一種向心式風(fēng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，由于通過(guò)動(dòng)葉片單元做功將四周的氣體引向圓心，通過(guò)靜葉片單元減小流通面積來(lái)對(duì)引入的氣體增壓增速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積適合，適用于需要高壓高速風(fēng)機(jī)的應(yīng)用條件，而且這種結(jié)構(gòu)葉片簡(jiǎn)單、體積小，所以生產(chǎn)成本低、噪聲小。
【專利說(shuō)明】
_種向心式風(fēng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種向心式風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]截止目前為止，現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)的種類已有很多類別，分別實(shí)現(xiàn)不同需求，應(yīng)用于不同的場(chǎng)合?，F(xiàn)如今，中小型離心和軸流風(fēng)機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，研究已經(jīng)日趨成熟，但對(duì)于在高速，高壓條件下運(yùn)行的風(fēng)機(jī)卻少有科研機(jī)構(gòu)研究，尤其是對(duì)于高速，高壓向心式風(fēng)機(jī)的研究更是稀少。
[0003]—方面，該類高壓，高速風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況比較特殊，材質(zhì)要求高，另一方面用戶需求量少，而且用戶對(duì)于該類風(fēng)機(jī)的技術(shù)要求高。這些缺陷限制了對(duì)高速、高壓向心式風(fēng)機(jī)的進(jìn)一步研究和發(fā)展，如何設(shè)計(jì)出實(shí)用的高速高壓風(fēng)機(jī)是目前待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而提出的，目的在于通過(guò)提供一種中小型的向心式風(fēng)機(jī)，應(yīng)用于高速高壓要求的現(xiàn)場(chǎng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種向心式，其特征在于，包括:旋轉(zhuǎn)部，用于引入氣體并增加氣體的壓力能、動(dòng)能，包括動(dòng)葉輪、與動(dòng)力源連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；固定部，用于減小氣體的流動(dòng)面積并排出氣體，包括靜葉輪;其中，動(dòng)葉輪，包括動(dòng)葉輪蓋和至少一個(gè)動(dòng)葉片單元，動(dòng)葉輪蓋呈圓形，一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，動(dòng)葉輪蓋的另一側(cè)為動(dòng)葉輪面，動(dòng)葉片單元，包括多個(gè)動(dòng)葉片，動(dòng)葉片的一端均勻固定設(shè)置在動(dòng)葉輪面的同一個(gè)同心圓的圓周上，動(dòng)葉片與動(dòng)葉輪面的之間的角度大于0°，靜葉輪，包括靜葉輪蓋和至少一個(gè)靜葉片單元，靜葉輪的中心與動(dòng)葉輪的中心共線，靜葉輪蓋呈碗狀，具有側(cè)壁和帶中心孔的底面，底面正對(duì)動(dòng)葉輪面的一側(cè)為靜葉輪面，靜葉輪面與動(dòng)葉片的另一端之間具有第一空隙，底面的另一側(cè)具有出風(fēng)口，與中心孔連通，側(cè)壁弧形，用于引導(dǎo)氣體集中，靜葉片單元，包括多個(gè)靜葉片，靜葉片的一端均勻固定設(shè)置在靜葉輪面的同一個(gè)同心圓的圓周上，靜葉片與靜葉輪面的之間的角度大于0°，靜葉片的另一端與動(dòng)葉輪面之間具有第二空隙，動(dòng)葉片單元之間、動(dòng)葉片單元與靜葉片單元之間、靜葉片單元之間均相互平行，動(dòng)葉片單元的最外圓周直徑大于靜葉片單元的最外圓周直徑，動(dòng)葉片與靜葉片之間有重疊部分。
[0007]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，動(dòng)葉片與動(dòng)葉輪之間的角度、靜葉片與靜葉輪面之間的角度均為90°。
[0008]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，靜葉片單元的數(shù)目與動(dòng)葉片單元的數(shù)目一致。
[0009]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，動(dòng)葉片單元至少為3個(gè)，靜葉片單元至少為3個(gè)。
