本发明涉及空气动力流体力学设备部件能在低转速下达到提高全压、效率的一种轴流叶轮。
背景技术：
轴流风机，用途非常广泛，就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇，空调外机风扇就是轴流方式运行风机。之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。轴流式风机固定位置并使空气移动。轴流风机主要由风机叶轮和机壳组成，结构简单但是数据要求非常高。现有的轴流叶轮没有经过科学的流体动力学计算，其低转速转动下全压低、效率低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种能在低转速下达到提高全压、效率的一种轴流叶轮。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种轴流叶轮，包括具有转轴的基座，基座上设有若干叶片体，叶片体绕所述转轴环形均布设置，叶片体的形状由至少三个间隔设置的空间扭曲曲线环所确定，叶片体上设有基础线，基础线与转轴相互垂直，所有的空间扭曲曲线环均为成形圆柱面上的曲线，所述成形圆柱面的轴与转轴重合；
每个叶片体上的所有空间扭曲曲线环在基础投影面上均设有投影曲线，所述基础投影面穿过转轴且与基础线垂直，在基础投影面上建立X-Y坐标系，Y轴与转轴重合；
投影曲线由前置成形曲线通过在在X-Y坐标系上变换而成，X-Y坐标系的原点设在基础线上；
前置成形曲线：
前置成形曲线用条样线或直线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成，前置成形曲线围成的区域内设有基础点，基础点的X坐标为2A倍的X△，A小于1大于0，X△为前置成形曲线在X轴上的投影线的中点所在的X坐标，基础点的Y坐标为2B倍的Y△，B小于1大于0，Y△为前置成形曲线在Y轴上的投影线的中点所在的Y坐标，将前置成形曲线在X-Y坐标系中进行整体移动，使得基础点移至X-Y坐标上的原点，然后让前置成形曲线绕基础线旋转C角度，从而形成投影曲线；
叶片体位于最内侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为内侧成形曲线，与内侧成形曲线对应的前置成形曲线称为内前置成形曲线；
内前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
内前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为31度至37度，内前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
叶片体位于最外侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为外侧成形曲线，与外侧成形曲线对应的前置成形曲线称为外前置成形曲线；
外前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
外前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为7度至13度，外前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
外侧成形曲线所在的成形圆柱面为外成形圆柱面，外成形圆柱面的直径为D；
内侧成形曲线所在的成形圆柱面为内成形圆柱面，内成形圆柱面的直径为0.3D±5％；
叶片体位于外侧成形曲线与内侧成形曲线之间的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为中间成形曲线；
外侧成形曲线与内侧成形曲线之间设有至少一个中间成形曲线，中间成形曲线从内到外包括第二中间成形曲线、第三中间成形曲线、第四中间成形曲线、第五中间成形曲线中的任意一条或多条或全部的中间成形曲线；
中间成形曲线对应的前置成形曲线称为中间前置成形曲线，中间前置成形曲线由其自身上的各定位点用条样线或直线按序号依次连接而成；
第二中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第二中间成形曲线对应的A为0.377，B为0.42，C为30度至36度，第二中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第二中间成形曲线所在的成形圆柱面为第二成形圆柱面，第二成形圆柱面的直径为0.45D±5％；
第三中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第三中间成形曲线对应的A为0.4，B为0.423，C为23度至29度，第三中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第三中间成形曲线所在的成形圆柱面为第三成形圆柱面，第三成形圆柱面的直径为0.59D±5％；
第四中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第四中间成形曲线对应的A为0.427，B为0.422，C为17度至23度，第四中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第四中间成形曲线所在的成形圆柱面为第四成形圆柱面，第四成形圆柱面的直径为0.72D±5％；
