一种叶轮及离心风机的制作方法

本实用新型涉及叶轮机械领域，具体而言，涉及一种叶轮及离心风机。

背景技术：

离心风机气体从叶轮出口流出进入蜗壳的过程中，由于蜗壳的通流面积比叶轮出口的通流面积大很多，气体流出叶轮后，气体速度会逐渐减小，减速过程中流体质点会相互碰撞，造成局部损失，在此过程中，减速越明显，碰撞将越激烈，造成的局部损失也就越大。同时，气体在流出叶轮出口后，由于流体有惯性，它不可能按照蜗壳的空腔结构突然扩大，而是像射流一样，主流束会延续一段距离的高速流动而逐渐扩散，因此，叶轮第一盘体和第二盘体外侧的低速气流，在粘性力的作用下，将会跟主流束之间形成旋涡，旋涡靠主流束带动而旋转，主流束把能量传递给旋涡，并以热量的形式耗散掉，在这个过程中，主流束的速度越大，将会带动更大更激烈的旋涡，耗散掉更多地能量，造成更大的局部损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种叶轮，能够减小气体流动损失，提高效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种离心风机，能够减小离心风机的流动损失，提高离心风机的效率和全压。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种叶轮，其包括叶片、第一盘体和第二盘体，第一盘体和第二盘体相对布置且形成安装腔，叶片设置于第一盘体和第二盘体之间且位于安装腔内；

叶轮具有由第一盘体限定的进风通道、由第一盘体和第二盘体共同限定的出风通道，进风通道和出风通道均与安装腔连通，出风通道具有临近进风通道的近端和远离进风通道的远端，叶轮出风通道被构造成呈由近端向远端的扩张状。

进一步地，第二盘体的中部还设置有转动盘，转动盘与第二盘体固定连接。

进一步地，转动盘包括固定盘和旋转主轴，固定盘与旋转主轴连接，固定盘与第二盘体连接。

进一步地，叶片的两端分别连接于第一盘体和第二盘体。

一种离心风机，其包括进风装置、蜗壳和如上述的叶轮，进风装置具有风机进风口，蜗壳具有风机出风口；

叶轮设置于蜗壳内部；

进风装置连接于蜗壳，进风装置的内部具有风机进风通道，风机进风通道连通于叶轮的进风通道。

进一步地，蜗壳设置有通孔，旋转主轴穿过通孔连接于叶轮的第二盘体。

进一步地，进风装置为F型进气装置。

进一步地，进风装置为D型进气装置。

进一步地，进风装置与蜗壳采用铆接或螺栓连接。

进一步地，叶轮、进风装置和蜗壳的材质均为镁合金、铝合金、不锈钢或碳钢中的任意一种。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的一种叶轮，用于各种风机中。本实用新型从气体流动机理出发，对叶轮的第一盘体和第二盘体进行优化设计，将第一盘体和第二盘体在出风通道外翻，使叶轮出风通道被构造成呈扩张状。此种设计能够使叶轮的气体在流出叶轮进入其他装置之前，提前进行扩压，从而改变气体流动的大小和方向，减小气体流动损失，提高效率和全压。

本实用新型提供的一种离心风机，依靠输入的机械能，输送气体并提高气体压力。本实用新型对其中的叶轮进行优化设计，使叶轮出风通道被构造成呈扩张状，从而使气体在流出叶轮进入蜗壳之前，提前进行扩压，可改变气体流动的大小和方向，减小离心风机的流动损失，提高离心风机的效率和全压。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的叶轮的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的叶轮的通风通道的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的现有技术叶轮通风通道的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的离心风机的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的离心风机的剖面图；

图6为本实用新型实施例提供的离心风机中叶轮通风通道的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的现有技术的离心风机中叶轮通风通道的示意图。

图标：100-叶轮；101-进风通道；102-出风通道；103-安装腔；110-叶片；120-第一盘体；130-第二盘体；140-转动盘；141-固定盘；142-旋转主轴；200-进风装置；300-蜗壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种叶轮100，其包括叶片110、第一盘体120和第二盘体130。第一盘体120和第二盘体130相对布置且形成安装腔103，叶片110设置于第一盘体120和第二盘体130之间且位于安装腔103内。

进一步地，叶片110的两端分别通过焊接或铆接的方式连接于第一盘体120和第二盘体130。

在本实用新型实施例中，叶片110的两端分别通过焊接的方式连接于第一盘体120和第二盘体130。

叶轮100具有由第一盘体120限定的进风通道101、由第一盘体120和第二盘体130共同限定的出风通道102，进风通道101和出风通道102均与安装腔103连通，出风通道102具有临近进风通道101的近端和远离进风通道101的远端，叶轮100出风通道102被构造成呈由近端向远端的扩张状。

