CN210660729U - 一种轴流风机用降噪叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴流风机用降噪叶轮，包括轮毂以及若干安装于所述轮毂上的叶片，所述叶片表面形成弯道结构，沿轮毂的圆截面平行方向，设置于轮毂上的若干叶片上的弯道结构，形成第一风道；所述轮毂连接有电机，当所述电机带动轮毂转动时，相邻的叶片之间成型第二风道，叶片工作中与空气产生的噪音，通过第一风道以及第二风道将其分解，进而降低叶轮工作中的噪音。本实用新型中的轴流风机用降噪叶轮，降噪效果好，生产方便。

Description

一种轴流风机用降噪叶轮

技术领域

本实用新型属于通风机用叶片技术领域，具体涉及一种轴流风机用降噪叶轮。

背景技术

风机在纺织行业得到广泛应用，其主要性能是由叶片以及叶片构成的叶轮决定。现有技术中，风机噪音的原因如下：

1、叶片回转而产生后噪音，即叶片旋转时，会与空气产生摩擦，或者产生重击。此时，转速越快，与空气接触频率越高，噪音越尖锐。可以通过增加叶片宽度或厚度减缓。

2、因叶片产生涡流时，也会产生噪音在风机运转期间。

3、因乱流而产生噪音；

4、与风管外壳产生共振而发生噪音风管。

5、固定噪音。

上述这些噪音，有些可以避免，有些则不可避免。比如叶片回转时，产生的噪音，其主要是因为叶片转动，与空气对流摩擦产生，如果能够将其进行分解，则在一定程度上，可以缓解这一部分噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通通过风道之间互相产生的噪音，进而导致风以及噪音分解互相抵制，实现降低噪音的轴流风机用降噪叶轮。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种轴流风机用降噪叶轮，包括轮毂以及若干安装于所述轮毂上的叶片，所述叶片表面形成弯道结构，沿轮毂的圆截面平行方向，设置于轮毂上的若干叶片上的弯道结构，形成第一风道；

所述轮毂连接有电机，当所述电机带动轮毂转动时，相邻的叶片之间成型第二风道，叶片工作中与空气产生的噪音，通过第一风道以及第二风道将其分解，进而降低叶轮工作中的噪音。

本技术方案中，由于叶片与空气摩擦产生的噪音，依据力分解的原理，设置两个风道，进而噪音通过不同的风道传至不同的方向，噪音得到分解，进而实现降噪。

作为本实用新型的进一步改进，以叶片靠近轮毂一端延伸至远离轮毂的一端形成叶片的长度，所述弯道结构的起始点设置于所述叶片长度的 50％-60％处。

本技术方案中，将弯道的起始点设置在中上部，而叶片尾部不做功，噪音小，故设置在中上部，将中上部的噪音得到缓解。

作为本实用新型的进一步改进，沿轮毂的周向，所述叶片至另一个叶片的延伸形成叶片的宽度，沿所述叶片的宽度方向，所述第一风道为一端大一端小的收缩结构。

叶片转动中，本身也会存在风向以及与空气的摩擦，而采用收缩结构，进而空气流动时，会经过压缩变化释放，力进行改变，实现了进一步地的降噪。

作为本实用新型的进一步改进，以所述叶片的重心线为轴，沿第一风道的宽度方向，左侧叶片下压；且下压的左侧叶片沿中轴线朝内扭曲角度，形成带有弧度的风道。

本技术方案中，通过下压以及弯曲，使得叶片的结构得到改变，进而改变第一风道的走向，使得叶片与空气的摩擦角度改变，进而摩擦力大小改变，倾斜方向的摩擦力比垂直的力小，进而噪音得到缓解。

作为本实用新型的进一步改进，所述叶片为前缘半径小、最大厚度靠后的层流翼型叶片。

本技术方案中，采用6族翼型，适用于较高速度的一些翼型族，得到广泛应用。这种翼型又称层流翼型，它的前缘半径较小，最大厚度位置靠后，能使翼型表面上尽可能保持层流流动，以便减小摩擦阻力。

作为本实用新型的进一步改进，沿与轮毂连接处延伸形成第二风道的长度，所述第二风道靠近轮毂处为过渡段，其余为降噪段，所述过渡段的长度为第二风道长度的十分之一至八分之一，所述过渡段为宽度恒定的结构。

靠近轮毂处，风机作用小，噪音小，采用普通的风道即可满足降噪效果，无需专门再设置，且此处的过渡段可以通过调整叶片的结构形成，对于叶片的设计，又是一种提升。过渡段宽度恒定，叶片此处的结构即为恒定的，但是可以通过扭曲等结构构成，提升其强度或者改进安装部结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述降噪段，为宽度逐渐变大的风道结构。

