叶片及使用其的轴流风机制造技术

本申请公开了一种叶片，包括：压力面和吸力面；叶顶、叶根、前缘和尾缘，其中所述前缘和所述尾缘分别从所述叶顶延伸至所述叶根；其中，所述叶片包括叶顶区域，所述叶顶区域靠近所述叶顶并从所述前缘延伸至所述尾缘，其中所述叶顶区域包括从所述压力面朝所述吸力面凹陷的凹槽，所述凹槽从所述尾缘开始朝向所述前缘延伸。本申请的叶片通过在叶片的叶顶区域设置凹槽，能够破坏从压力面到吸力面的泄露流动，并且引导该泄露流动返回压力面的中部。由此，能够降低使用该叶片的轴流风机的叶顶泄露，提升风机效率，同时降低噪音。并且由于叶顶泄露的情况得到改善，叶片的叶尖变形也会明显减小。减小。减小。

【技术实现步骤摘要】
叶片及使用其的轴流风机


[0001]本申请涉及风机、泵和压缩机等旋转机械领域，更确切的说是一种叶片及使用其的轴流风机。

技术介绍

[0002]一般风机等旋转机械都是由数量不同的叶片沿周向间隔布置组成，而叶片是由若干个叶型截面沿前缘和尾缘展向延展生成。叶片具有输送介质流入的前缘和介质流出的尾缘，以及凹面压力面和凸面吸力面，叶片靠近轮毂位置称为叶根，叶片最大直径位置称为叶顶。现有的叶片在叶顶处存在叶顶泄露的现象，影响风机性能。