此种叶轮100用于旋转机械中，具体包括离心风机、离心压缩机、离心鼓风机以及离心制冷机等透平机械。

请参阅图2和图3，第一盘体120和第二盘体130在进风通道101的近端的距离为H1，在进风通道101的远端的距离为H2。在现有技术中，叶轮100出风通道102并没有呈现扩张状，因此H1＝H2，此种叶轮100结构将会造成较大的流动损失，使风机整机效率偏低，全压偏小。在本实用新型的叶轮100中，叶轮100出风通道102由近端向远端为扩张状，因此H1<H2，使气体在流出叶轮100进入其它装置之前，提前进行扩压，可改变气体流动的大小和方向，减小风机的流动损失，提高风机的效率和全压。

在本实用新型实施例中，叶轮100出风通道102由近端向远端的扩张状由第一盘体120在外周外翻实现，外翻为弧线外翻。在本实用新型的其他实施例中，叶轮100出风通道102由近端向远端的扩张状还可以由第二盘体130在外周外翻实现，或是第一盘体120和第二盘体130共同在外周外翻实现，外周还可以为直线外翻。

进一步地，第二盘体130的中部还设置有转动盘140，转动盘140包括固定盘141和旋转主轴142，旋转主轴142连接于固定盘141，固定盘141连接于第二盘体130。

固定盘141与第二盘体130可以直接加工成一个整体，也可采用焊接、铆接或螺栓连接的方式连接。旋转主轴142采用锁紧螺母或螺栓与固定盘141连接。

在本实用新型实施例中，固定盘141与第二盘体130直接加工成一个整体。

请参阅图4及图5，本实用新型还提供一种离心风机，其包括进风装置200、蜗壳300和如上述的叶轮100，进风装置200具有风机进风口，蜗壳300具有风机出风口。

叶轮100设置于蜗壳300内部，蜗壳300还设置有通孔，旋转主轴142穿过通孔连接于叶轮100的第二盘体130，用于连接外部电机。

进风装置200连接于蜗壳300，进风装置200的内部具有风机进风通道101，风机进风通道101连通于叶轮100的进风通道101。

进一步地，进风装置200为F型进气装置和D型进气装置中的任意一种。

在本实用新型实施例中，进风装置200与蜗壳300螺栓连接，进风装置200为D型进气装置。在本实用新型的其他实施例中，进风装置200还可以与蜗壳300铆接，进风装置200还可以为F型进气装置。

进一步地，叶轮100、进风装置200和蜗壳300的材质均为镁合金、铝合金、不锈钢或碳钢中的任意一种。

在本实用新型实施例中，叶轮100的材质为铝合金，进风装置200和蜗壳300的材质为碳钢。

离心风机气体从叶轮100出风通道102流出进入蜗壳300的过程中，由于蜗壳300的通流面积比叶轮100出口的通流面积大很多，气体流出叶轮100后，其气体速度会逐渐减小，减速过程中流体质点会相互碰撞，造成局部损失，在此过程中，减速越明显，碰撞将越激烈，造成的局部损失也就越大。同时，气体在流出叶轮100出口后，由于流体有惯性，它不可能按照蜗壳300的空腔结构突然扩大，而是像射流一样，主流束会延续一段距离的高速流动而逐渐扩散，因此，叶轮100前盘和后盘外侧的低速气流，在粘性力的作用下，将会跟主流束之间形成旋涡，旋涡靠主流束带动而旋转，主流束把能量传递给旋涡，并以热量的形式耗散掉，在这个过程中，主流束的速度越大，将会带动更大更激烈的旋涡，耗散掉更多地能量，造成更大的局部损失。

请参阅图6及图7，对比本实用新型的叶轮100跟现有叶轮100技术特征的流动情况，气体从叶轮100进口流入，经过高度为H1位置，假设此处速度为v1和v1’(v1为现有技术特征对应速度，v1’为本实用新型对应速度，下同)，然后经过叶轮100出口高度为H2位置，假设此处速度为v2和v2’，然后进入蜗壳300，蜗壳300高度为H3，假设速度为v3和v3’，本结构特征中H1＜H2，所以，v1＝v1’，v2>v2’，v3＝v3’。所以，由于将叶轮100出口通流面积增大，可减小叶轮100出口的速度，即，一方面可以使减速过程更平缓，减小流体质点间的相互碰撞，减小局部损失；另一方面，叶轮100出口速度减小，气体进入蜗壳300的主流束速度也更小，带动前后盘低速区域气体旋转的烈度也更小，耗散的能量也就更小，从而减小此处的局部损失。综合这两方面的原因，本实用新型提供的叶轮100可以明显减小叶轮100出口气体的局部损失，增加风机的全压，提升风机的效率。

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。