风道变宽，对应的力的对冲部分变大，进而力能够充分分解，提升降噪效果。

作为本实用新型的进一步改进，所述轮毂工作时，所述第一风道形成层流，且所述层流中，雷诺数为0.7×10⁶-10×10⁶，马赫数为0.1-0.2。

采用上述范围，压力面以及吸力面转换位置在前缘移动，有效推迟了失效的发生，有利于位置一个相对较高的升力系数和较低的阻力系数。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机的级数为4级至8级，所述电机的工作功率为3Kw-55Kw。

作为本实用新型的进一步改进，所述4级-8级的电机，在带动轮毂转动时，转速为750r/min-1500r/min。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，利用风力相冲，进而将力进行分解的原理，使得叶片转动中，产生的风力噪音，通过分解以及相抵的形式，进行降解，进而从根源上，实现了降噪。

本实用新型中，通过分析运动中的状态，结合物理知识，将叶轮转动产生噪音进而影响工作人员工作的问题，得到改善，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种轴流风机用降噪叶轮的立体图之一；

图2为本实用新型提供的一种轴流风机用降噪叶轮的立体图之二；

图3为本实用新型提供的一种轴流风机用降噪叶轮的立体图之三；

图4为本实用新型提供的一种轴流风机用降噪叶轮的立体图之四；

图5为本实用新型提供的一种轴流风机用降噪叶轮的立体图之五；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、轮毂；2、叶片；3、第一风道；4、第二风道。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1

参照附图1-5所示，本实用新型公开的一种轴流风机用降噪叶轮，包括轮毂1以及若干安装于所述轮毂1上的叶片2，与现有技术的差异点在于，所述叶片2表面形成弯道结构，沿轮毂1的圆截面平行方向，设置于轮毂1 上的若干叶片2上的弯道结构，形成第一风道3；

所述轮毂1连接有带动叶片2转动的电机，当所述电机带动轮毂1转动时，相邻的叶片2之间成型第二风道4，叶片2工作中与空气产生的噪音，通过第一风道3以及第二风道4将其分解，进而降低叶轮工作中的噪音。

本技术方案中，通过叶片2之间的作用，以及改变叶片2的方案，使其实现了进一步的降解。具体地，本技术方案中，由于叶片与空气摩擦产生的噪音，依据力分解的原理，设置两个风道，进而噪音通过不同的风道传至不同的方向，噪音得到分解，进而实现降噪。

具体地，叶片2的弯道结构，设置于风机作用最大、噪音最强的地方，弯道的弯曲程度、宽度以及深度等，均可以通过设计进行改进，比如，对于小型风机，本身叶片较小，噪音较小，其对应的弯曲结构自然也小。具体地，弯道结构的长度占整个叶片2长度的八分之一到六分之一。如果弯道结构过短，则力得不到很好的分解，降噪效率差，如果弯道的长度过长，则叶片2 表面弯道过大，叶片2的强度以及轴流风机的性能都受其影响。

本实施例中，叶片2采用铝合金的材质构成，具体地，叶片2的数量以及安装方式，可以根据需要进行调整；叶片2的数量一般为8-11个，当叶轮的型号确定后，叶片2的数量一定时，叶片2之间的安装距离可以直接得出，进而实现了叶轮的整个设计。

实施例2

本实施例中，为了将叶轮的噪音主要源头进行分解，故以叶片2靠近轮毂1一端延伸至远离轮毂1的一端形成叶片2的长度，所述弯道结构的起始点设置于所述叶片2长度的50％-60％处。

叶轮转动时，主要是前面的叶片2作用，故将起始点设置于叶片2的中上部，此时，中上部的第二风道4将此处的噪音分解，实现了叶轮的降噪效果。如果设置在根部，则叶片根部噪音少，与空气摩擦少，此时，如果弯道设置在此处，那么降噪的效率很差，效果不明显。

进一步地，沿轮毂的周向，所述叶片2至另一个叶片2的延伸形成叶片 2的宽度，沿所述叶片2的宽度方向，所述第一风道3为一端大一端小的收缩结构。

即叶片2的宽度方向为横向的，叶片2转动中，本身也会存在风向以及与空气的摩擦，而采用收缩结构，进而空气流动时，会经过压缩变化释放，力进行改变，实现了进一步地的降噪。收缩结构的改变，使得穿过的空气得到压缩释放，进而摩擦力也会发生改变和调整，充分利用了物理中力的分解的原理，无需增加其他降噪设备，只需改变叶片结构，提高了轴流风机的降噪性能。

