吹嘴及包含该吹嘴的吹雪车的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种吹嘴及包含该吹嘴的吹雪车。该吹嘴包括吹口段（40），吹口段（40）的出气口朝下，吹口段（40）沿流体的流动方向截面逐渐变小。根据本发明的吹嘴，能够降低高速射流空气的能量散失，提高吹嘴的清理效果。
【专利说明】吹嘴及包含该吹嘴的吹雪车
【技术领域】
[0001]本发明涉及路面清洁设备，具体而言，涉及一种吹嘴及包含该吹嘴的吹雪车。
【背景技术】
[0002]目前，冬季除雪车辆主要依靠铲雪车。铲雪车是用于清除路面冰雪，保障车辆、飞机和行人安全的冬季路场养护专用设备。铲雪车通常包括车架、剁雪部分、铲雪部分、粉碎部分、液压装置和连接结构等几大部分，这几大部分在车架中前后依次排列，其中，剁雪部分中的剁铲上下往复运动剁下路面上的压实积雪，液压装置控制活动架、带动铲雪部分工作，粉碎部分的工作原理和剁雪部分基本相似。
[0003]由于前述剁雪车的结构复杂，除雪方式也费时费力，因此已经研制出替代用的吹雪车，其依靠气体从吹嘴中喷出，从而将雪吹走。然而，这种吹雪车在气体从吹嘴喷出的过程中，高速气流的发散角较大，造成高速射流空气的能量散失严重，降低吹雪车的吹雪效果O
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种吹嘴及包含该吹嘴的吹雪车，能够降低高速射流空气的能量散失，提高吹嘴的清理效果。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种吹嘴，包括吹口段，吹口段的出气口朝下，吹口段沿流体的流动方向截面逐渐变小。
[0006]进一步地，吹嘴还包括:第一整流段，对进入第一整流段内的气流进行整流；稳流段，稳流段的进气口连接至第一整流段的出气口，并向远离第一整流段的方向延伸，用于平稳输送第一整流段过来的气流；第二整流段，第二整流段的进气口连接至稳流段的出气口，对稳流段稳流后的气体进行整流；吹口段的进气口连接至第二整流段的出气口 ；并且，吹口段的顶壁与第二整流段的顶壁相切，吹口段的底壁与第二整流段的底壁相切。
[0007]进一步地，第一整流段为进气口朝上的等截面弧形弯管，且第一整流段的弧形弯管的圆心角为直角。
[0008]进一步地，第一整流段的弧形弯管的外圆弧半径Rl和截面高度a之间的比值满足Rl/a为1.5至2.0，其中外圆弧半径Rl为第一整流段的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，截面高度a为第一整流段的弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁之间的距离。
[0009]进一步地，第一整流段内设置有至少一个入口整流片，入口整流片为圆弧形片状结构，入口整流片与第一整流段的弧形弯管的外圆弧壁同心。
[0010]进一步地，第二整流段为出气口朝下的等截面弧形弯管，且第二整流段的弧形弯管的圆心角为45度至55度。
[0011]进一步地，第二整流段的弧形弯管的外圆弧半径R2和截面高度a之间的比值满足R2/a为1.8至2.5，其中外圆弧半径R2为第二整流段的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，截面高度a为第二整流段的弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁之间的距离。[0012]进一步地，第二整流段内设置有多个出口整流片，出口整流片为圆弧形片状结构，出口整流片与第二整流段的外圆弧壁同心，多个出口整流片沿第二整流段的外圆弧壁向第二整流段的内圆弧壁径向依次间隔设置。
[0013]进一步地，出口整流片为三个，三个出口整流片沿远离外圆弧壁的圆心的方向依次设置为第四整流片、第五整流片和第六整流片，第四整流片与第二整流段的内圆弧壁所在圆的半径差为A2，第五整流片与第四整流片的半径差为B2，第六整流片与第五整流片的半径差为C2，第二整流段的外圆弧壁所在圆与第六整流片的半径差为D2，且满足:
[0014]A2: B2: C2: D2=l√2:√3:2。
