[发明专利]用于络筒机离心风机的波纹状结构叶片

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种动力机械技术领域的装置，具体是一种用于络筒机离心风机的波纹状结构叶片。

背景技术

络筒机是纺织行业中重要的机械，其中在车尾的离心风机是络筒机重要的动力设备，它是借助离心力的作用提高络筒机管道系统的负压提供空气捻结器、机械捻结器等设备需要的压力以及通风除尘。该离心风机是在含尘气流中工作，粉尘颗粒既对风机叶片产生磨损，又在叶片上附着积灰。由于这种磨损和积灰是不均匀的，因而使离心风机叶轮的平衡遭到破坏，引起离心风机的振动，缩短风机的寿命，严重者可使离心风机不能正常运行。同时，积灰的形成会改变叶片的气动特性，使其性能降低，风机的运行效率下降，功耗增加。离心风机叶片的磨损可以使用先进的耐磨材料来解决，而积灰则没有较好的办法处理。

经对现有技术的文献检索发现，幸福堂提出了一种防积灰的离心风机叶轮(《一种防积灰的离心风机叶轮结构》武汉科技大学学报(自然科学版)，2005年28卷1期)。其提出的离心风机叶轮是在叶片非工作面的入口处安装一块状物体，块状物体与前盘、后盘和叶片之间以焊接、铆接或粘接方式连接，当风机运行时，该块状物体可改变叶片非工作面前缘附近的气相及固相流场结构，防止粉尘颗粒粘附于叶片的非工作面上及其前缘。但是这种离心风机一般在设计工况下运行，而络筒机上的离心风机大多数情况是在小流量非设计工况下运行，通过实验和数值计算显示，络筒机在小流量情况下，在叶片压力面的中部至后缘会有流动分离，并有积灰形成。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于络筒机离心风机的波纹状结构叶片，使其能够改变贴近叶片表面的流场紊性边界层中原有的结构与速度分布，使粉尘不易在叶片压力面的中部至后缘堆积形成积灰，并且波纹结构对风机的整体气动性能不产生影响。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述叶片为平板圆弧结构，该叶片的压力面上设有波纹状结构。

所述的波纹带由若干个沿叶片长度方向分布的波纹单元组成。

所述的波纹单元沿着叶片的叶高方向呈等比例分布。

所述的波纹单元包括：凹面和原始面，其中：凹面为半圆形且半径为所述叶片的厚度的1/6～1/8，两个相邻凹面的圆心间距为3～4倍凹面的半径，相邻波纹带的中心曲线之间的最小距离大于等于3～4倍所述凹面的半径。

所述的叶片的截面为平板圆弧形结构，弧度为40°-60°。

当气流为小流量情况下，气流经过叶片的前缘，一部分气流沿着叶片的吸力面流动，一部分气流沿着叶片的压力面流动。当气流流向叶片的后缘时，气流与叶片的压力面上的波纹状结构相互作用时，改变贴近叶片表面的流场紊性边界层中原有的结构与速度分布，减少摩擦阻力，从而使粉尘不易在中部至后缘堆积形成积灰。

与现有技术相比，本发明结构简单，设计合理，在保留原有翼型结构参数的前提下，通过在叶片压力面中部至后缘设有波纹状结构，使气流在此区域的流动阻力减小，使叶片在小流量情况下对粉尘环境具有很好的适应性，保证离心风机的平衡特性，提高整个络筒机机组运行的稳定性，对提高效率、节能方面均有益处。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为平板圆弧结构叶片的正视图。

图3为平板圆弧结构叶片的俯视图。

图4为波纹状结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例所述叶片1为平板圆弧结构，该叶片1的压力面2上设有波纹状结构3。

所述的波纹状结构3由若干个以阵列方式排布的波纹带4组成。

所述的波纹带4由若干个沿叶高方向分布的波纹单元5组成。

如图2所示，所述叶片的前缘靠近叶片顶部的位置倒圆，其半径为Rs，叶片的顶部呈倾斜特征，倾斜角α为25°。

所述的波纹状结构在叶片弦长方向上的长度S为叶片弦长C的60％。

如图3所示，所述的叶片1的截面为平板圆弧形结构，其半径为R，对应的角度为50°。

如图4所示，所述的波纹单元5是沿着叶片的叶高方向I呈等比例分布。

如图4所示，所述的波纹单元5包括：凹面6和原始面7。

所述的凹面6为半圆形，半径为R，R的值为叶片厚度D的1/6～1/8，两个相邻凹面6的圆心间距L为3R～4R。

相邻波纹带4的中心曲线之间的距离大于等于L。

当气流为小流量情况下，气流经过叶片的前缘，一部分气流沿着叶片的吸力面流动，一部分气流沿着叶片的压力面流动。当气流流向叶片的后缘时，气流与叶片的压力面上的波纹状结构相互作用时，改变贴近叶片表面的流场紊性边界层中原有的结构与速度分布，减少摩擦阻力，从而使粉尘不易在中部至后缘堆积形成积灰。