CN114427543B - 一种仿生离心风轮及离心风机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿生离心风轮及离心风机,仿生离心风轮包括轮盖、轮盘及多个仿生叶片,仿生叶片周向设置在轮盖与轮盘之间,仿生叶片的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型、海鸥翼型叶型及第二鸮翼型叶型,仿生叶片的厚度从前缘至后缘线增大后减小,且仿生叶片的厚度最大处位于仿生叶片沿弦长从前缘至后缘方向20%‑50%的弦长处,第一鸮翼型叶型及第二鸮翼型叶型的前缘厚度均大于海鸥翼型的前缘厚度。本发明取得的有益效果:提高仿生离心风轮整体结构强度,避免出现裂纹甚至断裂的情况,保证仿生离心风轮正常运行,并且能够提高仿生离心风轮的效率,降低仿生离心风轮的噪声,保证仿生离心风轮的气动性能。
Description
技术领域
本发明涉及风机的技术领域,具体涉及一种高效低噪仿生离心风轮及离心风机。
背景技术
离心风轮是指轴向进风,径向出风,利用离心力做功,使空气提高压力的风轮,目前,受限于离心风轮的结构,在离心风轮高速运转时,叶片前缘与轮盖的连接处以及叶片前缘与轮盘的连接处强度较为薄弱,叶片前缘与轮盖及轮盘的连接处在风轮高速运转时容易产生裂纹甚至断裂的情况,从而影响离心风轮的正常工作,目前,为了减小这两个连接处的应力集中,增强整体离心风轮强度,直接采用较厚的叶片来增加叶片与轮盘及轮盖连接处的接缝面积,但这样导致离心风轮的效率低、噪声高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种高效低噪且高强度的所述仿生离心风轮,其包括轮盘、轮盖及多个仿生叶片,该高效低噪且高强度的所述仿生离心风轮具有提高风轮整体强度、避免出现裂纹甚至断裂的情况、保证所述仿生离心风轮正常运行,并且能提高所述仿生离心风轮效率、降低所述仿生离心风轮噪声、保证所述仿生离心风轮气动性能的优点。
为实现上述发明目的,本发明采取的技术方案如下:
一种高效低噪且高强度的仿生离心风轮,包括轮盖、轮盘及多个仿生叶片,所述仿生叶片的叶顶与所述轮盖连接,所述仿生叶片的叶根与所述轮盘连接,多个所述仿生叶片沿所述轮盘的周向间隔设置,所述仿生叶片的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型、海鸥翼型叶型及第二鸮翼型叶型,所述仿生叶片的厚度从前缘至后缘先增大后减小,且所述仿生叶片的厚度最大处位于所述仿生叶片沿弦长从前缘至后缘方向20%-50%的弦长处,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的前缘厚度均大于所述海鸥翼型叶型的前缘厚度。
作为优选,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向20%-30%的弦长处,通过这样设置,在所述轮盖及所述轮盘附近的位置处,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型可以有效减少流道内涡流的产生和发展,并且降低所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型前缘的压力动脉,从而可降低所述仿生离心风轮噪声,且所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型靠近前缘处的厚度较厚,即增大了所述仿生叶片前缘与轮盖及轮盘连接处的接缝面积,提高所述仿生叶片前缘与所述轮盖及所述轮盘连接处的强度并降低应力集中,其中,所述仿生叶片前缘与所述轮盖连接处等效应力降幅22.9%,所述仿生叶片前缘与所述轮盘连接处等效应力降幅29.3%,从而提高所述仿生离心风轮的整体结构强度,减少所述仿生叶片变形。
作为优选,作为优选,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向25%的弦长处,通过这样设置,经试验得知,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别设置在所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘25%的弦长处时,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的降噪效果最佳。
