CN1217105C - 用于轴流式风扇的叶轮和将叶片装到该风扇轮毂上方法 - Google Patents

Abstract

一种用于轴流式风扇的叶轮包括一个支撑叶片(3)的轮毂(2)。该轮毂(2)在其周边表面具有多个孔(5)，其中每个孔(5)具有一个第一径向内部分(10)，其尺寸大于一个第二径向外部分(6)。每个叶片(3)具有一个基本上圆形的基部(4)以允许进行叶片间距的调整。每个叶片基部(4)被两个连接板(8，9)安装在相应的孔(5)中，该连接板在第一孔部分(10)相互分隔开并且基本上沿着孔(5)的整个直径彼此相对。

Description

用于轴流式风扇的叶轮和将叶片装到该风扇轮毂上方法

本发明涉及一种用于轴流式风扇的叶轮，它包括一个支撑叶片的轮毂，所述的轮毂在其周边表面开有多个孔，其中每个孔具有一个第一径向内部分，其直径要比一个第二径向外部分的直径大，每个叶片具有一个大致圆形的基部以允许调整叶片间距(blade pitch)，每个叶片基部借助于连接板安装在相应的孔中，所述的连接板与在两个孔部分之间的一个轴肩接合。所述的叶片基部通过多个螺栓被夹紧到连接板上

在普通的这种类型的轴流式风扇中，如DE 1426840中所述，叶片基部通过多个螺栓夹紧到六个连接板上，每个连接板构成一个部分圆盘(圆盘段)，这些部分圆盘以一定的间隔安装在孔中，以允许通过将连接板插入到孔部分中或者将其从孔中取出而产生相互的运动。在这些部分(圆盘)的配置的中央其边界共同构成一个圆形的孔洞，其中在上述部分插入时一个保持环被安装在一个槽中，以在安装叶片基部部分和特别是在随后的在孔中旋转以调整叶片间距时可以使其保持就位，通过一个安装在中心孔洞中的弹簧将连接板压向在孔中的轴肩上。然而，在已知的风扇中，其缺点是在某些情况下叶片基部部分可能具有一个锁紧在轮毂中的相应孔中的趋势，从而阻止了间距的调整。

本发明的目的是提供一种在前面部分所述类型的叶轮，其中可以克服上述的问题，并且同时在叶片和轮毂之间得到一种坚固的连接。

鉴于上述的目的，按本发明的叶轮的特征在于每个叶片基部通过两个连接板安装，两连接板在第一个孔部分中相互间隔设置并且沿着孔的基本上整个直径彼此相对设置，并且每个连接板借助于至少两个螺栓被夹紧到叶片基部上，并且在所述的连接板的周边和第一孔部分之间设有一径向间隙。

通过以这种方式设置两个较大的连接板来代替使用目前通常使用的六个较小的连接板，连接板更不容易由于在孔中的旋转而发生倾侧，从而妨碍叶片相对于轮毂的调整。另外，较大的板提供了足够的空间，以对于每块板提供不止一个螺栓以将叶片基部夹紧到板上，这进一步减少了板片在孔中的倾侧的可能性，从而有利于调整叶片间距。在连接板的周边和第一孔部分之间的径向间隙进一步方便叶片间距的调整，即在叶片旋转时连接板的倾侧不会导致在连接板的周边和第一孔部分的壁部材料之间的接合。

而且-与在现有技术的叶轮中的六个离散布置的小区域相反-这样在连接板和孔中的轴肩之间的接触表面可以由两个较长的连续区域构成。在连接板和轴肩之间的整个接触表面的更加均匀的结构对于叶片基部的旋转产生更小的摩擦力。另外，在围绕该相应的孔的轮毂区域和在叶片的基部区域可以得到一个均匀得多的应力分布，连接板夹紧在这些区域上，由此在叶片和轮毂之间产生一个强度相当大的连接。

在一个有利的实施例中可以非常简单地制造上述的连接板，它们具有多个部分，其周边基本上沿着一个圆延伸，该圆具有一个大于轮毂内的第二孔部分的直径。每块板的最大尺寸比所述的孔部分的直径要小。通过这种方式，在连接板和相应的孔中的轴肩之间可以得到一个均匀和连续的接触表面，从而特别是在绕该孔的轮毂材料中提供一个进一步改善的应力分布。此外，安装一个叶片所必需的两个连接板可以这样来加工：切削出一个圆盘，对其进行径向切割，从而去除足够的材料用于提供在其安装位置的两块板之间的必须的空间，并且最后必要时，切去外尖端部分以允许板通过该第二孔部分而进入。

从叶片基部突出的一个叶片轴可以被夹紧到一个位于连接板之下的孔中的弹性元件上。通过将弹性元件设置在连接板之下，该元件不占板之间的任何空间，并且在该板的材料上不需要有任何会影响其强度的切口或者材料减缩。

该弹性元件可以是位于轮毂孔的底部的洞中的一个或者多个盘形弹簧形状，这些洞可以具有与弹簧的外径基本上相同的直径。这样，当安装叶片时，有可能进一步通过一个安装在洞中的保持环使弹性元件保持就位。

