吹嘴及包含該吹嘴的吹雪車的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種吹嘴及包含該吹嘴的吹雪車。該吹嘴包括吹口段（40），吹口段（40）的出氣口朝下，吹口段（40）沿流體的流動方向截面逐漸變小。根據本發明的吹嘴，能夠降低高速射流空氣的能量散失，提高吹嘴的清理效果。
【專利說明】吹嘴及包含該吹嘴的吹雪車
【技術領域】
[0001]本發明涉及路面清潔設備，具體而言，涉及一種吹嘴及包含該吹嘴的吹雪車。
【背景技術】
[0002]目前，冬季除雪車輛主要依靠鏟雪車。鏟雪車是用于清除路面冰雪，保障車輛、飛機和行人安全的冬季路場養護專用設備。鏟雪車通常包括車架、剁雪部分、鏟雪部分、粉碎部分、液壓裝置和連接結構等幾大部分，這幾大部分在車架中前后依次排列，其中，剁雪部分中的剁鏟上下往復運動剁下路面上的壓實積雪，液壓裝置控制活動架、帶動鏟雪部分工作，粉碎部分的工作原理和剁雪部分基本相似。
[0003]由于前述剁雪車的結構復雜，除雪方式也費時費力，因此已經研制出替代用的吹雪車，其依靠氣體從吹嘴中噴出，從而將雪吹走。然而，這種吹雪車在氣體從吹嘴噴出的過程中，高速氣流的發散角較大，造成高速射流空氣的能量散失嚴重，降低吹雪車的吹雪效果O
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種吹嘴及包含該吹嘴的吹雪車，能夠降低高速射流空氣的能量散失，提高吹嘴的清理效果。
[0005]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種吹嘴，包括吹口段，吹口段的出氣口朝下，吹口段沿流體的流動方向截面逐漸變小。
[0006]進一步地，吹嘴還包括:第一整流段，對進入第一整流段內的氣流進行整流；穩流段，穩流段的進氣口連接至第一整流段的出氣口，并向遠離第一整流段的方向延伸，用于平穩輸送第一整流段過來的氣流；第二整流段，第二整流段的進氣口連接至穩流段的出氣口，對穩流段穩流后的氣體進行整流；吹口段的進氣口連接至第二整流段的出氣口 ；并且，吹口段的頂壁與第二整流段的頂壁相切，吹口段的底壁與第二整流段的底壁相切。
[0007]進一步地，第一整流段為進氣口朝上的等截面弧形彎管，且第一整流段的弧形彎管的圓心角為直角。
[0008]進一步地，第一整流段的弧形彎管的外圓弧半徑Rl和截面高度a之間的比值滿足Rl/a為1.5至2.0，其中外圓弧半徑Rl為第一整流段的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，截面高度a為第一整流段的弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁之間的距離。
[0009]進一步地，第一整流段內設置有至少一個入口整流片，入口整流片為圓弧形片狀結構，入口整流片與第一整流段的弧形彎管的外圓弧壁同心。
[0010]進一步地，第二整流段為出氣口朝下的等截面弧形彎管，且第二整流段的弧形彎管的圓心角為45度至55度。
[0011]進一步地，第二整流段的弧形彎管的外圓弧半徑R2和截面高度a之間的比值滿足R2/a為1.8至2.5，其中外圓弧半徑R2為第二整流段的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，截面高度a為第二整流段的弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁之間的距離。[0012]進一步地，第二整流段內設置有多個出口整流片，出口整流片為圓弧形片狀結構，出口整流片與第二整流段的外圓弧壁同心，多個出口整流片沿第二整流段的外圓弧壁向第二整流段的內圓弧壁徑向依次間隔設置。
[0013]進一步地，出口整流片為三個，三個出口整流片沿遠離外圓弧壁的圓心的方向依次設置為第四整流片、第五整流片和第六整流片，第四整流片與第二整流段的內圓弧壁所在圓的半徑差為A2，第五整流片與第四整流片的半徑差為B2，第六整流片與第五整流片的半徑差為C2，第二整流段的外圓弧壁所在圓與第六整流片的半徑差為D2，且滿足:
[0014]A2: B2: C2: D2=l√2:√3:2。
