本發(fā)明涉及一種高效靜音葉輪機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的機(jī)體和風(fēng)錐是制成一體的，只要機(jī)體或風(fēng)錐制造不良，就導(dǎo)致整體報(bào)廢，所以加工精度要求非常的高，這無疑增加的制造成本，且機(jī)體或風(fēng)錐在使用過程中發(fā)生了損壞，那么就要整體更換，導(dǎo)致維護(hù)、維修的時(shí)間長，成本高。一體式的機(jī)體和風(fēng)錐重量大體積也很大，不便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)。

葉輪機(jī)依靠葉輪產(chǎn)生氣流，葉輪包括葉輪輪轂，葉輪輪轂上設(shè)有多個(gè)風(fēng)葉，現(xiàn)有的混流葉輪機(jī)的風(fēng)葉的形狀呈平板狀。這樣的風(fēng)葉不利于風(fēng)的生成，導(dǎo)致現(xiàn)有的混流葉輪機(jī)流量低功耗高且噪音大。

這樣就增加的用戶的使用成本，也會(huì)傷害人們的聽力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種高效靜音葉輪機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：

一種高效靜音葉輪機(jī)，包括具有鼓風(fēng)腔的機(jī)體，機(jī)體自左而右延伸，還包括風(fēng)錐，風(fēng)錐具有呈圓錐臺(tái)狀的導(dǎo)風(fēng)腔，導(dǎo)風(fēng)腔的左端小而右端大，風(fēng)錐與機(jī)體可拆式連接，導(dǎo)風(fēng)腔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪包括具有外圓錐面的葉輪輪轂，葉輪輪轂的外圓錐面上環(huán)形均布有多個(gè)葉片本體；

葉片本體為壁均勻的片體，葉片本體具有正壓面和負(fù)壓面，正壓面和負(fù)壓面之間設(shè)有中性面，所述正壓面或負(fù)壓面或中性面包括順次連接的根邊、前邊、頂邊、后邊；

根邊為根弧在根錐面上的投影曲線，根弧半徑為R的圓弧，以根弧的中點(diǎn)為根基點(diǎn)，以垂直于根錐面的軸線并經(jīng)過根基點(diǎn)的面為基準(zhǔn)面，根弧上端點(diǎn)和下端點(diǎn)的連線為根弦，根弦與基準(zhǔn)面的夾角為A；

頂邊為頂弧在頂錐面上的投影曲線，頂弧半徑為R2的圓弧，頂弧的中點(diǎn)在基準(zhǔn)面上，頂弧上端點(diǎn)和下端點(diǎn)的連線為頂弦，頂弦與基準(zhǔn)面的夾角為B；

根弧所在的平面與頂弧所在的平面相互平行，根弧和頂弧的投影方向均為根弧所在的平面的法向，根弧所在的平面與基準(zhǔn)面垂直；頂弧的中點(diǎn)與根弧的中點(diǎn)連線的延長線與根錐面的軸線相交；

根錐面與頂錐面共軸；

根邊與頂邊之間設(shè)有平均控制線，平均控制線的上端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為cr，根邊的上端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為ar，頂邊的上端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為br，平均控制線的下端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為cR，根邊的下端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為aR，頂邊的下端點(diǎn)到根錐面的軸線距離為bR；

其中，,；

平均控制線由半徑為R1的平均弧向平均錐面投影而成，平均錐面為圓錐臺(tái)的側(cè)面，平均錐面所在的圓錐臺(tái)的上端半徑為cr下端半徑為cR，平均弧所在的平面與根弧所在的平面相互平行，平均弧的投影方向?yàn)楦∷诘钠矫娴姆ㄏ?，平均弧的中點(diǎn)在基準(zhǔn)面上，平均弧的中點(diǎn)與根弧的中點(diǎn)連線的延長線與根錐面的軸線相交，平均錐面與根錐面共軸，平均弧的上端點(diǎn)與平均弧的下端點(diǎn)的連線為平均弦，平均弦與基準(zhǔn)面的夾角為C；

