用于离心风机的集流蜗壳及离心风的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于离心风机的集流蜗壳及离心风机。用于离心风机的集流蜗壳，包括叶轮前盖、叶轮后盖以及蜗形流道，叶轮前盖与叶轮后盖分别从蜗形流道的两侧封盖于蜗形流道的中部空腔上，叶轮前盖、叶轮后盖和蜗形流道围合形成用于容纳叶轮的叶轮腔，蜗形流道贴近叶轮腔的流道壁体环绕叶轮的叶轮轴形成一个正圆，贴近叶轮腔的流道壁体上沿叶轮的周向开设有一条等宽的流道进口；叶轮前盖和/或叶轮后盖上设置有用于叶轮腔消声和盖体结构加固的减振构造。降低了高速旋转气流的摩擦阻力和工艺制造难度；提高了蜗壳的扩压效率；具有构架支撑受力的功能。
【专利说明】用于离心风机的集流蜗壳及离心风机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离心风机领域，特别地，涉及一种用于离心风机的集流蜗壳。此夕卜，本实用新型还涉及一种包括上述用于离心风机的集流蜗壳的离心风机。
【背景技术】
[0002]离心风机的蜗壳在总程中起到汇聚气流、降低叶轮出口气流速度、扩大静压力的作用，蜗壳一般对离心风机全压效率的贡献率在20%作用。
[0003]目前，离心风机的蜗壳是根据机壳的宽度和蜗形的张开度采用近对数螺线或近阿基米德螺线造型，在一个圆周角范围内，蜗壳的流道宽度是不变的，其径向尺寸则按近螺线规律增大。现有蜗壳的湿润周长尺寸大，造成叶轮产生的高速旋转气流的摩擦阻力大，导致能耗增加，气流动能大量被转化为热能，降低了蜗壳扩压的效率；同时蜗壳造型的制造工艺困难，制造成本高。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种用于离心风机的集流蜗壳及离心风机，以解决现有离心风机的蜗壳结构湿润周长尺寸大，导致能耗增加，扩压效率降低；蜗壳造型的制造工艺困难，制造成本高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种用于离心风机的集流蜗壳，包括叶轮前盖、叶轮后盖以及蜗形流道，叶轮前盖与叶轮后盖分别从蜗形流道的两侧封盖于蜗形流道的中部空腔上，叶轮前盖、叶轮后盖和蜗形流道围合形成用于容纳叶轮的叶轮腔，蜗形流道贴近叶轮腔的流道壁体环绕叶轮的叶轮轴形成一个正圆，贴近叶轮腔的流道壁体上沿叶轮的周向开设有一条等宽的流道进口 ；叶轮前盖和/或叶轮后盖上设置有用于叶轮腔消声和盖体结构加固的减振构造。
[0007]进一步地，蜗形流道远离叶轮腔的一端开设有用于引出气流的流道出口，蜗形流道的径向截面尺寸沿蜗形流道内的气流流动方向逐渐增加。
[0008]进一步地，蜗形流道的径向截面形状为矩形；蜗形流道的矩形截面的长度尺寸沿蜗形流道内的气流流动方向逐渐增加，和/或蜗形流道的矩形截面的宽度尺寸沿蜗形流道内的气流流动方向逐渐增加。
[0009]进一步地，蜗形流道的至少一段的径向截面的转角部位设置为倒角。
[0010]进一步地，叶轮前盖和/或叶轮后盖为圆盘体，减振构造设置于圆盘体上远离叶轮腔的外表面，减振构造为凹形构造和/或凸型构造。
[0011]进一步地，凹形构造为至少一条沿圆盘体的周向布置的环形槽，凸型构造为多条布设于环形槽内的菱形筋，菱形筋沿圆盘体的径向布设并沿圆盘体的周向排布。
[0012]进一步地，流道出口接有悬挑的气流输出管，气流输出管的第一端的截面形状与流道出口的截面形状相同，气流输出管的第二端的截面形状为圆形，气流输出管的第一端的截面形状向第二端的截面形状渐变。
[0013]进一步地，气流输出管的第二端上装有连接法兰。
[0014]进一步地，流道出口、气流输出管和叶轮腔三者的连接部位设置有蜗舌；蜗舌的内壁面设置为用于缓冲气流冲击的波浪形，波浪形内壁面的波纹沿气流的流向排布；或者蜗舌的内壁面上设置有多个用于缓冲气流冲击的圆弧形凸块，圆弧形凸块沿气流的流向和/或沿与气流流向相垂直的方向排布。