技术实现思路

[0003]为了解决以上问题，本申请在第一方面的至少一个目的是提供一种叶片，所述叶片包括：压力面和吸力面，所述压力面和所述吸力面形成所述叶片的相对的两个表面；叶顶、叶根、前缘和尾缘，所述叶顶、所述叶根、所述前缘和所述尾缘限定所述压力面和所述吸力面的外边缘，其中所述前缘和所述尾缘分别从所述叶顶延伸至所述叶根；其中，所述叶片包括叶顶区域，所述叶顶区域靠近所述叶顶并从所述前缘延伸至所述尾缘，其中所述叶顶区域包括从所述压力面朝所述吸力面凹陷的凹槽，所述凹槽从所述尾缘开始朝向所述前缘延伸。
[0004]根据上述第一方面，所述叶片具有叶片径向高度，所述叶片径向高度为，在所述叶片的法向平面的投影上，所述叶根与所述叶顶的距离；所述叶顶区域包括由所述叶顶限定的外边缘和与所述叶顶相对的内边缘，所述内边缘在所述叶片径向高度的50％处。
[0005]根据上述第一方面，所述凹槽在其延伸方向上具有槽长度，所述槽长度占所述叶顶的周向长度的70％
‑
100％。/>[0006]根据上述第一方面，所述凹槽包括槽底和位于所述槽底相对两侧的外槽壁和内槽壁，所述外槽壁和所述内槽壁相对于彼此倾斜延伸并相交形成所述槽底，其中所述外槽壁相较于所述内槽壁更靠近所述叶顶一侧，其中所述外槽壁的顶部边缘和内槽壁的顶部边缘位于所述压力面上。
[0007]根据上述第一方面，所述叶片能够绕一旋转轴线旋转，所述旋转轴线与所述法向平面相垂直；其中，在所述法向平面的投影上，所述内槽壁的顶部边缘的投影线为圆弧形的内槽壁投影线，所述槽底的投影线为圆弧形的槽底投影线，所述外槽壁的顶部边缘的投影线为圆弧形的外槽壁投影线；其中，所述内槽壁投影线、所述槽底投影线和所述外槽壁投影线为以所述旋转轴线的投影中心为圆心的同心圆弧。
[0008]根据上述第一方面，在所述法向平面的投影上，所述内槽壁投影线与所述叶根的叶根投影线的距离不小于所述叶片径向高度的75％。
[0009]根据上述第一方面，所述叶顶形成所述凹槽的所述外槽壁的顶部边缘。
[0010]根据上述第一方面，所述凹槽在从所述压力面和所述吸力面的方向上具有槽深，
在从所述尾缘至所述前缘的方向上，所述凹槽的槽深先逐渐增大再逐渐减小。
[0011]根据上述第一方面，在所述凹槽的延伸方向上，所述凹槽的槽深的最大深度位于距离所述尾缘为槽长度的10％～40％处。
[0012]根据上述第一方面，所述叶片具有叶片半径，所述叶片的叶片半径为所述叶顶与所述旋转轴线的距离；其中，所述凹槽的槽深的最大深度为所述叶片半径的0.02～0.2。
[0013]根据上述第一方面，所述凹槽的形状模仿鹈鹕下嘴上的皮肤喉囊伸展时的形状。
[0014]本申请在第二方面的至少一个目的是提供一种轴流叶轮，包括：轮毂，所述轮毂具有旋转轴线，所述轮毂能够绕所述旋转轴线转动；和至少两片根据第一方面中任意一项所述的叶片，所述至少两片叶片布置在所述轮毂的外圆周面上。
附图说明
[0015]图1为本申请的轴流风机的一个实施例的立体结构图；
[0016]图2A为图1所示轴流风机中的轮毂和一个叶片的立体结构图；
[0017]图2B为图2A的右视图
[0018]图3为图2A所示的叶片的法向平面的投影图。
具体实施方式
[0019]下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
[0020]图1为本申请的轴流风机100的一个实施例的从上往下看的立体结构图。如图1所示，轴流风机100包括环形导风圈101、轮毂110和三个叶片102，轮毂110和三个叶片102设置在环形导风圈101中。轮毂110具有旋转轴线x，轮毂110垂直于旋转轴线x的截面为圆形，并且环形导风圈101绕旋转轴线x旋转对称。三个叶片102均匀地布置在轮毂110的外圆周面上，并与轮毂110连接成一体。轮毂110和叶片102能够一同绕旋转轴线x在环形导风圈101的容腔105内进行旋转。作为一个示例，本申请的轴流风机100按逆时针方向(即图1中箭头所示旋转方向)绕旋转轴线x进行旋转。本领域的技术人员可以理解，轮毂110也可以是其它形状，叶片102的个数为至少两个。轮毂110的形状可以与叶片102的个数配合设置。例如，当叶片102的个数为四个时，轮毂110垂直于旋转轴线x的截面为也可以为四边形。
[0021]为了使叶片102能够转动，叶片102的顶部与环形导风圈101的内壁之间存在一定的径向间隙。当轴流风机100运行时，空气能够沿着旋转轴线x的方向从轴流风机100的一侧流向另一侧，例如从图中的下方流动到上方。空气流体的聚集流动使得叶片102的上下两侧存在压差，在叶片的上表面形成压力较大的压力面111，在叶片的下表面形成压力较小的吸力面112。由于叶片102的叶顶(参见图2中的叶顶215)与环形导风圈101之间存在径向间隙，当叶片102的压力面111和吸力面112之间存在压差时，在该径向间隙处，空气流体会从叶片102的压力面111向吸力面112流动，从而引起叶顶泄漏。轴流风机100的叶顶泄漏会降低轴流风机100的性能，同时会引起噪声。为了缓解叶顶泄露，本申请的叶片102在叶顶附近设置
有从压力面111朝吸力面112凹陷的凹槽120。
[0022]图2A为图1中的轮毂110和其中一个叶片102的从前侧看的立体结构图，图2B为图2A的右视图，用于示出叶片102的具体形状和结构。如图2A和图2B所示，叶片102具有叶顶215、叶根216、前缘213和尾缘214，叶根216处于用于与轮毂110的外圆周面相连的叶片102的边缘。叶顶215处于与叶根216相对的另一侧边缘。前缘213从叶顶215的前侧边缘延伸至叶根216的前侧边缘，并且尾缘214从叶顶215的后侧边缘延伸至叶根216的后侧边缘。由此，叶顶215、叶根216、前缘213和尾缘214能够限定出叶片102的压力面111和吸力面112的外边缘。
[0023]叶片102具有叶片径向高度和叶片半径，叶片径向高度是指在叶片102的叶顶215和叶根2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片，其特征在于：所述叶片(102)包括：压力面(111)和吸力面(112)，所述压力面(111)和所述吸力面(112)形成所述叶片(102)的相对的两个表面；叶顶(215)、叶根(216)、前缘(213)和尾缘(214)，所述叶顶(215)、所述叶根(216)、所述前缘(213)和所述尾缘(214)限定所述压力面(111)和所述吸力面(112)的外边缘，其中所述前缘(213)和所述尾缘(214)分别从所述叶顶(215)延伸至所述叶根(216)；其中，所述叶片(102)包括叶顶区域(218)，所述叶顶区域(218)靠近所述叶顶(215)并从所述前缘(213)延伸至所述尾缘(214)，其中所述叶顶区域(218)包括从所述压力面(111)朝所述吸力面(112)凹陷的凹槽(120)，所述凹槽(120)从所述尾缘(214)开始朝向所述前缘(213)延伸。2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于：所述叶片(102)具有叶片径向高度，所述叶片径向高度为，在所述叶片(102)的法向平面的投影上，所述叶根(216)与所述叶顶(215)的距离；所述叶顶区域(218)包括由所述叶顶(215)限定的外边缘和与所述叶顶(215)相对的内边缘(219)，所述内边缘(219)在所述叶片径向高度的50％处。3.根据权利要求2所述的叶片，其特征在于：所述凹槽(120)在其延伸方向上具有槽长度(L)，所述槽长度(L)占所述叶顶(215)的周向长度的70％
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100％。4.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于：所述凹槽(120)包括槽底(223)和位于所述槽底(223)相对两侧的外槽壁(221)和内槽壁(222)，所述外槽壁(221)和所述内槽壁(222)相对于彼此倾斜延伸并相交形成所述槽底(223)，其中所述外槽壁(221)相较于所述内槽壁(222)更靠近所述叶顶(215)一侧，其中所述外槽壁(221)的顶部边缘(228)和内槽壁(222)的顶部边缘(227)位于所述压力面(111)上。5.根据权利要求4所述的叶片，其特征在于：所述叶片(102)能够绕一旋转轴线(x)旋转，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌，吴成刚，马小魁，王利，
申请(专利权)人：江森自控泰科知识产权控股有限责任合伙公司，
类型：发明
国别省市：