正壓面或負(fù)壓面為根邊、平均控制線、頂邊所確定的連續(xù)光滑曲面；

根錐面與葉輪輪轂的外圓錐面具有相同的錐度。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，鼓風(fēng)腔的腔壁上設(shè)有定位部，定位部與風(fēng)錐的右端卡接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，根錐面的錐度范圍為27度至33度；頂錐面的錐度范圍為10度至15度；A的范圍為52度至58度；B的范圍為32度至39度；C的范圍為38度至45度；R：R1=0.525～0.725，R:R2=0.18～0.38。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，R1:R2=0.35～0.55。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)體的左端設(shè)有機(jī)體連接部，風(fēng)錐的左端向外翻形成風(fēng)錐連接部，機(jī)體連接部和風(fēng)錐連接部可拆式連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括消音器，消音器具有呈圓錐臺(tái)狀的消音腔，導(dǎo)風(fēng)腔的左端大而右端小，消音腔的右端與機(jī)體的左端連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括定位環(huán)，定位環(huán)與風(fēng)錐連接部的左側(cè)立壁抵接，消音器的右端設(shè)在定位環(huán)內(nèi)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，消音腔外包裹有消音棉。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)體的左端設(shè)有機(jī)體連接部，消音器的右側(cè)設(shè)有消音器連接部，消音器連接部與機(jī)體連接部可拆式連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括自左而右延伸的消音套，消音套包裹住風(fēng)錐，消音套的左邊緣向外翻形成安裝連接環(huán)，消音套的右邊緣向外翻形成所述的消音器連接部。

本發(fā)明的有益效果是：一種高效靜音葉輪機(jī)，包括具有鼓風(fēng)腔的機(jī)體，機(jī)體自左而右延伸，還包括風(fēng)錐，風(fēng)錐具有呈圓錐臺(tái)狀的導(dǎo)風(fēng)腔，導(dǎo)風(fēng)腔的左端小而右端大，風(fēng)錐與機(jī)體可拆式連接。那么就可以對機(jī)體和風(fēng)錐單獨(dú)進(jìn)行加工，在維護(hù)時(shí)也能單獨(dú)更換，而且風(fēng)錐可以堆疊存儲(chǔ)，所以在存儲(chǔ)空間小，運(yùn)輸成本低。導(dǎo)風(fēng)腔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪包括具有外圓錐面的葉輪輪轂，葉輪輪轂的外圓錐面上環(huán)形均布有多個(gè)葉片本體；葉片本體具有正壓面和負(fù)壓面，正壓面和負(fù)壓面之間設(shè)有中性面，所述正壓面或負(fù)壓面或中性面包括順次連接的根邊、前邊、頂邊、后邊，根弧、平均弧、頂弧分別在根錐面、平均錐面、頂錐面上投影形成根邊、平均控制線、頂邊，正壓面或負(fù)壓面之或中性面為由根邊、平均控制線、頂邊所確定的連線光滑曲面。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，本發(fā)明能大大提高風(fēng)機(jī)效率并降低比A聲級。本發(fā)明用于混流葉輪機(jī)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的定位部的局部放大示意圖；

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)體連接部的局部放大示意圖；

圖4是本發(fā)明的葉輪實(shí)施例的主視示意圖；

圖5是本發(fā)明的葉輪實(shí)施例上的風(fēng)葉結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的葉輪實(shí)施例上的風(fēng)葉的根弧、平均弧、頂弧在根弧所在的平面的法向示意圖；

圖7是本發(fā)明的葉輪實(shí)施例上的風(fēng)葉的根錐面、平均錐面、頂錐面與根弧、平均弧、頂弧的對應(yīng)關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

