离心式叶轮及散热装置的制作方法

1.本发明涉及发电机散热技术领域，具体而言，涉及一种离心式叶轮及散热装置。


背景技术：

2.目前在发电机行业，散热装置一般采用离心式叶片，发电机的散热装置中，离心式叶片为了便于加工，通常采用径向等距叶片。
3.现有技术中，散热装置运行时，气体进入叶片时，叶片相对速度的方向与叶片入口角相差大，导致冲击损耗高，散热装置产生噪声大。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种离心式叶轮及散热装置，其能够降低冲击损耗以及散热装置的噪音。
5.本发明的实施例可以这样实现：本发明的实施例提供了一种离心式叶轮，其包括：叶轮本体；多个叶片，所述多个叶片设置于所述叶轮本体；所述叶片的入口角β和夹角α相等，以使所述叶片的入口角β为无冲击夹角，其中，所述夹角α为气体进入所述叶片时，气体对所述叶片相对速度方向与切线的夹角。
6.可选地，所述多个叶片不等距地设置于所述叶轮本体。
7.可选地，所述叶轮本体上设有第一平衡量加载槽，所述第一平衡量加载槽为圆弧形槽。
8.可选地，所述叶轮本体上还设有第二平衡量加载槽，所述第二平衡量加载槽也为圆弧形槽，所述第二平衡量加载槽的弧形半径小于所述第一平衡量加载槽的弧形半径。
9.可选地，所述第一平衡量加载槽的数目和所述第二平衡量加载槽的数目均为两个；两个所述第一平衡量加载槽相对间隔设置于所述叶轮本体的一侧，且两个所述第一平衡量加载槽共圆心，两个所述第二平衡量加载槽相对间隔设置于所述叶轮本体的一侧，且两个所述第二平衡量加载槽共圆心。
10.可选地，所述叶轮本体的一侧上设有第一加载口和第二加载口，所述第一加载口同时连通两个所述第一平衡量加载槽的相邻端部，所述第二加载口同时连通两个所述第二平衡量加载槽的相邻端部。
11.可选地，所述离心式叶轮还包括平衡块，所述平衡块可拆卸地卡设于所述第一平衡量加载槽内和/或第二平衡量加载槽内。
12.可选地，所述第一平衡量加载槽的横截面和所述第二平衡量加载槽的横截面均为梯形。
13.可选地，所述叶片为后倾式叶片。
14.本发明的实施例还提供了一种散热装置，包括上述的离心式叶轮。
15.本发明实施例的离心式叶轮及散热装置的有益效果包括，例如：本发明的实施例提供了一种离心式叶轮，其包括叶轮本体及多个叶片，多个叶片设置于叶轮本体，叶片的入口角β和夹角α相等，以使叶片的入口角β为无冲击夹角，其中，夹角α为气体进入叶片时，气体对叶片相对速度方向与切线的夹角，这也就减小了气体进入叶片时，气体对叶片的冲击，降低了冲击损耗，也可以减少散热装置产生的噪声。
16.本发明的实施例还提供了一种散热装置，包括上述的离心式叶轮，其降低了气体冲击损耗，也可以减少散热装置产生的噪声。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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它相关的附图。
18.图1为本发明的实施例中提供的无冲击入口角的示意图；图2为本发明的实施例中提供的离心式叶轮的正面示意图；图3为本发明的实施例中提供的离心式叶轮的背面示意图；图4为本发明的实施例中提供的离心式叶轮的局部剖视图。
19.图标：1000-离心式叶轮；100-叶轮本体；110-第一平衡量加载槽；120-第二平衡量加载槽；130-第一加载口；140-第二加载口；200-叶片；β
1-倾斜角。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.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。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。
24.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
26.目前在发电机行业，散热装置一般采用离心式叶片，发电机的散热装置中，离心式叶片为了便于加工，通常采用径向等距叶片。现有技术中，散热装置运行时，气体进入叶片时，叶片相对速度的方向与叶片入口角相差大，气体难以是平稳地、无冲击地进入叶片，并与叶片平行流动，最后与叶片相切的脱离，因此实际的离心式散热装置在气体进入叶片时，由于冲击损耗而会失去一部分压力，导致冲击损耗高，散热装置产生噪声大，同时，在现有技术中，发电机在做动平衡校正时一般在叶片上钻孔进行配重，需要花费很多工时，生产效率低。
27.有鉴于此，请参考图1-图4，本发明的实施例中提供的离心式叶轮1000及散热装置可以解决这一问题，接下来将对其进行详细的描述。
28.请先参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种散热装置，其可以应用于发电机散热，该散热装置包括离心式叶轮1000，离心式叶轮1000能够降低气体冲击损耗，进而也可以减少散热装置产生的噪声。
29.具体来说，该离心式叶轮1000包括叶轮本体100及多个叶片200，多个叶片200设置于叶轮本体100，正如背景技术中所说，由于气体会冲击叶片200，导致冲击损耗高，散热装置产生噪声大，为了减少冲击损耗，就需要让气体进入叶片200时，对叶片200相对速度的方向与叶片200入口角的相互吻合，即叶片200的入口角β和夹角α相等，以使叶片200的入口角β为无冲击夹角。
