一种叶片角度可调的轴流风机叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风机设备，具体的说是涉及一种叶片角度可调的轴流风机叶轮。
【背景技术】
[0002]叶轮是轴流风机的实现能源转换的部件，叶片的数量和角度、叶轮的转速和轮毂比等结构参数，对风机性能有着关键的作用。当一台风机的轮毂比、转速及叶片的数量相对固定后，要适应系统工况的变化，通常需要对叶片角度进行调整。要实现轴流风机的叶片角度可调，叶片与轮毂之间需采用可拆性连接。同时，轮毂的结构要充分保证能承受叶片在旋转中产生的离心力和风压对叶片的旋转力矩。
[0003]轴流风机的叶片角度可调，其叶片的固定方法通用有以下几种:
[0004]第一种:在轮毂圈上固定若干个叶柄套，叶片的叶柄尾端加工成轴颈，在每个轴颈处，采用一副可以对开的环形卡箍，通过螺钉扣紧，抱合形成一个圆形的夹紧腔，利用叶柄套端部承受叶片的轴心力，同时，在卡环与叶柄套的两个接合的端面，分别加工形状和尺寸相对应的榫槽，螺钉夹紧叶柄套产生的摩擦力传递给卡箍，再通卡箍与叶柄套端面榫槽实现叶片的止转。
[0005]第二种:在上述的基础上，不改变承受轴向力的叶柄套及叶柄尾端的轴颈结构，把环形卡箍和叶柄套的端面榫槽去掉，另外在叶柄套外侧开孔，孔内装有一个带楔形锁紧装置的压块，通过锁紧装置施力，使压块与叶柄之间产生摩擦力，从而达到止转之目的。
[0006]第三种:中国专利ZL201020537899.8，公开了一种叶片角度可调的结构，通过两个整体的叶轮毂盘A和毂盘B用螺栓紧固进行抱合的方式。毂盘上有若干个与叶片数量相对应的凹槽，叶片尾端的凸台嵌在凹槽内。凸台与凹槽的台阶接合面承受离心力，两个毂盘压紧在叶柄上的摩擦力实现叶片的止转，松开转毂就可以对多个叶片的角度进行调整。
[0007]第四种:中国专利ZL201320430913，采用的叶片固定腔抱合结构与ZL201020537899.8基本相同，不同之处的是，毂盘与轴盘分开加工，毂盘A和毂盘B用铝合金材料加工，轴盘有铸铁件，两个整体式毂盘同时抱合在铸铁的轴盘上。
[0008]第五种:中国专利ZL201220213272，叶片固定腔的抱合结构与前两者相同。不同的是，轴盘与轮毂一体化的毂盘上，设计成与叶片数量相同的固定腔，同时，采用了若干个与叶片数量相对应的独立的压紧块通过螺栓与固定腔抱合形成定位夹紧腔，对叶片进行调压紧。
[0009]上述的所有结构都存在一些局限性和不合理性，对于第一种结构，叶柄与叶柄套需要有一定长度的配合段，防止叶柄在套内摆动。在使用过程中，配合位置受粉尘和潮湿空气的影响产生锈蚀时，即使把卡箍上的螺栓松开，叶片也很难转动。同时，在叶柄套和卡环的端面加工榫槽，加工难道大，配合的精度不易保证。采用叶柄套支承叶片，并承受离心力，叶柄套的加工工艺也有较高的要求。第二种结构，虽然克服了卡环端面开榫槽的加工难度问题，但是，采用带楔形锁紧装置的压块，机件数量增加，结构复杂，加工难度增加。并且，叶柄与叶柄套之间的配合位置易受粉尘和潮湿空气的影响产生锈蚀而使叶片卡死的问题也同样存在。第三种结构，两个整体的毂盘同时夹紧多个叶片，无论是盘上的夹紧腔还是叶片上的夹持颈，位置公差和尺寸公差要求很高，即使能保证精度，在安装时，各叶片之间也很容易产生互相干涉现象，而且很难保证单个叶片不松脱。叶柄的夹持颈部置于两个毂盘的夹紧腔内，要求毂盘有较大的厚度。第四种结构，采用铝合金轮毂，铸铁轴盘，两者分开加工，比第三种结构的加工难度有所减少，但是，叶片安装时的互相干涉现象及单个叶片松动现象也不能完全避免。第五种结构在第三、四的基础上，减少了一个整体式毂盘，加工难度减少，避免了叶片互相干涉现象，每个叶片分别锁紧，保证了叶片不会松动。但是，尚有一个与轴盘一体化整体式毂盘，在其上面的叶柄夹持腔部分，需要有较大的厚度。第三、四、五这几种结构，对直径小的叶轮，尚可应用，对大机号的叶轮，基本上是不可能实现的。
