所述延伸部的曲面弧度与所述第二曲面片体的曲面弧度相同；

顶部结构，所述顶部结构包括内凹体和与所述内凹体一体成型的拓展部，所述内凹体合围形成第一通孔；

底部结构，所述底部结构包括外凸体，所述外凸体与所述内凹体同轴设置，所述外凸体合围形成第二通孔；

所述内凹体与所述外凸体之间具有间距以形成开放式容纳腔，所述第一通孔与所述开放式容纳腔连通，所述第二通孔与所述开放式容纳腔连通，每个所述异形面叶片均设置于所述开放式容纳腔，每个所述异形面叶片环绕设置于所述内凹体与所述外凸体的轴向中心线。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，相邻两个所述异形面叶片相对于所述内凹体与所述外凸体的轴向中心线的水平夹角相同。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述异形面叶片还包括内凸体，所述内凸体与所述外凸体一体成型，并且所述内凸体的顶部周缘与所述外凸体的顶部周缘呈平滑过渡连接。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述内凸体具有若干个定位孔。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述第一曲面片体的一端与所述第二曲面片体的一端接合形成第一折弯部。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述第一曲面片体的另一端止接于所述第二曲面片体的另一端与所述延伸部的第二折弯部。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述第一曲面片体、所述第二曲面片体、所述第一折弯部、所述第二折弯部、所述延伸部一体成型。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述异形面叶片具有镂空孔。

本发明公开的机翼式叶轮，其有益效果在于，当机翼式叶轮高速旋转时，相比于传统的叶轮，其蜗耗散更小，能量损失更少，相应地效率更高。

附图说明

图1是本申请的一个视角的立体结构示意图。

图2是本申请的另一视角的立体结构示意图。

图3是本申请的俯视方向的正投影结构示意图。

图4是本申请的再一视角的正投影结构示意图。

图5是沿图4中DD方向的剖面结构示意图(含局部放大结构)。

图6是本申请的异形面叶片的俯视方向的正投影结构示意图。

图7是本申请的异形面叶片的一个视角的立体结构示意图。

图8是本申请的异形面叶片的再一视角的立体结构示意图。

图9是本申请的异形面叶片的主视方向的正投影结构示意图。

附图标记包括：100-顶部结构；101-内凹体；102-扩展部；103-第一通孔；200-底部结构；201-外凸体；202-第二通孔；203-内凸体；204-定位孔；300-异形面叶片；301-第一曲面片体；302-第二曲面片体；303-第一折弯部；304-第二折弯部；305-延伸部；306-弓状间隙；307-开放式容纳腔。

具体实施方式

本发明公开了一种机翼式叶轮，下面结合优选实施例(实施例1)，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1至图9，图1中图4分别示出了所述机翼式叶轮的不同视角的可视结构，图5示出了沿图4中DD方向的剖面结构，图6至图9分别示出了所述机翼式叶轮的异形面叶片的不同视角的可视结构。

值得一提的是，本申请各个实施例中可能涉及的“弓状间隙”中的“弓状”，我们定义为：两个相邻片体之间的间隙的垂直间距，当由两个相邻片体的一侧端部(作为举例，图6中的A端)向另一侧端部(作为举例，图6中的B端)逐步延伸时，前述垂直间距由无穷小(可视为垂直间距为0)平滑过渡至最大值，再由最大值平滑过渡至无穷小(可视为垂直间距为0)。

值得一提的是，本申请各个实施例中可能涉及的“曲面弧度”，我们定义为：参见图6，特指某个结构件(作为举例，异形面叶片)在俯视方向的正投影结构相对于纸面的曲率(弧度)。

值得一提的是，本申请各个实施例中可能涉及的“A端”、“B端”，本领域技术人员请勿机械地理解为某个确定位置的点，而应当理解为在相关的技术特征(作为举例，第一曲面片体的另一端)所涵盖或者允许的局域范围。

值得一提的是，本申请各个实施例中可能涉及的“异形面叶片”中的“异形面”，我们定义为：与民航客机的机翼的外表面同位异形面相似(因此本申请的发明创造名称涉及关键词“机翼式”)，相对于XYZ三轴的空间立体坐标系，当异形面叶片被正投影到任意两个相互正交的方向形成的平面时，在该平面内的异形面叶片的正投影结构均可能存在曲率(弧度)。

实施例1。

优选地，所述机翼式叶轮包括：

若干个异形面叶片300，所述异形面叶片300具有第一曲面片体301和第二曲面片体302，所述第一曲面片体301的曲面弧度大于所述第二曲面片体302的曲面弧度使得所述第一曲面片体301与所述第二曲面片体302之间具有弓状间隙306，所述第二曲面片体302向远离所述第一曲面片体301的方向反向延伸形成延伸部305，所述延伸部305的曲面弧度与所述第二曲面片体302的曲面弧度相同；