[0015]進一步地，吹口段的長度d為吹口段沿流體流動方向的延伸長度，出口高度c為吹口段的出氣口處的頂壁和底壁之間的距離，入口高度a為吹口段的進氣口處的頂壁和底壁之間的距離，并且吹口段的長度d和入口高度a之間的比值滿足d/a為1.5至1.8，吹口段的出口高度c和入口高度a之間的比值滿足c/a為0.5至0.7。
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種吹雪車，包括吹嘴，該吹嘴為上述的吹嘴。
[0017]應用本發明的技術方案，吹嘴包括吹口段，吹口段的出氣口朝下，吹口段沿流體的流動方向截面逐漸變小。吹嘴的吹口段沿流體的流動方向為漸縮性截面管段，可以使得經出口吹出的高速射流發散角減小，確保了高速射流空氣的能量集中，降低高速射流空氣的能量散失，進而有效保障了吹嘴良好的清理效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本發明的實施例的吹嘴的結構示意圖；
[0020]圖2示出了根據本發明的實施例的吹嘴的立體結構示意圖；
[0021]圖3示出了根據本發明的實施例的吹嘴的立體透視結構示意圖；
[0022]圖4示出了根據本發明的實施例的吹嘴的第一整流段的結構示意圖；以及
[0023]圖5示出了根據本發明的實施例的吹嘴的第二整流段的結構示意圖。
[0024]附圖標記:10、第一整流段；20、穩流段；30、第二整流段；40、吹口段；50、入口整流片；60、出口整流片；51、第一整流片；52、第二整流片；53、第三整流片；61、第四整流片；62、第五整流片；63、第六整流片。
【具體實施方式】
[0025]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]如圖1至圖3所示，根據本發明的實施例，吹嘴包括依次連通的第一整流段10、穩流段20、第二整流段30以及吹口段40。第一整流段10，連接至風機出口管路，用于對進入第一整流段10內的氣流進行整流；穩流段20的進氣口連接至第一整流段10的出氣口，向遠離第一整流段10的方向延伸，將由第一整流段10過來的氣流平穩的輸送到第二整流段30，同時，穩流段20的存在可使吹嘴的吹口段40定位至離吹雪車車頭一定距離，避免在吹雪作業過程中，由于吹嘴的吹口段40離吹雪車車頭距離過近，導致揚起的雪花影響駕駛員的視野，給駕駛帶來不利影響；第二整流段30的進氣口連接至穩流段20的出氣口，對穩流段20穩流后的氣體進行第二次整流；吹口段40連接至第二整流段30的出氣口，吹口段40的出氣口朝下，出氣口沿遠離第二整流段30的方向(流體的流動方向)截面逐漸變小。吹嘴的四個部分之間可以分別加工之后固定連接在一起，也可以一體成型。在本實施例中，四個部分的截面均為矩形。在實際操作中，除了吹口段40外，其它的各部分可以根據實際的設置情況作出相應的增減調整，即根據需要，在其他實施例中，吹嘴可以只包括上述第一整流段10、穩流段20、第二整流段30中的任意一部分或任意二部分。
[0027]在清理積雪時，氣流從風機出口管路進入第一整流段10內，經第一整流段10進行整流后流入穩流段20內進行穩流，穩流后的氣流進入第二整流段30內進行第二次整流，然后從吹口段40的出口高速噴出，并對地面積雪進行清理。在清理積雪的過程中，當氣流進入吹口段40內后，經吹口段40的漸縮性截面管段的收縮作用，使得經吹口段40的出氣口吹出的高速射流發散角減小，確保了高速射流空氣的能量集中，進而有效保障了吹嘴良好的吹雪效果。
[0028]優選地，吹口段40的頂壁與第二整流段30的頂壁相切，吹口段40的底壁與第二整流段30的底壁相切。優選地，吹口段40的出氣口朝向地面，且與地面之間呈一定的夾角。吹口段40與第二整流段30之間相切連接而成，順應了氣流的流動方向，使得氣流在吹口段40與第二整流段30的連接位置處產生很小的湍流耗散損失，因此可以增強吹出氣流的噴射能量，相應地，本實施例中，吹嘴的各個部分之間均可以相切連接，可提高吹嘴的吹雪效果。
[0029]結合參見圖4所示，第一整流段10為進氣口朝上的等截面弧形彎管，等截面弧形彎管的截面為矩形，且等截面弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁是同心的，并且在本實施例中，第一整流段10中的內圓弧壁朝上，外圓弧壁朝下。此種弧形彎管結構可以保證氣流進入第一整流段10內后能夠實現快速整流，并能夠降低氣流轉向時的能量損耗。
