CN216430048U - 一种优化型离心叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通风设备技术领域，具体涉及一种优化型离心叶轮，包括轮盘，和周向均匀排列于轮盘外缘的多个叶片，所述叶片的顶端连接有引风圈，所述轮盘中部设置用于固定电机轴的轴套，所述轴套外侧环绕轴线均布有多个加强筋，所述加强筋对应叶片间的气流通道布设，且相邻加强筋间形成用于应力释放的凹槽或通孔。本实用新型的目的在于提供一种优化型的离心叶轮，具有结构强度高，性能稳定可靠，产品质量优，及使用寿命长的特点。

Description

一种优化型离心叶轮

技术领域

本实用新型涉及通风设备技术领域，具体涉及一种优化型离心叶轮。

背景技术

多翼式离心叶轮因其良好的通风效果受到越来越多消费者的青睐，作为离心风机的核心部件，其性能的优劣直接影响离心风机的使用寿命。现有的多翼式离心风机，包含轮盘和周向均匀的排列于轮盘外缘的多个叶片，密集排列的所述叶片高速运转时，其离心力及重力都会通过底缘传递至轮盘，使得轮盘承受相对与普通风轮更强的应力，从而发生形变或者断裂情况，降低产品使用寿命；以及叶轮的生产制造过程中，由于工艺条件的改变，使得叶轮受热膨胀，冷却收缩，同时又存有叶轮各处截面尺寸的差异，使得叶轮各处应力分布不均，而又没有行之有效的应力释放结构，难以确保产品的制造质量，以及性能的稳定可靠。因此，有必要针对该多翼式离心叶轮进行优化。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种优化型的离心叶轮，具有结构强度高，性能稳定可靠，产品质量优，及使用寿命长的特点。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种优化型离心叶轮，包括轮盘，和周向均匀排列于轮盘外缘的多个叶片，所述叶片的顶端连接有引风圈，所述轮盘中部设置用于固定电机轴的轴套，所述轴套外侧环绕轴线均布有多个加强筋，所述加强筋对应叶片间的气流通道布设，且相邻加强筋间形成用于应力释放的凹槽或通孔。

进一步地，所述轮盘中部向上凸起，所述凸起的外缘径向向外延伸形成所述加强筋。

进一步地，所述加强筋的径向剖面为弧形或者波浪形。该技术方案中加强筋弯曲的结构设计，相较于同等尺寸条件下布设的直筋，由于筋长的增加，相应的结构强度提升，叶轮性能稳定可靠。

进一步地，多个所述加强筋环绕形成的外切圆直径D₁在叶轮直径D的60%~80%之间，内切圆直径D₁在叶轮直径D的40%~60%之间。该技术方案中的取值范围设计合理，叶轮结构紧凑，既满足了轮盘用于电机轴与叶片间传动的强度需求，又保证了叶片弦长以提供所需的风压。

进一步地，多个所述叶片的内缘限定出环壁，相邻叶片对应所述环壁弧长的中线两侧的所述加强筋对称分布。

进一步地，所述凹槽或者通孔的宽度与任一所述加强筋的宽度一致。该技术方案中的凹槽或者通孔与加强筋1：1间隔布置，有效释放产品生产制造中的内部应力，确保制造质量；同时增强叶轮高速旋转时的强度，使用寿命延长；另外，均匀布设的通孔，在叶轮旋转时可产生负压，不仅可用于应力释放，还能增加通风量，使得风机功耗减少，且效率提升。

进一步地，所述叶片侧向投影的顶缘呈Z型，所述叶片横截面呈弧形。该技术方案中对于叶片外形的优化，可减少气流流动过程中的阻力，引导气流流向，使得对于气流施加更大的推动力，有效提升风量，降低能耗。

进一步地，所述轮盘，叶片，轴套，及加强筋为一体成型制造。该技术方案对应的叶轮，结构简单，加工便利，通过一体注塑成型设置，能够降低应力，延长使用寿命。

本实用新型采用上述技术方案，其优化之处主要在于：通过增设环绕旋转轴线均匀分布的多个加强筋，避免轴流叶轮额定功率高速旋转时或者生产高温环境下，轮盘与叶片的衔接处应力集中，出现轮盘开裂或者扭曲变形的现象，有效增强轮盘强度，提升叶轮使用寿命；同时，所述加强筋对应叶片间气流通道布设，使得加强筋周向上与叶片间隔布置，叶轮整体结构稳固，不易变形；此外，通过相邻加强筋间开设的凹槽或者通孔释放应力，具有结构简单，易于加工的优势。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本实用新型实施例所述的离心叶轮的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的离心叶轮的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的离心叶轮的剖视图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”“横向”“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本申请提出的优化型轴流叶轮，包括轮盘10，和周向均匀排列于轮盘外缘的多个叶片20。

所述叶片20竖向设置，所述叶片20的底缘衔接于轮盘10，且顶缘外端通过引风圈60联结，所述引风圈60还可扩展为盘状或者环状。具体的，所述叶片20的横截面呈弧形，且单向间隔布置。该实施方式中的优化设计，可减少气流流动过程中的阻力，引导气流流向，使得对于气流施加更大的推动力，有效提升风量，降低能耗；更进一步地，所述叶片侧向投影的顶缘设计为Z型。

