【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风机，具体涉及一种三元扭曲叶片的风扇叶轮及风机。
技术介绍
1、后向离心风机内部的气体流动是复杂的三维粘性流动，充斥着各种二次流动和分离流动，使得后向离心风机内部流动控制变得困难。通过三元设计如果能最大程度满足风机内部三维流动与风机结构匹配的要求，就能够有效降低损失，提升风机效率。
2、现有的产品类型中，已知有各种材料能够制成离心叶轮，比如等厚金属片制成离心叶轮，空心型材制成离心叶轮，以及添加玻纤增强制成的塑料叶轮。其中，塑料叶轮的工艺可以在保证较低的叶轮成本的同时，实现各种复杂的叶片形状，在叶片的扭曲程度、叶片厚度分布方面均有优势。随着风机设计技术的发展、材料性能的提升、以及注塑工艺的提升，塑料叶轮的弯曲程度高，复杂三元扭曲叶片能够凭借优良的气体流动控制技术，提升风机的静压效率，同时降低运行的噪声。
3、添加玻纤能够明显增加塑料叶轮的强度，但实际生产中由于产品品控的难度，叶轮产品的结构强度往往会在一定范围内波动，需要保证叶轮设计在安全性上有足够的余量。因此有必要提出一种新型的三元扭曲叶片结构，以提高结构强度及提升风机性能。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种三元扭曲叶片的风扇叶轮及风机，对叶片结构进行改进，实现风机高效率、宽工况、低噪音的目的。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种三元扭曲叶片的风扇叶轮，包括一体成型
4、所述叶片包括一体成型的靠近叶轮旋转轴线的前半区域和远离叶轮旋转轴线的后半区域，所述前半区域包括靠近顶板的前上半区域和靠近底板的前下半区域，其中，所述前上半区域以朝向叶轮旋转轴线的方向凸出弯曲形成曲面，所述前下半区域以远离叶轮旋转轴线的方向凸出弯曲形成曲面，所述前半区域的前缘呈现类s型弯曲，所述后半区域以远离叶轮旋转轴线的方向凸出弯曲形成曲面，所述后半区域的尾缘呈现类c型弯曲。这种特殊的叶片形状能够起到优化进口速度分布和提升叶轮通流能力的作用，增加叶轮的气动效率，实现风机高效率、宽工况、低噪音的目的。
5、优选的，所述前上半区域的凸出弯曲程度小于所述后半区域的凸出弯曲程度，所述前下半区域的凸出弯曲程度小于所述后半区域的凸出弯曲程度。
6、优选的，沿叶长方向，所述前上半区域的长度占叶片长度的20～70%，更优选的，所述前上半区域的长度占叶片长度的40～60%；沿叶长方向，所述前下半区域的长度占叶片长度的20～70%，更优选的，所述前下半区域的长度占叶片长度的40～60%。
7、优选的，沿叶高方向，所述前上半区域的高度占叶片高度的30～70%，所述前下半区域的高度占叶片高度的30～70%。
8、优选的，叶片的前缘顶端距离叶轮旋转轴线的径向长度与叶片的前缘底端距离叶轮旋转轴线的径向长度之比为1.5～1.9，更优选的，叶片的前缘顶端距离叶轮旋转轴线的径向长度与叶片的前缘底端距离叶轮旋转轴线的径向长度之比为1.6～1.7，更优选的，叶片的前缘顶端距离叶轮旋转轴线的径向长度与叶片的前缘底端距离叶轮旋转轴线的径向长度之比为1.66。
9、优选的，所述顶板包括形成叶轮进风口的平直部分以及靠近叶轮外缘的弧线部分，所述平直部分与叶轮旋转轴线平行，所述弧线部分为弧面，其中，所述弧线部分的内壁型线的切线与叶轮旋转轴线之间的夹角为β1，β1的范围是90°～150°，更优选的，120°≤β1≤150°。
10、优选的，所述底板向顶板的方向凸出，在所述底板远离顶板的侧面形成安装槽。
11、更优选的，沿底板的径向，所述底板外缘的内壁型线往叶轮旋转轴线方向弯曲并靠近，所述底板外缘的内壁型线的切线与叶轮旋转轴线的夹角为β2，β2≤90°。
12、优选的，叶片的尾缘在底板径向与底板的最大外圆之间存在空隙r，r与底板外圆直径d2hub的比值大于或等于0.05，更优选的，r与底板（2）外圆直径d2hub的比值为0.10～0.16。
13、在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种风机，包括上述的风扇叶轮。
14、有益效果：
15、本专利技术在叶片整体呈现特殊的双s型弯曲结构，结构强度得以提高，使得叶轮设计在安全性上有足够的余量，而且，本专利技术的特殊的双s型弯曲结构的叶片对于风机性能、效率也有提升的效果，叶片的前半区域的s型弯曲设计，能够控制并减小风机进口处的气流分离，让风扇叶轮内流道内部气流速度分布更加均匀，与常规前缘设计的风机相比，本专利技术的叶片能优化进口速度分布，在提升叶轮通流能力的同时，增加叶轮的气动效率，结合后半区域特殊的c型设计，及整个叶片表面的曲面优化，实现风机高效率、宽工况、低噪音的目的。