[0015]进一步地，吹口段的长度d为吹口段沿流体流动方向的延伸长度，出口高度c为吹口段的出气口处的顶壁和底壁之间的距离，入口高度a为吹口段的进气口处的顶壁和底壁之间的距离，并且吹口段的长度d和入口高度a之间的比值满足d/a为1.5至1.8，吹口段的出口高度c和入口高度a之间的比值满足c/a为0.5至0.7。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种吹雪车，包括吹嘴，该吹嘴为上述的吹嘴。
[0017]应用本发明的技术方案，吹嘴包括吹口段，吹口段的出气口朝下，吹口段沿流体的流动方向截面逐渐变小。吹嘴的吹口段沿流体的流动方向为渐缩性截面管段，可以使得经出口吹出的高速射流发散角减小，确保了高速射流空气的能量集中，降低高速射流空气的能量散失，进而有效保障了吹嘴良好的清理效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1示出了根据本发明的实施例的吹嘴的结构示意图；
[0020]图2示出了根据本发明的实施例的吹嘴的立体结构示意图；
[0021]图3示出了根据本发明的实施例的吹嘴的立体透视结构示意图；
[0022]图4示出了根据本发明的实施例的吹嘴的第一整流段的结构示意图；以及
[0023]图5示出了根据本发明的实施例的吹嘴的第二整流段的结构示意图。
[0024]附图标记:10、第一整流段；20、稳流段；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。
【具体实施方式】
[0025]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]如图1至图3所示，根据本发明的实施例，吹嘴包括依次连通的第一整流段10、稳流段20、第二整流段30以及吹口段40。第一整流段10，连接至风机出口管路，用于对进入第一整流段10内的气流进行整流；稳流段20的进气口连接至第一整流段10的出气口，向远离第一整流段10的方向延伸，将由第一整流段10过来的气流平稳的输送到第二整流段30，同时，稳流段20的存在可使吹嘴的吹口段40定位至离吹雪车车头一定距离，避免在吹雪作业过程中，由于吹嘴的吹口段40离吹雪车车头距离过近，导致扬起的雪花影响驾驶员的视野，给驾驶带来不利影响；第二整流段30的进气口连接至稳流段20的出气口，对稳流段20稳流后的气体进行第二次整流；吹口段40连接至第二整流段30的出气口，吹口段40的出气口朝下，出气口沿远离第二整流段30的方向(流体的流动方向)截面逐渐变小。吹嘴的四个部分之间可以分别加工之后固定连接在一起，也可以一体成型。在本实施例中，四个部分的截面均为矩形。在实际操作中，除了吹口段40外，其它的各部分可以根据实际的设置情况作出相应的增减调整，即根据需要，在其他实施例中，吹嘴可以只包括上述第一整流段10、稳流段20、第二整流段30中的任意一部分或任意二部分。
[0027]在清理积雪时，气流从风机出口管路进入第一整流段10内，经第一整流段10进行整流后流入稳流段20内进行稳流，稳流后的气流进入第二整流段30内进行第二次整流，然后从吹口段40的出口高速喷出，并对地面积雪进行清理。在清理积雪的过程中，当气流进入吹口段40内后，经吹口段40的渐缩性截面管段的收缩作用，使得经吹口段40的出气口吹出的高速射流发散角减小，确保了高速射流空气的能量集中，进而有效保障了吹嘴良好的吹雪效果。
[0028]优选地，吹口段40的顶壁与第二整流段30的顶壁相切，吹口段40的底壁与第二整流段30的底壁相切。优选地，吹口段40的出气口朝向地面，且与地面之间呈一定的夹角。吹口段40与第二整流段30之间相切连接而成，顺应了气流的流动方向，使得气流在吹口段40与第二整流段30的连接位置处产生很小的湍流耗散损失，因此可以增强吹出气流的喷射能量，相应地，本实施例中，吹嘴的各个部分之间均可以相切连接，可提高吹嘴的吹雪效果。
[0029]结合参见图4所示，第一整流段10为进气口朝上的等截面弧形弯管，等截面弧形弯管的截面为矩形，且等截面弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁是同心的，并且在本实施例中，第一整流段10中的内圆弧壁朝上，外圆弧壁朝下。此种弧形弯管结构可以保证气流进入第一整流段10内后能够实现快速整流，并能够降低气流转向时的能量损耗。