进一步地，以所述叶片2的重心线为轴，当轮毂1转动时，沿第一风道 3的宽度方向，左侧叶片下压；且下压的左侧叶片2沿中轴线朝内扭曲角度，形成带有弧度的风道。采用下压以及扭曲的方式，使得弯曲结构实现了压以及扭的多个角度改变，摩擦发生时，摩擦的方向发生了两次改变，力分解后，就变得越来越小，噪音越来越低。

如果只是一次下压或者一次扭，则力分解少，力相对较大，进而噪音相对还是有点大；如果下压多次或者扭曲多次，则叶片扭曲过渡，强度要求高，生产加工难；具体地，扭曲圈数少于半圈，可以扭曲20°以下，然后下压也下压比较小，一般下压10mm-30mm为宜。

实施例3

本实施例中，叶片2采用前缘半径小、最大厚度靠后的层流翼型叶片。

在空气动力学中，翼型通常理解为二维机翼，即剖面形状不变的无限翼展机翼。低速和速翼型的典型外形，它前端圆滑，后端成尖角形；后尖点称为后缘；翼型上距后缘最远的点称为前缘；连接前后缘的直线称为翼弦，其长度称为弦长。在翼型内部作一系列与上下翼面相切的内切圆，诸圆心的连线称为翼型的中弧线，其中最大内切圆的直径称为翼型的厚度，中弧线和翼弦之间的最大距离称为弯度；前缘的曲率半径称为前缘半径。超声速翼型的前缘也可能是尖的。翼型的相对厚度和相对弯度分别定义为厚度和弯度对弦长之比，弯度为零的翼型称为对称翼型，其中弧线与翼弦重合。

当翼型相对于空气运动时，翼型表面会受到气流的作用力，其合力在翼型运动方向或来流方向上的分力是翼型所受到的阻力，垂直于上述方向的分力是翼型的举力。这些作用力对前缘(或对距前缘1/4弦长点)的力矩称为俯仰力矩。在低速和亚声速情况下，还有一种翼型叫作层流翼型，它的最大厚度较靠后，边界层的层流段较长，因而摩擦阻力较小。在跨声速情形下，有一种翼型叫作超临界翼型，它的上表面比较平坦，翼面上一般只产生压缩波和膨胀波，间或有弱激波，因而波阻较小。

本技术方案中，采用6族翼型，其适用于较高速度的一些翼型族，得到广泛应用。这种翼型又称层流翼型，它的前缘半径较小，最大厚度位置靠后，能使翼型表面上尽可能保持层流流动，以便减小摩擦阻力。由于具有层流，故其结合第一风道3以及第二风道4，能够降低层流中的噪音。

进一步地，沿与轮毂1连接处延伸形成第二风道4的长度，所述第二风道4靠近轮毂1处为过渡段，其余为降噪段，所述过渡段的长度为第二风道 4长度的十分之一至八分之一，所述过渡段为宽度恒定的结构。

靠近轮毂1处，风机作用小，噪音小，采用普通的风道即可满足降噪效果，无需专门再设置，且此处的过渡段可以通过调整叶片的结构形成，对于叶片的设计，又是一种提升。过渡段宽度恒定，叶片此处的结构即为恒定的，但是可以通过扭曲等结构构成，提升其强度或者改进安装部结构。

具体地，所述降噪段，为宽度逐渐变大的风道结构。

降噪段，主要目的在于降噪，故风道变宽，对应的力的对冲部分变大，进而力能够充分分解，提升降噪效果。

本实施例中，所述轮毂1工作时，所述第一风道(3)形成层流，且所述层流中，雷诺数为0.7×10⁶-10×10⁶，马赫数为0.1-0.2。

采用上述范围，压力面以及吸力面转换位置在前缘移动，有效推迟了失效的发生，有利于位置一个相对较高的升力系数和较低的阻力系数。经多次研究发现，此范围内的风机工作效率以及各种稳定性相对较佳。