作为优选,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的最大厚度尺寸为W1,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的弦长为L,0.05×L≤W1≤0.1×L,通过这样设置,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的靠近前缘部分比较圆钝,可以适用于多种工况。
作为优选,所述海鸥翼型叶型的厚度最大处位于所述海鸥翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向30%-50%的弦长处,通过这样设置,在所述仿生离心风轮的流道中间,所述海鸥翼型叶型升力大,由于在所述海鸥翼型叶型的吸力面不会产生流动分离,且不会产生涡流,从而可以提高所述仿生离心风轮效率,由于所述仿生叶片沿轴向的中部对强度要求不高,所述海鸥翼型叶型靠近中部且偏向前缘处的厚度相对所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型较薄,可以使所述仿生离心风轮的气动性能保持在较高的水平。
作为优选,所述海鸥翼型叶型的厚度最大处位于所述海鸥翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向40%的弦长处,通过这样设置,经试验可知,所述海鸥翼型叶型的厚度最大处设置在所述海鸥翼型叶型沿弦长从前缘至后缘40%的弦长处时,所述海鸥翼型叶型的提效效果最佳,因此可最大限度的发挥所述仿生离心风轮的气动性能。
作为优选,所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的叶高均占所述仿生叶片叶高的30%-40%,所述海鸥翼型叶型的叶高占所述仿生叶片叶高的20%-30%。
作为优选,所述仿生叶片的后缘型线呈“C”型,通过这样设置,不仅可以进一步增强所述仿生离心风轮的整体结构强度,而且可以减小所述仿生叶片后缘的变形,避免所述仿生离心风轮在高速运转时由于所述仿生叶片的变形而影响所述仿生离心风轮的气动性能,由于所述仿生叶片出口半径不一致,还可以避免噪声的叠加,进一步降低噪声。
作为优选,所述仿生叶片的后缘厚度不小于2mm,通过这样设置,对所述第一鸮翼型叶型、所述海鸥翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型后缘的厚度进行了调整,所述仿生叶片的后缘厚度不小于2mm,满足所述仿生离心风轮制造工艺要求。
作为优选,所述轮盘位于出风端端点的切线为出口切线,所述出口切线与水平方向的夹角为θ,所述轮盘的内径为Dr,所述轮盘的外径为Dh,所述轮盘的高度为H,2H/(Dh-Dr) ≤tanθ,通过这样设置,有利于所述仿生离心风轮在***内部高效做功,且多个所述仿生离心风轮并联工作时,所述仿生离心风轮斜向出风,减少相邻所述仿生离心风轮之间的相互影响。
作为优选,所述轮盘背离所述轮盖的底壁上设有至少两个周向加强筋及多个径向加强筋,所述周向加强筋沿径向方向间隔设置,所述径向加强筋沿周向间隔设置,且所述周向加强筋与所述径向加强筋相互连接,所述周向加强筋的外径均小于所述轮盘的外径,且直径最大的周向加强筋上设有若干平衡片,通过这样设置,所述周向加强筋及所述径向加强筋不仅可以有效的提高所述轮盘的强度,而且所述径向加强筋随着所述仿生离心风轮转动时可以带动周围气流流动,从而产生散热效果,对电机转子起到降温效果,所述周向加强筋设置在所述轮盘背离所述轮盖的底壁上,即设置在所述轮盘的非工作面上,相比设置在所述轮盘的外侧,还提高了所述周向加强筋高度的可调节范围,节省所述仿生离心风轮安装空间,有利于客户空间的有效利用,降低安装成本,并且降低所述仿生离心风轮的用料,节省原材料成本,降低生产成本,并且避免了所述平衡片对气流的阻碍而产生的局部涡流,进一步提高气动效率,降低噪声。
作为优选,所述仿生叶片的数量为N1,所述径向加强筋的数量为N2,N1≤N2≤4×N1,且所述周向加强筋的数量不大于3个,通过这样设置,在保证有效加强所述轮盘结构强度的基础及满足散热的情况下,减少所述径向加强筋及所述周向加强筋的生产用料,降低生产成本。
作为优选,所述仿生叶片的叶顶与所述轮盖之间设有圆角结构,所述仿生叶片的叶根与所述轮盘之间设有圆角结构,通过这样设置,一方面,所述圆角结构进一步增强所述仿生叶片与所述轮盖及所述轮盘连接处的强度,削弱所述轮盘在注塑后降温阶段的变形,另一方面,所述圆角结构能减少气流流经此处所产生的的尖峰噪声,进一步降低噪声,使得所述仿生离心风轮运转时的音质更好。