[0030]优选地，第一整流段10的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的圆心角Y1为直角，即圆心角Y:=90°。将圆心角Y1设为90度，从而可以将竖直布置的管段向水平布置过渡，这样有利于吹嘴沿远离吹雪车的车头的方向延伸。
[0031]优选地，第一整流段10的弧形弯管的外圆弧半径Rl和截面高度a之间的比值满足Rl/a为1.5至2.0，其中外圆弧半径Rl为第一整流段10的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，截面高度a为第一整流段10的弧形弯管的内圆弧壁与外圆弧壁之间的距离。通过选择合理的截面高度a，能够使吹嘴吹出的风速达到一定数值，可以有效保证吹雪效果。
[0032]第一整流段10内还可以设置至少一个入口整流片50，以进一步提高进入第一整流段10内的气流的整流效果。在本实施例中，入口整流片50为圆弧形片状结构，入口整流片50与第一整流段10的弧形弯管的外圆弧壁所在圆同心，且入口整流片50的叶片厚度为2 至 4mm η
[0033]优选地，入口整流片50为多个，多个入口整流片50沿第一整流段10的外圆弧壁径向向内圆弧壁依次间隔设置，此处的间隔设置可以为等间隔设置，也可以为非均匀间隔设置，可以根据第一整流段10的结构选择能够取得较好整流效果的设置方式。
[0034]在本实施例中，入口整流片50为三个，三个入口整流片50沿远离外圆弧壁所在圆的圆心的方向(即由弧形弯管的弯管圆心向外)依次设置为第一整流片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均为同心圆弧段，且圆心与弧形弯管的弯管圆心重合。其中第一整流片51与第一整流段10的弧形弯管的内圆弧壁所在圆的半径差为Al，第二整流片52与第一整流片51的半径差为BI，第三整流片53与第二整流片52的半径差为Cl，第一整流段10的弧形弯管的外圆弧壁所在圆与第三整流片53的半径差为Dl,且满足:
[0035]Al: BI: Cl: Dl=I: 4/3,5/3.2
[0036]此处的非均匀分布的入口整流片50，可以使得气流经弧形弯管后的气流速度分布保持均匀，也保证了气流在该区产生很小的湍流耗散损失，因此能够保证吹嘴的吹雪效果。
[0037]结合参见图5所示，第二整流段30为出气口朝下的等截面弧形弯管，其截面为矩形，且等截面弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁是同心的，并且在实施例中，第二整流段30中的内圆弧壁朝下，外圆弧壁朝上。
[0038]值得一提的是，本文中为了方便描述，不同整流段中的内圆弧壁和外圆弧壁是根据弧形弯管的延伸方式来区分的，第一整流段10的弧形弯管是从下往向上逐渐弯曲，则朝下的圆弧壁认为是外圆弧壁，而第二整流段30的弧形弯管是从上往向下逐渐弯曲，则朝上的圆弧壁认为是外圆弧壁，这并不用于限制本发明的范围。
[0039]优选地，第二整流段30的弧形弯管的圆心角Y 2为45度至55度。采用上述范围的圆心角Y2，可以保证第二整流段30中的流体小损失的流向吹口段40，使得由吹口段40的出气口流出的流体沿合适角度吹向地面，保证吹雪效果。
[0040]优选地，第二整流段30的弧形弯管的外圆弧半径R2和截面高度a之间的比值满足R2/a为1.8至2.5，其中外圆弧半径R2为第二整流段30的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，截面高度a为第二整流段30的弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁之间的距离，其与第一整流段10的弧形弯管的截面高度相同。
[0041]第二整流段30内还可以设置出口整流片60，以进一步提高进入第一整流段10内的气流的整流效果。在本实施例中，出口整流片60为圆弧形片状结构，出口整流片60与第二整流段30的外圆弧壁同心，且出口整流片60的叶片厚度为2至4mm。
[0042]优选地，出口整流片60为多个，多个出口整流片60沿第二整流段30的外圆弧壁向第二整流段30的内圆弧壁径向依次间隔设置，此处的间隔设置可以为等间隔设置，也可以为非均匀间隔设置，可以根据第二整流段30的结构选择能够取得较好整流效果的设置方式。