本实施例中，为了匹配7段横截面的正常使用，以及轴流风机的高效正常工作，经多次试验以及研发人员的研究，电机在4级-8级，工作功率为 3Kw-55Kw时降噪效果好。

叶片2少于6个，或者多于12个，则叶轮的叶片2过少或过多，叶轮整个使用的性能较弱，叶轮的本体效果不能得到发挥。

当电机的级数为4级时，叶片2为6-8片，电机7的工作功率为： 3-18.5KW，转速为750r/m-1500r/m；

当电机的级数为6级时，叶片2为8-10片，电机7的工作功率为 18.5Kw-55KW，转速为750r/m-1500r/m；

当电机的级数为8级时，叶片2为10-12片，电机的工作功率为： 18.5Kw-75Kw，转速为750r/m-1500r/m。

本实施例中，叶片数量为8片时，转速为980r/min，功率为55Kw。

具体地，实际使用中，电机的转速发生±100r/min的误差都属于正常的，同理，电机的工作功率发生±3Kw的误差也属于正常范围。

本实施例中，通过不同级数的电机，对应电机不同的工作效率、转速等，以及不同的叶片2数量，进一步限定了叶轮的工作效率。

本实用新型中，由于第一弯道3具有弯度，当叶片2转动时，第一弯道 3内有风经过，同时这些风在转动的过程中，有一定的离心力，离心力朝向边缘散出；即风产生的风力噪音，极少一部分通过离心力散出，另一部分则以圆的形式，反复出现，使得风机工作中，噪音大；而本实施例中，则是通过叶片2之间本身具有的第二风道4，将第一弯道3内的噪音得以降解；或者说，现有技术中，叶片2之间本来具有第二风道4，其运转中产生的噪音，影响风机效率，而本实施例通过增加第一风道3，抵消了这一噪音，提高了夜路内的效率。

本实施例中，轮毂转动中，弯道用于将第二风道4上的部分风量以较大的风道吸收后，经过收缩以较小的风道挤压排出，进入下一个第二风道4，进而实现了风压的改变。即通过弯道上的收缩结构，使得较小的风压，以较大的风压释放出来，能够便于与第一风道3上的噪音相抵。

进一步地，以叶片靠近轮毂一端延伸至远离轮毂的一端形成叶片的长度，所述第二弯道距离轮毂安装处的距离为所述叶片长度的50％-60％处。经过多次试验以及研究发现，当在此处形成较大的第二弯道时，降噪效果明显高于其他位置。如果靠近轮毂即叶根处设置，则弯道不做功，不易降噪；如果在远离轮毂一端的端部，则降噪效果弱，风量风压减小。

安装时，本实施例中，先通过叶片2的叶柄将8个叶片固定于轮毂1 上，然后通过叶柄处的螺孔等进行固定，最后，增加锥套以及两个压盘，两个压盘，一个作为安装盘使用，一个作为防罩盘使用，对安装盘进行保护。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种轴流风机用降噪叶轮，包括轮毂（1）以及若干安装于所述轮毂（1）上的叶片（2），其特征在于，所述叶片（2）表面形成弯道结构，沿轮毂（1）的圆截面平行方向，设置于轮毂（1）上的若干叶片（2）上的弯道结构，形成第一风道（3）；

所述轮毂（1）连接有电机，当所述电机带动轮毂（1）转动时，相邻的叶片（2）之间成型第二风道（4），叶片（2）工作中与空气产生的噪音，通过第一风道（3）以及第二风道（4）将其分解，进而降低叶轮工作中的噪音。

2.根据权利要求1所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，以叶片（2）靠近轮毂（1）一端延伸至远离轮毂（1）的一端形成叶片（2）的长度，所述弯道结构的起始点设置于所述叶片（2）长度的50%-60%处。

3.根据权利要求2所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，沿轮毂的周向，所述叶片（2）至另一个叶片（2）的延伸形成叶片（2）的宽度，沿所述叶片（2）的宽度方向，所述第一风道（3）为一端大一端小的收缩结构。

4.根据权利要求3所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，以所述叶片（2）的重心线为轴，沿第一风道（3）的宽度方向，左侧叶片下压；且下压的左侧叶片（2）沿中轴线朝内扭曲角度，形成带有弧度的风道。

5.根据权利要求1所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，所述叶片（2）为前缘半径小、最大厚度靠后的层流翼型叶片。

6.根据权利要求5所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，沿与轮毂（1）连接处延伸形成第二风道（4）的长度，所述第二风道（4）靠近轮毂（1）处为过渡段，其余为降噪段，所述过渡段的长度为第二风道（4）长度的十分之一至八分之一，所述过渡段为宽度恒定的结构。

7.根据权利要求6所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，所述降噪段，为宽度逐渐变大的风道结构。

8.根据权利要求5所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，所述轮毂（1）工作时，所述第一风道（3）形成层流，且所述层流中，雷诺数为0.7×10⁶-10×10⁶，马赫数为0.1-0.2。

9.根据权利要求1-8之一所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，所述电机的级数为4级至8级，所述电机的工作功率为3Kw--75Kw。

10.根据权利要求9所述的一种轴流风机用降噪叶轮，其特征在于，所述4级至8级的电机，在轮毂的转动下，转速为转速750r/m-1500r/m。

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