CN105637227B - 用于轴流风机的叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有叶轮主体（12）的用于轴流风机的叶轮（10），该叶轮主体具有外叶轮壳（14）和具有用于与驱动轴（20）连接而结合旋转的轮毂（18）的载体圆盘（16），其中，每个都具有叶片根部（24）和桨叶（26）的多个径向指向向外的叶片（22）布置在载体圆盘（16）上。根据本发明，每个叶片根部（24）具有紧固部分（90），其安置在载体圆盘（16）两侧上彼此相对安置的两个紧固段（28、44）之间形成正结合，且在每种情况下两个相对的紧固段（28、44）和载体圆盘（16）各自具有至少两个用于容纳长套筒（46、50）和短套筒（48、52）的通孔（58、60），并且紧固部分（90）在螺栓（30、32、34、36）的帮助下，在每种情况下都可以牢固地在两个相对的紧固段（28、44）之间夹紧，并在每种情况下***通过套筒（46、48、50、52）和螺母（40、42），其中每个叶片根部（24）导入在载体圆盘（16）的相应的凹槽（102）中。通过本发明的设计，叶轮（10）可以以较低成本制造，而且主要使用的组件具有相对简单的几何结构。

Description

用于轴流风机的叶轮

现有技术

本发明涉及具有叶轮主体的用于轴流风机的叶轮，该叶轮主体具有外叶轮壳和具有用于与驱动轴连接而结合旋转的轮毂的载体圆盘，其中，每个都具有叶片根部和桨叶的多个径向指向向外的叶片布置在载体圆盘上。

轴流式通风机广泛应用于工业。在许多情况下，用于轴流式通风机的叶轮包括叶轮主体、多个径向指向向外的叶片和用于将叶片紧固在叶轮主体上的部件。此外，通常提供在叶轮主体上紧固的进气罩以减少湍流。在叶轮主体的组件中，是外叶轮壳引导流体、载体圆盘和轮毂为结合旋转而与驱动轴结合。叶轮主体可以是整体结构，并在这种情况下，可以通过例如焊接、铸造或锻造来生产。此外，叶轮主体也可以是多部分结构，具有通过例如螺纹紧固的单独的组件。作为带有主要的空气动力学行为的部件，叶片通常包括桨叶和用于在叶轮主体上紧固的叶片根部。例如锻造、铸造、冲压或甚至研磨的非常广泛的生产方法也可考虑用于叶片。

用于轴流式通风机或轴流风机的叶轮可从DE 10 2006 001 909B4中了解。

轴流式通风机的叶轮包括圆柱形载体圆盘和多个叶片，每个该叶片都具有叶片根部和桨叶。一对夹持抓被提供来用于机械地固定夹紧每个叶片。为此目的，每对夹持爪布置在载体圆盘的两侧并用螺丝拧到后者。至于其结构，所有夹持爪尽可能地相同，以便它们可完全地互换。在其径向取向向外的区域，每个夹持爪并入径向向外的边缘。在叶轮的各侧上，部分重叠的边缘共同形成环形毂环以优化流体引导。在此已知的叶轮的装配中，叶片在夹持爪限定的接收巢内通过紧固贯穿螺栓和螺母被夹紧之前，可以进一步绕其纵向轴线旋转，从而使每个叶片的冲角被自由限定。两个间隔件(distance piece)和夹紧套筒可进一步安装在每个贯穿螺栓上。

此实施方式的缺点在于，夹持爪具体表现为具有相对复杂的三维几何形状的模压制件、铸件和锻件。

因此，本发明的目的是指明用于轴流风机的叶轮，其可以较低成本制造，而且主要使用简单的形状标准组件。

发明内容

公开内容涉及具有叶轮主体的用于轴流风机的叶轮，该叶轮主体具有外叶轮壳和具有用于与驱动轴连接而结合旋转的轮毂的载体圆盘，其中，每个都具有叶片根部和桨叶的多个径向指向向外的叶片布置在载体圆盘上。

根据本发明，每个叶片根部具有紧固段，其安置在载体圆盘两侧上彼此相对安置的两个梯形、三角形或矩形的紧固部分之间形成正结合，且在每种情况下两个相对的紧固段和载体圆盘各自具有至少两个用于容纳长套筒和短套筒的通孔，并且紧固部分在螺栓的帮助下，在每种情况下都可以牢固地在两个相对的紧固段之间夹紧，并在每种情况下***通过套筒和螺母，其中每个叶片根部导入在载体圆盘的相应的凹槽中。

