一種徑向葉輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種徑向葉輪，該葉輪包括底板和位于其上的均勻分布的多個(gè)葉片，還包括覆于葉片上的精密裝配形成的蓋板，所述底板和蓋板的中心位置處設(shè)有一流動(dòng)顆粒能夠流入的葉輪進(jìn)水口，所述葉片與底板以及蓋板共同構(gòu)成了流動(dòng)顆粒從徑向葉輪流出的出口；所述葉片由第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部組成，且所述三段彎曲部的交點(diǎn)位置皆為圓滑過渡。本實(shí)用新型通過對(duì)葉片迎液面弧面進(jìn)行優(yōu)化，由三段曲率不同的彎曲部一體圓滑設(shè)計(jì)而成的葉片，能夠在有限的流動(dòng)空間內(nèi)對(duì)流體顆粒施以最大的動(dòng)能，僅利用有限的葉片數(shù)和流動(dòng)空間就能達(dá)到最佳的動(dòng)能傳輸，進(jìn)一步優(yōu)化了葉輪性能。
【專利說明】
一種徑向葉輪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種離心栗葉輪，具體涉及一種徑向葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，離心栗葉輪的設(shè)計(jì)方法主要為一元流動(dòng)設(shè)計(jì)方法、模擬設(shè)計(jì)法和速度系數(shù)設(shè)計(jì)法用。上述這些方法一般是對(duì)葉輪的型式、葉片的數(shù)量、葉片的出入角和葉片的高度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，葉輪的工作效率也隨之大大提高，但是再進(jìn)一步提高葉輪效率受到了一定限制。當(dāng)前葉輪仍然存在運(yùn)行效率低、能耗大的問題。
[0003]中國(guó)專利CN 101715518 B公開了一種徑向葉輪，針對(duì)現(xiàn)有的端板徑向葉輪中端板的外徑大于葉輪的外徑，導(dǎo)致葉輪性能不佳。其技術(shù)方案為:徑向葉輪包括彼此以一相互間距設(shè)置的第一和第二端板，其中，第一端板具有允許流入徑向葉輪的開口，以及葉片，該葉片設(shè)置在第一和第二端板之間并與第一和第二端板接合，徑向葉輪包括:葉片內(nèi)側(cè)部，其中，葉片的第一彎曲部形成為在徑向葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)將動(dòng)能帶給流動(dòng)顆粒，以及葉片外側(cè)部，其中，葉片的第二彎曲部形成為在徑向葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)不將動(dòng)能帶給流動(dòng)顆粒。該專利主要是通過葉片、第一端板和第二端板的結(jié)構(gòu)設(shè)置，進(jìn)一步提高了葉輪效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種徑向葉輪，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]發(fā)明人通過對(duì)葉片迎液面弧面進(jìn)行優(yōu)化，三段不同半徑圓弧進(jìn)行平滑連接，葉片由三段曲率不同的彎曲部一體圓滑設(shè)計(jì)而成，利用有限的葉片數(shù)和流動(dòng)空間就能達(dá)到最佳的動(dòng)能傳輸，顯著優(yōu)化葉輪性能。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的具體技術(shù)方案為:
[0007]—種徑向葉輪，其特征在于，該葉輪包括底板和位于其上的均勻分布的多個(gè)葉片，還包括覆于葉片上的精密裝配形成的蓋板，所述底板和蓋板的中心位置處設(shè)有一流動(dòng)顆粒能夠流入的葉輪進(jìn)水口，所述葉片與底板以及蓋板共同構(gòu)成了流動(dòng)顆粒從徑向葉輪流出的出口；所述葉片由第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部組成，且所述三段彎曲部的交點(diǎn)位置皆為圓滑過渡。
[0008]所述葉片的高度是由內(nèi)向外逐漸降低，使得所述底板和蓋板形成錐度的空間結(jié)構(gòu)，且其錐度由葉輪中心處向外逐漸增大。
[0009]優(yōu)選的，葉片高度的最低值和最高值的比例為I: 13。
[0010]優(yōu)選的，所述葉片與蓋板之間的間距為0.6mm。