[0010]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，動(dòng)葉片單元與靜葉片單元相互間隔設(shè)置。
[0011]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，動(dòng)葉片與靜葉片均為長(zhǎng)條形，且兩者的長(zhǎng)度一致。
[0012]本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，還可以具有這樣的特征:其中，動(dòng)葉片以短邊與動(dòng)葉輪面連接，并且動(dòng)葉片的短邊與動(dòng)葉輪面的徑向垂直，靜葉片以短邊與靜葉輪面連接，并且靜葉片的短邊與靜葉輪面的徑向垂直。
[0013]發(fā)明作用與效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)，由于通過(guò)動(dòng)葉片單元做功將四周的氣體引向圓心，通過(guò)靜葉片單元減小流通面積來(lái)對(duì)引入的氣體增壓增速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積適合，適用于需要高壓高速風(fēng)機(jī)的應(yīng)用條件，并且生產(chǎn)成本低、噪聲?。涣硗?，通過(guò)設(shè)計(jì)，本發(fā)明提供的向心式風(fēng)機(jī)的喘振裕度相當(dāng)大，調(diào)節(jié)范圍廣，可與離心透平匹配，設(shè)計(jì)為燃?xì)廨啓C(jī)，應(yīng)用前景十分廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的向心式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為向心風(fēng)機(jī)的整體示意圖，bSa的分解不意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中的向心式風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片單元與靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為動(dòng)葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，B為靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0018]
[0019]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的向心式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為向心風(fēng)機(jī)的整體示意圖，β*α的分解示意圖。
[0020]如圖1所示，向心式風(fēng)機(jī)10包括旋轉(zhuǎn)部11和固定部12。
[0021]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中的向心式風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片單元與靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為動(dòng)葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，B為靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]如圖1、圖2所示，旋轉(zhuǎn)部11包括通過(guò)聯(lián)軸器與動(dòng)力源連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸13、動(dòng)葉輪14。本實(shí)施例中的動(dòng)力源為電機(jī)。
[0023 ] 如圖1、2所示，動(dòng)葉輪14包括動(dòng)葉蓋15和3個(gè)動(dòng)葉片單元16。
[0024]動(dòng)葉蓋15呈圓形，它的一側(cè)通過(guò)固定軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸13固定連接，它的另一側(cè)為動(dòng)葉輪面17。
[0025]如圖2中A所示，動(dòng)葉片單元16包括多個(gè)長(zhǎng)條形動(dòng)葉片18，動(dòng)葉片18的一端短邊均勻固定設(shè)置在動(dòng)葉輪面17的同一個(gè)同心圓的圓周上，并且動(dòng)葉片18的短邊與動(dòng)葉輪面的徑向垂直。
[0026]如圖1、圖2所示，固定部包括靜葉輪19。
[0027]如圖2中B所示，靜葉輪19包括靜葉輪蓋20和3個(gè)靜葉片單元21，靜葉輪19的中心與動(dòng)葉輪14的中心在一條直線上。