所述轮盘10中部向上凸起，所述凸起的中部成型有用于固定电机轴的轴套40。所述凸起的外缘，及若干环形均布叶片的内缘限定出的环壁之间的区域环绕旋转轴线均布有多个加强筋30，该实施方式可避免轴流叶轮额定功率高速旋转时或者生产高温环境下，轮盘10与叶片20的衔接处应力集中，出现轮盘开裂或者扭曲变形的现象，有效增强轮盘强度，提升叶轮使用寿命。多个所述加强筋30环绕形成的外切圆直径D₁在叶轮直径D的60%~80%之间，内切圆直径D₁在叶轮直径D的40%~60%之间。该技术方案中的取值范围设计合理，叶轮结构紧凑，既满足了轮盘用于电机轴与叶片间传动的强度需求，又保证了叶片弦长以提供所需的风压。在一具体实施例中，所述轮盘胶厚T在叶轮高度H的0.03~0.1之间。

所述加强筋30对应叶片20间的气流通道布设，且相邻加强筋30间形成用于应力释放的凹槽或通孔。该实施方式中的加强筋30周向上与叶片20间隔布置，形成稳定匀称的外形结构，使得叶轮结构稳定，不易变形；通过间隔开设的凹槽，避免生产加工过程中由于热胀冷缩现象引起的叶轮内部应力难以释放，产品变形量增加，生产加工精度降低，影响产品使用性能；更为优选的，通过开设通孔替代凹槽， 可在叶轮旋转时产生负压，相对于通常的轴向单侧进风，本申请的叶轮还提供背侧进风的所述通孔，风量增加，使得风机功耗减少，且效率提升。需要说明的是，所述气流通道对应的加强筋数量可以是单个或者多个，优选的，设计成相邻叶片20对应所述环壁弧长的中线两侧的所述加强筋30对称分布。显然的，对于多翼式轴流叶轮，此处设计为单个更为恰当，此时，可以优化设计为凹槽或者通孔与加强筋1：1间隔布置，有效释放产品生产制造中的内部应力，确保制造质量；同时增强叶轮高速旋转时的强度，使用寿命延长。可选的，所述加强筋与轮盘衔接，或者一端与凸起衔接，另一端与叶片前缘衔接，或者一端与轮盘衔接，另一端可选的与叶片或者凸起衔接。

在一较佳实施例中，所述加强筋30的径向剖面为弧形或者波浪形。该技术方案中加强筋弯曲的结构设计，相较于同等尺寸条件下布设的直筋，由于筋长的增加，相应的结构强度提升，叶轮性能稳定可靠。进一步地，所述加强筋30轴向高度远低于叶轮高度H，避免加强筋衔接部位加强筋厚度较大，引起轮盘变形内缩，进一步加剧应力不均，产品运行稳定性受到影响。

当所述叶轮为钢件时，可采用焊接方式连接所述轮盘10，叶片20，轴套40，及加强筋30，由于材料特性及连接的稳固性，使之具备足够的强度以承受大风量多翼式叶轮的旋转运行。另外，所述叶轮还可采用注塑一体成型，结构简单，加工便利，同时可改善焊接方式导致的应力集中和弯曲变形的风险，能够降低应力，延长叶轮的有效使用时间。

通过上述实施方式，本申请优化的轴流叶轮性能提升如下：同等试验条件下，采用申请的轴流叶轮其跌落试验合格率为100%，合格率提高了10%左右；在保证产品强度的情况下，产品的用料节省了3%～6%，功率降低了10%～20%，风量提高了5%～10%，噪音降低0.5db～1db。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种优化型离心叶轮，包括轮盘（10），和周向均匀排列于轮盘外缘的多个叶片（20），所述叶片的顶端连接有引风圈（60），其特征在于，所述轮盘（10）中部设置用于固定电机轴的轴套（40），所述轴套外侧环绕轴线均布有多个加强筋（30），所述加强筋（30）对应叶片间的气流通道布设，且相邻加强筋间形成用于应力释放的凹槽或通孔。

2.根据权利要求1所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，所述轮盘（10）中部向上凸起，所述凸起的外缘径向向外延伸形成所述加强筋（30）。

3.根据权利要求2所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，所述加强筋（30）的径向剖面为弧形或者波浪形。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，多个所述加强筋（30）环绕形成的外切圆直径D1在叶轮直径D的60%~80%之间，内切圆直径D1在叶轮直径D的40%~60%之间。

5.根据权利要求1所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，多个所述叶片（20）的内缘限定出环壁，相邻叶片对应所述环壁弧长的中线两侧的所述加强筋（30）对称分布。

6.根据权利要求1所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，所述凹槽或者通孔的宽度与任一所述加强筋（30）的宽度一致。

7.根据权利要求1所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，所述叶片（20）侧向投影的顶缘呈Z型，所述叶片（20）横截面呈弧形。

8.根据权利要求1所述的一种优化型离心叶轮，其特征在于，所述轮盘（10）、叶片（20）、轴套（40）及加强筋（30）为一体成型制造。

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