作为优选,所述圆角结构的曲率半径为r,所述仿生离心风轮的外径为Ds,0.005×Ds≤ r≤0.035×Ds,通过这样设置,保证所述圆角结构起到增加强度作用的情况下,避免占用所述仿生离心风轮过多的流道面积,从而避免对所述仿生离心风轮的效率造成影响;若r<0.005×Ds,虽然所述圆角结构占用所述仿生离心风轮的流道面积小,但是所述圆角结构增加强度的效果不佳;若r>0.005×Ds,虽然所述圆角结构能有效增加所述仿生离心风轮结构强度,但是所述圆角结构太大占用所述仿生离心风轮过多的流道面积,降低所述仿生离心风轮的效率。
作为优选,所述轮盘的型线为直线或向流道凸出的弧线,通过这样设置,减小所述仿生叶片的整体高度,从而提高所述仿生叶片的强度及刚度,避免所述仿生叶片的叶高多大造成变形甚至破裂。
作为优选,所述圆角结构的截面型线包括圆弧或样条曲线。
本发明的目的之二在于提供一种离心风机,包括电机及上述的所述仿生离心风轮,所述轮盘背离所述轮盖的底壁上设有多个铜套,多个所述铜套沿所述轮盘的周向间隔设置,所述铜套沿轴向依次包括上环、中环及下环,所述上环与所述下环的外径相等且大于所述中环的外径,所述上环、所述中环及所述下环的外壁均设有多个沿周向间隔设置的凸起,所述铜套与所述轮盘一体成型,所述电机穿设于所述轮盘内,所述电机与所述铜套螺纹连接,通过这样设置,所述凸起结构增加所述铜套与所述轮盘的接触面积,增强所述铜套与所述轮盘的附着力,并且所述中环的外径小于所述上环及所述下环的外径,避免所述铜套从所述轮盘上脱离,增强所述铜套与所述轮盘的结合力。
作为优选,所述轮盘朝向所述轮盖的顶壁相切于所述电机的转子外壳,通过这样设置,可以有效减少气流从所述电机的转子外壳流向所述轮盘顶壁时由于冲击等造成的分离损失。
相对于现有技术,本发明取得了有益的技术效果:
本发明所述仿生叶片由所述第一鸮翼型叶型、所述海鸥翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型拟合而成,所述仿生叶片的厚度从前缘至后缘先增大后减小,且所述仿生叶片的厚度最大处位于所述仿生叶片沿弦长从前缘至后缘方向20%-50%的弦长处,经试验可知,可以提高所述仿生离心风轮的效率、降低所述仿生离心风轮的噪声及保证所述仿生离心风轮的气动性能,并且所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的前缘厚度均大于所述海鸥翼型叶型的前缘厚度,所述仿生叶片的叶型可以在保证所述仿生离心风轮性能的基础上,将更多的材料分布在所述仿生叶片前缘与所述轮盖及所述轮盘的连接处,从而提高所述仿生叶片前缘与轮盖及轮盘连接处的强度并降低应力集中,增强所述仿生离心风轮的整体强度,避免出现裂纹甚至断裂的情况,保证所述仿生离心风轮的正常运行。
附图说明
图1是本发明实施例仿生离心风轮的平面示意图;
图2是本发明实施例仿生离心风轮的轴测示意图;
图3是本发明实施例在图1中D-D的剖面示意图;
图4是本发明实施例仿生叶片在图1中E-E的断面示意图;
图5是本发明实施例铜套的示意图;
图6是本发明实施例离心风机的平面简易示意图。
其中,各附图标记所指代的技术特征如下:
1、轮盖;2、轮盘;3、仿生叶片;4、电机;5、周向加强筋;6、径向加强筋;7、平衡片;8、铜套;9、圆角结构;31、第一鸮翼型叶型;32、海鸥翼型叶型;33、第二鸮翼型叶型; 34、前缘;35、后缘;36、弦长;81、上环;82、中环;83、下环;84、凸起。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明,但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
参考图1-6,本实施例公开了一种高效低噪且高强度的仿生离心风轮,包括轮盖1、轮盘2及多个仿生叶片3,所述仿生叶片3的叶顶与所述轮盖1连接,所述仿生叶片3的叶根与所述轮盘2连接,多个所述仿生叶片3沿所述轮盘2的周向间隔设置,所述仿生叶片3 的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型31、海鸥翼型叶型32及第二鸮翼型叶型33,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33前缘的压力面型线弯度较大,中部和后缘的压力面型线弯比较平滑;所述海鸥翼型叶型32中部的压力面型线弯度较大,前缘及后缘压力面型线比较平滑,所述仿生叶片3的厚度从前缘34至后缘35先增大后减小,且所述仿生叶片3的厚度最大处位于所述仿生叶片3沿弦长36从前缘34至后缘35方向 20%-50%的弦长36处,所述仿生叶片3的弦长36指的是所述仿生叶片3前缘34与后缘35 连成的直线,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的前缘34厚度大于所述海鸥翼型叶型32的前缘34厚度。