[0011]所述第一彎曲部和第二彎曲部在葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)將動(dòng)能傳遞給流動(dòng)顆粒，第三彎曲部和葉輪外緣部的外徑形成的出角將流動(dòng)顆粒導(dǎo)向出口；所述的第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部的曲率半徑通過流體流場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬獲得，可以通過流場(chǎng)模擬獲得不同曲率半徑下流動(dòng)顆粒的速度和壓力的分布情況，從而確定出最佳的曲率半徑。
[0012]優(yōu)選的，所述葉片和底板精鑄為一體。
[0013]葉片角是指，在給定的位置處，葉片彎曲部的切線與以徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線為中心且通過所述給定位置的假想圓的切線之間的夾角。
[0014]所述第一彎曲部的葉片角β?和第二彎曲部的葉片角β2隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而增加，而第三彎曲部的葉片角β3隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而減小;所述各葉片的第一彎曲部的各起點(diǎn)所形成圓的直徑是Dl，即上述葉輪進(jìn)水口的直徑為Dl，所述第一彎曲部和第二彎曲部各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D2，第二彎曲部和第三彎曲部各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D3，所述葉片的外緣部各端點(diǎn)所形成圓的外徑是D4。
[0015]優(yōu)選的，葉片角β2比葉片角β?大30%-40%，葉片角β3比葉片角β2大5%-10%，葉片角β3比葉片角M大25%-35%;當(dāng)?shù)谌龔澢縍3的葉片和葉片外緣部的外徑D4相交時(shí)，葉片角β3與葉片角M相等。
[0016]優(yōu)選的，外徑D4比直徑D3大25%-35%，直徑D3比直徑D2大25%_35%。
[0017]優(yōu)選的，葉片外緣部的外徑對(duì)應(yīng)于底板的外徑。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型通過對(duì)葉片迎液面弧面進(jìn)行優(yōu)化，由三段曲率不同的彎曲部一體圓滑設(shè)計(jì)而成的葉片，能夠在有限的流動(dòng)空間內(nèi)對(duì)流體顆粒施以最大的動(dòng)能，僅利用有限的葉片數(shù)和流動(dòng)空間就能達(dá)到最佳的動(dòng)能傳輸，進(jìn)一步優(yōu)化了葉輪性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體流動(dòng)速率較高，應(yīng)用廣泛。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型中葉片的葉片角示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型中葉片的成型圖。
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4位本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型中葉片角與直徑的關(guān)系圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，1-底板，2-葉片，3-蓋板，4-葉輪進(jìn)水口； Rl-第一彎曲部，R2-第二彎曲部，R3-第三彎曲部。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步解釋和說明。
[0027]如圖3、4和5所示，本實(shí)用新型包括底板I和位于其上的均勻分布的多個(gè)葉片2，還包括覆于葉片2上的精密裝配形成的蓋板3，所述底板I和的蓋板3的中心位置處設(shè)有一流動(dòng)顆粒能夠流入的葉輪進(jìn)水口 4，所述葉片2與底板I以及蓋板3共同構(gòu)成了流動(dòng)顆粒從徑向葉輪流出的出口 ；所述葉片2由第一彎曲部Rl、第二彎曲部R2和第三彎曲部R3組成，且三段彎曲部的交點(diǎn)位置為圓滑過渡;所述葉片2和底板I精鑄為一體;所述第一彎曲部Rl和第二彎曲部R2在葉片2旋轉(zhuǎn)時(shí)將動(dòng)能傳遞給流動(dòng)顆粒，第三彎曲部R3和葉輪外緣部的外徑形成的出角將流動(dòng)顆粒導(dǎo)向出口；所述的第一彎曲部Rl、第二彎曲部R2和第三彎曲部R3的曲率半徑通過流體流場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬獲得。
[0028]所述葉片2的高度是由內(nèi)向外逐漸降低，優(yōu)選的，葉片2高度的最低值和最高值的比例為1:13;所述底板I和蓋板3形成錐度的空間結(jié)構(gòu)，其錐度由葉輪中心處向外逐漸增大。
