CN104791301A - 一种弯掠铝合金轴流叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯掠铝合金轴流叶片，包括叶片主体、连接头，叶片主体包括凹缘面、凸缘面、前缘面和后缘面，叶片主体沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面与凹缘面的交汇处向压力面N弯折，后缘面与凸缘面的交汇处向压力面M弯折；叶片主体的宽度由后缘面向前缘面方向递增，连接头位于后缘面上，连接头的轴线更靠近凹缘面与后缘面的交汇处，弯掠铝合金轴流叶片的前弯角度α等于6～15°，前掠角度β等于18～28°，前缘面中间部分的径向线与连接头的轴线的交点为分界点P在叶片长度的40%至60%之间。本发明的轴流叶片的根部线速度低，顶部线速度高，使气流沿轴流叶片的长度变化，叶片压力分布均匀，提高流量、压力，效率增高5%～8%，降低噪声4～5dB。

Description

一种弯掠铝合金轴流叶片

技术领域

本发明涉及轴流风机的技术领域，特别涉及一种弯掠铝合金轴流叶片。

背景技术

如图1和图2所示，现有轴流风叶叶片表面为平滑的曲面，个别表面局部存在离散的凹点、短小的凸筋等结构特征，其主要目的为对叶片表面附近的气流流动进行方向性疏导，增强风叶叶片做功能力，或者减少流动边界层厚度，避免出现气流流动的分离导致主流区域流动受阻；或加强叶片结构的强度，避免运转过程中叶片发生较大的颤抖引起噪声或异响。但是现有技术中的风叶不存在大区域的曲面曲率变化，仅仅个别局部的改进，有益效果不明显。目前，轴流风机中的叶轮大多采用板形叶片，叶轮与电机轴相连，在轴的带动下叶片对流体做功，板形叶片一般由一个R成形和梯形叶片，截面简单，圆弧板形回弹不稳定，通过焊接会改变板材的组积，导致性能不稳定、振动大，叶片性能低，噪声大。

发明内容

基于现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种制作工艺简单的弯掠铝合金轴流叶片，以提高轴流风机的流量、压力、效率，并降低轴流风机的整体噪声。

本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：一种弯掠铝合金轴流叶片，包括叶片主体、与所述叶片主体一端固定并用于连接叶片本体与电机转轴的连接头，其中所述叶片主体包括凹缘面、凸缘面、前缘面和后缘面、分别与所述凹缘面、凸缘面、前缘面和后缘面连接的压力面M、以及与吸力面M相对的压力面N，由后缘面向前缘面延伸方向为叶片主体的长度方向，由凹缘面向凸缘面延伸方向为叶片主体的宽度方向，叶片主体沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面与凹缘面的交汇处向压力面N弯折，后缘面与凸缘面的交汇处向压力面M弯折；叶片主体的宽度由后缘面向前缘面方向递增，叶片主体的中部至前缘面的宽度的增速大于后缘面至叶片主体中部的宽度的增速，所述叶片主体的厚度分别向凹缘面和凸缘面的方向逐渐减少；所述连接头位于后缘面上，并且连接头的轴线更靠近凹缘面与后缘面的交汇处，前缘面与凹缘面的交汇处比前缘面与凸缘面的交汇处更远离连接头的轴线；叶片主体由垂直于径向方向的多个截面（A，B，C，D， E)组成，且每个截面和角度都不同，该弯掠铝合金轴流叶片的前弯角度α等于6～15°，前掠角度β等于18～28°，前缘面13中间部分的径向线与连接头的轴线的交点为分界点P，所述分界点P设在叶片长度的40%至60%之间。

