离心式斜流叶轮制造技术

本发明专利技术公开了一种离心式斜流叶轮，其特征在于：所述离心式斜流叶轮的叶轮前盘是自所述叶轮前盘内缘向所述叶轮前盘外缘轴向方向、向低处延伸的弧面，叶轮后盘是自所述叶轮后盘外缘向所述叶轮后盘中心位置、轴向向高处延伸的斜面；所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间连接有多个叶片，所述叶轮前盘和所述叶轮后盘构成一个倾斜的扩压流道；导流罩固定在所述离心式斜流叶轮的中心上。本发明专利技术主要通过对叶轮前盘和叶轮后盘的设计，从而具备离心叶轮的高效、高压、低噪音等特性，同时具备轴流叶轮的大流量等特性，其综合性能大大超越了现有离心式轴流风机叶轮的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体机械领域，具体地说是一种电力机车离心式轴流牵引通风机用离心式斜流叶轮。
技术介绍
在机车领域，由于受空间限制，很多通风机都要求采用轴流通风机。在很多特殊位置，例如为牵引电机配套的冷却风机，受相关零件结构限制，其通风管路设计得很复杂，导致通风阻力大，一般的单级轴流风机和轴流式斜(混)流风机都无法提供需要的压力，而多级通风机结构复杂，制造成本高昂。在这种前提下，出现了采用离心叶轮和轴流风筒互相配合的离心式轴流风机。但是，现有离心式轴流风机都是直接把离心风机的叶轮安装到轴流风机中使用，并没有真正意义上的离心式轴流叶轮，导致风机效率低、噪音大，不能适应现代机车的发展需要。因此，如何设计一种具有高效、高压、低噪音的离心式轴流风机叶轮成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种专门为离心式轴流通风机研制的离心式斜流叶轮。本专利技术主要通过对叶轮前盘和叶轮后盘的设计，从而具备离心叶轮的高效、高压、低噪音等特性。本专利技术采用的技术手段如下:—种离心式斜流叶轮，其特征在于:所述离心式斜流叶轮的叶轮前盘是自所述叶轮前盘内缘向所述叶轮前盘外缘轴向方向、向低处延伸的弧面，叶轮后盘是自所述叶轮后盘外缘向所述叶轮后盘中心位置、轴向向高处延伸的斜面；所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间连接有多个叶片，所述叶轮前盘和所述叶轮后盘构成一个倾斜的扩压流道；导流罩固定在所述离心式斜流叶轮的中心上。上述离心式斜流叶轮的设计形式更促使从离心式斜流叶轮流道中流出的气流更容易转向轴流。进一步地，所述叶轮后盘的斜面倾斜角α为所述叶轮后盘与径向夹角，所述斜面倾斜角α通过所述通风机的静压和轴向尺寸确定，所述斜面倾斜角α在5° -45°之间取值。设计静压越低、轴向尺寸裕度越大，则斜面倾斜角α越大，反之，则越小。进一步地，所述离心式斜流叶轮的出口为倾斜式出口，与轴向形成叶片出口倾斜角β，所述叶片出口倾斜角β通过静压和与其配合使用的通风机的内、外风筒直径比确定，所述叶片出口倾斜角β在10° -35°之间取值。在限定空间尺寸的前提下，设计静压越高，则叶片出口倾斜角β越小；内、外风筒直径比越大，则叶片出口倾斜角β越大。上述倾斜式出口的设计使离内风筒最近的叶轮后盘的直径尺寸更小，有利于抑制气流从径向转向轴向时引起的脱流。较现有技术相比，本申请通过离心式斜流叶轮的叶轮前盘和叶轮后盘的设计，从而具备离心叶轮的高效、高压、低噪音等特性，同时具备轴流叶轮的大流量等特性，其综合性能大大超越了现有离心式轴流风机叶轮的性能。再配合相应的通风机使用，可实现通风机静压效率提高，静压效率超过70 %，基本达到了目前离心通风机中的较好水平；基于上述理由本专利技术可广泛推广。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的离心式斜流叶轮的剖视图。图2是本专利技术的离心式斜流叶轮应用到轴流牵引通风机内的剖视图1。图3是本专利技术的离心式斜流叶轮应用到轴流牵引通风机内的剖视图1I。图中:1、密封海绵橡胶圈2、集流器3、过渡法兰4、离心式斜流叶轮5、导流罩6、导风筒7、电机8、接线盒9、叶轮前盘10、导流板11、叶轮后盘12、导流环13、电机法兰14、内风筒法兰15、内风筒16、后导叶17、外风筒18、出口 19、叶片。【具体实施方式】本实施例以本专利技术离心斜流式叶轮应用到离心式轴流牵引通风机中为例，这样能更好的说明本专利技术的有益效果。