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)，由于通過動葉片單元做功將四周的氣體引向圓心，通過靜葉片單元減小流通面積來對引入的氣體增壓增速，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，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)葉片簡單、體積小，所以生產(chǎn)成本低、噪聲小。
【專利說明】
_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，而且用戶對于該類風(fēng)機(jī)的技術(shù)要求高。這些缺陷限制了對高速、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)是目前待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，目的在于通過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。
[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、動能，包括動葉輪、與動力源連接的轉(zhuǎn)動軸；固定部，用于減小氣體的流動面積并排出氣體，包括靜葉輪;其中，動葉輪，包括動葉輪蓋和至少一個動葉片單元，動葉輪蓋呈圓形，一側(cè)與轉(zhuǎn)動軸固定連接，動葉輪蓋的另一側(cè)為動葉輪面，動葉片單元，包括多個動葉片，動葉片的一端均勻固定設(shè)置在動葉輪面的同一個同心圓的圓周上，動葉片與動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靜葉片單元，靜葉輪的中心與動葉輪的中心共線，靜葉輪蓋呈碗狀，具有側(cè)壁和帶中心孔的底面，底面正對動葉輪面的一側(cè)為靜葉輪面，靜葉輪面與動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葉輪面之間具有第二空隙，動葉片單元之間、動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，動葉片與動葉輪之間的角度、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，動葉片單元至少為3個，靜葉片單元至少為3個。
[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，動葉片與靜葉片均為長條形，且兩者的長度一致。
[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，動葉片以短邊與動葉輪面連接，并且動葉片的短邊與動葉輪面的徑向垂直，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)，由于通過動葉片單元做功將四周的氣體引向圓心，通過靜葉片單元減小流通面積來對引入的氣體增壓增速，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，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、噪聲小；另外，通過設(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)的動葉片單元與靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為動葉片單元的結(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)合附圖來說明本發(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)的動葉片單元與靜葉片單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為動葉片單元的結(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包括通過聯(lián)軸器與動力源連接的轉(zhuǎn)動軸13、動葉輪14。本實(shí)施例中的動力源為電機(jī)。
[0023 ] 如圖1、2所示，動葉輪14包括動葉蓋15和3個動葉片單元16。
[0024]動葉蓋15呈圓形，它的一側(cè)通過固定軸與轉(zhuǎn)動軸13固定連接，它的另一側(cè)為動葉輪面17。
[0025]如圖2中A所示，動葉片單元16包括多個長條形動葉片18，動葉片18的一端短邊均勻固定設(shè)置在動葉輪面17的同一個同心圓的圓周上，并且動葉片18的短邊與動葉輪面的徑向垂直。
[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個靜葉片單元21，靜葉輪19的中心與動葉輪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]底面正對動葉輪面17的一側(cè)為靜葉輪面24，靜葉輪面24與動葉片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，包括多個長條形靜葉片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不碰觸動葉輪面17為宜，本實(shí)施例中第二空隙28為5_，
[0033]由動葉輪面17圓周向圓心的不同同心圓上的3個動葉片單元16依次叫做一級動葉片單元、二級動葉片單元、三級動葉片單元，同樣的，3個靜葉片單元21依次叫做一級靜葉片單元、二級靜葉片單元、三級靜葉片單元。
[0034]各動葉片單元16與各靜葉片單元21之間均相互平行，動葉片單元16與靜葉片單元21互相間隔設(shè)置，即與各級動葉片單元16相鄰的為相應(yīng)的各級靜葉片單元21。
[0035]動葉片單元16的最外圓周直徑大于靜葉片單元21的最外圓周直徑:S卩一級動葉片單元所在的圓周的直徑大于一級靜葉片單元所在的圓周的在直徑，也就是相互間隔設(shè)置形成的一圈圈動葉片單元16和靜葉片單元21，一級動葉片單元位于最外一圈。
[0036]動葉片18的長度與靜葉片26的長度一致。動葉片18與靜葉片26之間有重疊部分:即動葉輪面17與靜葉輪面24之間的中心距離小于動葉片18與靜葉片26在動葉輪面17與靜葉輪面24的軸向投影的長度和，這樣保證各級動葉片單元16與各級靜葉片單元21之間在上述軸向相互包含。
[0037]實(shí)際應(yīng)用中，動葉片單元16與動葉輪面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包括至少一個動葉片單元16和一個靜葉片單元21，動力源還可以為燃?xì)鈾C(jī)。
[0038]使用方法
[0039]在使用中，轉(zhuǎn)動軸分別與風(fēng)機(jī)、電機(jī)連接好后，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，帶動葉輪轉(zhuǎn)動，固定在動葉輪蓋上的動葉片單元也就轉(zhuǎn)動，這樣氣體先流經(jīng)動葉，動葉做功，增加氣體的壓力能、動能，勢能;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，流通面積逐漸減少，每一級壓比近似相同，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]由于一圈圈動葉片單元與靜葉片單元相互間隔設(shè)置，動葉片提高氣體的動能和壓力，靜葉片減小流通面積，提高氣體的壓力和速度，使得氣體可以從動葉輪的四周進(jìn)入，向心式流動，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個動葉片單元與3個靜葉片單元，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;而且由于動葉片與動葉輪之間的角度為90°、靜葉片與靜葉輪之間的角度也為90°，同時動葉片與靜葉片的長度一致，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，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，這種動葉片與靜葉片交錯向心式排布結(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，并且由于簡單的緊湊結(jié)構(gòu)就能達(dá)到效果，葉片也相對較小，所以噪聲也相對其他類的風(fēng)機(jī)小很多，是一類很有優(yōu)勢的風(fēng)機(jī)。
[0042]盡管上面對本發(fā)明說明書的【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，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，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)，與動力源連接后，在所述動力源作用下轉(zhuǎn)動對氣體增壓增速，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、動能，包括動葉輪、與所述動力源連接的轉(zhuǎn)動軸； 固定部，用于減小所述氣體的流動面積并排出所述氣體，包括靜葉輪； 其中， 所述動葉輪，包括動葉輪蓋和至少一個動葉片單元， 所述動葉輪蓋呈圓形，一側(cè)與轉(zhuǎn)動軸固定連接，所述動葉輪蓋的另一側(cè)為動葉輪面， 所述動葉片單元，包括多個動葉片，所述動葉片的一端均勻固定設(shè)置在所述動葉輪面的同一個同心圓的圓周上，所述動葉片與所述動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靜葉片單元，所述靜葉輪的中心與所述動葉輪的中心共線， 所述靜葉輪蓋呈碗狀，具有側(cè)壁和帶中心孔的底面， 所述底面正對所述動葉輪面的一側(cè)為靜葉輪面，所述靜葉輪面與所述動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葉輪面之間具有第二空隙， 所述動葉片單元之間、所述動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，所述動葉片與所述動葉輪之間的角度、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，所述動葉片單元至少為3個，所述靜葉片單元至少為3個。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，所述動葉片與所述靜葉片均為長條形，且兩者的長度一致。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，所述動葉片以短邊與所述動葉輪面連接，并且所述動葉片的短邊與所述動葉輪面的徑向垂直， 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】F04D29/30GK105840546SQ201610177240
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】姬志行, 李會, 李耀陽, 李思琦, 張吉堯, 黃典貴, 譚鑫, 李銀各
【申請人】上海理工大學(xué)