[发明专利]一种低噪前向多翼式离心风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种整体铸造成型、具备低噪特性的高压头小流量前向多翼式离心风机。

背景技术

离心风机被广泛应用于工业生产的各个领域，现有的离心风机在保证运转的可靠性前提下，正朝向低噪、高效、节能型的多翼式离心风机趋势发展。其中风机的低噪声化越来越受到重视，尤其在船舶行业，对风机的噪声振动指标越来越严格。而叶轮、蜗壳和集流器是离心风机的三个关键部件，三者的结构形式和加工工艺直接影响风机的各项性能和噪声指标。

前向多翼式高压头、小流量的离心风机广泛应用于空气净化系统，该类型风机在船舶上应用的数量较多，比较集中布置在人员工作、活动、休息的密集区域，因此对该类型的特种离心风机的噪声控制比较严格，低噪声化是该类型风机的发展趋势和基本要求。然而由于其结构形式特点和加工技术条件的限制，以往该类型风机大都采用铆接组合叶轮和钢板焊接蜗壳，其噪声控制手段有限，噪声指标已经不能够满足风机发展的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种低噪前向多翼式离心风机，该风机在结构强度、减振降噪和全压效率方面能得到明显的提高和改善。

本发明为解决上述提出的问题所采用技术方案为：包括有蜗壳、安设在蜗壳内的叶轮和安设在蜗壳进风口的集流器，其特征在于所述的叶轮、蜗壳为整体铸造而成，所述的叶轮为前向多翼窄型腔叶轮，所述的蜗壳为内凹式窄腔蜗壳。

按上述方案，所述的内凹式窄腔蜗壳的内腔包括圆周形叶轮腔和包覆叶轮腔的蜗壳型线气流腔，所述的圆周形叶轮腔与前向多翼窄型腔叶轮相配置，前向多翼窄型腔叶轮与圆周形叶轮腔的轴向间隙为3mm～10mm，所述的蜗壳型线气流腔的外周面为螺旋面，与出风口相连通，蜗壳型线气流腔的轴向宽度大于圆周形叶轮腔的轴向宽度。

按上述方案，所述的蜗壳型线气流腔的螺旋面周向由4条不等边的阿基米德螺旋线连接而形成，每条螺旋线对应Л/2弧度，4条螺旋线的半径对应4个轴面矩形，其中离出风口最远的起始螺旋线半径对应的轴面矩形小于其余3个轴面矩形，其余3条螺旋线半径对应的3个轴面矩形的大小相同。

按上述方案，所述蜗壳的出风口为扩压型，且向内侧(叶轮一边)扩大，扩大角α为5°～10°。

按上述方案，所述的前向多翼窄型腔叶轮包括有基盘和中空的前盘，在基盘和前盘之间沿周向安设窄型叶片，所述的叶片呈圆弧形，弧度θ为Л/6～Л，曲率半径R为10mm～30mm，叶片径向长度L为20mm～30mm，叶片子午面出口高度H为10mm～20mm，叶片沿周向均布20～60片，叶片厚度δ为1.5mm～3mm，整个叶轮整体铸造成型。

按上述方案，所述叶轮的基盘外径D为180mm～350mm，叶片沿基盘外周一侧端面布设，叶片的另一侧与前盘相联，前盘呈中空环形，外径与基盘外径相同，中间开设进风孔，进风孔直径D₁为50mm～200mm。

按上述方案，所述的蜗壳型线气流腔的4条阿基米德螺旋线，其中离出风口最远的起始螺旋线半径R3为120mm～170mm，对应的轴面矩形边长d3为2mm～4mm，d4为3mm～6mm；沿螺旋半径增大方向其余3条螺旋线的半径依次为：R4为130mm～190mm，R1为140mm～200mm，R2为150mm～210mm，3条螺旋线半径对应的3个大小相同轴面矩形的边长d2/2为5mm～10mm；叶轮腔的轴向宽度H1为30mm～70mm，蜗壳型线气流腔的轴向宽度H2为40mm～90mm。

按上述方案，蜗壳一端与集流器连接，所述集流器内孔内端为锥弧形，弧形部位半径R5为8mm～12mm，集流器内孔直径d7为130mm～160mm。

按上述方案，所述蜗壳的蜗舌为倾斜状，分为浅舌部位和深舌部位，其中浅舌部位尖部的圆弧半径r1为15mm～25mm，r 2为5mm～10mm；深舌部位尖部的圆弧半径r3为5mm～10mm。

按上述方案，所述的蜗壳、叶轮和集流器均由铝合金整体铸造而成。

按上述方案，所述风机风量为90m³/h～600m³/h，全压1000Pa～3000Pa，风机外形尺寸高度h为330mm～470mm，宽度1为300mm～430mm，包含电机时长度L1为300mm～390mm。