[0029]如圖1、2和6所示，所述第一彎曲部Rl的葉片角β?和第二彎曲部R2的葉片角β2隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而增加，而第三彎曲部R3的葉片角β3隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而減小;所述各葉片2的第一彎曲部Rl的各起點(diǎn)所形成圓的直徑是Dl，所述第一彎曲部Rl和第二彎曲部R2各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D2，第二彎曲部R2和第三彎曲部R3各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D3，所述葉片2的外緣部各端點(diǎn)所形成圓的外徑是D4。
[0030]優(yōu)選的，葉片外緣部的外徑D4對(duì)應(yīng)于底板I的外徑。
[0031]優(yōu)選的，葉片角β2比葉片角β?大37%，葉片角β3比葉片角β2大7.5%，葉片角β3比葉片角M大30%。
[0032]優(yōu)選的，外徑D4比直徑D3大33%，直徑D3比直徑D2大30%。
[0033]優(yōu)選的，所述葉片與蓋板之間的間距為0.6mm。
[0034]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替代，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種徑向葉輪，其特征在于，該葉輪包括底板(I)和位于其上的均勻分布的多個(gè)葉片(2)，還包括覆于葉片(2)上的精密裝配形成的蓋板(3)，所述底板(I)和蓋板(3)的中心位置處設(shè)有一流動(dòng)顆粒能夠流入的葉輪進(jìn)水口(4)，所述葉片(2)與底板(I)以及蓋板(3)共同構(gòu)成了流動(dòng)顆粒從徑向葉輪流出的出口；所述葉片(2 )由第一彎曲部(Rl)、第二彎曲部(R2 )和第三彎曲部(R3)組成，且所述三段彎曲部的交點(diǎn)位置皆為圓滑過渡。2.如權(quán)利要求1所述的徑向葉輪，其特征在于，所述葉片(2)的高度是由內(nèi)向外逐漸降低，使得所述底板(I)和蓋板(3)形成錐度的空間結(jié)構(gòu)，且其錐度由葉輪中心處向外逐漸增大。3.如權(quán)利要求2所述的徑向葉輪，其特征在于，葉片(2)高度的最低值和最高值的比例為1:13。4.如權(quán)利要求1所述的徑向葉輪，其特征在于，所述第一彎曲部(Rl)和第二彎曲部(R2)在葉片(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)將動(dòng)能傳遞給流動(dòng)顆粒，第三彎曲部(R3)和葉輪外緣部的外徑形成的出角將流動(dòng)顆粒導(dǎo)向出口；所述的第一彎曲部(Rl)、第二彎曲部(R2)和第三彎曲部(R3)的曲率半徑通過流體流場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬獲得。5.如權(quán)利要求1所述的徑向葉輪，其特征在于，所述葉片(2)和底板(I)精鑄為一體。6.如權(quán)利要求1或4所述的徑向葉輪，其特征在于，所述第一彎曲部(Rl)的葉片角β?和第二彎曲部(R2)的葉片角β2隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而增加，而第三彎曲部(R3)的葉片角β3隨著與徑向葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線的距離的增加而減小;所述各葉片(2)的第一彎曲部(Rl)的各起點(diǎn)所形成圓的直徑是DI，所述第一彎曲部(Rl)和第二彎曲部(R2)各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D2，第二彎曲部(R2)和第三彎曲部(R3)各交點(diǎn)位置所形成圓的直徑是D3，所述葉片(2)的外緣部各端點(diǎn)所形成圓的外徑是D4。7.如權(quán)利要求6所述的徑向葉輪，其特征在于，葉片角β2比葉片角β?大30%-40%，葉片角β3比葉片角β2大5%-10%，葉片角β3比葉片角M大25%-35%;當(dāng)?shù)谌龔澢?R3 )的葉片和葉片外緣部的外徑D4相交時(shí)，葉片角β3與葉片角M相等。8.如權(quán)利要求7所述的徑向葉輪，其特征在于，外徑D4比直徑D3大25%-35%，直徑D3比直徑 D2 大 25%-35%。9.如權(quán)利要求6所述的徑向葉輪，其特征在于，葉片外緣部的外徑(D4)對(duì)應(yīng)于底板(I)的外徑。
【文檔編號(hào)】F04D29/22GK205446173SQ201620307399
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】韓小廣, 姜寬
【申請(qǐng)人】青島宏新天機(jī)械有限公司