[0028]靜葉輪蓋20呈碗狀，具有側(cè)壁22和帶中心孔23的底面。
[0029]底面正對(duì)動(dòng)葉輪面17的一側(cè)為靜葉輪面24，靜葉輪面24與動(dòng)葉片18的另一端短邊之間具有第一空隙27，本實(shí)施例中，第一空隙27以動(dòng)葉片18不碰觸靜葉輪面24為宜，本實(shí)施例中第一空隙27為5mm。
[0030]如圖1所示，底面23的另一側(cè)具有出風(fēng)口 25，與底面的中心孔23連通。
[0031]側(cè)壁22呈弧形，用于引導(dǎo)氣體集中，起到聚攏氣體的作用。
[0032]靜葉片單元21，包括多個(gè)長(zhǎng)條形靜葉片26，靜葉片26的一端短邊均勻固定設(shè)置在靜葉輪面24的同一個(gè)同心圓的圓周上，并且靜葉片26的短邊與靜葉輪面24的徑向垂直，靜葉片26的另一端短邊與動(dòng)葉輪面17之間具有第二空隙28，本實(shí)施例中，第二空隙28以靜葉片26不碰觸動(dòng)葉輪面17為宜，本實(shí)施例中第二空隙28為5_，
[0033]由動(dòng)葉輪面17圓周向圓心的不同同心圓上的3個(gè)動(dòng)葉片單元16依次叫做一級(jí)動(dòng)葉片單元、二級(jí)動(dòng)葉片單元、三級(jí)動(dòng)葉片單元，同樣的，3個(gè)靜葉片單元21依次叫做一級(jí)靜葉片單元、二級(jí)靜葉片單元、三級(jí)靜葉片單元。
[0034]各動(dòng)葉片單元16與各靜葉片單元21之間均相互平行，動(dòng)葉片單元16與靜葉片單元21互相間隔設(shè)置，即與各級(jí)動(dòng)葉片單元16相鄰的為相應(yīng)的各級(jí)靜葉片單元21。
[0035]動(dòng)葉片單元16的最外圓周直徑大于靜葉片單元21的最外圓周直徑:S卩一級(jí)動(dòng)葉片單元所在的圓周的直徑大于一級(jí)靜葉片單元所在的圓周的在直徑，也就是相互間隔設(shè)置形成的一圈圈動(dòng)葉片單元16和靜葉片單元21，一級(jí)動(dòng)葉片單元位于最外一圈。
[0036]動(dòng)葉片18的長(zhǎng)度與靜葉片26的長(zhǎng)度一致。動(dòng)葉片18與靜葉片26之間有重疊部分:即動(dòng)葉輪面17與靜葉輪面24之間的中心距離小于動(dòng)葉片18與靜葉片26在動(dòng)葉輪面17與靜葉輪面24的軸向投影的長(zhǎng)度和，這樣保證各級(jí)動(dòng)葉片單元16與各級(jí)靜葉片單元21之間在上述軸向相互包含。
[0037]實(shí)際應(yīng)用中，動(dòng)葉片單元16與動(dòng)葉輪面17之間的角度范圍需要大于0°，靜葉片單元21與靜葉輪面24的角度范圍也需要大于0°，向心式風(fēng)機(jī)10包括至少一個(gè)動(dòng)葉片單元16和一個(gè)靜葉片單元21，動(dòng)力源還可以為燃?xì)鈾C(jī)。
[0038]使用方法
[0039]在使用中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與風(fēng)機(jī)、電機(jī)連接好后，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在動(dòng)葉輪蓋上的動(dòng)葉片單元也就轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣氣體先流經(jīng)動(dòng)葉，動(dòng)葉做功，增加氣體的壓力能、動(dòng)能，勢(shì)能;再流經(jīng)靜葉，減小流通面積，整體流向?yàn)閺娜~周向軸心流動(dòng)，流通面積逐漸減少，每一級(jí)壓比近似相同，氣體逐漸壓縮，從出風(fēng)口推出去，得到高壓高速的氣體。
[0040]本實(shí)施例作用與效果
[0041]由于一圈圈動(dòng)葉片單元與靜葉片單元相互間隔設(shè)置，動(dòng)葉片提高氣體的動(dòng)能和壓力，靜葉片減小流通面積，提高氣體的壓力和速度，使得氣體可以從動(dòng)葉輪的四周進(jìn)入，向心式流動(dòng)，從靜葉輪的出風(fēng)口排出，所以得到了高壓高速的氣體;又由于具有3個(gè)動(dòng)葉片單元與3個(gè)靜葉片單元，使得流通面積逐漸減小，所以進(jìn)一步提高了氣體的壓力和速度;而且由于動(dòng)葉片與動(dòng)葉輪之間的角度為90°、靜葉片與靜葉輪之間的角度也為90°，同時(shí)動(dòng)葉片與靜葉片的長(zhǎng)度一致，使得本發(fā)明的向心式風(fēng)機(jī)盡可能地使得氣體向中心流動(dòng)，而不是向四周擴(kuò)散，所以相比離心式風(fēng)機(jī)，大大減小了流體的損失，通過(guò)各種優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以能得到更高的壓力和速度;另外，這種動(dòng)葉片與靜葉片交錯(cuò)向心式排布結(jié)構(gòu)，使得該向心式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，中小尺寸的風(fēng)機(jī)就足夠提供高壓高速高流量的氣體，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，對(duì)于冶金、化工行業(yè)高壓比、大流量的特征有很大的適應(yīng)性，并且由于簡(jiǎn)單的緊湊結(jié)構(gòu)就能達(dá)到效果，葉片也相對(duì)較小，所以噪聲也相對(duì)其他類的風(fēng)機(jī)小很多，是一類很有優(yōu)勢(shì)的風(fēng)機(jī)。
