CN215595987U - 一种吸入式斜流风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种吸入式斜流风扇，包括轮毂和设置在轮毂外侧壁的多个叶片，轮毂为锥形筒，其外部尺寸从进风口到出风口逐渐增大；轮毂的外壁设置有多个凸环，叶片从叶尖到叶根部沿轮毂外侧壁向出风口方向倾斜设置，叶片的叶根部的顶端与轮毂侧壁的上端相平齐，叶片的叶尖子午面轮廓线变化曲率为先增大后减小且与轮毂轮廓线变化曲率相适应。本实用新型结构简单，安装方便，可以有效的提高风扇的抗静压能力，提高风量，保持稳定的换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及装载机技术领域，具体的涉及一种吸入式斜流风扇。
背景技术
在领域中，现有的发动机采用的风扇普便为轴流风扇，此种风扇具有大流量低静压的特点，作业内容包括将稻壳、破碎后的秸杆和树枝等燃料进行堆垛、装车等；由于作业现场粉尘大、飞絮多、屑粉多等特殊作业环境常常采用吸入式作业方式，此时粉尘将在换热器间隙中进行堆积，导致通风阻力急剧增加，此时轴流风扇无法抵抗高阻力环境而导致送风风量减少，影响换热。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题提供一种吸入式斜流风扇。
为达到上述目的本实用新型公开了一种吸入式斜流风扇，其结构特点是包括轮毂和设置在轮毂外侧壁的多个叶片，所述轮毂为锥形筒，其外部尺寸从进风口到出风口逐渐增大；所述轮毂的外壁设置有多个凸环，所述叶片从叶尖到叶根部沿轮毂外侧壁向出风口方向倾斜设置，叶片的叶根部的顶端与轮毂侧壁的上端相平齐，所述叶片的叶尖子午面轮廓线变化曲率为先增大后减小且与轮毂子午面轮廓线变化曲率相适应。
采用上述结构后，通过多个倾斜设置的叶片与轮毂相配合，在气流从进口到出口过程中由于风扇叶轮一直做功，导致气流的动能变大，更多的动能转变为压力能，而增大其流道面积即可将速度变小，将动能转变为压力能，提高风扇的抗静压能力，在轮毂外壁设置的凸环可有效降低在气流流动的后端由于尾缘脱落涡而造成的噪声等现象。
优选的，轮毂的出风口端环外壁间隔设置有多个凸环，轮毂转动时凸环内部可形成旋转小气流，将边界层内部的气流托起，而将湍流边界层转为层流边界层，减少边界层分离涡，继而减少尾缘脱落涡，达到降噪减阻增效的目的。
优选的，出风口正投影方向相邻两叶片之间相互重叠，所述叶片叶根部上端与下端的轴向间距大于两相邻叶片上端叶根部之间的轴向间距。叶轮子午面中，整个流道呈现逐渐增大的过程，因为在气流从进口到出口过程中由于风扇叶轮一直做功，导致气流的动能变大，更多的动能转变为压力能，而增大其流道面积即可将速度变小，将动能转变为压力能，提高风扇的抗静压能力，从而增大风量。
优选的，叶片的叶尖子午面轮廓线变化曲率与轮毂子午面轮廓线变化曲率相适应，所述风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，轮毂子午面轮廓线公式为y=0.0012x2+0.7482x+70，曲率变为都是先增大后减小的过程，防止气流流动过程中，由于曲率变化不一致而造成涡流。
优选的，叶轮前缘部分从叶尖到叶根部逐渐往出风方向倾斜，所述风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，叶尖子午面轮廓线公式为y=0.0505x2+2.6484x+202，该轮廓线仿生飞鸽滑翔时其翅膀的弯掠曲线，当前缘轮廓线与该方程一致时，其噪声达到最优。
优选的，所述叶片前缘叶尖与叶根部轴线距离L为59mm，所述叶片前缘叶尖到叶根部的侧边呈内凹的弧线形，通过实验发现，当距离为59mm时，风量达到最大。
优选的，叶片前缘叶尖与轮毂转轴所在的平面相对于叶片后缘叶尾与轮毂转轴所在的平面之间的夹角α取值范围为70°~80°，最优为各叶片的上述夹角均为80°，各个叶片的每一截面中心角可在70°~80°范围取值，最优为各截面均为80°，增大中心角使得叶片较为宽大，可增加叶轮的做功面积。
综上所述，本实用新型的有益效果在于： 通过轮毂采用锥形筒结构且轮毂的轮廓线仿生翠鸟嘴部而进行修改而成，该轮廓线具有高速减阻效果，可有效降低边界层分离和降低噪声； 通过多个倾斜设置的叶片与轮毂相配合，在气流从进口到出口过程中由于风扇叶轮一直做功，导致气流的动能变大，更多的动能转变为压力能，而增大其流道面积即可将速度变小，将动能转变为压力能，提高风扇的抗静压能力，从而提高风量，在轮毂外壁设置的凸环可有效降低在气流流动的后端由于尾缘脱落涡而造成的噪声等现象。本实用新型结构简单，安装方便，可以有效的提高风扇的抗静压能力，提高风量，保持稳定的换热效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的主视结构示意图；
图3为本实用新型的后视结构示意图；
图4为本实用新型的左视结构示意图。
图中：1、轮毂；2、叶片；3、进风口；4、出风口；5、凸环；6、叶尖；7、叶根部；8、叶尖子午面轮廓线；9、轮毂子午面轮廓线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语 “多个”的含义是两个或两个以上，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文是结合附图对本实用新型的优选的实施例说明。
如图1所示，本实用新型包括轮毂1和设置在轮毂1外侧壁的多个叶片2，该轮毂1为锥形筒且其外部尺寸从进风口3到出风口4逐渐增大，设计时，轮毂的轮廓线仿生翠鸟嘴部而进行修改而成，该轮廓线具有高速减阻效果，有效降低边界层分离，起到降低噪声的作用。在轮毂1的出风口4端环外壁间隔设置有多个凸环5，制作时，凸环5的数量最优为10个,该凸环5可有效降低在气流流动的后端由于尾缘脱落涡而造成的噪声等现象，当轮毂1转动时，该凸环5内部可形成旋转小气流，将边界层内部的气流托起，使湍流边界层转为层流边界层，减少边界层分离涡，进而减少尾缘脱落涡，达到降噪减阻增效的目的。
