一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于低速多級離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪，尤其是一種三元流閉式鑄造葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]葉輪是鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子一部分，包含有二元流葉輪和三元流葉輪?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于低速多級離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪，主要采用二元流結(jié)構(gòu)的葉輪。二元流葉輪的不能完全適應(yīng)流體的運動規(guī)律，因而氣體流動效率低。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠根據(jù)三元流理論，設(shè)計出高效率的三元流葉輪。目前在鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)，三元流葉輪主要被用于單級高速鼓風(fēng)機(jī)上，為獨盤半開式。另外，現(xiàn)有三元流葉輪是經(jīng)過五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工成型，其材料及加工成本都很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種氣動效率高、一體鑄造、加工方便，且生產(chǎn)成本更低，用為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，包括前盤體、后盤體和葉片，其特征在于:所述前盤體的前部為進(jìn)風(fēng)圈，后部為后盤；所述后盤體中間設(shè)有軸盤，以及與之連體的后盤，所述盤體的厚度，沿徑向逐漸減薄；葉輪設(shè)有N個三維扭曲葉片。
[0004]所述前盤體與后盤體的外徑相同。
[0005]所述葉片(3)N>17片。
[0006]所述軸盤軸側(cè)面突出于后盤軸端的底部，在該軸盤的底部設(shè)有Y個同心圓齒槽，所述齒槽與鼓風(fēng)機(jī)的葉盤上的圓齒槽機(jī)械密封配合。
[0007]所述同心圓齒槽(23) Y>=3個。
[0008]所述軸盤端面與進(jìn)風(fēng)圈端面平行，且低于進(jìn)風(fēng)圈。
[0009]所述葉片出口安裝角為50°_70°度，
本發(fā)明的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，由于采用了前盤體、后盤體和葉片一體化蠟?zāi)ｈT造成型工藝，鑄造精度高，保證流道的光潔度符合設(shè)計要求。本發(fā)明的葉片出口安裝角為50°-70°，葉片的前緣與后緣的厚度逐漸變窄，既節(jié)省了材料，又保證了強(qiáng)度，也符合流體運動的規(guī)律。本發(fā)明因采取先進(jìn)的三元流理論設(shè)計且基于計算流體動力學(xué)(CFD)技術(shù)進(jìn)行了仿真分析，因此葉輪的氣動效率高，同時加工方便，制造成本低。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的三元流葉輪示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的三元流葉輪剖視圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的三元流葉輪的葉片分布視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0014]參見圖1所示，本發(fā)明是用于低速多級離心鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式葉輪，其結(jié)構(gòu)由前盤體1，后盤體2，葉片3 —體鑄造而成，所述前盤體1與后盤體2的外徑相同。
[0015]所述前盤體1由兩部分構(gòu)成，分別為進(jìn)風(fēng)圈11和前盤12，所述進(jìn)風(fēng)圈11的側(cè)壁設(shè)有溝槽13，溝槽13與風(fēng)機(jī)的隔盤之間形成間隙配合。
[0016]所述后盤體2有兩部分，其中間為軸盤21，與之連體的是后盤22，所述軸盤21軸側(cè)面凸出于后盤22的底部。所述后盤22的厚度，沿徑向逐漸減薄。所述軸盤21中間開有通孔，孔內(nèi)設(shè)有鍵槽211，后盤體2與風(fēng)機(jī)主軸之間通過平鍵相連；所述軸盤21端面與進(jìn)風(fēng)圈11端面平行，且相距一段距離。
