一種葉片、離心式風機葉輪及離心式風機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風機技術領域，尤其涉及一種葉片、離心式風機葉輪及離心式風機。
【背景技術】
[0002]隨著風機廣泛應用于關系國民經濟的各個領域，對風機本身的性能提出了更高的要求。葉輪是整個風機的核心部件，而葉片是風機實現氣體輸送的核心部件，葉片作為葉輪的重要組成部分，對整個風機性能的好壞起到至關重要的作用，所以風機的設計重點在于葉片形狀的構造。
[0003]目前，對風機葉型的已有設計主要有直板型、單圓弧型、多圓弧型、徑向型以及機翼型，其中直板型葉片形式簡單，加工方便，但是直板型葉片在工作時，其內部流場特征適應性較差，易對葉片形成剛性沖擊，造成較大的氣流壓力損失；而采用圓弧型結構的葉片，一般以單圓弧居多，但是這種結構一般會由于其進口不能準確的成型，所以在有些情況下會產生過高的前緣葉片壓力，從而導致氣流的分離，使得風機氣動綜合性能較差，這往往會帶來效率的偏低；對于機翼型葉片，其加工工藝要求較高，考慮到成本的制約，如果不是高精尖產業所用風機，一般不采用機翼型葉片。
[0004]現有技術中有一種加裝長短葉片的風機，其長葉片的葉型采用直線-圓弧-直線的方式，對于這種兩段直線加一段相切圓弧的葉片結構，在出口端的直線部分起到的加速氣流作用不大，長度設計不好，反而會有一定的壓力損失。若采用加裝短葉片的方式，則會帶來成本的增加，不利于企業降本增效的目標。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提出一種葉片、離心式風機葉輪及離心式風機，盡可能地克服現有技術中風機對流場的適應性較差的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供了一種葉片，包括直線段、第一圓弧和第二圓弧，其中所述直線段位于所述葉片的根部，所述第一圓弧位于所述葉片的中部，所述第二圓弧位于所述葉片的頂部，所述直線段與所述第一圓弧相切，所述第一圓弧和所述第二圓弧也相切，所述第一圓弧的半徑大于所述第二圓弧的半徑，所述第一圓弧的長度大于所述第二圓弧的長度，并且所述第一圓弧的圓心和所述第二圓弧的圓心在同側。
[0007]進一步地，所述葉片為前向型葉片、徑向型葉片或者后向型葉片。
[0008]進一步地，所述直線段的長度L為42?64mm。
[0009]進一步地,所述第一圓弧的半徑Rl為280?400mm,所述第一圓弧的弧度α為75。?90°。
[0010]進一步地，所述第二圓弧的半徑R2為420?560mm,所述第二圓弧的弧度β為
10。?15° 。
[0011]為實現上述目的，本發明還提供了一種離心式風機葉輪，包括上述的葉片、前蓋盤和后蓋盤，其中所述葉片位于所述前蓋盤和所述后蓋盤之間，所述葉片焊接在所述后蓋盤上。
[0012]進一步地，所述葉片的直線段的長度L為葉輪直徑D的6%?8%。
[0013]進一步地，所述葉片的第一圓弧的半徑Rl為所述葉輪直徑D的40%?50%，所述第一圓弧的弧度α為75°?90°。
[0014]進一步地，所述葉片的第二圓弧的半徑R2為所述葉輪直徑D的60%?70%，所述第二圓弧的弧度β為10°?15°。
[0015]為實現上述目的，本發明還提供了一種離心式風機，包括上述的離心式風機葉輪、蝸殼和入口部分，其中所述離心式風機葉輪位于所述蝸殼內，所述入口部分與所述蝸殼焊接，所述入口部分的進口端形成進風口，所述蝸殼的出口端形成出風口。
[0016]基于上述技術方案，本發明通過采用直線-圓弧-圓弧形式的葉片形狀，即在葉片的入口端采用直線段，中間部分及出口端都采用圓弧形式，入口端的直線段與中間部分的第一圓弧相切，第一圓弧與出口端的第二圓弧也相切，并且第一圓弧的圓心和第二圓弧的圓心在同側，這種葉片結構能夠更好地適應流場，并且能夠提高風機的整體性能。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，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:
[0018]圖1為本發明葉片一個實施例的主視圖。
[0019]圖2為本發明離心式風機葉輪一個實施例的結構示意圖。
[0020]圖3為圖2實施例中離心式風機葉輪入口方向的示意圖。
[0021]圖4為本發明離心式風機一個實施例的結構示意圖。
[0022]圖中:α-第一圓弧的弧度，β-第二圓弧的弧度，Rl-第一圓弧的半徑，R2-第二圓弧的半徑，L-直線段的長度，D-葉輪直徑，1-前蓋盤，2-葉片，3-后蓋盤，4-直線段，5-第一圓弧，6-第二圓弧，7-入口部分，8-蝸殼，9-進風口，10-出風口。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。
[0025]如圖1所示，為本發明葉片一個實施例的主視圖。從圖中可看出，該葉片包括直線段4、第一圓弧5和第二圓弧6，其中所述直線段4位于所述葉片的根部，所述第一圓弧5位于所述葉片的中部，所述第二圓弧6位于所述葉片的頂部，所述直線段4與所述第一圓弧5相切，所述第一圓弧5和所述第二圓弧6也相切,所述第一圓弧5的半徑大于所述第二圓弧6的半徑，所述第一圓弧5的長度大于所述第二圓弧6的長度，并且所述第一圓弧5的圓心和所述第二圓弧6的圓心在同側。
[0026]葉片的形狀對氣流做功和加速氣流的效果至關重要，本發明的葉片采用直線-圓弧-圓弧型，其中進風口處的直線段部分可以起到導流的作用，使得進入葉輪的氣流更加平穩，防止進口氣流的紊亂所帶來的風機氣動性能損失；中間部分的第一圓弧是葉輪做功的關鍵部位，為了達到大風量風壓的效果，一般會使中間段第一圓弧比較長，本發明采用的第一圓弧半徑范圍對于風機風量為7000?14000m3/h的風機加速效果很明顯，出口段第二圓弧的長度較短，由于氣流經過第二圓弧時速度提高，因此將出口段第二圓弧的曲率設置較小，能夠減小氣流阻力，使其在順應流速方向的情況下進一步加速氣流并導出，本發明的葉片結構能夠極大地改善風機內部的流場特征，提高風機葉片壓力，抑制潤流的形成，能夠顯著提高風機效率。
[0027]通過CFD數值模擬仿真計算可知，在風機工作點流量處，與直板型及單圓弧型的葉片相比，本發明的直線-圓弧-圓弧型會使風機的風壓提高300Pa?500Pa，與之對應的，風機的流量也可以提高1000?3000m3/h，同時由于渦流減少，氣流損失減小，因此風機的效率可以提高2%?4%，這能夠極大改善風機的整體性能。
[0028]在上述實施例中，所述葉片可以為前向型葉片，也可以為徑向型葉片或者后向型葉片，優