[0030]優選地，第一整流段10的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的圓心角Y1為直角，即圓心角Y:=90°。將圓心角Y1設為90度，從而可以將豎直布置的管段向水平布置過渡，這樣有利于吹嘴沿遠離吹雪車的車頭的方向延伸。
[0031]優選地，第一整流段10的弧形彎管的外圓弧半徑Rl和截面高度a之間的比值滿足Rl/a為1.5至2.0，其中外圓弧半徑Rl為第一整流段10的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，截面高度a為第一整流段10的弧形彎管的內圓弧壁與外圓弧壁之間的距離。通過選擇合理的截面高度a，能夠使吹嘴吹出的風速達到一定數值，可以有效保證吹雪效果。
[0032]第一整流段10內還可以設置至少一個入口整流片50，以進一步提高進入第一整流段10內的氣流的整流效果。在本實施例中，入口整流片50為圓弧形片狀結構，入口整流片50與第一整流段10的弧形彎管的外圓弧壁所在圓同心，且入口整流片50的葉片厚度為2 至 4mm η
[0033]優選地，入口整流片50為多個，多個入口整流片50沿第一整流段10的外圓弧壁徑向向內圓弧壁依次間隔設置，此處的間隔設置可以為等間隔設置，也可以為非均勻間隔設置，可以根據第一整流段10的結構選擇能夠取得較好整流效果的設置方式。
[0034]在本實施例中，入口整流片50為三個，三個入口整流片50沿遠離外圓弧壁所在圓的圓心的方向(即由弧形彎管的彎管圓心向外)依次設置為第一整流片51、第二整流片52和第三整流片53，第一整流片51、第二整流片52和第三整流片53均為同心圓弧段，且圓心與弧形彎管的彎管圓心重合。其中第一整流片51與第一整流段10的弧形彎管的內圓弧壁所在圓的半徑差為Al，第二整流片52與第一整流片51的半徑差為BI，第三整流片53與第二整流片52的半徑差為Cl，第一整流段10的弧形彎管的外圓弧壁所在圓與第三整流片53的半徑差為Dl,且滿足:
[0035]Al: BI: Cl: Dl=I: 4/3,5/3.2
[0036]此處的非均勻分布的入口整流片50，可以使得氣流經弧形彎管后的氣流速度分布保持均勻，也保證了氣流在該區產生很小的湍流耗散損失，因此能夠保證吹嘴的吹雪效果。
[0037]結合參見圖5所示，第二整流段30為出氣口朝下的等截面弧形彎管，其截面為矩形，且等截面弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁是同心的，并且在實施例中，第二整流段30中的內圓弧壁朝下，外圓弧壁朝上。
[0038]值得一提的是，本文中為了方便描述，不同整流段中的內圓弧壁和外圓弧壁是根據弧形彎管的延伸方式來區分的，第一整流段10的弧形彎管是從下往向上逐漸彎曲，則朝下的圓弧壁認為是外圓弧壁，而第二整流段30的弧形彎管是從上往向下逐漸彎曲，則朝上的圓弧壁認為是外圓弧壁，這并不用于限制本發明的范圍。
[0039]優選地，第二整流段30的弧形彎管的圓心角Y 2為45度至55度。采用上述范圍的圓心角Y2，可以保證第二整流段30中的流體小損失的流向吹口段40，使得由吹口段40的出氣口流出的流體沿合適角度吹向地面，保證吹雪效果。
[0040]優選地，第二整流段30的弧形彎管的外圓弧半徑R2和截面高度a之間的比值滿足R2/a為1.8至2.5，其中外圓弧半徑R2為第二整流段30的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，截面高度a為第二整流段30的弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁之間的距離，其與第一整流段10的弧形彎管的截面高度相同。
[0041]第二整流段30內還可以設置出口整流片60，以進一步提高進入第一整流段10內的氣流的整流效果。在本實施例中，出口整流片60為圓弧形片狀結構，出口整流片60與第二整流段30的外圓弧壁同心，且出口整流片60的葉片厚度為2至4mm。
[0042]優選地，出口整流片60為多個，多個出口整流片60沿第二整流段30的外圓弧壁向第二整流段30的內圓弧壁徑向依次間隔設置，此處的間隔設置可以為等間隔設置，也可以為非均勻間隔設置，可以根據第二整流段30的結構選擇能夠取得較好整流效果的設置方式。