第五中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第五中间成形曲线对应的A为0.452，B为0.42，C为12度至18度，第五中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第五中间成形曲线所在的成形圆柱面为第五成形圆柱面，第五成形圆柱面的直径为0.86D±5％；
C>C>C>C>C>C；
叶片体为内侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环、至少一个中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环、外侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环依次确定的实体。
作为上述方案的进一步改进，叶片体为铝制构件。
作为上述方案的进一步改进，前置成形曲线用条样线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成。
作为上述方案的进一步改进，前置成形曲线用直线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成。
作为上述方案的进一步改进，叶片体由内至外依次从内侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环平滑经过中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环，再平滑过渡至外侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环。
作为上述方案的进一步改进，内侧成形曲线序号为i的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的始点、各个中间成形曲线序号为j的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的中间点、外侧成形曲线序号为k的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的终点；i＝j＝k，引导线依次经过引导线的始点、引导线的中间点、引导线的终点，所述引导线为条样线，叶片体受引导线的引导，由内至外依次从内侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环平滑经过中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环，再平滑过渡至外侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环。
本发明的有益效果是：一种轴流叶轮，包括具有转轴的基座，基座上设有若干叶片体，叶片体绕所述转轴环形均布设置，叶片体的形状由至少三个间隔设置的空间扭曲曲线环所确定，叶片体上设有基础线，基础线与转轴相互垂直，所有的空间扭曲曲线环均为成形圆柱面上的曲线，所述成形圆柱面的轴与转轴重合；
每个叶片体上的所有空间扭曲曲线环在基础投影面上均设有投影曲线，所述基础投影面穿过转轴且与基础线垂直，在基础投影面上建立X-Y坐标系，Y轴与转轴重合；
投影曲线由前置成形曲线通过在在X-Y坐标系上变换而成，X-Y坐标系的原点设在基础线上；
前置成形曲线：
前置成形曲线用条样线或直线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成，前置成形曲线围成的区域内设有基础点，基础点的X坐标为2A倍的X△，A小于1大于0，X△为前置成形曲线在X轴上的投影线的中点所在的X坐标，(亦即，假设前置成形曲线在X轴上的投影线起点的X坐标为0，终点的X坐标为1，若A为0.4，那么基点的X坐标为0.4)，基础点的Y坐标为2B倍的Y△，B小于1大于0，Y△为前置成形曲线在Y轴上的投影线的中点所在的Y坐标，将前置成形曲线在X-Y坐标系中进行整体移动，使得基础点移至X-Y坐标上的原点，然后让前置成形曲线绕基础线旋转C角度，从而形成投影曲线；
叶片体位于最内侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为内侧成形曲线，与内侧成形曲线对应的前置成形曲线称为内前置成形曲线；
内前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
内前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为31度至37度，内前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
叶片体位于最外侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为外侧成形曲线，与外侧成形曲线对应的前置成形曲线称为外前置成形曲线；
外前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
外前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为7度至13度，外前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
外侧成形曲线所在的成形圆柱面为外成形圆柱面，外成形圆柱面的直径为D；
内侧成形曲线所在的成形圆柱面为内成形圆柱面，内成形圆柱面的直径为0.3D±5％；
叶片体位于外侧成形曲线与内侧成形曲线之间的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为中间成形曲线；