本发明还涉及一种用于将一个叶轮叶片安装在轴流式风扇的轮毂上的叶片连接装置，该连接装置包括多个连接板和螺栓，所述的连接板用于通过所述的螺栓夹紧到叶片的一个基部上，并且在轮毂内的相应的孔中与在一个第一径向内孔部分和一个第二径向外孔部分之间的轴肩接合，该第一径向内孔部分的直径大于第二径向外孔部分的直径。每个连接板具有一个用于插入一个螺栓的螺纹孔。根据本发明，该叶片连接装置的特征在于设置有两个连接板，它们相互分隔地安装在第一孔部分中并且沿着该孔的基本上整个的直径相对设置，并且每个连接板具有至少两个螺纹孔。

本发明还涉及一种用于一轴流式风扇的叶片，该风扇包括上述叶片连接装置。

本发明还涉及一种将叶片安装在一种轴流式风扇的轮毂上的方法，其中一个叶片基部通过螺栓被夹紧到位于轮毂的周向表面上相应的孔中的连接板上，所述的连接板与在第一径向内孔部分和第二径向外孔部分之间的轴肩接合，该第一径向内孔部分的直径大于该第二径向外孔部分。根据本发明，该方法的特征在于将叶片基部相对于两个连接板夹紧，所述的连接板相互间隔开并且沿着孔的基本上整个的直径相对设置，并且其中所述的连接板定位成使得在该连接板的周边和第一孔部分之间具有一个径向间隙，其中每个连接板通过至少两个螺栓夹紧到叶片基部上。

连接板可以被以这样一种方式定位，使得板的周边部分基本上沿着一个圆延伸，该圆具有一个大于轮毂的第二孔部分的直径，每个所使用的板可以具有一个小于所述的孔部分的直径的最大的尺寸。

以下将借助于示意性的附图对本发明的实施例进行详细的说明，附图中：

图1示出了按照本发明的轴流式风扇的叶轮的一个实施例的轴向剖视图；

图2是按照附图1的叶轮沿II-II线的局部剖视图，其中示出了连接板，和

图3是连接板的另一个实施例的对应于附图2的视图。

图1示出了一个叶轮1，它包括一个轮毂2和多个从该轮毂径向伸出的叶片3。每个叶片3包括一个圆形的基部4，该基部安装在在轮毂2的周边表面中的一个孔5的一个径向外部第二孔部分6内。

在如图所示的安装状态下，该叶片基部4通过螺钉7例如翼形螺钉夹紧在两个位于孔5的径向内部第一孔部分10内的连接板8和9上。该内孔部分10的直径大于该外孔部分6的直径，从而在该两个部分6，10之间形成一个向内的轴肩11。连接板8，9从圆形基部4径向突出，并且板的朝向外表面的周边部分与轴肩11贴靠。内孔部分10的壁21被倒圆以便在轮毂材料中减少应力。另外，该连接板8，9与壁部21径向分隔开，以避免在调整叶片的间距时由于板可能的倾侧而导致的在板和壁之间的接合。

一个叶片轴12同轴地从叶片基部4延伸并且还在连接板8和9之间延伸。该轴12和叶片基部一体制造，但是它也可以例如通过螺纹被固定在基部上。通过将叶片基部4夹紧到连接板8和9上，轴12的下端也被夹紧在一个弹簧装置上，例如一个盘形弹簧13堆叠上。所述的盘形弹簧13接纳在设置在孔5的底部中的一个洞14中，并且在安装叶片时通过一个装在洞14的槽中并且在盘形弹簧13之上的的保持环15而保持在该洞中。

由于作用在轴12的下端的弹簧压力的作用，在连接板8、9和孔部分6、10之间的轴肩11之间施加一个接触压力，从而提供一个摩擦力使得叶片基部4固定在孔5中。然而，该摩擦力可以通过人工使叶片基部4在外孔部分6中转动来克服，以便调节叶片间距。在叶轮运行时，由于离心力的作用摩擦力将显著提高，并且叶片将不会在孔5中旋转。

附图2表示了叶轮沿附图1的II-II线的局部剖视图，因此轮毂2只用示出了径向外部第二孔部分6的虚线表示。连接板8，9相对于孔5的直径是对称的并且每块板由一个圆弧段16、一条相对的直线17和分别在直线每一端的一条直线18和19所限定，直线18，19与直线17成直角并且将圆弧段16的相应的端部与直线17的相应的端部相连。圆弧段16沿着一个圆延伸，其直径大于轮毂2中的第二孔部分6的直径，因此提供了一个在连接板8，9的表面和孔5中的轴肩11之间的接触区域20，该区域20沿着圆弧段具有恒定的宽度，因此沿着孔5在轮毂材料中提供一个相对均匀的应力分布。在连接板8，9的两条直线17之间的空间使得可以通过将板相互接近而使板通过较小的孔部分6插入和取出。在直线18和19处该板被缩短，以使其整个长度小于孔部分6的直径，这同样也是为了使得可以插入或者取出板。