[0042]盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種向心式風(fēng)機(jī)，與動(dòng)力源連接后，在所述動(dòng)力源作用下轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)氣體增壓增速，其特征在于，包括: 旋轉(zhuǎn)部，用于引入所述氣體并增加所述氣體的壓力能、動(dòng)能，包括動(dòng)葉輪、與所述動(dòng)力源連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 固定部，用于減小所述氣體的流動(dòng)面積并排出所述氣體，包括靜葉輪； 其中， 所述動(dòng)葉輪，包括動(dòng)葉輪蓋和至少一個(gè)動(dòng)葉片單元， 所述動(dòng)葉輪蓋呈圓形，一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，所述動(dòng)葉輪蓋的另一側(cè)為動(dòng)葉輪面， 所述動(dòng)葉片單元，包括多個(gè)動(dòng)葉片，所述動(dòng)葉片的一端均勻固定設(shè)置在所述動(dòng)葉輪面的同一個(gè)同心圓的圓周上，所述動(dòng)葉片與所述動(dòng)葉輪面的之間的角度大于0°， 所述靜葉輪，包括靜葉輪蓋和至少一個(gè)靜葉片單元，所述靜葉輪的中心與所述動(dòng)葉輪的中心共線， 所述靜葉輪蓋呈碗狀，具有側(cè)壁和帶中心孔的底面， 所述底面正對(duì)所述動(dòng)葉輪面的一側(cè)為靜葉輪面，所述靜葉輪面與所述動(dòng)葉片的另一端之間具有第一空隙， 所述底面的另一側(cè)具有出風(fēng)口，與所述中心孔連通， 所述側(cè)壁弧形，用于引導(dǎo)氣體集中， 所述靜葉片單元，包括多個(gè)靜葉片，所述靜葉片的一端均勻固定設(shè)置在所述靜葉輪面的同一個(gè)同心圓的圓周上，所述靜葉片與所述靜葉輪面的之間的角度大于0°， 所述靜葉片的另一端與所述動(dòng)葉輪面之間具有第二空隙， 所述動(dòng)葉片單元之間、所述動(dòng)葉片單元與所述靜葉片單元之間、所述靜葉片單元之間均相互平行， 所述動(dòng)葉片單元的最外圓周直徑大于所述靜葉片單元的最外圓周直徑， 所述動(dòng)葉片與所述靜葉片之間有重疊部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述動(dòng)葉片與所述動(dòng)葉輪之間的角度、所述靜葉片與所述靜葉輪面之間的角度均為90° ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述靜葉片單元的數(shù)目與所述動(dòng)葉片單元的數(shù)目一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述動(dòng)葉片單元至少為3個(gè)，所述靜葉片單元至少為3個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述動(dòng)葉片單元與所述靜葉片單元相互間隔設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述動(dòng)葉片與所述靜葉片均為長(zhǎng)條形，且兩者的長(zhǎng)度一致。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的向心式風(fēng)機(jī)，其特征在于: 其中，所述動(dòng)葉片以短邊與所述動(dòng)葉輪面連接，并且所述動(dòng)葉片的短邊與所述動(dòng)葉輪面的徑向垂直， 所述靜葉片以短邊與所述靜葉輪面連接，并且所述靜葉片的短邊與所述靜葉輪面的徑 向垂直。
【文檔編號(hào)】F04D29/30GK105840546SQ201610177240
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】姬志行, 李會(huì), 李耀陽(yáng), 李思琦, 張吉堯, 黃典貴, 譚鑫, 李銀各
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)