凭借这种设计结构，叶轮可以使用相对简单且因此更便宜产生的部件来制造。而且，特别地叶片根部的制造更简单。此外，本发明使得有可能通过甚至在叶轮尺寸不同的情况下大量利用常用配件以减少不同组件的数量。此外，与传统的设计相比，可获得的重量上显著降低。套筒特别为将较高径向力引入载体圆盘服务，这不是必须表现为圆盘，而是例如可表现为辐条结构或类似物。每个凹槽都具有矩形形状。因此，载体圆盘具有径向取向向外的梯形材料区域或类似于每对相邻的叶片根部之间的齿轮的周边轮廓。

在有利发展的情况下，可以设想的是，在每种情况下的两个相对紧固段和载体圆盘之间存在至少一个轴向间隙。根据发展，每个套筒在一端具有套环。这些优选是短套筒和更长设计的套筒，每个该套筒在一端有套环。短和长套筒完全地***紧固部件和载体圆盘中，但短和长套筒的套环没有完全地***它的中心。

从而在至少一端得到通孔中套筒位置的轴向定界。此外，只有两个附加部件必须为每个通孔或每个带有螺母的螺栓而安装。

在有利的实施方式中，每个叶片根部导入叶轮壳的孔中。

叶轮主体上的叶片的固定位置从而得到改善。

在另一个实施方式的情况中，在每个长套筒和每个短套筒的柄之间存在环形间隙。因此，能够补偿制造的过程中出现的公差。如果合适，载体圆盘和紧固段之间的轴向间隙可以减少到几乎为零。

根据另一个有利的实施方式，每个第一套筒的柄长度显著大于每个第二套筒的柄长度。

因此，至少在较长套筒的情况下从载体圆盘的一侧的套筒安装位置的简单目视检查是可能的，此外在叶片到两个紧固段上的离心力均匀传输。

在技术上有利的发展中，在每种情况下两个相对的紧固段，在各种情况下覆盖带有叶片紧固部分的载体圆盘的一个凹槽，在每种情况下在其中引入。因此，与套筒结合的叶片以耐较高机械负荷的方式特别可靠地在载体圆盘上的固定位置是可能的。

在有利的发展中，叶片根部的每个紧固部分是具有至少一个围绕圆周运转的环形槽的圆柱。

结果，在最终夹紧之前，有可能在安装过程中初始通过围绕它们的纵向轴线以任何角度转动叶片，从而使叶片的冲角和因而通过轴流风机的介质的流动速度受到影响。而且，这样的圆柱的几何形状易于制造。

附图简述

本发明将通过附图的方式在下面更详细地进行描述，其中：

图1示出了根据用于轴流风机的发明的叶轮的细节的平面图；

图2示出了沿图1中剖面线II-II横截面；和

图3示出了沿图1中剖面线III-III横截面。

实施方式

图1示出了根据本发明的轴流风机叶轮的细节的平面图。

用于轴流风机或轴流式通风机(未示出)的叶轮10尤其具有包括外叶轮壳14和载体圆盘16的叶轮主体12。与驱动轴20连接而结合旋转的轮毂18安置在叶轮主体12的基本上圆盘形或圆柱形载体圆盘16的中心。多个叶片紧固在载体圆盘16上，其中一个叶片代表性地提供有附图标记22。叶片22具有叶片根部24和桨叶26。像所有其它叶片一样，叶片22的叶片根部24在两个在载体圆盘16上彼此相对固定的梯形、矩形或三角形紧固段之间坚固地夹紧，只有前面为梯形、矩形或者甚至三角形的紧固段28在此可视。在每种情况下在载体圆盘16上彼此位置相对的两个紧固段的机械夹紧和所述段到载体圆盘16的连接在至少两个螺栓30到36和螺母(也位于此处的隐蔽位置)的帮助下完成。紧固段夹紧之前，每一种情况下的叶片22可以绕其旋转的轴线38而自由转动，所有其它部件也可以自由转动，从而使得用于不同使用场景的叶轮10的叶片22的最佳冲角的设置成为可能。

图2示出沿图1中剖面线II-II横截面。

紧固段28通过螺栓32、36和拧到所述螺栓上螺母40、42的方式夹紧到另一个与它相对布置在载体圆盘16上的紧固段44上，并连接到载体圆盘16上。同样的部件适用于带有与其配套的螺母的螺栓30、34(这里隐藏)。叶片22的叶片根部24在两个紧固段28、44的上方延伸，所述根部在紧固段28、44之间夹紧。

每个螺栓32、36分别在长套筒46和短套筒48和进一步的长套筒50和进一步的短套管52内容纳，所述套筒的柄通过环形间隙54、56分别分离，且在图中为更清楚起见，其未被指出。每个套筒46到52具有中空圆柱形状，且环形间隙54、56还可以具有接近零的宽度。