【发明内容】
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了一种结构简单、叶片拆卸及叶片角度调节方便的叶片角度可调的叶轮结构。
[0011]本实用新型采用的技术方案是:一种叶片角度可调的轴流风机叶轮，包括叶片、轮毂及轴盘，所述的轮毂包括辐板和毂圈，辐板与毂圈连接;轴盘与辐板连接，轴盘与轮毂同轴;叶片的根部设有叶柄;其特征是:所述的毂圈上均匀布置有多个固定叶柄的孔洞;叶片的叶柄穿过轮毂圈上的固定叶柄的孔洞;通过夹紧机构安装在辐板上。
[0012]上述的叶片角度可调的轴流风机叶轮中，所述的辐板外圆上对应于毂圈上固定叶柄的孔洞设有U形凹槽;所述的夹紧机构包括上卡环和下卡环，上卡环和下卡环对应于辐板上的U形凹槽，通过螺钉安装在辐板的两侧，形成夹紧腔，夹紧腔夹紧叶柄。
[0013]上述的叶片角度可调的轴流风机叶轮中，上卡环和下卡环是带翼形耳板的抱箍结构，上卡环的翼形耳板上设有沉孔;下卡环的翼形耳板上对应于上卡环的沉孔设有螺纹孔；辐板上U形凹槽的两侧对应于上卡环的沉孔设有通孔。
[0014]上述的叶片角度可调的轴流风机叶轮中，上卡环的耳板与辐板之间有l-2mm的压紧间隙，下卡环的耳板与辐板之间有1-2_的压紧间隙。
[0015]上述的叶片角度可调的轴流风机叶轮中，叶柄上设有夹持颈部，夹持颈部直径与夹紧腔配合，叶柄尾端直径大于叶柄的夹持颈部的直径。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0017]1、结构简单新颖。上卡环、下卡环通过螺钉抱合扣紧后，与叶轮辐板连接成可拆结构;采用卡环的压紧力防止叶片转动;通过卡环抱合后的端面承受叶片的离心力，并通过螺栓传递给轮毂辐板。
[0018]2、叶片的拆卸及角度调节方便。叶片的固定不需要叶柄套，与轮毂直接接触，叶柄穿过轮毂圈直接与卡环连接，固定叶片紧定螺钉即可，拆卸或转动叶片只需松开螺钉即可，叶片不会因锈蚀等原因卡死。
[0019]3、加工工艺简单。轮毂上不需设置叶柄套，减少了大量的焊接工作，毂圈和辐板上的开孔，精度要求也不高，加工容易。卡环的结构也简化了，加工难度降低，降低了生产成本。
[0020]4、制造成本降低。由于叶片离心力不是通过毂圈承受，不需要焊接叶柄套，毂圈的厚度也减少了 1/2以上，不论是材料费用还是加工费用都大幅降低。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构示意图。
[0022]图2是图1中的B-B剖视图。
[0023]图3是图1中的A-A剖视放大图。
[0024]图4是本实用新型的轮毂的结构示意图。
[0025]图5是图4中的C-C剖视图。
[0026]图6是本实用新型的叶片的结构示意图。
[0027]1、叶片2、轮毂3、轴盘4、螺栓5、上卡环6、内六角螺钉7、下卡环201、辐板202、毂圈203、U形凹槽204、固定叶柄的孔洞。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0029]如图1-图3所示，本实用新型包括叶片1、轮毂2、轴盘3、上卡环5、下卡环7。如图4、5所示，所述的轮毂2由辐板201、毂圈202连接成整体结构。轮毂2与轴盘3通过螺栓4连接成可拆结构，轮毂2与轴盘3同轴。沿轮毂2圆周均布若干个叶片1，每个叶片1通过上卡环5、下卡环7、内六角螺钉6与轮毂2的辐板201连接成可拆结构。