[0015]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种离心风机，其包括上述用于离心风机的集流蜗壳。
[0016]本实用新型具有以下有益效果:
[0017]本实用新型用于离心风机的集流蜗壳，将贴近叶轮腔的流道壁体设计成环绕叶轮轴的正圆，使得蜗形流道的湿润周长减小，从而降低了高速旋转气流的摩擦阻力和工艺制造难度；通过在贴近叶轮腔的流道壁体上开设一条沿叶轮的周向布置的等宽的流道进口，使从叶轮出来的高速气流有序地进入蜗壳流道，降低了流道内的速度梯度和梯度宽度，从而减少了气流动能向热能的转化，提高了蜗壳的扩压效率；通过在叶轮前盖和/或叶轮后盖上设置减振构造，在离心风机在运行过程中，能够降低蜗壳的噪音传出强度，减少次生噪音的产生，同时减振构造还能够增强叶轮前盖和/或叶轮后盖的表面强度，使得蜗壳不仅具有集风扩压功能，还具有构架支撑受力的功能。该集流蜗壳不仅适用于离心风机，同时还适用于其他高速旋转机构的扩风扩流。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是本实用新型优选实施例的用于离心风机的集流蜗壳的带局部剖切结构的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型优选实施例的用于离心风机的集流蜗壳的剖面结构示意图。
[0022]图例说明:
[0023]1、叶轮前盖；2、叶轮后盖；3、蜗形流道；4、叶轮腔；5、减振构造；51、流道进口 ；52、流道出口 ；6、环形槽；7、菱形筋；8、气流输出管；9、连接法兰；10、蜗舌。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0025]图1是本实用新型优选实施例的用于离心风机的集流蜗壳的带局部剖切结构的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的用于离心风机的集流蜗壳的剖面结构示意图。
[0026]如图1和图2所示，本实施例的用于离心风机的集流蜗壳，包括叶轮前盖1、叶轮后盖2以及蜗形流道3，叶轮前盖I与叶轮后盖2分别从蜗形流道3的两侧封盖于蜗形流道3的中部空腔上，叶轮前盖1、叶轮后盖2和蜗形流道3围合形成用于容纳叶轮的叶轮腔4，蜗形流道3贴近叶轮腔4的流道壁体环绕叶轮的叶轮轴形成一个正圆，贴近叶轮腔4的流道壁体上沿叶轮的周向开设有一条等宽的流道进口 51 ;叶轮前盖I和/或叶轮后盖2上设置有用于叶轮腔4消声和盖体结构加固的减振构造5。本实用新型用于离心风机的集流蜗壳，将贴近叶轮腔4的流道壁体设计成环绕叶轮轴的正圆，使得蜗形流道3的湿润周长减小，从而降低了高速旋转气流的摩擦阻力和工艺制造难度；通过在贴近叶轮腔4的流道壁体上开设一条沿叶轮的周向布置的等宽的流道进口 51，使从叶轮出来的高速气流有序地进入蜗壳流道，降低了流道内的速度梯度和梯度宽度，从而减少了气流动能向热能的转化，提高了蜗壳的扩压效率；通过在叶轮前盖I和/或叶轮后盖2上设置减振构造5，在离心风机在运行过程中，能够降低蜗壳的噪音传出强度，减少次生噪音的产生，同时减振构造5还能够增强叶轮前盖I和/或叶轮后盖2的表面强度，使得蜗壳不仅具有集风扩压功能，还具有构架支撑受力的功能。该集流蜗壳不仅适用于离心风机，同时还适用于其他高速旋转机构的扩风扩流。
[0027]如图1和图2所示，本实施例中，蜗形流道3远离叶轮腔4的一端开设有用于引出气流的流道出口 52。蜗形流道3的径向截面尺寸沿蜗形流道3内的气流流动方向逐渐增加。形成径向截面逐渐扩大的扩口形蜗形流道，进一步减小流道的湿润周长，有效降低高速旋转气流的摩擦阻力，降低气流损失，提高蜗壳的扩压效率。