作为本发明弯掠铝合金轴流叶片的优选实施方式，所述弯掠铝合金轴流叶片采用模具压铸成型。

作为本发明弯掠铝合金轴流叶片的优选实施方式，该弯掠铝合金轴流叶片的前弯和前掠通过圆弧光滑过渡。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：本发明的弯掠铝合金轴流叶片的宽度由后缘面向前缘面方向递增，叶片主体的中部至前缘面的宽度的增速大于后缘面至叶片主体中部的宽度的增速，所述叶片主体的厚度分别向凹缘面和凸缘面的方向逐渐减少，连接头位于后缘面上，并且连接头的轴线更靠近凹缘面与后缘面的交汇处，前缘面与凹缘面的交汇处比前缘面与凸缘面的交汇处更远离连接头的轴线，叶片主体通过连接头固定在叶轮上的轮毂的外周面上，当叶轮转动时，轴流叶片的根部线速度低，顶部线速度高，而每个截面和角度都不同，根部截面弯、角度大，顶部截面弯度小、角度小使气流沿轴流叶片的长度变化，从而叶片压力分布均匀，提高轴流风机的流量、压力，并且效率增高5%～8%，降低噪声4～5dB。本发明的弯掠铝合金轴流叶片的叶片主体的厚度分别向凹缘面和凸缘面的方向逐渐减少，叶片主体沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面与凹缘面的交汇处向压力面N弯折，后缘面与凸缘面的交汇处向压力面M弯折，这样可以降低叶片的压力面N和吸力面M之间的压力差，使得气流顺利通过压力面N和吸力面M的凹缘面、凸缘面、前缘面和后缘面，减少空气流在叶片外周边缘附近形成涡流的强度，进而减少涡流与叶片的碰撞，以及对相邻叶片的扰动，进而降低轴流风机的整体噪音水平，本发明的弯掠铝合金轴流叶片的前弯和前掠通过圆弧光滑过渡，使本发明的弯掠铝合金轴流叶片制作工艺简单。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是现有轴流风机中的叶轮结构示意图。

图2是现有轴流风机中的轴流叶片截面的结构示意图。

图3是安装有本发明的弯掠铝合金轴流叶片的叶轮结构示意图。

图4是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的主视结构示意图。

图5是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的侧视结构示意图。

图6是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的A截面的示意图。

图7是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的B截面的示意图。

图8是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的C截面的示意图。

图9是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的D截面的示意图。

图10是本发明优选实施例的弯掠铝合金轴流叶片的E截面的示意图。

图11是标有分界点P的弯掠铝合金轴流叶片的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

如图3～11所示，本发明的弯掠铝合金轴流叶片包括叶片主体10、与所述叶片主体10一端固定并用于连接叶片本体10与电机转轴的连接头20，其中，本发明的叶片主体10包括凹缘面11、凸缘面12、前缘面13和后缘面14、分别与所述凹缘面11、凸缘面12、前缘面13和后缘面14连接的压力面M、以及与吸力面M相对的压力面N，由后缘面14向前缘面13延伸方向为叶片主体10的长度方向，由凹缘面11向凸缘面12延伸方向为叶片主体10的宽度方向，叶片主体10沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面13与凹缘面11的交汇处向压力面N弯折，后缘面14与凸缘面12的交汇处向压力面M弯折；叶片主体10的宽度由后缘面14向前缘面13方向递增，叶片主体10的中部至前缘面13的宽度的增速大于后缘面14至叶片主体10中部的宽度的增速，所述叶片主体10的厚度分别向凹缘面11和凸缘面12的方向逐渐减少；所述连接头20位于后缘面14上，并且连接头20的轴线更靠近凹缘面11与后缘面14的交汇处，前缘面13与凹缘面11的交汇处比前缘面13与凸缘面12的交汇处更远离连接头20的轴线；叶片主体10由垂直于径向方向的多个截面（A，B，C，D， E)组成，且每个截面和角度都不同，该弯掠铝合金轴流叶片的前弯角度α等于6～15°，前掠角度β等于18～28°，优选地，本发明的弯掠铝合金轴流叶片的前弯和前掠通过圆弧光滑过渡。本发明的前缘面13中间部分的径向线与连接头20的轴线的交点为分界点P，所述分界点P设在叶片长度的40%至60%之间，以上特征限定的本发明的轴流叶片的根部线速度低，顶部线速度高，而每个截面和角度都不同，根部截面弯、角度大，顶部截面弯度小、角度小使气流沿轴流叶片的长度变化，从而叶片压力分布均匀，提高轴流风机的流量、压力，并且效率增高5%～8%，降低噪声4～5dB。