如图1和图4所示，本实用新型的一种优选的实施例中，叶片2从叶尖6到叶根部7沿轮毂1外侧壁向出风口4方向倾斜设置，叶片2的叶根部7的顶端与轮毂1侧壁出风口4的一端相平齐，设计时，叶轮前缘部分从叶尖6到叶根部7分逐渐往出风方向倾斜，风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，叶尖子午面轮廓线8公式为y=0.0505x2+2.6484x+202，该轮廓线仿生飞鸽滑翔时其翅膀的弯掠曲线，当前缘轮廓线与该方程一致时，其噪声达到最优。该叶片2的叶尖子午面轮廓线8变化曲率为先增大后减小且与轮毂子午面轮廓线9变化曲率相适应，风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，轮毂子午面轮廓线9公式为y=0.0012x2+0.7482x+70，曲率变都是先增大后减小的过程，可防止气流流动过程中，由于曲率变化不一致而造成涡流。
如图3和图4所示，本实用新型的另一种优选的实施例中，叶片2前缘叶尖6与叶根部7轴线距离L为59mm，制作时，该叶片2前缘叶尖6到叶根部7的侧边呈内凹的弧线形，通过叶片2前缘叶尖6与叶根部7轴线距离的实验发现如表1所示，当距离为59mm时，风量达到最大。
| 距离mm | 风量m³/h |
| 57 | 10020 |
| 58 | 10120 |
| 59 | 10560 |
| 60 | 10430 |
| 61 | 10200 |
表1
如图1和图2所示，本实用新型的一种具体实施方式，出风口4正投影方向相邻两叶片2之间相互重叠，设计时，该叶片2叶根部7上端与下端的轴向间距大于两相邻叶片2上端叶根部7之间的轴向间距，叶片2的相互重叠设计，能增加对流体做功的面积，可以抵抗更高的外界静压，该叶片2前缘叶尖6与轮毂1转轴所在的平面相对于叶片2后缘叶尾与轮毂1转轴所在的平面之间的夹角α取值范围为70°~80°，最优为各叶片2的上述夹角均为80°，通过增大中心角使得叶片2较为宽大，可增加叶轮的做功面积，制作时，因为斜流风扇做功特点是中风量中静压，因此为了达到中静压的目的，叶片2之间相互重叠，增加了对流体做功的面积，可以抵抗更高的外界静压；同时叶片2相互重叠设计，会导致流体通流面积减小，使得气流稍有减少，因此可通过提高转速来弥补这部分的流体损失。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种吸入式斜流风扇，其特征在于：包括轮毂（1）和设置在轮毂（1）外侧壁的多个叶片（2），所述轮毂（1）为锥形筒，其外部尺寸从进风口（3）到出风口（4）逐渐增大；所述轮毂（1）的外壁设置有凸环（5），所述叶片（2）从叶尖（6）到叶根部（7）沿轮毂（1）外侧壁向出风口（4）方向倾斜设置，叶片（2）的叶根部（7）顶端与轮毂（1）侧壁的上端相平齐，所述叶片（2）的叶尖子午面轮廓线（8）变化曲率为先增大后减小且与轮毂子午面轮廓线（9）的变化曲率相适应。
2.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述轮毂（1）的出风口（4）端环外壁间隔设置有多个凸环（5）。
3.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述出风口（4）正投影方向相邻两叶片（2）之间相互重叠，所述叶片（2）叶根部（7）上端与下端的轴向间距大于两相邻叶片（2）上端叶根部（7）之间的轴向间距。
4.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述叶片的叶尖子午面轮廓线（8）变化曲率与轮毂子午面轮廓线（9）变化曲率相适应，风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，轮毂子午面轮廓线(9)公式为y=0.0012x2+0.7482x+70。
5.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述叶片（2）前缘部分从叶尖（6）到叶根部（7）逐渐往出风方向倾斜，风扇圆周展开面，x代表有风扇旋转轴垂直的方向，y代表有风扇旋转轴平行的方向，叶尖子午面轮廓线（8）公式为y=0.0505x2+2.6484x+202。
6.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述叶片（2）前缘叶尖（6）与叶根部（7）轴线距离L为59mm，所述叶片（2）前缘叶尖（6）到叶根部（7）的侧边呈内凹的弧线形。
7.如权利要求1所述的吸入式斜流风扇，其特征在于：所述叶片（2）前缘叶尖（6）与轮毂（1）转轴所在的平面相对于叶片（2）后缘叶尾与轮毂（1）转轴所在的平面之间的夹角α取值范围为70°~80°，最优为各叶片（2）的上述夹角均为80°。
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| CN202121946147.1U CN215595987U (zh) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | 一种吸入式斜流风扇 |
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| CN (1) | CN215595987U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115977995A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 叶轮尾缘结构及其设计方法、叶轮、压气机及增压器 |
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2021
- 2021-08-19 CN CN202121946147.1U patent/CN215595987U/zh active Active
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| CN115977995A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 叶轮尾缘结构及其设计方法、叶轮、压气机及增压器 |
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