长套筒46、50的柄长度(同样未指出)基本上大于短套筒48、52的柄长度。套筒46到52分别容纳在圆柱形通孔58、60中，其完全通过两个紧固段28、44和载体圆盘16。套筒46到52和通孔58、60之间的径向间隙优选零的顺序。如果合适，还可以提供轻微的过盈配合。每个通孔58、60可以具有圆柱形沉孔62到68，其中容纳套筒46到52。套筒46到52的套环70、72、74或76各自都没有随着正结合而被容纳，只有套筒46到52的柄被这样容纳。在此布置中，每个沉孔62到68引入两个紧固段28、44(未指出)的上侧，所述上侧面向着远离载体圆盘16的方向。此处，以举例的方式，在每种情况下的两个紧固段28、44内侧78、80和载体圆盘16之间存在轴向间隙82、84，每种情况下所述的轴向间隙显著小于长和短套筒46、48和进一步的长和进一步的短套筒50、52之间的环形间隙54、56。套筒46到52主要适合吸收较大离心力，当套环70、72、74、76作为常规、单独的垫圈而执行用于螺栓和螺母头部的类似功能时，所述离心力作用在轴流风机中的叶片上。

以相应于上述解释的结构的方式，螺栓(这里隐藏)和所有其它的螺栓***相同设计结构的套筒中。重要的是，紧固段28、44不是必须依靠载体圆盘16——即在此结构中两个轴向间隙82、84大于零——但可以这样做。

图3示出了沿图1中剖面线III-III横截面。

优选地在叶片22的桨叶26的下侧整体地形成的叶片根部24具有波状的紧固部分90。波状的紧固部分90塑造为带有嵌入所述圆柱的环形槽94的圆柱92，该紧固部分围绕圆周运行。每个紧固段28、44具有用虚线表现的凹部96、98，其中紧固部分90随准确的正匹配而容纳。紧固段28、44通过紧固螺栓(参照图1和2)机械地夹紧到叶片根部24的波状紧固部分90上，从而与正结合和套筒46到52相互作用增加叶片22在机械极度可靠的载体圆盘16上的紧固。

用于叶片根部24的紧固部分90的通道的孔100被引入到叶轮壳14。必须容纳叶片根部24的近似矩形的槽102引入到叶片根部24下面的载体圆盘16。因此，载体圆盘16的圆周轮廓以类似齿轮的方式设计，使得径向取向向外的梯形材料区域仍然位于每对相邻凹槽之间。孔100和凹槽102都适合优化载体圆盘16上的叶片22的引导。再次，两个紧固段28、44的内侧和载体圆盘16之间存在轴向间隙82、84。未指示或未示出的叶轮10的其它叶片以相同方式连接到载体圆盘16。

Claims (8)

1.用于轴流风机的叶轮（10），其具有叶轮主体（12），叶轮主体具有外叶轮壳（14）和具有用于与驱动轴（20）连接而结合旋转的轮毂（18）的载体圆盘（16），其中，每个都具有叶片根部（24）和桨叶（26）的多个径向指向向外的叶片（22）布置在载体圆盘（16）上，其特征在于每个叶片根部（24）具有紧固部分（90），其安置在载体圆盘（16）两侧上彼此相对安置的两个紧固段（28、44）之间形成正结合，且两个相对的紧固段（28、44）和载体圆盘（16）各自具有至少两个用于容纳套筒（46、48、50、52）的通孔（58、60），并且紧固部分（90）在螺栓（30、32、34、36）的帮助下，都可以牢固地在两个相对的紧固段（28、44）之间夹紧，并***通过套筒（46、48、50、52）和螺母（40、42），其中每个叶片根部（24）导入载体圆盘（16）的相应的凹槽（102）中，其中，每个套筒（46、48、50、52）在一端具有一套环（70、72、74、76），且套筒的柄至少在一些区域或多数区域，都完全地置于紧固段（28、44）内的通孔（58、60）之一内。

2.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中两个相对的紧固段（28、44）和载体圆盘（16）之间存在至少一个轴向间隙（82、84）。

3.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中两个相对的紧固段（28、44）无间隙地依靠在载体圆盘（16）上。

4.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中每个叶片根部（24）导入叶轮壳（14）内的孔（100）中。

5.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中在每个长套筒（46、50）和每个短套筒（48、52）的柄之间存在环形间隙（54、56）。

6.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中每个长套筒（46、50）的柄长度显著大于每个短套筒（48、52）的柄长度。

7.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中两个相对的紧固段（28、44）用被引入其中的叶片（22）的紧固部分（90）覆盖载体圆盘（16）的一凹槽（102）。

8.根据权利要求1所述的叶轮（10），其中叶片根部（24）的每个紧固部分（90）是具有至少一个绕圆周运行的环形槽（94）的圆柱（92）。