[0043]在本实施例中，出口整流片60为三个，三个出口整流片60沿远离第二整流段30的外圆弧壁所在圆的圆心的方向依次设置为第四整流片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均为同心圆弧段，且圆心与弧形弯管的弯管圆心重合。其中第四整流片61与第二整流段30的内圆弧壁所在圆的半径差为A2，第五整流片62与第四整流片61的半径差为B2，第六整流片63与第五整流片62的半径差为C2，第二整流段30的外圆弧壁所在圆与第六整流片63的半径差为D2，且满足:
[0044]A2: B2: C2: D2=l: -Jl:私 2。
[0045]此处的非均匀分布的出口整流片60，可以使得气流经第二整流段30的弧形弯管后的气流速度分布保持均匀，也保证了气流在该区产生很小的湍流耗散损失，因此能够进一步保证吹嘴的吹雪效果。
[0046]第一整流段10和第二整流段30内非均匀分布的入口整流片50和出口整流片60，改善了弧形弯管内的流场情况，降低了气流在管内的湍流耗散损失，且提高了吹嘴中气流速度分布的均匀性，抑制了吹嘴气流激振及由此引发的不稳定性，进而有效保障吹嘴的良好吹雪效果。
[0047]结合参见图1和图5所示，吹口段40的长度d为吹口段40沿流体流动方向的延伸长度，出口高度c为吹口段40的出气口处的顶壁和底壁之间的距离，入口高度a为吹口段40的进气口处的顶壁和底壁之间的距离，其与第一整流段10的弧形弯管的截面高度相同。吹口段40的长度d和入口高度a之间的比值满足d/a为1.5至1.8，吹口段40的出口高度c和入口高度a之间的比值满足c/a为0.5至0.7。
[0048]本发明中，使吹口段40为渐缩截面管段，并且吹口段40的横截面中线为直线。优选地，吹口段40的顶壁和底壁沿吹口段40的长度方向的纵向中截面的中心线对称。
[0049]优选地，吹口段40的顶壁和底壁均为外凸弧形壁，能够进一步地集中从吹口段40吹出的高速射流空气的能量，保障吹嘴的吹雪效果。
[0050]优选地，稳流段20为等截面直管，直管的长度b与截面高度a满足b/a为2.5至
4。第一整流段10的出口部和第二整流段30的入口部均与稳流段20相切连接。
[0051]吹雪车吹雪作业时，经风机吹出的气流经出口管路传输至吹嘴的第一整流段10，第一整流段10非均匀分布的入口整流片50使得气流经第一整流段10的弧形弯管后的气流速度分布保持均匀，也保证了气流在该区产生很小的湍流耗散损失；气流经稳流段20在该直管稳流段20内稳定流动，随后气流进入第二整流段30的弧形弯管内，该区非均匀分布的出口整流片60改善了由于弧形弯管可能造成的气流速度不均，气流经第二整流段30 二次整流后的速度分布呈现出很好的均匀性，且气流在该区的湍流耗散损失很小；经过第二整流段30后，气流进入吹口段40内，该区的截面沿流体的流向呈现一定的渐缩性，使得经吹口段40吹出的高速射流发散角减小，确保了高速射流空气的能量集中，进而保障了吹嘴良好的吹雪效果。
[0052]根据本发明的实施例，吹雪车包括吹嘴，该吹嘴为上述的吹嘴。
[0053]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0054]1、第一整流段和第三整流段内均设置有非均匀分布的整流片，改善了弯管内的流场情况，降低了气流在弯管内的湍流耗散损失，且提高了吹嘴气流速度的分布均匀性，抑制了吹嘴气流激振及由此引发的不稳定性，进而有效保障吹雪车的良好吹雪效果。
[0055]2、吹口段为渐缩性截面管段，使得经吹口段出气口吹出的高速射流发散角减小，确保了高速射流空气的能量集中，进而有效保障了吹雪车良好的吹雪效果。
[0056]3、吹口段与第二整流段之间相切连接，顺应了气流的流动方向，降低了气流在该区内产生很小的湍流耗散损失。