如图2、图3所示，离心式轴流牵引通风机包括竖直安装在电力机车上的导风筒6，所述导风筒6包括外风筒17和通过后导叶16连接的内风筒15，所述外风筒17的底部设有接线盒8 ;所述后导叶16与所述内风筒15和所述外风筒17为插入式焊接结构，所述外风筒17的端面法兰上设有密封海绵橡胶圈1，密封海绵橡胶圈有很好的可压缩性，在安装在电力机车上时，可以通过挤压密封海绵橡胶圈起到密封连接作用。通过过渡法兰3与所述外风筒17的端面法兰连接的集流器2 ;安装在所述内风筒15的内风筒法兰14上的电机7 ;电机法兰13坐装固定在内风筒法兰14上；所述导风筒6、所述电机7均采用铝合金材质制作而成。固定在所述电机7的电机轴上的离心式斜流叶轮4，如图1所示，所述离心式斜流叶轮4的叶轮前盘9是自所述叶轮前盘9内缘向所述叶轮前盘9外缘轴向方向、向低处延伸的弧面，叶轮后盘11是自所述叶轮后盘11外缘向所述叶轮后盘11中心位置、轴向向高处延伸的斜面；所述叶轮前盘9和所述叶轮后盘11之间连接有多个叶片19，所述叶轮前盘9和所述叶轮后盘11构成一个倾斜的扩压流道；导流罩5固定在所述离心式斜流叶轮4的中心上。如图1所示，所述叶轮后盘11的斜面倾斜角α为所述叶轮后盘11与径向夹角，所述斜面倾斜角α通过所述通风机的静压和轴向尺寸确定，所述斜面倾斜角α在5° -45°之间取值。所述离心式斜流叶轮4的出口 18为倾斜式出口，与轴向形成叶片出口倾斜角β，所述叶片出口倾斜角β通过静压和与其配合使用的通风机的内、外风筒直径比确定，所述叶片出口倾斜角β在10° -35°之间取值。例如，需要实现4000Pa的高静压要求，同时控制风机径向尺寸在限定范围内，需要选择较小的斜面倾斜角α角，斜面倾斜角α角为15°，选择较大的叶片出口倾斜角β角，叶片出口倾斜角β角为30°。所述叶片前盘9的外侧设有导流板10，所述导流板10与所述外风筒17配合使靠近所述叶轮前盘9流出的空气逐渐转为轴向流动。导风筒6要把气流动能转换为压力能，并减少能量转换过程中的能量损失，提高静压效率。而导流板10与外风筒17的配合可以迫使靠近叶轮前盘9流出的空气逐渐转为轴向流动，同时能够大大减少空气向前回流，减轻空气在集流器2、叶轮前盘9和外风筒17形成的腔内的涡流烈度，降低能量损失，提高通风机效率。通过调整所述内风筒法兰14的直径大小从而调整所述内风筒15的进气端口径，使得所述导风筒6为扩压式风道；所述内风筒15上设有导流环12，所述导流环12与所述导流板10、所述外风筒17形成一个渐缩流道。空气从叶轮流出时，其切向分速度远远高于轴向分速度，即空气的离心力远大于轴向流动的惯性力，必然在叶轮后盘11与内风筒15之间的过渡段形成很大的涡流。为了限制涡流的发展，降低涡流损失，本专利技术把内风筒15进气端放大，即内风筒法兰14直径变大，减小涡流发展空间，使导风筒6成为扩压式风道。导流环12与导流板10、外风筒17形成的渐缩流道，能够引导空气顺流道通畅地流动，进一步减少气流分离。扩大内风筒15进气端和增加导流环12的结构可使通风机仿真计算静压效率提高近2%。以上所述，仅为本专利技术较佳的【具体实施方式】，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种离心式斜流叶轮，其特征在于:所述离心式斜流叶轮的叶轮前盘是自所述叶轮前盘内缘向所述叶轮前盘外缘轴向方向、向低处延伸的弧面，叶轮后盘是自所述叶轮后盘外缘向所述叶轮后盘中心位置、轴向向高处延伸的斜面；所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间连接有多个叶片，所述叶轮前盘和所述叶轮后盘构成一个倾斜的扩压流道；导流罩固定在所述离心式斜流叶轮的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心式斜流叶轮，其特征在于：所述离心式斜流叶轮的叶轮前盘是自所述叶轮前盘内缘向所述叶轮前盘外缘轴向方向、向低处延伸的弧面，叶轮后盘是自所述叶轮后盘外缘向所述叶轮后盘中心位置、轴向向高处延伸的斜面；所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间连接有多个叶片，所述叶轮前盘和所述叶轮后盘构成一个倾斜的扩压流道；导流罩固定在所述离心式斜流叶轮的中心上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷金，王越，王本义，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21