本发明所述仿生叶片3由所述第一鸮翼型叶型31、所述海鸥翼型叶型32及所述第二鸮翼型叶型33拟合而成,所述仿生叶片3的厚度从前缘34至后缘35先增大后减小,且所述仿生叶片3的厚度最大处位于所述仿生叶片3沿弦长36从前缘34至后缘35方向20%-50%的弦长36处,经试验可知,可以提高仿生离心风轮的效率、降低仿生离心风轮的噪声及保证仿生离心风轮的气动性能,并且所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的前缘34厚度均大于所述海鸥翼型叶型32的前缘34厚度,所述仿生叶片3的叶型可以在保证仿生离心风轮性能的基础上,将更多的材料分布在所述仿生叶片3前缘34与所述轮盖1及所述轮盘2的连接处,从而提高所述仿生叶片3前缘34与轮盖1及轮盘2连接处的强度并降低应力集中,增强仿生离心风轮的整体强度,避免出现裂纹甚至断裂的情况,保证仿生离心风轮的正常运行。
进一步的,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33沿弦长36从前缘34至后缘35方向20%-30%的弦长36处,在所述轮盖1及所述轮盘2附近的位置处,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33可以有效减少流道内涡流的产生和发展,并且降低所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33前缘34的压力动脉,从而可降低所述仿生离心风轮的噪声,且所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33靠近前缘34处的厚度较厚,即增大了所述仿生叶片3前缘34与轮盖1及轮盘2连接处的接缝面积,提高所述仿生叶片3 前缘34与所述轮盖1及所述轮盘2连接处的强度并降低应力集中,其中,从下表应力测试数据表可得知,其中,所述仿生叶片3前缘34与所述轮盖1连接处等效应力降幅22.9%,所述仿生叶片3前缘34与所述轮盘2连接处等效应力降幅29.3%,从而提高所述仿生离心风轮的整体结构强度,减少所述仿生叶片3变形。
表1叶片前缘与轮盖及轮盘应力测试数据表
叶片前缘与轮盖间应力 | 叶片前缘与轮盘间应力 | |
常规叶片 | 157MPa | 109MPa |
仿生叶片 | 121MPa | 77MPa |
应力降幅 | 22.90% | 29.30% |
具体的,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33沿弦长36从前缘34至后缘35方向25%的弦长36处,经试验得知,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的厚度最大处设置在所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33沿弦长36从前缘34至后缘35方向25%的弦长36处时,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的降噪效果最佳。
进一步的,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的最大厚度尺寸为W1,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的弦长36为L,0.05×L≤W1≤0.1×L,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的靠近前缘34部分比较圆钝,可以适用于多种工况。
进一步的,所述海鸥翼型叶型32的厚度最大处位于所述海鸥翼型叶型32沿弦长36从前缘34至后缘35方向30%-50%的弦长36处,在仿生离心风轮的流道中间,所述海鸥翼型叶型32升力大,由于在所述海鸥翼型叶型32的吸力面不会产生流动分离,且不会产生涡流,从而可以提高仿生离心风轮效率,由于所述仿生叶片3沿轴向的中部对强度要求不高,所述海鸥翼型叶型32靠近中部且偏向前缘34处的厚度相对所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33较薄,可以使仿生离心风轮的气动性能保持在较高的水平。