进一步的，所述弯掠铝合金轴流叶片采用模具压铸成型，使本发明的弯掠铝合金轴流叶片制作工艺简单。

本发明的弯掠铝合金轴流叶片的宽度由后缘面14向前缘面13方向递增，叶片主体10的中部至前缘面13的宽度的增速大于后缘面14至叶片主体10中部的宽度的增速，所述叶片主体10的厚度分别向凹缘面11和凸缘面12的方向逐渐减少，连接头20位于后缘面14上，并且连接头20的轴线更靠近凹缘面11与后缘面14的交汇处，前缘面13与凹缘面11的交汇处比前缘面13与凸缘面12的交汇处更远离连接头20的轴线，叶片主体10通过连接头20固定在叶轮上的轮毂的外周面上，当叶轮转动时，轴流叶片的根部线速度低，顶部线速度高，而每个截面和角度都不同，根部截面弯、角度大，顶部截面弯度小、角度小使气流沿轴流叶片的长度变化，从而叶片压力分布均匀，提高轴流风机的流量、压力，并且效率增高5%～8%，降低噪声4～5dB。本发明的弯掠铝合金轴流叶片的叶片主体10的厚度分别向凹缘面11和凸缘面12的方向逐渐减少，叶片主体10沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面13与凹缘面11的交汇处向压力面N弯折，后缘面14与凸缘面12的交汇处向压力面M弯折，这样可以降低叶片的压力面N和吸力面M之间的压力差，使得气流顺利通过压力面N和吸力面M的凹缘面11、凸缘面12、前缘面13和后缘面14，减少空气流在叶片外周边缘附近形成涡流的强度，进而减少涡流与叶片的碰撞，以及对相邻叶片的扰动，进而降低轴流风机的整体噪音水平。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种弯掠铝合金轴流叶片，包括叶片主体（10）、与所述叶片主体（10）一端固定并用于连接叶片本体（10）与电机转轴的连接头（20），其特征在于，所述叶片主体（10）包括凹缘面（11）、凸缘面（12）、前缘面（13）和后缘面（14）、分别与所述凹缘面（11）、凸缘面（12）、前缘面（13）和后缘面（14）连接的压力面（M）、以及与吸力面（M）相对的压力面（N），由后缘面（14）向前缘面（13）延伸方向为叶片主体（10）的长度方向，由凹缘面（11）向凸缘面（12）延伸方向为叶片主体（10）的宽度方向，叶片主体（10）沿其宽度方向呈波浪形延伸，前缘面（13）与凹缘面（11）的交汇处向压力面（N）弯折，后缘面（14）与凸缘面（12）的交汇处向压力面（M）弯折；叶片主体（10）的宽度由后缘面（14）向前缘面（13）方向递增，叶片主体（10）的中部至前缘面（13）的宽度的增速大于后缘面（14）至叶片主体（10）中部的宽度的增速，所述叶片主体（10）的厚度分别向凹缘面（11）和凸缘面（12）的方向逐渐减少；所述连接头（20）位于后缘面（14）上，并且连接头（20）的轴线更靠近凹缘面（11）与后缘面（14）的交汇处，前缘面（13）与凹缘面（11）的交汇处比前缘面（13）与凸缘面（12）的交汇处更远离连接头（20）的轴线；叶片主体（10）由垂直于径向方向的多个截面（A，B，C，D， E)组成，且每个截面和角度都不同，该弯掠铝合金轴流叶片的前弯角度（α）等于6～15°，前掠角度（β）等于18～28°，前缘面（13）中间部分的径向线与连接头（20）的轴线的交点为分界点P，所述分界点P设在叶片长度的40%至60%之间。

2.根据权利要求1所述的弯掠铝合金轴流叶片，其特征在于，所述弯掠铝合金轴流叶片采用模具压铸成型。

3.根据权利要求1或2所述的弯掠铝合金轴流叶片，其特征在于，所述弯掠铝合金轴流叶片的前弯和前掠通过圆弧光滑过渡。