[0028]如图1和图2所示，本实施例中，蜗形流道3的径向截面形状为矩形。优选地，蜗形流道3的径向截面形状为倒角正方形。能够避免圆形截面造型的工艺难度，使得蜗壳的成型制造更加简单，尺寸精度更高。蜗形流道3的矩形截面的长度尺寸沿蜗形流道3内的气流流动方向逐渐增加，和/或蜗形流道3的矩形截面的宽度尺寸沿蜗形流道3内的气流流动方向逐渐增加。能够降低流道内的速度梯度和梯度宽度，从而减少气流动能向热能的转化，提高了蜗壳的扩压效率。
[0029]本实施例中，蜗形流道3的至少一段的径向截面的转角部位设置为倒角。能够方便蜗形流道3的成型制造，降低制作难度，同时能够降低流道内的速度梯度和梯度宽度，从而减少气流动能向热能的转化，提高了蜗壳的扩压效率。
[0030]如图1和图2所示，本实施例中，叶轮前盖I和/或叶轮后盖2为圆盘体。能够方便组装。圆盘体结构能够减小结构在运行过程中的振动几率。减振构造5设置于圆盘体上远离叶轮腔4的外表面。既能够防止对叶轮旋转的影响，又能够增强叶轮前盖I和/或叶轮后盖2的结构强度，提高结构的抗振能力，从而起到减低噪音的目的。减振构造5为凹形构造和/或凸型构造。通过凹形构造和/或凸型构造对叶轮前盖I和/或叶轮后盖2的外表面进行局部增强，形成不均匀的表面形态，阻碍噪音传播的路径，从而起到减低噪音的目的。
[0031]如图1和图2所示，本实施例中，凹形构造为至少一条沿圆盘体的周向布置的环形槽6。凸型构造为多条布设于环形槽6内的菱形筋7。菱形筋7沿圆盘体的径向布设并沿圆盘体的周向排布。通过环形槽6与菱形筋7的搭配，能够提高叶轮前盖I和/或叶轮后盖2的板面强度，提高结构的抗振能力，同时能够阻碍噪音传播的路径，从而起到减低噪音的目的。
[0032]如图1和图2所示，本实施例中，蜗形流道3的流道出口 52接有悬挑的气流输出管8。方便气流输出。气流输出管8的第一端的截面形状与流道出口 52的截面形状相同。方便结构拼合。气流输出管8的第二端的截面形状为圆形。方便结构连接。气流输出管8的第一端的截面形状向第二端的截面形状渐变。方便形成扩压。优选地，气流输出管8第二端的截面尺寸大于第一端的截面尺寸，形成扩口的气流输出管。
[0033]如图1所示，本实施例中，气流输出管8的第二端上装有连接法兰9。便于结构连接。
[0034]如图1所示，本实施例中，流道出口 52、气流输出管8和叶轮腔4三者的连接部位设置有蜗舌10。蜗舌10的内壁面设置为用于缓冲气流冲击的波浪形，波浪形内壁面的波纹沿气流的流向排布。蜗舌10的内壁面上设置有多个用于缓冲气流冲击的圆弧形凸块，圆弧形凸块沿气流的流向和/或沿与气流流向相垂直的方向排布。
[0035]本实施例的离心风机，包括上述用于离心风机的集流蜗壳。
[0036]实施时，根据受控旋转气流原理，本实用新型用于离心风机的蜗壳采用近正方形渐扩流道截面造型，蜗壳具有以下特征:
[0037]1、蜗壳的蜗壳流道截面为近正方形，蜗壳流道的近轴边(蜗壳上靠近叶轮轴的流道壁体)绕叶轮轴线形成一个正圆形体，蜗壳流道截面积按设定规律逐渐扩大。
[0038]蜗壳流道具有较小的湿润周长，降低了高速旋转气流的摩擦阻力，又避免了圆形截面造型的工艺制造难度。
[0039]2、蜗壳流道近轴边(蜗壳上靠近叶轮轴的流道壁体)的一侧与相邻流道壁体之间形成流道进口 51，叶轮旋转输出的气流从流道进口 51进入蜗壳的蜗形流道3。流道进口 51的宽度为等宽进风口，也是定宽进风口。
[0040]使从叶轮出来的高速气流有序地进入蜗壳流道，降低了流道内的速度梯度和梯度宽度，从而减少了气流动能向热能的转化，提高了蜗壳的扩压效率。
[0041]此外，蜗壳上的叶轮前盖和叶轮后盖的结构造型设计，加装菱形加固结构后，使得蜗壳的刚度得到了很大的提高，使得蜗壳不仅具有集风扩压功能，还具有构架的受力功能。
[0042]由于蜗壳的刚度提高，使得蜗壳的声质量也得到了提高，降低了噪音的传出强度，减少了次生噪音的产生。
[0043]该集流蜗壳不仅适用于离心风机，同时还适用于其他高速旋转机构的扩风扩流。