在通过较小的孔部分6插入连接板8和9之后，将它们移开使得他们的圆形边缘结合进孔5中的轴肩11之下。之后，将叶片基部4插入到外孔部分6中并且将其通过螺栓7而与板8，9相连。每块板8，9通过两个螺栓与基部相连，因此在调整时板发生倾侧的可能性被降低了，从而便于进行调节。当螺栓7被上紧时，该叶片基部4夹紧到板8，9上以及叶片轴12被压到盘形弹簧13上，这就使得板8，9在孔部分10中被向外推动，从而使其上表面边缘区域被压向轴肩11。因此，该叶片基部4被可靠地固定到轮毂2中。

附图3示出了连接板8，9的另一个实施例，其中板由一个圆形盘加工而成，该圆形盘沿着一条直径被直线切开，基本上没有去除任何材料。因为所使用的盘的直径略小于在轮毂2中的较小的孔部分6的直径，所形成的连接板可以穿过所述的孔部分。另外，在所述的直径的中央被切除一些材料，以留出在板8，9的安装位置上的叶片轴12的空间。这些板以与上述实施例所述的相同的方式被插入到孔5中。另外，在该实施例中每个板设有三个螺钉。

只要不偏离本发明的基本原则的范围，上述的连接板可以具有不同于附图中所示的其它不同的形状和形式，特别是所示出的实施例可以被组合。例如，该连接板不必是对称的并且它们不需要有一段圆形周边部分。

Claims (8)

1.一种用于轴流式风扇的叶轮(1)，包括一个支撑多个叶片(3)的轮毂(2)，所述的轮毂(2)在其周边表面上具有多个孔(5)，其中每个孔(5)具有一个第一径向内部分(10)，该第一径向内部分具有比一个第二径向外部分(6)大的直径，每个叶片(3)具有一个基部(4)以允许对叶片间距进行调节，每个叶片基部(4)利用连接板安装在一个相应的孔(5)中，所述的连接板与在两个孔部分(6，10)之间的轴肩(11)接合，所述的叶片基部(4)借助于多个螺栓(7)被夹紧到连接板上，其特征在于：每个叶片基部(4)通过两个连接板(8，9)进行安装，所述的连接板在第一孔部分(10)中相互间隔开并且沿着孔(5)的基本上整个直径相互相对设置，以及每个连接板(8，9)借助于至少两个螺栓(7)被夹紧到叶片基部(4)上，并且在所述的连接板(8，9)的周边和第一孔部分(10)之间设有一径向间隙。

2.一种按照权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述的连接板(8，9)具有多个部分，其周边基本上沿着一个圆延伸，所述的圆具有一个大于轮毂(2)中的第二孔部分(6)的直径，并且其中每块板(8，9)的最大的尺寸小于所述的孔部分(6)的直径。

3.按照上述权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，一个从叶片基部(4)伸出的叶片轴(12)被夹紧在一个在连接板(8，9)之下的孔中的一个弹性元件(13)上。

4.按照权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述的弹性元件具有一个或者多个盘形弹簧(13)的形状，它们位于在轮毂(2)的孔(5)的底部的一个洞(14)中，该洞(14)具有和所述的弹簧(13)的外径基本上相同的直径。

5.一种用于将一个叶轮叶片(3)安装到一个轴流式风扇的轮毂(2)上的叶片连接装置，所述的连接装置包括多个连接板和螺栓(7)，所述的连接板用于通过所述的螺栓(7)夹紧到叶片(3)的基部(4)上并且在轮毂(2)中的相应的孔(5)中与一个在第一径向内孔部分(10)和第二径向外孔部分(6)之间的轴肩(11)接合，所述的第一径向内孔部分(10)比所述的第二径向外孔部分(6)的直径大，以及每个连接板具有用于插入一个螺栓的螺纹孔，其特征在于，设有两块连接板(8，9)，它们分隔开地安装在第一孔部分(10)中并且沿着所述的孔(5)的基本上整个直径彼此相对，并且每个连接板(8，9)具有至少两个螺纹孔。

6.一种用于一轴流式风扇的叶片(3)包括按照权利要求5所述的叶片连接装置。

7.一种将一个叶片(3)安装到用于一个轴流式风扇的轮毂(2)上的方法，其中一个叶片基部(4)通过多个螺栓(7)被夹紧到连接板上，该连接板(5)位于在轮毂(2)的周边表面中的对应的孔(5)中，并且所述的连接板被与一个在一个第一径向内孔部分(10)和一个第二径向外孔部分(6)之间的一个轴肩(11)接合，所述的第一径向内孔部分具有一个大于所述的第二径向外孔部分的直径，其特征在于将叶片基部(4)夹紧到两个连接板(8，9)上，所述的连接板相互间隔开并且基本上沿着孔(5)的整个直径相互相对设置，并且其中所述的连接板(8，9)定位成使得在该连接板的周边和第一孔部分(10)之间具有一个径向间隙，其中每个连接板(8，9)通过至少两个螺栓(7)夹紧到叶片基部(4)上。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的连接板定位成使得板的部分(16)的周边基本上沿着一个圆延伸，该圆具有一个大于在轮毂(2)中的第二孔部分(6)的直径，并且其中所使用的每块板(8，9)具有一个小于所述的孔部分(6)的直径的最大尺寸。

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