本實用新型涉及過程流體機械設備領域,特別涉及擴壓器。
背景技術:
在工業(yè)生產中,很多生產過程處理的物料為流程性物料,例如氣體、液體、粉體等等,過程機械指的就是以課中流程性物料為主要處理對象,完成各種生產過程的工業(yè)。
離心壓縮機是一種常見的過程流體機械,一般而言離心壓縮機葉輪出口的氣流絕對速度一般為200-300m/s。高能頭的葉輪的氣流速度可達到500m/s以上。這部分動能占葉輪給氣體的總能頭的相當大的比例。例如,徑向直葉片型葉輪占50%,水泵型火壓縮機型葉輪也占25%-40%.所以,這部分動能必須有效地轉換為靜壓能,這就是擴壓器的任務。
擴壓器的主要作用就是使從葉輪出來的具有較大動能的氣流減速,把高速的氣體動能有效地轉化為動能,從而提高了氣體的壓力,供后續(xù)的設備使用。現(xiàn)有技術中,公告號為“CN 101629584A”的發(fā)明專利公開了一種拋物線型葉片式擴壓器,其通過將葉片設置成拋物線的形狀,從而起到了提高壓力的作用,但是通過這樣的設置,發(fā)現(xiàn)葉片在旋轉的過程中,其轉動力和扭矩集中于靠近擴壓器中心的位置,在擴壓器使用的過程中,造成的噪音和壓力很大,氣壓的一部分動能損耗轉化在噪音和對轉軸的壓力上,造成擴壓器的效率變低。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種效率較高的擴壓器。
本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種擴壓器,包括圓環(huán)形底板和設置在圓環(huán)形底板的端面上的葉片,所述葉片繞圓環(huán)形底板的中心呈圓周分布,所述葉片在圓環(huán)形底板上呈弧形設置,所述葉片包括外圓弧面和內圓弧面,所述外圓弧面的曲率小于內圓弧面,所述外圓弧面和內圓弧面在葉片的兩端形成有過度圓角。
通過采用上述技術方案,葉片呈弧形設置,其弧形的結構和光滑過度的表面,在獲得最大的風阻的過程中,能夠使風順利的經過葉片,避免風在葉片上產生停留,減少空氣的動能發(fā)生損耗,提高擴壓器的效率,在擴壓器轉動的過程中,由于葉片的彎曲方向與擴壓器的轉動方向相同,所以高速的風從呈兩片葉片之間的位置向擴壓器內流動,兩片葉片之間的間距向內是逐漸變小的,所以擴壓器起到了增加空氣壓強的作用,同時葉片的中心位置即最重要的受力點,通過曲率不同的外圓弧面和內圓弧面,使得葉片的中心位置加厚,從而加強了葉片在轉動過程中的結構強度,起到了避免葉片發(fā)生斷裂的問題;同時葉片的兩端設置有過度圓角,從而避免擴壓器在轉動的過程中,由于葉片的兩端較為尖銳,導致高速在空氣在葉片的兩端發(fā)生尖嘯和高壓的風壓將葉片較薄的兩端刮斷的問題。
作為優(yōu)選,所述過度圓角的曲率為0.5-0.7mm。
通過采用上述技術方案,過度圓角的曲率小于0.5mm時,將會導致該位置的結構強度較低,容易發(fā)生破損;過度圓角的曲率大于0.7mm時,葉片兩端的風阻較大,將會導致擴壓器使用過程中的動能的損耗較大,降低擴壓器的使用效率。
作為優(yōu)選,所述圓環(huán)形底板的中心形成有中心孔,所述中心孔的側壁向設置有葉片的端面設置有傾角,所述傾角的角度為10度,所述傾角的深度為0.5mm。
通過采用上述技術方案,弧形葉片的設置,圓環(huán)形底座的受力將會集中在圓環(huán)形底板的中間位置,由于每片弧形葉片的尺寸和形狀都不一致,所以圓環(huán)形底座將會產生動不平衡的問題,在圓環(huán)形底座轉動的過程中,圓環(huán)形底座將會在中心孔位置發(fā)生振動,振動將會導致圓環(huán)形底座的中心位置的受力加劇,中心孔的側壁與圓環(huán)形底板端面之間的位置將會由于振動而發(fā)生斷裂,通過設置有傾角,在一定程度上,減少了中心孔的孔壁與中心軸之間受力集中的位置,增強了該位置的結構強度;同時傾角的角度為10度,在最大程度上減少了該位置與軸之間的接觸。
作為優(yōu)選,所述圓環(huán)形底板相對于葉片的另一端面設置有平衡孔。
通過采用上述技術方案,當擴壓器在轉動過程中,葉片的重量稍有不同,導致擴壓器在轉動過程中產生動不平衡,通過在圓環(huán)形底板上設置有平衡孔,平衡孔起到了消減該位置的重量的作用,從而起到了平衡由于葉片重量,使得葉片在轉動過程中,圓環(huán)形底板的每個位置的受力都相同,避免擴壓器動不平衡的問題,提高擴壓器的效率。
作為優(yōu)選,所述葉片的數(shù)量為16片。
作為優(yōu)選,所述葉片上的過度圓角靠近外部的曲率為0.6mm,所述葉片靠近內部的曲率為0.55mm。
通過采用上述技術方案,由于葉片靠外一側的風速較高,所以采用曲率較大的過度圓角,加強該位置的結構強度,避免該位置在轉動過程中發(fā)生斷裂的問題;同時由于葉片靠內一側的氣壓較大且風速較低,所以采用曲率較小的葉片,提高該位置的風速,提高擴壓器增大氣壓的效率。
