[发明专利]一种翼型材组合式透平离心式叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及风机技术领域,具体地说是一种翼型材组合式透平离心式叶轮。

背景技术

透平机械的性能很大程度上取决于透平式叶轮叶片的结构和形状，现有的离心式机翼型叶轮技术往往采用精密铣削、手工整形的方法进行加工成型，加工难度大，制作成本高，很难形成规模化生产。小型离心式叶轮尽管采用了注塑成型，但模具成本居高不下，制作周期长，远远不能满足市场日益竞争的动态需求。机号略大的离心式叶轮采用注塑成型往往设备吨位受限，而且叶片为机翼型时，模具复杂，模具抽芯困难。现有的离心式风机大多采用单板叶片形式，这种结构的叶轮效率低、噪声高；有些叶轮尽管采用了单板空间扭曲叶片结构，降低了噪声，但仍然没有达到提高效率目的，为了获得高效离心叶轮，通常采用精密铸造、注塑、压铸等方法来实现，这样使得风机的制造成本高，模具制作周期长，不同机号之间通用性差；离心式叶轮多采用单板叶片，尽管简化了制作工艺，但同时也普遍造成运行效率低、工况范围窄、噪声高的后果。尽管有些叶轮采用了机翼型叶片，但多限于手工拼凑焊接，翼型精度差，制作成本高，而且不适合大批量、规模化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种翼型材组合式透平离心式叶轮。

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种透平机械通用离心式机翼型叶轮制作方法，通过对翼型结构型材进行加工得到翼型叶片，将叶片、前盘、后盘加工为一体，形成叶轮。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种翼型材组合式透平离心式叶轮，其结构包括前盘、后盘和翼型叶片，翼型叶片设置在前盘与后盘之间，其中前盘中间开孔，开孔的边缘加工有垂直翻边，盘面呈喇叭状，后盘中间设置有凸台，凸台与前盘的中间开孔相对，凸台的中间设置有轴套，轴套的外圆设置有凸环，凸环通过铆钉与后盘中间锚固在一起，后盘的边缘设置有环状平面，环状平面与轴套中心线相垂直，翼型叶片的两侧边分别与后盘边缘的环状平面和前盘的喇叭状开孔相吻合。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，对叶片、前盘、后盘采用铆接、焊接、螺栓连接、塞焊、热熔、超声焊接方法中的一种将其加工为一体，形成叶轮。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，采用以下工艺中的一种或两种以上的工艺组合：氧化、喷漆、烤漆、喷塑，对叶轮表面进行防腐处理。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，后盘边缘的环状平面和前盘的喇叭状斜面上开有通孔，翼型叶片与后盘边缘的环状平面和前盘的喇叭状开孔相吻合的两侧边分别开有螺纹孔，翼型叶片与后盘边缘的环状平面和前盘的喇叭状开孔相吻合的两侧边通过螺栓与前盘和后盘固定在一起，或采用铆接、焊接、塞焊、热熔、超声焊接方法中的一种将翼型叶片固定在前盘和后盘中间组成叶轮。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，采用航空气动力标准翼型型材和标准翼型基础上生成的复合翼型的结构型材，通过对结构型材进行拉伸方向切割作为叶片毛坯，对叶片的前缘和后缘进行修饰，利用切割、冲压或成型铣切的方法使得叶片两侧边与前盘、后盘之间的空间曲面相吻合。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，叶片后缘部分加工有锯齿状湍流器以降低风机噪声。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，在叶片的后缘进行穿孔处理，用以减小叶道内气流分离，拓宽叶轮高效区，提高叶轮效率。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，叶片与前盘面和后盘面的接触面边缘采用切割、成型铣切或磨弧成型，生成与前后盘面相符合的空间曲面。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，翼型结构型材根据叶轮使用场合不同和计算流型不同，翼型结构型材可采用全空心、全实心、中空的结构形式，翼型叶片型材采用中空结构时，中空部分为减轻孔，减轻孔形状为D型梁、工字梁、长圆孔、圆孔、三角形组合。

所述的翼型叶片组合式透平离心式叶轮，翼型型材结构型材为分体结构时，结合处采用卯榫结构或者采用关节接头进行联接。

本发明的有益效果是：本发明的一种翼型材组合式透平离心式叶轮，是利用航空气动力标准翼型结构型材和在标准翼型基础上生成的复合翼型的结构型材，通过流体计算选取合理翼型的结构型材，对叶片毛坯的的前缘、后缘、后缘尾部进行修饰处理，并对叶片与前盘、后盘的空间交界面进行合理加工，对叶片、前盘、后盘进行装配，获得符合要求的高效机翼型离心式叶轮的方法。使用翼型叶片制成的离心式机翼型叶轮可以更好的符合流体力学的工程计算，使得批量化、个性化、模块化的设计更容易实现。

附图说明

图1是叶轮的主视结构示意图；

图2是图1的A-A向断面结构示意图；