[0057]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种吹嘴，其特征在于，包括吹口段(40)，所述吹口段(40)的出气口朝下，所述吹口段(40)沿流体的流动方向截面逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的吹嘴，其特征在于，所述吹嘴还包括: 第一整流段(10)，对进入所述第一整流段(10)内的气流进行整流； 稳流段(20)，所述稳流段(20)的进气口连接至所述第一整流段(10)的出气口，并向远离所述第一整流段(10)的方向延伸，用于平稳输送所述第一整流段(10)过来的气流； 第二整流段(30 )，所述第二整流段(30 )的进气口连接至所述稳流段(20 )的出气口，对所述稳流段(20)稳流后的气体进行整流； 所述吹口段(40)的进气口连接至所述第二整流段(30)的出气口； 并且，所述吹口段(40)的顶壁与所述第二整流段(30)的顶壁相切，所述吹口段(40)的底壁与所述第二整流段(30)的底壁相切。
3.根据权利要求2所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)为进气口朝上的等截面弧形弯管，且所述第一整流段(10)的弧形弯管的圆心角为直角。
4.根据权利要求3所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)的弧形弯管的外圆弧半径Rl和截面高度a之间的比值满足Rl/a为1.5至2.0，其中所述外圆弧半径Rl为所述第一整流段(10)的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，所述截面高度a为所述第一整流段(10)的弧形弯管的内圆弧壁 和外圆弧壁之间的距离。
5.根据权利要求3所述的吹嘴，其特征在于，所述第一整流段(10)内设置有至少一个入口整流片(50 )，所述入口整流片(50 )为圆弧形片状结构，所述入口整流片(50 )与所述第一整流段(10)的弧形弯管的外圆弧壁同心。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)为出气口朝下的等截面弧形弯管，且所述第二整流段(30)的弧形弯管的圆心角为45度至55度。
7.根据权利要求6所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)的弧形弯管的外圆弧半径R2和截面高度a之间的比值满足R2/a为1.8至2.5，其中所述外圆弧半径R2为所述第二整流段(30)的弧形弯管的外圆弧壁所在圆的半径，所述截面高度a为所述第二整流段(30)的弧形弯管的内圆弧壁和外圆弧壁之间的距离。
8.根据权利要求6所述的吹嘴，其特征在于，所述第二整流段(30)内设置有多个出口整流片(60)，所述出口整流片(60)为圆弧形片状结构，所述出口整流片(60)与所述第二整流段(30)的外圆弧壁同心，所述多个出口整流片(60)沿所述第二整流段(30)的外圆弧壁向所述第二整流段(30)的内圆弧壁径向依次间隔设置。
9.根据权利要求8所述的吹嘴，其特征在于，所述出口整流片(60)为三个，所述三个出口整流片(60)沿远离所述外圆弧壁的圆心的方向依次设置为第四整流片(61)、第五整流片(62 )和第六整流片(63 )，所述第四整流片(61)与所述第二整流段(30 )的内圆弧壁所在圆的半径差为A2，所述第五整流片(62)与所述第四整流片(61)的半径差为B2，所述第六整流片(63)与所述第五整流片(62)的半径差为C2，所述第二整流段(30)的外圆弧壁所在圆与所述第六整流片(63)的半径差为D2，且满足: A2: B2: C2: D2=l:: VJ: 2。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的吹嘴，其特征在于，所述吹口段(40)的长度d为所述吹口段(40)沿流体流动方向的延伸长度，出口高度c为所述吹口段(40)的出气口处的顶壁和底壁之间的距离，入口高度a为所述吹口段(40)的进气口处的顶壁和底壁之间的距离，并且所述吹口段(40)的长度d和入口高度a之间的比值满足d/a为1.5至1.8，所述吹口段(40)的出口高度c和入口高度a之间的比值满足c/a为0.5至0.7。
11.一种吹雪车，包括吹嘴，其特征在于，所述吹嘴为权利要求1至10中任一项所述的吹嘴。
【文档编号】E01H5/08GK103541327SQ201310520321
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】张斌, 滕新科, 邓许连, 张劲, 肖庆麟, 彭林斌, 彭旭, 卜伟 申请人:中联重科股份有限公司