30.其中，叶片200的入口角β和叶片200的倾斜角β1相等，倾斜角β1为叶片200的倾斜设置角度，具体为半径为r的圆与叶片200进风口处的交点的切线与叶片200的夹角，夹角α为气体进入叶片时，气体对叶片200相对速度方向与切线的夹角。
31.因此，气体进入叶片200时的损耗为最小时的入口角称为无冲击入口角，在本实施例中，其估算方法如下，假定风扇的额定流量为q，则在入口处的径向流速为v1=q/（k2πr1b），式中的k可考虑叶片200厚度所占空间，一般可取为0.92。r1为叶片200进风口半径，b为叶片200轴向宽度，叶片200在进风口处的线速度为u,气体在进入叶片200前，假定以0.5u的线速度旋转，则气体在进风口的前一瞬间对叶片200的相对切线速度为-0.5u,所以气体在进风口前的速度v方向与叶片200的相对切线速度方向的夹角的正切为tanα=2v1/u。n为离心式叶轮1000旋转方向。
32.若叶片200的入口角β做得正好等于夹角α，则在额定流量q时，气体将无冲击地进入叶片200，此时入口损耗为最小，可以来说，可以通过设置叶片200的倾斜角β1和夹角α相等，在电机散热装置中，额定流量q是额定的，确定了叶片200进风口半径r1（即气体入口半径），则r1处的u和径向流速v1确定，进而能够计算出夹角α以及夹角β，以调整叶片200的倾斜角β1，最终实现叶片200的入口角β为无冲击夹角。这也就减小了气体进入叶片200时，气体对叶片200的冲击，降低了冲击损耗，也可以减少散热装置产生的噪声。
33.为了进一步降低散热装置的噪音，在本实施例中，叶片200为后倾式叶片200，多个叶片200不等距地设置于叶轮本体100，也就是说，环绕设置在叶轮本体100上的多个叶片200并不是均匀等距分布在叶轮本体100上。
34.其中，如图2所示，左侧的一个叶片200和靠近下侧相邻的叶片200之间的间距以及靠近上侧相邻的叶片200之间的间距不相等，即该离心式叶轮1000具有一个不等距叶片200，采用不等距叶片200的设置方式，可以有效降低散热装置的噪音。当然了，在其他实施
例中，离心式叶轮1000还可以设置有两个或者三个不等距叶片200。
35.请参考图3，在发电机在做动平衡校正时，为了方便节省工时，提高生产效率，离心式叶轮1000还包括平衡块，叶轮本体100的背面上设有第一平衡量加载槽110，第一平衡量加载槽110为圆弧形槽，同时，叶轮本体100上还设有第二平衡量加载槽120，第二平衡量加载槽120也为圆弧形槽，第二平衡量加载槽120的弧形半径小于第一平衡量加载槽110的弧形半径。
36.其中，第一平衡量加载槽110的数目和第二平衡量加载槽120的数目均为两个，两个第一平衡量加载槽110相对间隔设置于叶轮本体100的背面，且两个第一平衡量加载槽110共圆心，两个第二平衡量加载槽120相对间隔设置于叶轮本体100的一侧，且两个第二平衡量加载槽120共圆心，平衡块可拆卸地卡设于第一平衡量加载槽110内和/或第二平衡量加载槽120内。
37.可以根据具体平衡校正需要，将平衡块卡设在第一平衡量加载槽110内，例如，可以将平衡块放置于上侧的第一平衡量加载槽110内或下侧的第一平衡量加载槽110内，平衡块在第一平衡量加载槽110内位置也可以调整，例如平衡块在上侧第一平衡量加载槽110内的左端或者右端。
38.平衡块也可以卡设在第二平衡量加载槽120内，例如，可以将平衡块放置于上侧的第二平衡量加载槽120内或下侧的第二平衡量加载槽120内，平衡块在第二平衡量加载槽120内位置也可以调整，例如平衡块在上侧第二平衡量加载槽120内的左端或者右端。
39.当然了，平衡块的数目也可以为多个，平衡块也可以同时在第一平衡量加载槽110内和第二平衡量加载槽120内，例如，一个平衡块放置于上侧的第一平衡量加载槽110内，另一个平衡块放置于下侧的第二平衡量加载槽120内或者上侧的第二平衡量加载槽120内，具体的平衡块数目选择以及放置位置，可以根据实际校正需求进行合理设置，此处不再赘述。
40.为了防止平衡块脱离第一平衡量加载槽110内或第二平衡量加载槽120内，在本实施例，第一平衡量加载槽110的横截面和第二平衡量加载槽120的横截面均为梯形，梯形平行边中的短边为第一平衡量加载槽110的开口侧以及第二平衡量加载槽120的开口侧，为了方便装配平衡块，叶轮本体100的背面上设有第一加载口130和第二加载口140，其中，第一加载口130同时连通两个第一平衡量加载槽110的相邻端部，第二加载口140同时连通两个第二平衡量加载槽120的相邻端部，在进行加装平衡块时，就可以通过第一加载口130或第二加载口140将平衡块卡设到第一平衡量加载槽110内或第二平衡量加载槽120内，提高了动平衡校正精度高，也便于调整，均匀度高。
41.综上所述，该离心式叶轮1000包括叶轮本体100及多个叶片200，多个叶片200设置于叶轮本体100，叶片200的入口角β和夹角α相等，以使叶片200的入口角β为无冲击夹角，其中，夹角α为气体进入叶片200时，气体对叶片200相对速度方向与切线的夹角，这也就减小了气体进入叶片200时，气体对叶片200的冲击，降低了冲击损耗，也可以减少散热装置产生的噪声。
42.该散热装置包括上述的离心式叶轮1000，其降低了气体冲击损耗，也可以减少散热装置产生的噪声。
43.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应
涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。