外侧成形曲线与内侧成形曲线之间设有至少一个中间成形曲线，中间成形曲线从内到外包括第二中间成形曲线、第三中间成形曲线、第四中间成形曲线、第五中间成形曲线中的任意一条或多条或全部的中间成形曲线；
中间成形曲线对应的前置成形曲线称为中间前置成形曲线，中间前置成形曲线由其自身上的各定位点用条样线或直线按序号依次连接而成；
第二中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第二中间成形曲线对应的A为0.377，B为0.42，C为30度至36度，第二中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第二中间成形曲线所在的成形圆柱面为第二成形圆柱面，第二成形圆柱面的直径为0.45D±5％；
第三中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第三中间成形曲线对应的A为0.4，B为0.423，C为23度至29度，第三中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第三中间成形曲线所在的成形圆柱面为第三成形圆柱面，第三成形圆柱面的直径为0.59D±5％；
第四中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第四中间成形曲线对应的A为0.427，B为0.422，C为17度至23度，第四中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第四中间成形曲线所在的成形圆柱面为第四成形圆柱面，第四成形圆柱面的直径为0.72D±5％；
第五中间成形曲线对应的定位点的坐标依次为：
；
第五中间成形曲线对应的A为0.452，B为0.42，C为12度至18度，第五中间成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第五中间成形曲线所在的成形圆柱面为第五成形圆柱面，第五成形圆柱面的直径为0.86D±5％；
C>C>C>C>C>C；
叶片体为内侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环、至少一个中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环、外侧成形曲线对应的空间扭曲曲线环依次确定的实体。本发明通过对叶片体的形状在三维空间上进行明确的定义和限定，避免了本领域靠经验来确定叶片体的叶形，从而导致的不良率低，也无法进行尺寸检测的问题。本发明的叶片体经过电脑模拟和大量的实验证明，能在低速的情况下提供高全压的气流，同时使用本发明的轴流风机效率非常的高。本发明用于轴流风机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例的投影关系示意图；
图2是本发明实施例的右视结构示意图；
图3是本发明实施例的主视结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1至图3，这是本发明的实施例，具体地：
一种轴流叶轮，包括具有转轴21的基座2，基座2上设有若干叶片体1，叶片体1绕所述转轴21环形均布设置，叶片体1的形状由至少三个间隔设置的空间扭曲曲线环所确定，叶片体1上设有基础线1017，基础线1017与转轴21相互垂直，所有的空间扭曲曲线环均为成形圆柱面上的曲线，所述成形圆柱面的轴与转轴21重合；
每个叶片体1上的所有空间扭曲曲线环在基础投影面上均设有投影曲线，所述基础投影面穿过转轴21且与基础线1017垂直，在基础投影面上建立X-Y坐标系，Y轴与转轴21重合；
投影曲线由前置成形曲线通过在在X-Y坐标系上变换而成，X-Y坐标系的原点设在基础线1017上；
前置成形曲线：
前置成形曲线用条样线或直线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成，前置成形曲线围成的区域内设有基础点，基础点的X坐标为2A倍的X△，A小于1大于0，X△为前置成形曲线在X轴上的投影线的中点所在的X坐标，基础点的Y坐标为2B倍的Y△，B小于1大于0，Y△为前置成形曲线在Y轴上的投影线的中点所在的Y坐标，将前置成形曲线在X-Y坐标系中进行整体移动，使得基础点移至X-Y坐标上的原点，然后让前置成形曲线绕基础线1017旋转C角度，从而形成投影曲线；
叶片体1位于最内侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为内侧成形曲线1011，与内侧成形曲线1011对应的前置成形曲线称为内前置成形曲线；
内前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
内前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为31度至37度，内前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
叶片体1位于最外侧的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为外侧成形曲线1016，与外侧成形曲线1016对应的前置成形曲线称为外前置成形曲线；
外前置成形曲线由下列定位点用条样线或直线按序号依次连接而成：
；
外前置成形曲线的A为0.377，B为0.42，C为7度至13度，外前置成形曲线各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