[0044]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于离心风机的集流蜗壳，包括叶轮前盖(I)、叶轮后盖(2)以及蜗形流道(3)， 所述叶轮前盖(I)与所述叶轮后盖(2)分别从所述蜗形流道(3)的两侧封盖于所述蜗形流道(3)的中部空腔上， 所述叶轮前盖(I)、所述叶轮后盖(2)和所述蜗形流道(3)围合形成用于容纳叶轮的叶轮腔⑷， 其特征在于， 所述蜗形流道(3)贴近所述叶轮腔(4)的流道壁体环绕所述叶轮的叶轮轴形成一个正圆，贴近所述叶轮腔(4)的流道壁体上沿所述叶轮的周向开设有一条等宽的流道进口(51)； 所述叶轮前盖(I)和/或所述叶轮后盖(2)上设置有用于所述叶轮腔(4)消声和盖体结构加固的减振构造(5)。
2.根据权利要求1所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述蜗形流道(3)远离所述叶轮腔(4)的一端开设有用于引出气流的所述流道出口(52)， 所述蜗形流道(3)的径向截面尺寸沿所述蜗形流道(3)内的气流流动方向逐渐增加。
3.根据权利要求2所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述蜗形流道(3)的径向截面形状为矩形； 所述蜗形流道(3)的矩形截面的长度尺寸沿所述蜗形流道(3)内的气流流动方向逐渐增加，和/或 所述蜗形流道(3)的矩形截面的宽度尺寸沿所述蜗形流道(3)内的气流流动方向逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于，所述蜗形流道(3)的至少一段的径向截面的转角部位设置为倒角。
5.根据权利要求1所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述叶轮前盖(I)和/或所述叶轮后盖(2)为圆盘体， 所述减振构造(5)设置于所述圆盘体上远离所述叶轮腔(4)的外表面， 所述减振构造(5)为凹形构造和/或凸型构造。
6.根据权利要求5所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述凹形构造为至少一条沿所述圆盘体的周向布置的环形槽(6)， 所述凸型构造为多条布设于所述环形槽(6)内的菱形筋(7)， 所述菱形筋(7)沿所述圆盘体的径向布设并沿所述圆盘体的周向排布。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述流道出口(52)接有悬挑的气流输出管(8)， 所述气流输出管(8)的第一端的截面形状与所述流道出口(52)的截面形状相同， 所述气流输出管(8)的第二端的截面形状为圆形， 所述气流输出管(8)的第一端的截面形状向第二端的截面形状渐变。
8.根据权利要求7所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于，所述气流输出管(8)的第二端上装有连接法兰(9)。
9.根据权利要求7所述的用于离心风机的集流蜗壳，其特征在于， 所述流道出口(52)、所述气流输出管(8)和所述叶轮腔(4)三者的连接部位设置有蜗舌(10)； 所述蜗舌(10)的内壁面设置为用于缓冲气流冲击的波浪形，波浪形内壁面的波纹沿气流的流向排布；或者 所述蜗舌(10)的内壁面上设置有多个用于缓冲气流冲击的圆弧形凸块，所述圆弧形凸块沿气流的流向和/或沿与气流流向相垂直的方向排布。
10.一种离心风机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的用于离心风机的集流蜗壳。
【文档编号】F04D29/42GK204253443SQ201420596012
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】黎尔素, 周献群 申请人:长沙中粮机械有限公司