CN111438782A - 一种环式刨片机的叶轮 - Google Patents

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王宝金
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Abstract

本发明公开了一种环式刨片机的叶轮，包括轮壳、叶片以及螺栓，所述轮壳由轮环、轮板、轴套、锥衬和多个叶板焊接而成，叶板沿轮环周向均匀排布，叶板的两侧分别与轮环、轮板焊接，任一叶板在叶轮的轴向上的投影呈弯曲形状，叶板由圆弧板和直板组合而成，其中叶板的直板部分呈径向辐射状排列，圆弧板部分的圆弧内侧顺着叶轮旋转的方向。该结构的有益效果在于，叶轮的空气动力特性得到优化，降低了叶轮高速旋转时对气流的搅动效应，降低了高速旋转叶轮中空气的空气动力学噪声，降低了运行能耗；优化了进料木片在叶轮中的运动轨迹，减少了木片贴在叶板上滑动时的摩擦，减少了叶板磨损，减少了木片被叶板打碎的情况，提升了叶轮进给木片的效率。

Description

一种环式刨片机的叶轮
技术领域
本发明涉及木材刨花制备技术领域，具体地说是一种环式刨片机的叶轮。
背景技术
环式刨片机是刨花板生产中刨花制备的主机之一，环式刨片机的叶轮在整个进料和切削进给***中承担十分重要的功能，主要包括：①叶轮旋转产生气流在重物分离器中形成负压，将木片吸入到切削室中，起到气流辅助进料作用；②进入高速旋转叶轮内部的木片被强迫旋转做离心运动，向刀环进行辐射状抛洒，起到进给作用；③在环式刨片机叶轮与刀环组成的刨切机构中，叶轮强迫木片旋转做离心运动，产生的离心力给予木片一个紧贴于刀环内壁的压力，同时叶片支撑木片起到刨削时的底刀作用。
然而，目前现有环式刨片机上的叶轮普遍采用的都是径向直板式叶板结构，这种叶轮虽然结构设计简单、维护方便，但在高速旋转运动的工作状态下，常常会导致如下问题：①没有经过空气动力特性的优化，直板式叶板高速旋转时大幅搅动切削室内空气，易增大空气动力学噪音，并增加能耗；②径向直板式叶板结构的叶轮通过离心作用向刀环输送木片过程中，木片往往会贴在叶板上滑动，输送效率较低，且易磨损叶板；③直板式叶板和叶片强迫叶轮内部木片旋转时，木片易被叶板打碎，同时也增加了能耗。
发明内容
为解决上述采用径向直板式叶板结构的环式刨片机存在的空气动力特性差、木片进给效率低、叶板易磨损、能耗大等问题，本发明提供了一种叶板由圆弧板与直板组合而成的环式刨片机叶轮。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种环式刨片机的叶轮，包括轮壳、叶片以及螺栓，所述轮壳由轮环、轮板、轴套、锥衬和多个叶板焊接而成，所述叶板沿轮环周向均匀排布，叶板的两侧分别与轮环、轮板焊接，其特征在于，任一叶板在叶轮轴向的投影呈弯曲形状，叶板由圆弧板与直板组合而成，其中叶板的直板部分呈径向辐射状排列，与叶轮弦切方向夹角为β，用于安装叶片；叶板的圆弧板部分的圆弧内侧顺着叶轮旋转的方向，圆弧板部分在叶轮的轴向投影半径为R，圆弧板靠近刀环的一端与叶板安装叶片的直板部分相切，圆弧板朝向叶轮轴线的尾端的切线与叶轮弦切方向的夹角为α，圆弧板半径R满足公式
Figure BSA0000208405650000011
所述H为叶板总高度，h为叶板安装叶片的直板部分的高度。
该结构的有益效果在于，由圆弧板和直板组合而成的叶板比直板式叶板更利于高速旋转叶轮中气-固二相流的流动，从而使叶轮的空气动力特性得到优化，降低了叶轮高速旋转时对气流的搅动效应，降低了高速旋转叶轮过程中产生的空气动力学噪声，降低了运行能耗；优化了进料木片在叶轮中的运动轨迹，减少了木片贴在叶板上滑动时的摩擦，降低了叶板磨损，提升了叶轮进给木片的效率；减少了木片被叶板打碎的情况。叶板顶端安装叶片的部分保持直板结构，使得直板式的叶片可以通过螺栓紧密牢固地安装在叶板上。
作为进一步改进，夹角α满足20°＜α＜45°。该结构的有益效果在于：使夹角α不至于过小，保证木片能顺畅地进入叶轮内部。
作为进一步改进，夹角α＝36°。
作为进一步改进，夹角β＝90°。该结构的有益效果在于：叶板顶端的直板部分呈径向辐射状排列，使得叶片与叶轮弦切方向保持垂直，保证叶片能正常支撑木片在刀环上进行刨削。
综上所述，本发明的有益效果在于：提供了一种叶板由圆弧板与直板组合而成的环式刨片机叶轮，解决了目前普遍采用的径向直板式叶轮存在的空气动力特性差、离心输送木片效率低、叶板易磨损、能耗大等问题，降低了噪音、运行能耗以及叶板磨损，减少了木片被叶板打碎的情况，提升了叶轮进给木片的效率。
附图说明