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1.一种三元扭曲叶片的风扇叶轮，其特征在于，包括一体成型的顶板（1）、底板（2）以及围绕叶轮旋转轴线布设的多个叶片（3），所述叶片（3）处于顶部与底板（2）之间，所述顶板（1）中间设置进风口，所述顶板（1）与所述底板（2）之间形成出风口，所述叶片（3）的底端与底板（2）连接，所述叶片（3）的顶端与顶板（1）连接，所述叶片（3）的一面朝向叶轮旋转轴线，且所述叶片（3）的另一面背离叶轮旋转轴线；
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，所述前上半区域（33）的凸出弯曲程度小于所述后半区域（35）的凸出弯曲程度，所述前下半区域（34）的凸出弯曲程度小于所述后半区域（35）的凸出弯曲程度。
3.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，沿叶长方向，所述前上半区域（33）的长度占叶片（3）长度的20～70%；沿叶长方向，所述前下半区域（34）的长度占叶片（3）长度的20～70%。
4.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，沿叶高方向，所述前上半区域（33）的高度占叶片（3）高度的30～70%，所述前下半区域（34）的高度占叶片（3）高度
5.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，叶片（3）的前缘（31）顶端距离叶轮旋转轴线的径向长度与叶片（3）的前缘（31）底端距离叶轮旋转轴线的径向长度之比为1.5～1.9。
6.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，所述顶板（1）包括形成叶轮进风口的平直部分（11）以及靠近叶轮外缘的弧线部分（12），所述平直部分（11）与叶轮旋转轴线平行，所述弧线部分（12）为弧面。
7.根据权利要求6所述的风扇叶轮，其特征在于，所述弧线部分（12）的内壁型线的切线与叶轮旋转轴线之间的夹角为β1，β1的范围是90°～150°。
8.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，所述底板（2）向顶板（1）的方向凸出，在所述底板（2）远离顶板（1）的侧面形成安装槽（21），沿底板（2）的径向，所述底板（2）外缘的内壁型线往叶轮旋转轴线方向弯曲并靠近，所述底板（2）外缘的内壁型线的切线与叶轮旋转轴线的夹角为β2，β2≤90°。
9.根据权利要求1或8所述的风扇叶轮，其特征在于，叶片（3）的尾缘（32）在底板（2）径向与底板（2）的最大外圆之间存在空隙R，R与底板（2）外圆直径D2hub的比值大于或等于0.05。
10.根据权利要求9所述的风扇叶轮，其特征在于，R与底板（2）外圆直径D2hub的比值为0.10～0.16。
11.一种风机，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的风扇叶轮。
...【技术特征摘要】
1.一种三元扭曲叶片的风扇叶轮，其特征在于，包括一体成型的顶板（1）、底板（2）以及围绕叶轮旋转轴线布设的多个叶片（3），所述叶片（3）处于顶部与底板（2）之间，所述顶板（1）中间设置进风口，所述顶板（1）与所述底板（2）之间形成出风口，所述叶片（3）的底端与底板（2）连接，所述叶片（3）的顶端与顶板（1）连接，所述叶片（3）的一面朝向叶轮旋转轴线，且所述叶片（3）的另一面背离叶轮旋转轴线；
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，所述前上半区域（33）的凸出弯曲程度小于所述后半区域（35）的凸出弯曲程度，所述前下半区域（34）的凸出弯曲程度小于所述后半区域（35）的凸出弯曲程度。
3.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，沿叶长方向，所述前上半区域（33）的长度占叶片（3）长度的20～70%；沿叶长方向，所述前下半区域（34）的长度占叶片（3）长度的20～70%。
4.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，沿叶高方向，所述前上半区域（33）的高度占叶片（3）高度的30～70%，所述前下半区域（34）的高度占叶片（3）高度的30～70%。
5.根据权利要求1或2所述的风扇叶轮，其特征在于，叶片（3）的前缘（31）顶端距离叶轮旋转轴线的径向长度与叶片（3）的前缘（...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁小永，莫远忠，朱科学，刘振江，
申请(专利权)人：泛仕达机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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