一种高压升风机制造技术

本发明专利技术公开了一种高压升风机，包括中频电机、动叶轮、整流器、进气锥和风管组件，所述整流器固定在中频电机一侧端面上，所述动叶轮安装在中频电机的电机轴上，所述进气锥固定连接在动叶轮上，所述风管组件包括进气风管和排气风管，所述进气风管对应套接着进气锥和动叶轮，所述排气风管对应地套接着中频电机，所述动叶轮由第一轮毂、轮盘和动叶一体构成，且动叶为可控扩散的自主叶型，所述整流器由第二轮毂、静叶和机匣一体化构成，且静叶叶型为弯掠结构。其技术效果是：本设计中动叶没有改变基本的重心积叠特征，以使叶片在长期运作中具有最小的蠕变量，以适应径向间隙较小的设计，而流动的控制则通过静叶的弯掠加以保证，使叶轮能够保持高效率特征。

【技术实现步骤摘要】
一种高压升风机
本专利技术属于风机应用领域，具体涉及到一种高压升风机，此风机的动叶和静叶适用于风压不低于2500Pa的轴流式通风机械。
技术介绍
九十年代，美国研究的系列弯掠叶片叶轮，奠定了现代弯掠叶片三维设计的基础。优化的动、静叶弯掠综合设计是现代实际可用设计的发展方向，前掠具有的高裕度特征、后掠具有的高通流特征、静叶弯具有的二次流动控制特征，均使航空高速叶轮可以从流动机理层面指导应用于低速高效的风扇设计。扩展迎角范围、降低流动损失、提高流量裕度的另一个手段是采用可控扩散叶型(CDA)。静子叶片的可控扩散研究始于七十年代末，但至今没有将其优势扩展到低速高速的风扇设计中，这与风机的制造成本有关。随着高负荷设计，整体叶轮制造变得无法避免，为此与此一致的可控扩散叶型设计也变得能够在低速风机中得到有效应用。对于风机而言，叶轮动叶的气体动力学结构外形，是风机性能与能效的关键设计因素，然而对于高压升风机，风机整流器静叶的气体动力学结构外形则更为重要，是决定风机余速动能能否有效利用的关键，通常决定着风机的性能与能效。为此，以现代可控扩散叶型和弯掠综合几何结构为基本特征的航空叶轮机动、静叶流动控制技术，同样适用于高效率、高通流、高负荷轴流式通风机械。本专利技术就是在长期基础研究和航空叶轮机设计的基础上，通过反复设计优化和应用实践，形成了这类风压不低于2500Pa的风机设计技术。现代设计中大量采用动叶弯掠手段以体现其先进性，但从我们三十年弯掠对流动控制的研究看，目前大量的动叶弯掠设计均属于过度设计，所产生的代价是降低了动叶的刚性、增加了动叶的变形，不利于叶尖间隙的控制。即使设计应力能够满足设计需求，但并不适应长时间小间隙运行，而径向间隙扩大所带来的损失远高于由过度弯掠所带来的收益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压升风机，这种风机通过优化叶轮弯掠动静叶，使之运作时，风压不低于2.5Kpa，且本专利技术中动叶没有改变基本的重心积叠特征，以使叶片在长期运作中具有最小的蠕变量，以适应径向间隙较小的设计，而流动的控制则通过静叶的弯掠加以保证，使叶轮能够保持高效率特征。为了改进风机的气体动力学性能，摆脱高压升风机大量利用西方技术进行逆向设计的现状，将航空叶轮技术移植于现代风机的设计领域，提升国内自主设计的能力，本专利技术的提供一种具有更为适应流动控制的弯掠动叶和静叶，以实现高效率、高通流、高负荷的轴流式通风机械。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高压升风机，包括中频电机、动叶轮、整流器、进气锥和风管组件，所述整流器通过螺丝固定在中频电机一侧端面上，所述动叶轮安装在中频电机的电机轴上，并通过并帽限位，所述进气锥通过螺丝固定连接在动叶轮上，所述风管组件包括进气风管和排气风管，所述进气风管对应地套接着进气锥和动叶轮，所述排气风管对应地套接着中频电机，且所述进气风管和排气风管通过螺丝固定连接，所述动叶轮由第一轮毂、轮盘和动叶一体构成，且所述动叶为可控扩散的自主叶型，所述整流器由第二轮毂、静叶和机匣一体化构成，且所述静叶叶型为弯掠结构。进一步地，在所述中频电机的一侧端部还设有用于安装连接加强杆的安装孔。进一步地，所述动叶等间距分布在第一轮毂外周侧，所述静叶等间距分布在第二轮毂外周，且动叶和静叶均采用径向积叠叶片。更进一步地，所述动叶和静叶为小展弦比设计结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.叶轮采用了可控扩散叶型，具有高效率增压能力，为实现高压升风机提供了高效节能的能量输入与压力势转换；动叶三维叶片几何具有明确的非弯掠特征，规避了近年来过于夸张的弯掠应用致使动叶变形量大、动叶叶尖间隙不易控制的设计思想，有利于旋转叶片的强度控制，同时也具有低噪声、耐腐蚀和制造成本低的优化特征。