參照圖1至圖7，這是本實(shí)用的一個(gè)實(shí)施例，具體地：

一種高效靜音葉輪機(jī)，包括具有鼓風(fēng)腔的機(jī)體1，機(jī)體1自左而右延伸，還包括風(fēng)錐2，風(fēng)錐2具有呈圓錐臺(tái)狀的導(dǎo)風(fēng)腔，導(dǎo)風(fēng)腔的左端小而右端大，風(fēng)錐2與機(jī)體1可拆式連接，那么就可以對機(jī)體和風(fēng)錐單獨(dú)進(jìn)行加工，在維護(hù)時(shí)也能單獨(dú)更換，而且風(fēng)錐可以堆疊存儲(chǔ)，所以在存儲(chǔ)空間小，運(yùn)輸成本低，為了實(shí)現(xiàn)輕量化，風(fēng)錐2為薄壁構(gòu)件。

導(dǎo)風(fēng)腔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪包括具有外圓錐面的葉輪輪轂200，葉輪輪轂200的外圓錐面上環(huán)形均布有多個(gè)葉片本體；

葉片本體為壁均勻的片體，葉片本體具有正壓面和負(fù)壓面，正壓面和負(fù)壓面之間設(shè)有中性面，所述正壓面或負(fù)壓面或中性面包括順次連接的根邊101、前邊102、頂邊103、后邊104；

根邊101為根弧1011在根錐面1015上的投影曲線，根弧1011半徑為R的圓弧，以根弧1011的中點(diǎn)為根基點(diǎn)1012，以垂直于根錐面1015的軸線并經(jīng)過根基點(diǎn)1012的面為基準(zhǔn)面1013，根弧1011上端點(diǎn)和下端點(diǎn)的連線為根弦1014，根弦1014與基準(zhǔn)面1013的夾角為A；

頂邊103為頂弧1031在頂錐面1033上的投影曲線，頂弧1031半徑為R2的圓弧，頂弧1031的中點(diǎn)在基準(zhǔn)面1013上，頂弧1031上端點(diǎn)和下端點(diǎn)的連線為頂弦1032，頂弦1032與基準(zhǔn)面1013的夾角為B；

根弧1011所在的平面與頂弧1031所在的平面相互平行，根弧1011和頂弧1031的投影方向均為根弧1011所在的平面的法向，根弧1011所在的平面與基準(zhǔn)面1013垂直；頂弧1031的中點(diǎn)與根弧1011的中點(diǎn)連線的延長線與根錐面1015的軸線相交；

根錐面1015與頂錐面1033共軸；

根邊101與頂邊103之間設(shè)有平均控制線，平均控制線的上端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為cr，根邊101的上端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為ar，頂邊103的上端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為br，平均控制線的下端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為cR，根邊101的下端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為aR，頂邊103的下端點(diǎn)到根錐面1015的軸線距離為bR；

其中，,；

平均控制線由半徑為R1的平均弧1001向平均錐面1002投影而成，平均錐面1002為圓錐臺(tái)的側(cè)面，平均錐面1002所在的圓錐臺(tái)的上端半徑為cr下端半徑為cR，平均弧1001所在的平面與根弧1011所在的平面相互平行，平均弧1001的投影方向?yàn)楦?011所在的平面的法向，平均弧1001的中點(diǎn)在基準(zhǔn)面1013上，平均弧1001的中點(diǎn)與根弧1011的中點(diǎn)連線的延長線與根錐面1015的軸線相交，平均錐面1002與根錐面1015共軸，平均弧1001的上端點(diǎn)與平均弧1001的下端點(diǎn)的連線為平均弦1003，平均弦1003與基準(zhǔn)面1013的夾角為C；