外侧成形曲线1016所在的成形圆柱面为外成形圆柱面1026，外成形圆柱面1026的直径为D；
内侧成形曲线1011所在的成形圆柱面为内成形圆柱面1021，内成形圆柱面1021的直径为0.3D±5％；
叶片体1位于外侧成形曲线1016与内侧成形曲线1011之间的空间扭曲曲线环对应的投影曲线称为中间成形曲线；
外侧成形曲线1016与内侧成形曲线1011之间设有至少一个中间成形曲线，中间成形曲线从内到外包括第二中间成形曲线1012、第三中间成形曲线1013、第四中间成形曲线1014、第五中间成形曲线1015中的任意一条或多条或全部的中间成形曲线；
中间成形曲线对应的前置成形曲线称为中间前置成形曲线，中间前置成形曲线由其自身上的各定位点用条样线或直线按序号依次连接而成；
第二中间成形曲线1012对应的定位点的坐标依次为：
；
第二中间成形曲线1012对应的A为0.377，B为0.42，C为30度至36度，第二中间成形曲线1012各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第二中间成形曲线1012所在的成形圆柱面为第二成形圆柱面1022，第二成形圆柱面1022的直径为0.45D±5％；
第三中间成形曲线1013对应的定位点的坐标依次为：
；
第三中间成形曲线1013对应的A为0.4，B为0.423，C为23度至29度，第三中间成形曲线1013各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第三中间成形曲线1013所在的成形圆柱面为第三成形圆柱面1023，第三成形圆柱面1023的直径为0.59D±5％；
第四中间成形曲线1014对应的定位点的坐标依次为：
；
第四中间成形曲线1014对应的A为0.427，B为0.422，C为17度至23度，第四中间成形曲线1014各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第四中间成形曲线1014所在的成形圆柱面为第四成形圆柱面1024，第四成形圆柱面1024的直径为0.72D±5％；
第五中间成形曲线1015对应的定位点的坐标依次为：
；
第五中间成形曲线1015对应的A为0.452，B为0.42，C为12度至18度，第五中间成形曲线1015各定位点的坐标值、A、B的公差均在±5％内；
第五中间成形曲线1015所在的成形圆柱面为第五成形圆柱面1025，第五成形圆柱面1025的直径为0.86D±5％；
C>C>C>C>C>C；
叶片体1为内侧成形曲线1011对应的空间扭曲曲线环、至少一个中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环、外侧成形曲线1016对应的空间扭曲曲线环依次确定的实体。本发明通过对叶片体的形状在三维空间上进行明确的定义和限定，避免了本领域靠经验来确定叶片体的叶形，从而导致的不良率低，也无法进行尺寸检测的问题。本发明的叶片体经过电脑模拟和大量的实验证明，能在低速的情况下提供高全压的气流，同时使用本发明的轴流风机效率非常的高。
因为现有的风叶体在运行过程中的变形对性能的影响非常的大，故常常使用钢制的材料制作叶片体，但是本实施例的风叶体具在工作时的微量变形不会对全压和效率造成影响，本实施例的叶片体1为铝制构件。
为了降低声噪，前置成形曲线用条样线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成。
对于小型的轴流风机来说，风叶体也非常的小，故用于小型的轴流风机的前置成形曲线可以用直线将多个位于X-Y坐标系上的定位点依次连接而成。
为了降低声噪，叶片体1由内至外依次从内侧成形曲线1011对应的空间扭曲曲线环平滑经过中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环，再平滑过渡至外侧成形曲线1016对应的空间扭曲曲线环。
内侧成形曲线1011序号为i的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的始点、各个中间成形曲线序号为j的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的中间点、外侧成形曲线1016序号为k的定位点互为投影关系的空间扭曲曲线环上的点为引导线的终点；i＝j＝k，引导线依次经过引导线的始点、引导线的中间点、引导线的终点，所述引导线为条样线，叶片体1受引导线的引导，由内至外依次从内侧成形曲线1011对应的空间扭曲曲线环平滑经过中间成形曲线对应的空间扭曲曲线环，再平滑过渡至外侧成形曲线1016对应的空间扭曲曲线环。比如用序号1的定位点作为引导线，依次经过如下坐标：(0.433，0)、(0.415，0)、(0.488，0)、(0.498，0)、(0.528，0)、(0.53，0)。当然可以将序号2～30的定位点单独或全部分别作为引导线。
本实施例是受到所有的序号定位点全部分别作为引导线的限定，并受到内侧成形曲线1011、第二中间成形曲线1012、第三中间成形曲线1013、第四中间成形曲线1014、第五中间成形曲线1015、外侧成形曲线1016对应的空间扭曲曲线环连的限定。本实施例的X轴、Y轴的一个单位代表6mm。
经过测试，在不同的工况点进行测量，其具体数据如下：
在同等的条件下，对现有的风叶进行数据测量，其结果如下：
从上述的对比数据可知，本实施了的叶轮功率、容积流量、全压均大大提高。而在±5％的公差范围内，本实施例的性能波动也在3％以内。但是若叶片体的叶形误差超过±5％，那么性能波动会超过20％。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。