顶部结构100，所述顶部结构100包括内凹体101和与所述内凹体101一体成型的拓展部102，所述内凹体101合围形成第一通孔103；

底部结构200，所述底部结构200包括外凸体201，所述外凸体201与所述内凹体101同轴设置，所述外凸体201合围形成第二通孔202；

所述内凹体101与所述外凸体201之间具有间距以形成开放式容纳腔307，所述第一通孔103与所述开放式容纳腔307连通，所述第二通孔202与所述开放式容纳腔307连通，每个所述异形面叶片300均设置于所述开放式容纳腔307，每个所述异形面叶片300环绕设置于所述内凹体101与所述外凸体201的(虚拟的)轴向中心线。

进一步地，相邻两个所述异形面叶片300相对于所述内凹体101与所述外凸体201的(虚拟的)轴向中心线的水平夹角相同。

进一步地，所述异形面叶片300还包括内凸体203，所述内凸体203与所述外凸体201一体成型，并且所述内凸体203的顶部周缘与所述外凸体201的顶部周缘呈平滑过渡连接。

其中，所述内凸体203具有若干个定位孔204。

进一步地，所述第一曲面片体301的一端(参见图6，B端)与所述第二曲面片体302的一端(参见图6，B端)接合形成第一折弯部303。

进一步地，所述第一曲面片体301的另一端(参见图6，A端)止接于所述第二曲面片体302的另一端与所述延伸部305的第二折弯部304。

进一步地，所述第一曲面片体301、所述第二曲面片体302、所述第一折弯部303、所述第二折弯部304、所述延伸部305一体成型，从而形成所述异形面叶片300的整体。

进一步地，每个所述异形面叶片300的顶面抵接于所述内凹体101的内表面，每个所述异形面叶片300的底部抵接于所述外凸体201的外表面。

可选地，每个所述异形面叶片300的顶部与所述内凹体101的内侧固定连接，每个所述异形面叶片300的底部与所述外凸体201的外侧固定连接。

值得一提的是，每个所述异形面叶片300的曲面弧度、弓状间隙306的垂直间隙等特性均相同。换而言之，每个所述异形面叶片300之间没有任何差异，完全一致。

值得一提的是，参见图9，当所述第二曲面片体302的垂直中线相对于水平面竖直设置时，所述延伸部305的侧边与水平线(在图9中水平线恰好同时经过A端和B端，且前述水平线位于前述水平面内)之间的夹角α优选为80°，从而使得每个所述异形面叶片300在整体上协同形成流通效果，具有蜗耗散更小，能量损失更少，相应地效率更高等特点。

其中，所述异形面叶片300的数量优选为5个。

其中，所述定位孔204的数量优选为6个。

实施例2。

实施例2与实施例1的区别在于，在实施例1的基础上，对于异形面叶片300的局部进行镂空处理。换而言之，异形面叶片300具有镂空孔，从而进一步减轻异形面叶片300的自重、机翼式叶轮的自重。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的异形面叶片的材质等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机翼式叶轮，其特征在于，包括：

若干个异形面叶片，所述异形面叶片具有第一曲面片体和第二曲面片体，所述第一曲面片体的曲面弧度大于所述第二曲面片体的曲面弧度使得所述第一曲面片体与所述第二曲面片体之间具有弓状间隙，所述第二曲面片体向远离所述第一曲面片体的方向反向延伸形成延伸部，所述延伸部的曲面弧度与所述第二曲面片体的曲面弧度相同；

顶部结构，所述顶部结构包括内凹体和与所述内凹体一体成型的拓展部，所述内凹体合围形成第一通孔；

底部结构，所述底部结构包括外凸体，所述外凸体与所述内凹体同轴设置，所述外凸体合围形成第二通孔；

所述内凹体与所述外凸体之间具有间距以形成开放式容纳腔，所述第一通孔与所述开放式容纳腔连通，所述第二通孔与所述开放式容纳腔连通，每个所述异形面叶片均设置于所述开放式容纳腔，每个所述异形面叶片环绕设置于所述内凹体与所述外凸体的轴向中心线。

2.根据权利要求1所述的机翼式叶轮，其特征在于，相邻两个所述异形面叶片相对于所述内凹体与所述外凸体的轴向中心线的水平夹角相同。

3.根据权利要求1所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述异形面叶片还包括内凸体，所述内凸体与所述外凸体一体成型，并且所述内凸体的顶部周缘与所述外凸体的顶部周缘呈平滑过渡连接。

4.根据权利要求3所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述内凸体具有若干个定位孔。

5.根据权利要求1所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述第一曲面片体的一端与所述第二曲面片体的一端接合形成第一折弯部。

6.根据权利要求5所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述第一曲面片体的另一端止接于所述第二曲面片体的另一端与所述延伸部的第二折弯部。

7.根据权利要求6所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述第一曲面片体、所述第二曲面片体、所述第一折弯部、所述第二折弯部、所述延伸部一体成型。

8.根据权利要求1所述的机翼式叶轮，其特征在于，所述异形面叶片具有镂空孔。