[0043]在本實施例中，出口整流片60為三個，三個出口整流片60沿遠離第二整流段30的外圓弧壁所在圓的圓心的方向依次設置為第四整流片61、第五整流片62和第六整流片63，第四整流片61、第五整流片62和第六整流片63均為同心圓弧段，且圓心與弧形彎管的彎管圓心重合。其中第四整流片61與第二整流段30的內圓弧壁所在圓的半徑差為A2，第五整流片62與第四整流片61的半徑差為B2，第六整流片63與第五整流片62的半徑差為C2，第二整流段30的外圓弧壁所在圓與第六整流片63的半徑差為D2，且滿足:
[0044]A2: B2: C2: D2=l: -Jl:私 2。
[0045]此處的非均勻分布的出口整流片60，可以使得氣流經第二整流段30的弧形彎管后的氣流速度分布保持均勻，也保證了氣流在該區產生很小的湍流耗散損失，因此能夠進一步保證吹嘴的吹雪效果。
[0046]第一整流段10和第二整流段30內非均勻分布的入口整流片50和出口整流片60，改善了弧形彎管內的流場情況，降低了氣流在管內的湍流耗散損失，且提高了吹嘴中氣流速度分布的均勻性，抑制了吹嘴氣流激振及由此引發的不穩定性，進而有效保障吹嘴的良好吹雪效果。
[0047]結合參見圖1和圖5所示，吹口段40的長度d為吹口段40沿流體流動方向的延伸長度，出口高度c為吹口段40的出氣口處的頂壁和底壁之間的距離，入口高度a為吹口段40的進氣口處的頂壁和底壁之間的距離，其與第一整流段10的弧形彎管的截面高度相同。吹口段40的長度d和入口高度a之間的比值滿足d/a為1.5至1.8，吹口段40的出口高度c和入口高度a之間的比值滿足c/a為0.5至0.7。
[0048]本發明中，使吹口段40為漸縮截面管段，并且吹口段40的橫截面中線為直線。優選地，吹口段40的頂壁和底壁沿吹口段40的長度方向的縱向中截面的中心線對稱。
[0049]優選地，吹口段40的頂壁和底壁均為外凸弧形壁，能夠進一步地集中從吹口段40吹出的高速射流空氣的能量，保障吹嘴的吹雪效果。
[0050]優選地，穩流段20為等截面直管，直管的長度b與截面高度a滿足b/a為2.5至
4。第一整流段10的出口部和第二整流段30的入口部均與穩流段20相切連接。
[0051]吹雪車吹雪作業時，經風機吹出的氣流經出口管路傳輸至吹嘴的第一整流段10，第一整流段10非均勻分布的入口整流片50使得氣流經第一整流段10的弧形彎管后的氣流速度分布保持均勻，也保證了氣流在該區產生很小的湍流耗散損失；氣流經穩流段20在該直管穩流段20內穩定流動，隨后氣流進入第二整流段30的弧形彎管內，該區非均勻分布的出口整流片60改善了由于弧形彎管可能造成的氣流速度不均，氣流經第二整流段30 二次整流后的速度分布呈現出很好的均勻性，且氣流在該區的湍流耗散損失很小；經過第二整流段30后，氣流進入吹口段40內，該區的截面沿流體的流向呈現一定的漸縮性，使得經吹口段40吹出的高速射流發散角減小，確保了高速射流空氣的能量集中，進而保障了吹嘴良好的吹雪效果。
[0052]根據本發明的實施例，吹雪車包括吹嘴，該吹嘴為上述的吹嘴。
[0053]從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果:
[0054]1、第一整流段和第三整流段內均設置有非均勻分布的整流片，改善了彎管內的流場情況，降低了氣流在彎管內的湍流耗散損失，且提高了吹嘴氣流速度的分布均勻性，抑制了吹嘴氣流激振及由此引發的不穩定性，進而有效保障吹雪車的良好吹雪效果。
[0055]2、吹口段為漸縮性截面管段，使得經吹口段出氣口吹出的高速射流發散角減小，確保了高速射流空氣的能量集中，進而有效保障了吹雪車良好的吹雪效果。
[0056]3、吹口段與第二整流段之間相切連接，順應了氣流的流動方向，降低了氣流在該區內產生很小的湍流耗散損失。
[0057]以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種吹嘴，其特征在于，包括吹口段(40)，所述吹口段(40)的出氣口朝下，所述吹口段(40)沿流體的流動方向截面逐漸變小。
