[发明专利]一种离心通风机叶轮及其一体注塑制造方法

说明书

本发明属于叶轮设计及制造技术领域，具体涉及一种离心通风机叶轮及其一体注塑制造方法。机叶轮包括前后相对设置的前端盖和后端盖以及连接在前端盖和后端盖之间的一组叶片；前端盖呈圆环形，从而在中央形成进气口；后端盖呈圆盘形，中央具有轴孔以便连接旋转驱动装置；叶片呈环形整列地分布在前端盖和后端盖之间，从而在相邻叶片之间形成做功流道；叶片均后倾设置；前端盖和后端盖之间的距离沿径向向外逐渐减小。本发明通过对叶轮结构的优化设计，尤其对叶片片型的多处细节进行了深度设计和优化，从而获得了工作稳定，做功效率高，使用寿命长的离心通风机叶轮。本发明的叶轮优选一体注塑成型，整体性好，尺寸精度高，结构强度高。

技术领域

本发明属于叶轮设计及制造技术领域，具体涉及一种离心通风机叶轮及其一体注塑制造方法。

背景技术

离心通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

叶轮是离心通风机的核心做功部件，其直接作用于气体从而提高气体的机械能。但现有叶轮在结构设计、做功效率、工作稳定性、整体结构强度等方面仍存在缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种离心通风机叶轮及其一体注塑制造方法。

本发明提供的离心通风机叶轮包括前后相对设置的前端盖和后端盖以及连接在前端盖和后端盖之间的一组叶片；前端盖呈圆环形，从而在中央形成进气口；后端盖呈圆盘形，中央具有轴孔以便连接旋转驱动装置；叶片呈环形整列地分布在前端盖和后端盖之间，从而在相邻叶片之间形成做功流道；叶片均后倾设置；前端盖和后端盖之间的距离沿径向向外逐渐减小。

本发明提供的离心通风机叶轮在工作时告诉旋转，气体从前端盖中央流入，经做功流道做工后离开叶轮，汇入叶轮外侧的蜗壳内形成具有较高机械能的定向气流。叶片采用后倾设置，能够形成较高的风压，并且后倾叶片作用效率较高。

进一步地，叶片外侧表面为外工作面，叶片内侧表面为内工作面；外工作面向外侧凸起，内工作面为平整表面或向内侧凸起；外工作面与内工作面在叶片的头部弧形过渡连接形成迎风分流部。叶片的外工作面是叶轮对气体做功最主要的工作面，由于叶片的外工作面向外侧凸起，从而形成后弯的外工作面，气体在流经后弯的外工作面时，流速逐渐减小，压力逐渐升高，因此当气体流出做功流道时能够获得更高的压力。此外，气体在流经上述外工作面时由于气压逐渐升高，做功过程较稳定，做功流程也较长，因此能够降低能量损失，提高做功效率。迎风分流部是叶片最早接触气体的部位，此处气流复杂稳定性差，并且该部位需要长期经受气体中夹杂的灰尘、砂粒等颗粒物的迎面撞击，采用具有弧形过渡表面的迎风分流部能够提高该部位气流的稳定性，并且磨损后外形变化较小，有利于长期保持自身形态，从而延长使用寿命。

进一步地，外工作面与内工作面共同构成流线型的叶片片型，从而降低旋转时因非做功因素而造成的阻力，提高做功效率。

进一步地，外工作面的前端与叶片旋转方向的夹角为a，角a为25-45°；外工作面的后端与叶片旋转方向的夹角为b，角b为0-3°。该范围内的叶片，叶片表面气流不产生边界层分离，气流稳定，叶轮做功平稳，振动小，做功效率较高。其中，叶片旋转方向定义为叶片头部的速度方向。

进一步较优选地，角a为33°，角b为1.2°。

进一步地，在外工作面上且靠近后端具有两处连续的凸起部。由于叶片外工作面气体流速快，叶片内工作面气体流速慢，当两侧气体离开叶片汇合时，流速差导致在叶片后方形成扰流，既影响做功效率，又容易导致叶轮振动。在外工作面后端设置连续的凸起部，可以缓解叶片两侧的速度差，减轻叶片后方的扰流，从而抑制叶轮振动，提供叶轮做功效率，延长叶轮使用寿命。