[0030]如图1、3所示，上卡环5和下卡环7是带翼形耳板的抱箍结构。上卡环5的翼形耳板上开有一对沉孔，下卡环7的翼形耳板上对应于上卡环的沉孔设有螺纹孔。
[0031 ]如图4、5所示，轮毂2由辐板201、毂圈202固接成整体结构。轮毂2的辐板201沿圆周方向均匀开有若干个U形凹槽203，毂圈202沿圆周方向开有数量和位置与U形凹槽203相对应的固定叶柄的孔洞204，固定叶柄的孔洞204与U形凹槽203贯通。福板201的每个U形凹槽203处两侧，以U形凹槽203中心线为对称轴开有一对与下卡环7的翼形耳板上螺纹孔相对应的通孔。
[0032]上卡环5与下卡环7通过内六角螺钉6固定在辐板201的U形凹槽203处的两侧，形成抱合式的夹紧腔，叶片1的叶柄插入固定叶柄的孔洞204，夹紧腔抱紧叶片1的叶柄。上卡环
5、下卡环7的翼形耳板与辐板201之间，分别有1-2_的压紧间隙。
[0033]如图6所示，叶片1的叶柄上设有一夹持颈部11，夹持颈部11的直径与上卡环5、下卡环7抱合时形成的夹紧腔配合，叶柄尾端的直径大于叶柄的夹持颈部11的直径。夹紧时，叶片1的夹持颈部11与叶柄尾端形成的台阶面与上卡环5、下卡环7抱合后形成夹紧腔的端面紧密贴合，承受旋转时叶片1产生的离心力。
[0034]以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明，对本实用新型所描述的具体实施方案做出的各种修改、补充，或者采用类似的方式代替，只要不偏离本实用新型的结构，或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种叶片角度可调的轴流风机叶轮，包括叶片、轮毂及轴盘，所述的轮毂包括辐板和毂圈，辐板与毂圈连接;轴盘与辐板连接，轴盘与轮毂同轴；叶片的根部设有叶柄;其特征是:所述的毂圈上均匀布置有多个固定叶柄的孔洞，叶片的叶柄穿过轮毂圈上的固定叶柄的孔洞;通过夹紧机构安装在辐板上。2.根据权利要求1所述的叶片角度可调的轴流风机叶轮，其特征在于:所述的辐板外圆上对应于毂圈上固定叶柄的孔洞设有U形凹槽;所述的夹紧机构包括上卡环和下卡环，上卡环和下卡环对应于辐板上的U形凹槽，通过螺钉安装在辐板的两侧，形成夹紧腔，夹紧腔夹紧叶柄。3.根据权利要求2所述的叶片角度可调的轴流风机叶轮，其特征在于:上卡环和下卡环是带翼形耳板的抱箍结构，上卡环的翼形耳板上设有沉孔；下卡环的翼形耳板上对应于上卡环的沉孔设有螺纹孔;辐板上U形凹槽的两侧对应于上卡环的沉孔设有通孔。4.根据权利要求2所述的叶片角度可调的轴流风机叶轮，其特征在于:上卡环的耳板与辐板之间有1-2_的压紧间隙，下卡环的耳板与辐板之间有1-2_的压紧间隙。5.根据权利要求2所述的叶片角度可调的轴流风机叶轮，其特征在于:叶柄上设有夹持颈部，夹持颈部直径与夹紧腔配合，叶柄尾端直径大于叶柄的夹持颈部的直径。
【专利摘要】本实用新型公开了一种叶片角度可调的轴流风机叶轮，包括叶片、轮毂及轴盘，所述的轮毂包括辐板和毂圈，辐板与毂圈连接；轴盘与辐板连接，轴盘与轮毂同轴；叶片的根部设有叶柄；所述的毂圈上均匀布置有多个固定叶柄的孔洞；叶片的叶柄穿过毂圈上的固定叶柄的孔洞；通过夹紧机构安装在辐板上。本实用新型结构简单、成本低，而且本实用新型的叶片拆卸及叶片角度调节方便。
【IPC分类】F04D29/64, F04D29/36
【公开号】CN205136122
【申请号】CN201520965588
【发明人】王海桥, 谢星明
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月26日