2.整流器静叶具有明确的三维弯掠几何特征，配合可控扩散叶型对流动的合理控制，使得风机二次流动损失更低，更适合于高增压能力叶轮的排气整流，形成高效率、高通流和高负荷轴流式风机。3.在整流器内部固定电机，通过风机高速流动实现电机的自然冷却，集成化设计有利于高压升风机的整体尺寸减小和重量降低。4.风机动静叶均采用小展弦比设计，有利于风机直径的减小和制造成本的降低。所采用的端区圆角为控制角涡提供了不可或缺的帮助。附图说明图1是本专利技术中高压升风机总装图；图2是本专利技术中动叶轮示意图；图3是本专利技术中静叶轮示意图；图4是本专利技术中风机全压特性曲线；图5是本专利技术中风机效率特性曲线；图6是本专利技术中风机功率特性曲线；图7是本专利技术中风机设定转速设定流量下转子总压升；图8是本专利技术中风机效率沿展向分布图；图9是本专利技术中风机设计转速设计流量下整流器总压损失系数；图10是本专利技术中风机出口气流角沿展高分布；图11是本专利技术中设计转速设计流量相对/绝对速度等值线图；图中：中频电机1、动叶轮2、第一轮毂2-1、轮盘2-2、动叶2-3、整流器3、第二轮毂3-1、静叶3-2、机匣3-3、进气锥4、风管组件5、进气风管5-1、排气风管5-2、安装孔6。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：请参阅图1-3，本专利技术提供了一种高压升风机，包括中频电机1、动叶轮2、整流器3、进气锥4和风管组件5，所述整流器3通过螺丝固定在中频电机1一侧端面上，所述动叶轮2安装在中频电机1的电机轴上，并通过并帽限位，所述进气锥4通过螺丝固定连接在动叶轮2上，所述风管组件5包括进气风管5-1和排气风管5-2，所述进气风管5-1对应地套接着进气锥4和动叶轮2，所述排气风管5-2对应地套接着中频电机1，且所述进气风管5-1和排气风管5-2通过螺丝固定连接，所述动叶轮2由第一轮毂2-1、轮盘2-2和动叶2-3一体构成，且所述动叶2-3为可控扩散的自主叶型，所述整流器3由第二轮毂3-1、静叶3-2和机匣3-3一体化构成，且所述静叶3-2叶型为弯掠结构。本实施例中，为了后期提高产品结构强度，在所述中频电机1的一侧端部还设有用于安装连接加强杆的安装孔6。本实施例中，为了保证叶尖间隙最小变化，所述动叶2-3等间距分布在第一轮毂2-1外周侧，所述静叶3-2等间距分布在第二轮毂3-1外周，且动叶2-3和静叶3-2均采用径向积叠叶片。本实施例中，为了降低风机的制造成本，所述动叶2-3和静叶3-2为小展弦比设计结构。本设计中，整流器静叶3-2采用基于可控扩散的自主叶型几何设计，为控制二次流动采用了明确的正弯设计，所采取优化设计的目标是使排气切向动能最小，有利于最大限度低将叶轮动能高效地转化为静压势能。动静叶端区均采用了圆角过渡，圆角半径为4-5mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压升风机，包括中频电机、动叶轮、整流器、进气锥和风管组件，其特征在于：所述整流器通过螺丝固定在中频电机一侧端面上，所述动叶轮安装在中频电机的电机轴上，并通过并帽限位，所述进气锥通过螺丝固定连接在动叶轮上，所述风管组件包括进气风管和排气风管，所述进气风管对应地套接着进气锥和动叶轮，所述排气风管对应地套接着中频电机，且所述进气风管和排气风管通过螺丝固定连接，所述动叶轮由第一轮毂、轮盘和动叶一体构成，且所述动叶为可控扩散的自主叶型，所述整流器由第二轮毂、静叶和机匣一体化构成，且所述静叶叶型为弯掠结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压升风机，包括中频电机、动叶轮、整流器、进气锥和风管组件，其特征在于：所述整流器通过螺丝固定在中频电机一侧端面上，所述动叶轮安装在中频电机的电机轴上，并通过并帽限位，所述进气锥通过螺丝固定连接在动叶轮上，所述风管组件包括进气风管和排气风管，所述进气风管对应地套接着进气锥和动叶轮，所述排气风管对应地套接着中频电机，且所述进气风管和排气风管通过螺丝固定连接，所述动叶轮由第一轮毂、轮盘和动叶一体构成，且所述动叶为可控扩散的自主叶型，所述整流器由第二轮毂、静叶和机...

【专利技术属性】
技术研发人员：方胜良，桂幸民，金东海，胡大权，俞志青，
申请(专利权)人：绍兴上虞上立风机有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33