[0017]所述葉片3根據(jù)三元流理論，設(shè)計成三維流線型，使前盤體1、后盤體2和葉片3鑄造成一體的結(jié)構(gòu)。所述葉輪的材質(zhì)采用優(yōu)質(zhì)鋁合金，葉片3出口安裝角為50°-70°。所述葉片3的數(shù)量為大于17個，小于25個。所述葉片3均勻地沿周向排列于前盤體1、后盤體2之間。
[0018]參見圖2所示，所述葉輪的后盤體2的厚度，沿徑向逐漸變薄。所述葉片3厚度從其內(nèi)端面，向其外端面弧線降低，既可以節(jié)省了材料，又能保證了強(qiáng)度，亦符合流體運動規(guī)律。
[0019]參見圖3所示，所述葉片3三維扭曲，其型線為流線型，有利于氣體流動，由于采用了閉式一體化鑄造型式，使氣體流動更順暢，提高了風(fēng)機(jī)的氣動效率。經(jīng)過試驗驗證，安裝本發(fā)明的三元流閉式鑄造葉輪的多級離心鼓風(fēng)機(jī)的多變效率達(dá)到78%，比常規(guī)二元流多級離心鼓風(fēng)機(jī)的多變效率提高了 8%左右。
[0020]本發(fā)明的三元流葉輪的最佳實施例，其參數(shù)范圍為:輪轂直徑dh= 0.25m，葉輪3入口直徑D0根據(jù)流量需要在0.42?0.445m之間選取，葉片入口直徑D1根據(jù)流量的需要在0.385?0.405 m之間選取，葉道入口寬度bl根據(jù)流量的需要在0.07?0.085 m之間選取，葉道出口寬度b2根據(jù)流量的需要在0.02?0.040 m之間選取。
[0021]葉輪轉(zhuǎn)速2980rpm，葉輪外徑D2根據(jù)升壓的需要可在0.83?0.91m之間選取。
[0022]子午流道與前盤以及后盤的交線均采用樣條曲線成型，前盤最薄厚度為7_，后盤最薄厚度為8mm。
[0023]每個葉輪的葉片數(shù)為19片，葉片出口角為60°，通過連接近150個空間點成型，達(dá)到三維空間扭曲，葉片中間厚度為6.5mm，兩頭削尖。
【主權(quán)項】
1.一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，包括前盤體(1 )、后盤體(2)和葉片(3)，其特征在于:所述前盤體(1)的前部為進(jìn)風(fēng)圈(11)，后部為前盤(12);所述后盤體(2)中間設(shè)有軸盤(21)，以及與之連體的后盤(22)，所述后盤(22)的厚度，沿徑向逐漸減??；葉輪設(shè)有N個三維扭曲葉片(3 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，其特征在于:所述前盤體(1)與后盤體(2)的外徑相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，其特征在于:所述葉片(3)N>17片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，其特征在于:所述軸盤(21)軸側(cè)面突出于后盤(22)軸端的底部，在該軸盤(21)的底部設(shè)有Y個同心圓齒槽(23 )，所述齒槽(23 )與鼓風(fēng)機(jī)的葉盤上的圓齒槽機(jī)械密封配合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的閉式三元流鑄造葉輪，其特征在于:所述同心圓齒槽(23) Y多3個。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，其特征在于:所述軸盤(21)端面與進(jìn)風(fēng)圈(11)端面平行，且低于進(jìn)風(fēng)圈。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種用于低速運行鼓風(fēng)機(jī)的三元流閉式鑄造葉輪，其特征在于:所述葉片出口安裝角為50-70度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于低速運行的多級離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪，尤其是一種三元流閉式鑄造葉輪。所述葉輪包括前盤體、后盤體和葉片，其特征在于：所述前盤體的前部為進(jìn)風(fēng)圈，后部為前盤；所述后盤體中間設(shè)有軸盤，以及與之連體的后盤，所述后盤的厚度，沿徑向逐漸減薄；葉輪設(shè)有N個三維扭曲葉片。本發(fā)明由于采用了前盤體、后盤體和葉片一體化蠟?zāi)ｈT造成型工藝，鑄造精度高，保證流道的光潔度符合設(shè)計要求；本發(fā)明的葉片出口安裝角為500-700，葉片的前緣與后緣的厚度逐漸變窄,既節(jié)省了材料，又保證了強(qiáng)度，也符合流體運動的規(guī)律。本發(fā)明因采取先進(jìn)的三元流理論設(shè)計且基于CFD技術(shù)進(jìn)行了仿真分析，因此葉輪的氣動效率高，同時加工方便，制造成本低。
【IPC分類】F04D29/28
【公開號】CN105275873
【申請?zhí)枴緾N201510703962
【發(fā)明人】宋國文, 陳澤谷
【申請人】上海華鼓鼓風(fēng)機(jī)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月27日