具体的,所述海鸥翼型叶型32的厚度最大处位于所述海鸥翼型叶型32沿弦长36从前缘34至后缘35方向40%的弦长36处,经试验可知,所述海鸥翼型叶型32的厚度最大处设置在所述海鸥翼型叶型32沿弦长36从前缘34至后缘35方向40%的弦长36处时,所述海鸥翼型叶型32的提效效果最佳,因此可最大限度的发挥仿生离心风轮的气动性能。
进一步的,所述第一鸮翼型叶型31及所述第二鸮翼型叶型33的叶高均占所述仿生叶片3叶高的30%-40%,所述海鸥翼型叶型32的叶高占所述仿生叶片3叶高的20%-30%。
进一步的,所述仿生叶片3的后缘35型线呈“C”型,不仅可以进一步增强所述仿生离心风轮的整体结构强度,而且可以减小所述仿生叶片3后缘35的变形,避免所述仿生离心风轮在高速运转时由于所述仿生叶片3的变形而影响所述仿生离心风轮的气动性能,由于所述仿生叶片3出口半径不一致,还可以避免噪声的叠加,进一步降低噪声。
进一步的,所述仿生叶片3的后缘35厚度不小于2mm,对所述第一鸮翼型叶型31、所述海鸥翼型叶型32及所述第二鸮翼型叶型33后缘35的厚度进行了调整,所述仿生叶片 3的后缘35厚度不小于2mm,满足仿生离心风轮制造工艺要求。
进一步的,所述轮盘2位于出风端端点的切线为出口切线,所述轮盖1背离所述轮盘2 的一端为进风端,所述轮盖1与所述轮盘2外侧之间的间距为出风端,所述出口切线与水平方向的夹角为θ,所述轮盖1的外径为Ds,所述轮盘2的内径为Dr,所述轮盘2的外径为Dh,所述轮盘2的高度为H,Dh≤Ds,2H/(Dh-Dr)≤tanθ,有利于所述仿生离心风轮在***内部高效做功,常规离心风轮气流水平流出,受到***壁面的阻碍影响,相比单风机风洞测试结果,在***中测试风量降低10%,效率降低12%,本实施例仿生离心风轮斜向出风,在同一***中相比常规离心风轮风量至少增大3%,效率至少提高4%,且多个所述仿生离心风轮并联工作时,减少相邻所述仿生离心风轮之间的相互影响。
进一步的,所述轮盘2的型线为直线或向流道凸出的弧线,减小所述仿生叶片3的整体高度,从而提高所述仿生叶片3的强度及刚度,避免所述仿生叶片3的叶高过大造成变形甚至破裂。
进一步的,所述轮盘2背离所述轮盖1的底壁上设有至少两个周向加强筋5及多个径向加强筋6,所述周向加强筋5沿径向方向间隔设置,所述径向加强筋6沿周向间隔设置,且所述周向加强筋5与所述径向加强筋6相互连接,所述周向加强筋5的外径均小于所述轮盘2的外径,且直径最大的周向加强筋5上设有若干平衡片7,所述周向加强筋5及所述径向加强筋6不仅可以有效的提高所述轮盘2的强度,而且所述径向加强筋6随着仿生离心风轮转动时可以带动周围气流流动,从而产生散热效果,对电机4转子起到降温效果,所述周向加强筋5设置在所述轮盘2背离所述轮盖1的底壁上,即设置在所述轮盘2的非工作面上,相比设置在所述轮盘2的外侧,还提高了所述周向加强筋5高度的可调节范围,节省仿生离心风轮安装空间,有利于客户空间有效利用,降低安装成本,并且降低仿生离心风轮的用料,节省原材料成本,降低生产成本,并且避免了所述平衡片7对气流的阻碍而产生的局部涡流,进一步提高气动效率,降低噪声。
进一步的,所述仿生叶片3的数量为N1,所述径向加强筋6的数量为N2,N1≤N2≤ 4×N1,且所述周向加强筋5的数量不大于3个,在保证有效加强所述轮盘2结构强度的基础及满足散热的情况下,减少所述径向加强筋6及所述周向加强筋5的生产用料,降低生产成本。
进一步的,所述仿生叶片3的叶顶与所述轮盖1之间设有圆角结构9,所述仿生叶片3 的叶根与所述轮盘2之间设有圆角结构9,一方面,所述圆角结构9进一步增强所述仿生叶片3与所述轮盖1及所述轮盘2连接处的强度,削弱所述轮盘2在注塑后降温阶段的变形,另一方面,所述圆角结构9能减少气流流经此处所产生的的尖峰噪声,进一步降低噪声,使得仿生离心风轮运转时的音质更好。
具体的,所述圆角结构9的曲率半径为r,所述仿生离心风轮的外径为Ds,0.005×Ds≤ r≤0.035×Ds,保证所述圆角结构9起到增加强度作用的情况下,避免占用仿生离心风轮过多的流道面积,从而避免对仿生离心风轮的效率造成影响;若r<0.005×Ds,虽然所述圆角结构9占用仿生离心风轮的流道面积小,但是所述圆角结构9增加强度的效果不佳;若r>0.005×Ds,虽然所述圆角结构9能有效增加仿生离心风轮结构强度,但是所述圆角结构9太大占用仿生离心风轮过多的流道面积,降低仿生离心风轮的效率。
进一步的,所述圆角结构9的截面型线包括圆弧或样条曲线。