正壓面或負(fù)壓面為根邊101、平均控制線、頂邊103所確定的連續(xù)光滑曲面；

根錐面1015與葉輪輪轂200的外圓錐面具有相同的錐度。

為便于風(fēng)錐的定位，鼓風(fēng)腔的腔壁上設(shè)有定位部12，定位部12與風(fēng)錐2的右端卡接。

根錐面1015的錐度范圍為27度至33度，本實(shí)施例選取30度。

頂錐面1033的錐度范圍為10度至15度，本實(shí)施例選取12度。

R：R1=0.525～0.725，R:R2=0.18～0.38，本實(shí)施例的R選取80,R1選取133，R2選取400。

A的范圍為52度至58度，本實(shí)施例選取55度。

B的范圍為32度至39度，本實(shí)施例選取35度。

C的范圍為38度至45度，本實(shí)施例選取40度。

為了便于風(fēng)錐2和機(jī)體的連接，機(jī)體1的左端設(shè)有機(jī)體連接部13，風(fēng)錐2的左端向外翻形成風(fēng)錐連接部21，機(jī)體連接部13和風(fēng)錐連接部21可拆式連接。

為降低噪音，本實(shí)施例還包括消音器3，消音器3具有呈圓錐臺(tái)狀的消音腔，導(dǎo)風(fēng)腔的左端大而右端小，消音腔的右端與機(jī)體1的左端連接。

為了便于消音器的固定，本實(shí)施例還包括定位環(huán)6，定位環(huán)6與風(fēng)錐連接部21的左側(cè)立壁抵接，消音器3的右端設(shè)在定位環(huán)6內(nèi)。

為提高降噪的效果，消音腔外包裹有消音棉4。

為便于消音器與機(jī)體的的連接，機(jī)體1的左端設(shè)有機(jī)體連接部13，消音器3的右側(cè)設(shè)有消音器連接部51，消音器連接部51與機(jī)體連接部13可拆式連接。

為了保護(hù)消音棉和消音器，本實(shí)施例還包括自左而右延伸的消音套5，消音套5包裹住風(fēng)錐2，消音套5的左邊緣向外翻形成安裝連接環(huán)52，消音套5的右邊緣向外翻形成所述的消音器連接部51。

由于空氣在實(shí)際流動(dòng)中，所有流動(dòng)參數(shù)都是空間坐標(biāo)系上三個(gè)方向變量的函數(shù)。本發(fā)明的風(fēng)葉、葉輪流線的曲率和斜率對氣流參數(shù)的影響就特別突出，要設(shè)計(jì)樣的葉輪就突破了“沿圓柱表面”流動(dòng)的束縛，把流線的曲率和斜率考慮進(jìn)去，同時(shí)還要考慮熵和功沿徑向的變化。本發(fā)明的葉片形狀既彎又扭的，能適應(yīng)氣流參數(shù)(如速度、壓力等)在葉道各個(gè)空間點(diǎn)的不同，并使其既能滿足大流量、高的級壓力比，又具有高的效率和較寬的變工況范圍。

由于同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在不同工況下都會(huì)表現(xiàn)出不同的性能，對現(xiàn)有的平扁式風(fēng)葉在不同工況下進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，實(shí)測數(shù)據(jù)如表1所示：

表1：

。

同樣地，對本實(shí)施例的葉輪在同樣的工況下測量，實(shí)測數(shù)據(jù)如表2所示：

表2：

。

對比表1、表2的數(shù)據(jù)，在相同的功率下，本實(shí)施例在各個(gè)工況上的流量、風(fēng)機(jī)效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的葉輪，且噪音大大降低。

為了讓進(jìn)一步說明本發(fā)明的效果，現(xiàn)提供另一個(gè)實(shí)施方式的參數(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

根錐面1015選取27度，頂錐面1033的錐度范圍選取15度，本實(shí)施例的R選取80,R1選取133，R2選取400，A選取58度，B選取32度，C選取45度，參照表3；

表3：

。

在研發(fā)過程中，申請人還實(shí)驗(yàn)了一種方案，就是讓現(xiàn)有的葉片進(jìn)行壓彎，讓其的正壓面為圓柱面的一部分，所述圓柱面的半徑為400，并測量數(shù)據(jù)如表4所示：

表:4：

。

對比表1和表4可知，單純地對現(xiàn)有的葉片進(jìn)行彎曲，對風(fēng)機(jī)效率、噪音、風(fēng)量的影響不大，甚至有負(fù)面的影響。

以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。