2.根據權利要求1所述的吹嘴，其特征在于，所述吹嘴還包括: 第一整流段(10)，對進入所述第一整流段(10)內的氣流進行整流； 穩流段(20)，所述穩流段(20)的進氣口連接至所述第一整流段(10)的出氣口，并向遠離所述第一整流段(10)的方向延伸，用于平穩輸送所述第一整流段(10)過來的氣流； 第二整流段(30 )，所述第二整流段(30 )的進氣口連接至所述穩流段(20 )的出氣口，對所述穩流段(20)穩流后的氣體進行整流； 所述吹口段(40)的進氣口連接至所述第二整流段(30)的出氣口； 并且，所述吹口段(40)的頂壁與所述第二整流段(30)的頂壁相切，所述吹口段(40)的底壁與所述第二整流段(30)的底壁相切。
3.根據權利要求2所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)為進氣口朝上的等截面弧形彎管，且所述第一整流段(10)的弧形彎管的圓心角為直角。
4.根據權利要求3所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)的弧形彎管的外圓弧半徑Rl和截面高度a之間的比值滿足Rl/a為1.5至2.0，其中所述外圓弧半徑Rl為所述第一整流段(10)的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，所述截面高度a為所述第一整流段(10)的弧形彎管的內圓弧壁 和外圓弧壁之間的距離。
5.根據權利要求3所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)內設置有至少一個入口整流片(50 )，所述入口整流片(50 )為圓弧形片狀結構，所述入口整流片(50 )與所述第一整流段(10)的弧形彎管的外圓弧壁同心。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)為出氣口朝下的等截面弧形彎管，且所述第二整流段(30)的弧形彎管的圓心角為45度至55度。
7.根據權利要求6所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)的弧形彎管的外圓弧半徑R2和截面高度a之間的比值滿足R2/a為1.8至2.5，其中所述外圓弧半徑R2為所述第二整流段(30)的弧形彎管的外圓弧壁所在圓的半徑，所述截面高度a為所述第二整流段(30)的弧形彎管的內圓弧壁和外圓弧壁之間的距離。
8.根據權利要求6所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)內設置有多個出口整流片(60)，所述出口整流片(60)為圓弧形片狀結構，所述出口整流片(60)與所述第二整流段(30)的外圓弧壁同心，所述多個出口整流片(60)沿所述第二整流段(30)的外圓弧壁向所述第二整流段(30)的內圓弧壁徑向依次間隔設置。
9.根據權利要求8所述的吹嘴，其特征在于，所述出口整流片(60)為三個，所述三個出口整流片(60)沿遠離所述外圓弧壁的圓心的方向依次設置為第四整流片(61)、第五整流片(62 )和第六整流片(63 )，所述第四整流片(61)與所述第二整流段(30 )的內圓弧壁所在圓的半徑差為A2，所述第五整流片(62)與所述第四整流片(61)的半徑差為B2，所述第六整流片(63)與所述第五整流片(62)的半徑差為C2，所述第二整流段(30)的外圓弧壁所在圓與所述第六整流片(63)的半徑差為D2，且滿足: A2: B2: C2: D2=l:: VJ: 2。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的吹嘴，其特征在于，所述吹口段(40)的長度d為所述吹口段(40)沿流體流動方向的延伸長度，出口高度c為所述吹口段(40)的出氣口處的頂壁和底壁之間的距離，入口高度a為所述吹口段(40)的進氣口處的頂壁和底壁之間的距離，并且所述吹口段(40)的長度d和入口高度a之間的比值滿足d/a為1.5至1.8，所述吹口段(40)的出口高度c和入口高度a之間的比值滿足c/a為0.5至0.7。
11.一種吹雪車，包括吹嘴，其特征在于，所述吹嘴為權利要求1至10中任一項所述的吹嘴。
【文檔編號】E01H5/08GK103541327SQ201310520321
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】張斌, 滕新科, 鄧許連, 張勁, 肖慶麟, 彭林斌, 彭旭, 卜偉 申請人:中聯重科股份有限公司