图1是本发明的叶轮立体结构示意图。
图2是本发明的叶轮与刀环组装在一起的立体结构示意图。
图3是本发明的叶轮主视图。
图4是本发明的叶轮左视图。
图5是本发明的叶轮主视图的A-A剖面图
图6是本发明的叶轮叶板和叶片的立体结构示意图。
图7是本发明的叶轮叶板和叶片的左视图。
附图标记：1-螺栓，2-叶板，3-叶片，4-轮环，5-轮板，6-轴套，7-锥衬，8-叶轮，9-刀环，α-叶板的圆弧板尾端切线与叶轮弦切方向的夹角，β-叶板顶端的直板与叶轮弦切方向的夹角，R-叶板的圆弧板在叶轮轴向投影的圆弧半径，H-叶板总高度，h-叶板安装叶片的直板部分的高度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种环式刨片机的叶轮，包括轮壳、叶片3以及螺栓1，所述轮壳由轮环4、轮板5、轴套6、锥衬7和多个叶板2焊接而成，所述叶板2沿轮环4周向均匀排布，叶板2的两侧分别与轮环4、轮板5焊接，其特征在于，任一叶板2在叶轮8的轴向投影呈弯曲形状，由圆弧板与直板组合而成，叶板2的直板部分呈径向辐射状排列，与叶轮8弦切方向夹角为β，用于安装叶片3；叶板2的圆弧板部分的圆弧内侧顺着叶轮8旋转的方向，圆弧板部分在叶轮8的轴向投影半径为R，圆弧板靠近刀环9的一端与叶板2安装叶片3的直板部分相切，圆弧板朝向叶轮8轴线的尾端的切线与叶轮8弦切方向夹角为α，圆弧板半径R满足公式
Figure BSA0000208405650000021
所述H为叶板2总高度，h为叶板2安装叶片3的直板部分的高度。
当H＝200mm，h＝50mm时，
Figure BSA0000208405650000022
该结构的有益效果在于，由圆弧板和直板组合而成的叶板2比直板式叶板更利于高速旋转叶轮8中气-固二相流的流动，从而使叶轮8的空气动力特性得到优化，降低了叶轮8高速旋转时对气流的搅动效应，降低了高速旋转叶轮8中的空气动力学噪声，降低了运行能耗；优化了进料木片在叶轮8中的运动轨迹，减少了木片贴在叶板2上滑动时的摩擦，降低了叶板2磨损，提升了叶轮8进给木片的效率；减少了木片被叶板2打碎的情况。
如图5、图6和图7所示，夹角α满足20°＜α＜45°。该结构的有益效果在于：使夹角α不至于过小，保证木片能顺畅地进入叶轮8内部。
如图5、图6和图7所示，α＝36°，当H＝200mm，h＝50mm时，R＝185.41mm。
如图5、图6和图7所示，夹角β＝90°。该结构的有益效果在于：叶板2顶端安装叶片3的部分保持直板结构，使得直板式的叶片3可以通过螺栓1紧密牢固地安装在叶板2上；叶板2顶端与叶轮8弦切方向保持垂直，使得叶片3能正常支撑木片在刀环9上进行刨削。
本发明的有益效果在于：提供了一种叶板由圆弧板和直板组合而成的环式刨片机叶轮，解决了目前普遍采用的径向直板式叶板结构的叶轮存在的空气动力特性差、离心输送木片效率低、叶板易磨损、能耗大等问题，降低了噪音、运行能耗以及叶板磨损，减少了木片被叶板打碎的情况，提升了叶轮进给木片的效率。
还需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本发明所示的这些实施例，而是要符合与本发明所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种环式刨片机的叶轮，包括轮壳、叶片(3)以及螺栓(1)，所述轮壳由轮环(4)、轮板(5)、轴套(6)、锥衬(7)和多个叶板(2)焊接而成，所述叶板(2)沿轮环周向均匀排布，叶板(2)的两侧分别与轮环(4)、轮板(5)焊接，其特征在于：任一叶板(2)在叶轮(8)的轴向投影呈弯曲形状，由圆弧板与直板组合而成，叶板(2)的直板部分呈径向辐射状排列，与叶轮(8)弦切方向夹角为β，用于安装叶片(3)，叶板(2)的圆弧板部分的圆弧内侧顺着叶轮(8)旋转的方向，圆弧板部分在叶轮(8)的轴向投影半径为R，圆弧板靠近刀环(9)的一端与叶板(2)安装叶片(3)的直板部分相切，圆弧板朝向叶轮(8)轴线的尾端的切线与叶轮(8)弦切方向夹角为α，圆弧板半径R满足公式
Figure FSA0000208405640000011
所述H为叶板总高度，h为叶板安装叶片的直板部分的高度。
2.根据权利要求1所述的一种环式刨片机的叶轮，其特征在于：夹角α满足20°＜α＜45°。
3.根据权利要求1所述的一种环式刨片机的叶轮，其特征在于：夹角α＝36°。
4.根据权利要求1所述的一种环式刨片机的叶轮，其特征在于：夹角β＝90°。
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