作為優(yōu)選,所述葉片一端距離中心孔的側壁的距離為10mm,所述葉片另一端距離圓環(huán)形底板的外圈之間的距離為24mm。
通過采用上述技術方案,葉片設置在靠近中心孔的位置而遠離圓環(huán)形底板的圓周側面,避免擴壓器整體的受力過大,遠離圓環(huán)形底板圓周側面的葉片,相對的減少了吸入的風量,降低了擴壓器的受力量,從而避免了擴壓器發(fā)生斷裂的問題。
作為優(yōu)選,所述葉片與圓環(huán)形底板之間設置有結構加強角。
通過采用上述技術方案,加強角起到了提高葉片結構強度的作用,避免葉片受力后,向兩側發(fā)生彎曲和傾斜的情況。
作為優(yōu)選,所述圓環(huán)形底板在結構加強角位置沿自身軸向向下凹陷形成有供葉片卡嵌的卡嵌槽,所述卡嵌槽的中心設置有卡槽,所述葉片的底部設置有與卡槽配合的卡塊。
通過采用上述技術方案,通過設置有卡嵌槽,卡嵌槽與兩側的結構加強角相互配合,方便葉片進行定位和加工,同時在卡嵌槽的中心設置有卡槽,通過將卡塊卡嵌入卡槽內,避免葉片在焊接前,發(fā)生竄動的發(fā)生,使葉片在焊接前,通過卡塊與卡槽之間的過盈配合,使葉片很好的固定在卡嵌槽內。
作為優(yōu)選,所述葉片上套設有陶瓷襯套。
通過采用上述技術方案,陶瓷襯套套設在葉片上,增強了葉片的耐磨性能,避免葉片表面發(fā)生磨損的情況,同時通過設置有陶瓷襯套,提高了葉片的結構強度,避免在使用過程中,葉片發(fā)生斷裂的問題。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:葉片呈弧形設置,其弧形的結構和光滑過度的表面,在獲得最大的風阻的過程中,能夠使風順利的經過葉片,避免風在葉片上產生停留,減少空氣的動能發(fā)生損耗,提高擴壓器的效率。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是圖1所示A部放大示意圖;
圖3是本實用新型的俯視圖;
圖4是實施例1的葉片的剖面示意圖;
圖5是實施例2的葉片的剖面示意圖。
圖中,1、圓環(huán)形底板;2、葉片;21、外圓弧面;22、內圓弧面;23、過度圓角;3、中心孔;31、傾角;32、平衡孔;4、結構加強角;41、卡嵌槽;42、卡槽;43、卡塊;44、陶瓷襯套。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
實施例1:如圖1所示,一種擴壓器,包括圓環(huán)底板,圓環(huán)底板的中心位置為中心孔3,當擴壓器在安裝后,中心孔3與葉輪或者軸配合,中心孔3的大小為270-280mm,本實用新型中優(yōu)選為274mm,在中心孔3與圓環(huán)底板連接的兩側分別設置有倒角,一側為傾角31,圓環(huán)底板的一端面設置有葉片2,傾倒設置在具有葉片2的端面上,傾角31的角度為10度,傾角31的深度為0.5-0.7mm,本實用新型中傾角31的角度優(yōu)選為0.5mm,另一側倒角的角度為45度,深度為0.2mm,起到了去毛刺和方便安裝的作用。
如圖3所示,葉片2繞圓環(huán)形底板1的中心呈均勻圓周分布,且葉片2的數(shù)量為16片,葉片2的彎曲方向與擴壓器的旋轉方向相同,葉片2整體呈弧形,且豎直設置在環(huán)形底板上,葉片2包括外圓弧面21和內圓弧面22,外圓弧面21的曲率小于內圓弧面22,外圓弧面21的曲率半徑為275mm,內圓弧面22的曲率半徑為360mm,內圓弧面22的圓心相比于外圓弧面21的圓形靠近中心孔3,在葉片2上還可套設有陶瓷襯套44,陶瓷襯套44由陶瓷制成,陶瓷襯套44的中心開設有形狀與葉片2一致的孔,方便陶瓷襯套44套設在葉片2上。
如圖1和圖2所示,外圓弧面21和內圓弧面22在葉片2的兩端形成有過度圓角23,過度圓角23的曲率為0.5-0.7mm,葉片2上的過度圓角23靠近外部的曲率為0.6mm,葉片2靠近內部的曲率為0.55mm,葉片2一端距離中心孔3的側壁的距離為10mm,所述葉片2另一端距離圓環(huán)形底板1的外圈之間的距離為24mm,葉片2與圓環(huán)形底板1之間設置有結構加強角4,結構加強角4為沿葉片2向下延伸的弧形。
如圖4所示,在圓環(huán)形底板1的底部設置有平衡孔32,平衡孔32的位置由擴壓器轉動時的動平衡量決定,本實用新型中,平衡孔32設置在圓環(huán)形底板1不設置有葉片2的一面,深度為10.5mm,平衡孔32位于任一葉片2中心的正下方。
實施例1中,如圖4所示,葉片2是通過銑削加工與圓環(huán)形底板一體成型的。
實施例2:如圖5所示,圓環(huán)形底板1在結構加強角4位置沿自身軸向向下凹陷形成有供葉片2卡嵌的卡嵌槽41,卡嵌槽41的中心設置有圓形的卡槽42,葉片2的底部設置有與圓形卡槽42過盈配合的卡塊43。