[发明专利]一种轴流风机叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及通风设备，特别的，涉及一种轴流风机叶轮。

背景技术

随着国家对工业设备的能耗要求越来越高，目前轴流风机正向着轻量化方向发展，现有的轴流风机结构较笨重，噪音较大，多采用是铸铝材料铸造完成，而且为了降低成本，多采用的是普通砂铸工艺，该工艺的缺点是产品成型后材料组织结构疏松，缺陷较多。

对于中小型轴流风机叶轮，由于叶轮尺寸小，叶轮各部位的厚度较薄，铝液浇注时间较短，产品材料组织结构尚能满足要求。但对于大型轴流风机叶轮，由于叶轮尺寸较大，叶轮各部位的厚度也较厚，铝液浇注时间会较长，易造成铸铝叶轮在浇注成型过程中因各部位冷却不均匀造成应力不均衡，导致叶轮成型质量较差或不符合力学性能要求，且叶轮的厚度将严重增加其自身重量，导致叶轮难于满足风机的轻量化设计要求，叶轮的增重也会加重风机的振动。

因此，需要一种方案使得轴流风机在满足叶轮力学性能要求的同时，尽量减轻自重，即满足轻量化要求、减小振动。

中国专利201320437583.5公开了一种具有分体式轮毂的叶轮，其轮毂包括由数个叶柄套依次拼接而成的圆环，每个叶柄套上配合安装一个叶片，该方案中叶片与叶轮轮体也是分体式的(用螺栓与法兰套与轮盘固连在一起)，但该叶轮零部件多，结构繁杂，安装与维护不方便。

因此，需要一种方案使得轴流风机叶轮在满足轻量化要求的同时，尽量精简叶轮结构，并尽量简化或减少安装与维护程序。

发明内容

本发明目的在于提供一种轨道列车轴流风机叶轮，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种轴流风机叶轮，包括径向由外而内设置的叶片1、轮圈2及轮毂3，所述叶片与轮圈外圆面固连在一起，且叶片与轮圈为一体铸造而形成的整体，所述轮毂同轴设置在轮圈径向内侧，所述轮圈的径向内圆面设有一圈凸缘21，凸缘沿叶轮的径向向内凸出，轮毂的径向外侧边缘与凸缘采用可拆卸的连接方式固定连接。

进一步的，所述轮毂的径向外侧边缘设有用于与凸缘固定连接的法兰边314，所述法兰边314包括径向在外的平行部315和在内的定位部316，所述平行部315上的轴向通孔与凸缘上的轴向通孔对齐且二者通过螺栓A5轴向叠加连接，实现轮毂与轮圈的可拆卸连接，定位部316用于安装过程中对轮圈进行径向辅助定位；与凸缘轴向叠加的所述平行部315在轴向上位于叶轮出风口的一侧，以使叶轮转动过程中，平行部可沿与进风方向相反的方向提供一定的轴向支撑力而减小螺栓A5所受的轴向力。

进一步的，所述轮毂的中心轴孔内设有与轮毂主体31材质不同的轮芯4，所述轮芯为筒状结构，轮芯的中心通孔41用于连接叶轮驱动轴，所述轮毂主体通过铸造的方式与轮芯外圆面接合，使得轮毂主体与轮芯之间形成带分子接合力的整体式结构，所述轮芯的材质强度大于轮圈、叶片及轮毂主体的材质强度，且轮圈、叶片及轮毂主体的材质密度均小于轮芯的材质密度。

进一步的，所述轮芯与轮毂主体接合的外圆面凸设有凸部42，且通过铸造方式与轮芯外圆面接合的轮毂主体在对应凸部的位置设置为与凸部匹配的凹部32，轮芯凸部用于防止轮芯与轮毂主体之间发生轴向方向的相对位移，增强叶轮的稳定性。

进一步的，所述轮毂主体径和由内而外包括轮芯接合部311、轮毂根部312、轮毂腹板313和法兰边314，所述轮芯接合部呈筒状结构并包裹在轮芯外，与轮芯上的凸部42匹配的凹部32设置在筒状结构轮芯结合部的径向内壁，所述轮毂根部凸出于轮芯接合部外表面并用于衔接沿轮毂径向方向设置的所述轮毂腹板，所述轮毂腹板为一块整体的盘状结构板，所述定位部316设置在轮毂腹板的径向外缘，所述凸缘与轮毂腹板位沿轮毂径向方向对齐，所述凹部32与轮毂根部312沿轮毂径向方向对齐，以避免因设置有凹部而需额外增加轮芯接合部的厚度，有效的减轻轮毂重量，使轮毂的实体部分得到最合理的利用。

进一步的，所述轮圈与叶片固连的外圆面为球状弧面，即轮圈沿轮毂轴向方向设有弧度，且轮圈外圆面的最大直径点与轮圈内圆面的凸缘沿径向方向对齐；且以凸缘为界，所述轮圈位于叶轮进风口一端的厚度δ₁大于轮圈位于叶轮出风口一端的厚度δ₂。

进一步的，轮圈半径R与所述轮圈的外圆面沿轮毂轴向方向剖得的圆弧的半径SR的比值为R：SR＝1.5～2.7。

优选的，所述轮芯材质采用铸铁或铸钢，所述轮圈、叶片及轮毂主体材质均采用铸铝。

进一步的，所述轮圈的轴向一端的端面固设有防尘板6，且所述防尘板与叶轮进风口位于同一侧。