本实施例还公开了一种离心风机,包括电机4及上述的仿生离心风轮,所述轮盘2背离所述轮盖1的底壁上设有多个铜套8,多个所述铜套8沿所述轮盘2的周向间隔设置,所述铜套8沿轴向依次包括上环81、中环82及下环83,所述上环81与所述下环83的外径相等且大于所述中环82的外径,所述铜套8形成“王”字结构,所述上环81、所述中环 82及所述下环83的外壁均设有多个沿周向间隔设置的凸起84,所述铜套8与所述轮盘2 一体注塑成型,所述电机4穿设于所述轮盘2内,所述电机4与所述铜套8螺纹连接,所述凸起84结构增加所述铜套8与所述轮盘2的接触面积,增强所述铜套8与所述轮盘2的附着力,并且所述中环82的外径小于所述上环81及所述下环83的外径,避免所述铜套8 从所述轮盘2上脱离,增强所述铜套8与所述轮盘2的结合力。
进一步的,所述轮盘2朝向所述轮盖1的顶壁相切于所述电机4的转子外壳,可以有效减少气流从所述电机4的转子外壳流向所述轮盘2顶壁时由于冲击等造成的分离损失。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种高效低噪且高强度的仿生离心风轮,包括轮盖(1)、轮盘(2)及多个仿生叶片(3),所述仿生叶片(3)的叶顶与所述轮盖(1)连接,所述仿生叶片(3)的叶根与所述轮盘(2)连接,多个所述仿生叶片(3)沿所述轮盘(2)的周向间隔设置;
其特征在于,所述仿生叶片(3)的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型(31)、海鸥翼型叶型(32)及第二鸮翼型叶型(33),所述仿生叶片(3)的厚度从前缘(34)至后缘(35)先增大后减小,所述第一鸮翼型叶型(31)及所述第二鸮翼型叶型(33)的前缘(34)厚度均大于所述海鸥翼型叶型(32)的前缘(34)厚度;
所述第一鸮翼型叶型(31)及所述第二鸮翼型叶型(33)的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型(31)及所述第二鸮翼型叶型(33)沿弦长(36)从前缘(34)至后缘(35)方向20%-30%的弦长(36)处;
所述海鸥翼型叶型(32)的厚度最大处位于所述海鸥翼型叶型(32)沿弦长(36)从前缘(34)至后缘(35)方向30%-50%的弦长(36)处;
所述轮盘(2)位于出风端端点处的切线为出口切线,所述出口切线与水平方向的夹角为,所述轮盘(2)的内径为Dr,所述轮盘(2)的外径为Dh,所述轮盘(2)的高度为H,2H/(Dh-Dr)/>。
2.根据权利要求1所述的仿生离心风轮,其特征在于,所述仿生叶片(3)的后缘(35)型线呈“C”型。
3.根据权利要求1所述的仿生离心风轮,其特征在于,所述仿生叶片(3)的后缘(35)厚度不小于2mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的仿生离心风轮,其特征在于,所述轮盘(2)背离所述轮盖(1)的底壁上设有至少两个周向加强筋(5)及多个径向加强筋(6),所述周向加强筋(5)沿径向方向间隔设置,所述径向加强筋(6)沿周向间隔设置,且所述周向加强筋(5)与所述径向加强筋(6)相互连接,所述周向加强筋(5)的外径均小于所述轮盘(2)的外径,且直径最大的周向加强筋(5)上设有若干平衡片(7)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的仿生离心风轮,其特征在于,所述仿生叶片(3)的叶顶与所述轮盖(1)之间设有圆角结构(9),所述仿生叶片(3)的叶根与所述轮盘(2)之间设有圆角结构(9)。
6.一种离心风机,其特征在于,包括电机(4)及权利要求1-5任一项所述的仿生离心风轮,所述轮盘(2)背离所述轮盖(1)的底壁上设有多个铜套(8),多个所述铜套(8)沿所述轮盘(2)的周向间隔设置,所述铜套(8)沿轴向依次包括上环(81)、中环(82)及下环(83),所述上环(81)与所述下环(83)的外径相等且大于所述中环(82)的外径,所述上环(81)、所述中环(82)及所述下环(83)的外壁均设有多个沿周向间隔设置的凸起(84),所述铜套(8)与所述轮盘(2)一体成型,所述电机(4)穿设于所述轮盘(2)内,所述电机(4)与所述铜套(8)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的离心风机,其特征在于,所述轮盘(2)朝向所述轮盖(1)的顶壁相切于所述电机(4)的转子外壳。
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