CN201779063U - 一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮 - Google Patents

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盛才良
李财和
盛军岭
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Abstract

本实用新型公开了一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，包括轮毂、叶片，要点是在轮毂上设置与轮毂构成一体的槽形铰接座，叶片的连接端设有叶片接头，铰接座通过铰接轴与叶片接头活动链接，叶片向下转动的水平倾角≤6.5°，向上转动的水平倾角≤3°。本实用新型使结构的受力状态大大改善，消除了弯矩，在气动力，重力，离心力的联合作用下，达到平衡而稳定，解决了通常发生的叶片断裂的质量事故，减轻了重量，提高了风机的可靠性，降低了成本。

Description

一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮 
所属技术领域
本实用新型涉及风机技术领域，具体地说是一种没有弯矩的叶片与轮毂为铰接结构的叶轮。 
背景技术
通常的轴流风机叶轮，叶片与轮毂采用焊接、铆接、螺接等方式进行固持联接，因而叶轮在旋转工作的时候，叶片在气动力，重力，离心力的联合作用下，叶片与轮毂连接处产生较大的弯矩，这就是造成叶片断裂的主要原因。这一特点在大尺寸的轴流风机叶轮上尤为明显。 
发明内容
为了克服现有风机叶轮在结构上存在的不足，本实用新型提供一种没有弯矩的叶片与轮毂铰接的叶轮。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，包括轮毂、叶片，主要是在轮毂上设置与轮毂构成一体的两个以上呈槽形的铰接座，叶片的连接端设有叶片接头，铰接座通过铰接轴与叶片接头活动链接，构成轮毂与叶片的铰接结构，在铰接座上设有限制叶片过度向下转动的伸出段，叶片接头的前端部下方设为斜面结构，使铰接结构保证叶片向下转动的水平倾角≤6.5°，叶片向上转动的水平倾角≤3°。 
本实用新型与现有技术相比的主要优点： 
一是由于叶轮采用了铰接结构，当向上排风时，叶片略向下倾斜；向下排风时，叶片略向上倾斜；叶轮转轴与地面平行时，叶轮是水平排风，其向上、向下排风的倾角都比较小。在一般工作转速范围内，转速稳定，叶片的倾角都不大，其位置将在气动力，重力，离心力的联合作用下，达到平衡稳定。 
二是这种铰接结构的叶轮消除了弯矩，排除了叶片断裂的主要原因，从根本上解决了叶片断裂的质量事故。从而使结构的受力状态大大改善，减轻了重量，提高了风机的可靠性，降低了成本。 
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图； 
图2是图1的A-A剖视结构示意图； 
图3是本实用新型叶片接头结构示意图； 
图4是本实用新型铰接座结构示意图。 
图中：1.轮毂，2.铰接轴，3.铰接座，4.叶片接头，5.叶片，6.斜面结构，7.伸出段。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述： 
如图1、2所示，这种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，包括轮毂1、叶片5，主要是在轮毂1上设置与轮毂1构成一体的4个槽形的铰接座3，叶片5的连接端设有叶片接头4，铰接座3通过铰接轴 2与叶片接头4活动链接。 
如图3所示，叶片接头4的前端部下方设为斜面结构6。 
如图4所示，在铰接座3上设有限制叶片过度向下转动的伸出段7，确保叶片转动时有一定的角度范围。每个叶片5向下转动的水平倾角≤6.5°，每个叶片5向上转动的水平倾角≤3°。 
实施例1：叶片向上排风。 
叶轮直径D＝1.8m，R＝0.1m，转速n＝480r/min，叶片数量3，叶片质量M＝3Kg，全压P＝130Pa。计算得到： 
重力W＝M×g＝3×9.8＝29.4N， 
气动力按全压计算，每个叶片受的气动力F2＝1/3(π/4×1.8×1.8)×130＝110.3N， 
离心力F3＝M×(π×n/30)2×(L1+R)， 
M＝3 L1＝L/2＝0.4，F3＝3(π×480/30)2*(0.4+0.1)＝3790N 
向下倾角α＝arctg(29.4+1.5×110.3)/3790＝arctg0.0514＝2.94° 
实施例2： 
叶轮直径D＝3m，R＝0.1m，转速n＝220r/min，叶片数量4，叶片质量M＝8Kg，全压P＝130Pa。计算得到： 
重力W＝Mg＝8×9.8＝78.4N， 
气动力按全压计算，每个叶片受的气动力F2＝1/4(π×D×D/2)×P＝203.2N， 
离心力F3＝M(nπ/30)2×(L1+R)＝3503N 
向下倾角α＝arctg(W+1.5F2)/F3＝6.2° 
实施例3：叶片向下排风。 
与叶轮向上排风相比，只是将气动力改为向上。 
叶轮直径D＝1.8m，R＝0.1m，转速n＝480r/min，叶片数量3，叶片质量M＝3Kg，全压P＝130Pa。计算得到： 
重力W＝M×g＝3×9.8＝29.4N， 
气动力按全压计算，每个叶片受的气动力F2＝1/3(π/4×1.8×1.8)×130＝110.3N， 
离心力F3＝M×(π×n/30)2×(L1+R)＝3790N， 
向下倾角α＝actg(29.4-1.5×110.3)/3790＝-2.06°(负表示向上倾斜)。 
实施例4： 
叶轮直径D＝3m，R＝0.1m，转速n＝220r/min，叶片数量4，叶片质量M＝8Kg，全压P＝130Pa。计算得到： 
重力W＝Mg＝8×9.8＝78.4N， 
气动力按全压计算，每个叶片受的气动力F2＝1/4(π×D×D/2)×P＝203.2N， 
离心力F3＝M(nπ/30)2×(L1+R)＝3503N 
向下倾角α＝arctg(78.4-203.2)/3503＝-2.04°(负表示向上倾斜)。 

Claims (4)

1.一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，包括轮毂(1)、叶片(5)，其特征在于：在所说轮毂(1)上设置与轮毂(1)构成一体的两个以上槽形的铰接座(3)，叶片(5)的连接端设有叶片接头(4)，铰接座(3)通过铰接轴(2)与叶片接头(4)活动链接。
2.根据权利要求1所述的一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，其特征在于：所说叶片接头(4)的前端部下方设为斜面结构(6)。
3.根据权利要求1所述的一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，其特征在于：在铰接座(3)上设有限制叶片过度向下转动的伸出段(7)。
4.根据权利要求1所述的一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮，其特征在于：叶片(5)向下转动的水平倾角≤6.5°，叶片(5)向上转动的水平倾角≤3°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101858361A (zh) * 2010-05-19 2010-10-13 威海克莱特菲尔风机有限公司 一种叶片与轮毂铰接的轴流叶轮
CN112268015A (zh) * 2016-12-31 2021-01-26 毛永波 套管动力收缩隐形扇叶风轮与风扇

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