一种喷雾机风筒试验装置的制作方法

本发明属于风送式喷雾试验装置技术领域，尤其涉及一种喷雾机风筒试验装置。

背景技术：

风送式喷雾机现已广泛应用于建筑行业、煤炭行业、钢铁行业、矿山以及市政环卫等的粉尘治理。风筒作为风送式喷雾机的核心部件，主要作用是产生平顺的轴向气流。风送式喷雾机的风筒通常都是由轴流风机和锥风筒组成，也有将轴流风机和锥风筒做成一体的。锥风筒出风端小于进风端。轴流风机产生旋转的轴向气流，经锥风筒导流后气流变为平顺的气流，流速和气压均相应增加，气流将风筒前端的微小雾滴送至一定距离实现一定范围内的粉尘治理。

风送式喷雾机的雾滴传输主要经历以下三个过程：(1)近出风口处高速气流对雾滴的破碎使得雾滴粒径变小。(2)中速气流作用下，雾滴间的碰撞使雾滴聚合、粒径变大。(3)低速气流使雾滴扩散弥漫、蒸发作用而使雾滴粒径变小。气流的速度和平顺性对雾滴传输影响显著，即影响雾滴在风场内的扩算和沉降，进而影响喷雾机的射程和降尘效果。所以，在轴流风机一定的情况下，制造一种导流性能优良的锥风筒是制造高性能风筒的关键。导流性能优良的锥风筒应满足风阻小、导顺性好、锥度与风机协调等特点。

目前，锥风筒一般由锥筒、前导叶、后导叶、导流柱等组成。前导叶的角度、前后导叶的数量、前后导叶的结构形式对锥风筒的导流性能影响最大。

现有技术中，在设计风送式喷雾机的风筒时，上述影响因素参数的确定主要依赖少量样机的试验数据。

采用该种方案的不足在于：风送式喷雾机的风筒为钢制件，一旦制造成型很难调整和改变结构和性能。且锥风筒的影响因素很多，各因素呈高度非线性互相作用，在设计研发阶段若仅仅制造少量样机进行试验，无法获得理想的试验数据，若制造出全部的样机进行试验，成本非常高且时间周期非常长。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种喷雾机风筒试验装置，该喷雾机风筒试验装置旨在解决现有技术中，通过制造少量样机获得试验数据的方案存在试验数据少且成本高的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种喷雾机风筒试验装置，一种喷雾机风筒试验装置，包括锥风筒，所述锥风筒包括：锥筒体、后导叶、导流柱，所述导流柱位于所述锥筒体内，所述锥筒体的一端为锥筒进风端，所述锥筒体的另一端为锥筒出风端，所述锥筒体上设有贯穿其上的连接孔，所述导流柱包括导流锥筒，所述导流锥筒上设有安装孔，所述安装孔包括腰型槽，所述腰型槽的长度方向与所述导流锥筒的周向一致，通过第一螺纹连接件将所述后导叶的一侧固定于所述连接孔处，通过第二螺纹连接件将所述后导叶的另一侧固定于所述安装孔处。

优选的，所述后导叶包括后导叶本体和固定于所述后导叶本体的一侧的连接耳板，所述第二螺纹连接件包括锁紧螺母和固定于所述后导叶本体的另一侧的调节螺栓，所述连接耳板上设有贯穿其上的腰形孔，所述第一螺纹连接件为锁紧螺栓；所述锁紧螺栓贯穿所述腰形孔和所述连接孔，将所述连接耳板固定于所述锥筒体上；所述调节螺栓插入所述安装孔并通过所述锁紧螺母将所述调节螺栓固定于所述导流锥筒上。

优选的，所述安装孔还包括与所述腰型槽连通的圆形孔。

优选的，所述安装孔的数量为8n个，n为2-5的自然数，8n个所述安装孔等分为沿所述导流锥筒的轴向间隔设置的n组，同一组中的安装孔沿所述导流锥筒的周向均匀分布。

优选的，所述轴孔的数量为18m个或21m个；其中：所述轴孔的数量为21m个时，8个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；另外7个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；剩余6个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；所述转轴座的数量与所述轴孔相同，且所述转轴座与所述轴孔的位置一一对应设置。

优选的，每片所述后导叶的靠近所述锥筒进风端的一侧均设有一片可转前导叶，所述可转前导叶包括前导叶单元，所述前导叶单元包括前导叶本体和焊接于所述前导叶本体一侧的轴套，所述轴套上有螺纹孔，所述螺纹孔处设有固定螺栓，所述轴套内设有转轴，所述转轴上设有小段平面，所述转轴的一端设有轴肩，所述轴肩上设有凸起的方头；所述锥筒体包括锥筒本体和设于所述锥筒本体外侧的转轴座，所述导流锥筒上设有轴孔，所述转轴的一端伸入所述轴孔内，所述转轴的另一端贯穿所述转轴座，所述轴肩与所述转轴座远离所述锥筒本体的一端抵接，所述小段平面正对所述螺纹孔设置，通过所述固定螺栓将所述前导叶本体固定于所述转轴上，所述方头伸出所述转轴座；所述轴肩上设有压板，所述轴肩和压板之间通过压紧螺栓固定相连。

优选的，所述轴孔的数量为21m个，其中，8个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；另外7个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；剩余6个所述轴孔为一组且沿所述导流锥筒的周向均匀分布；所述转轴座的数量与所述轴孔相同，且所述转轴座与所述轴孔的位置一一对应设置。8.根据权利要求1-7任一项所述的喷雾机风筒试验装置，其特征在于，所述导流锥筒与所述锥筒体同轴设置。

优选的，所述喷雾机风筒试验装置还包括风机，所述风机的一端为风机出风端，所述风机的另一端为风机进风端，所述锥风筒位于所述风机出风端，所述锥筒体靠近所述风机出风端的一端为所述锥筒进风端；所述导流锥筒整体为圆锥台状，所述导流锥筒的大端靠近所述锥筒进风端。

优选的，所述喷雾机风筒试验装置还包括集流器，所述集流器位于所述风机进风端。

(三)有益效果

本发明与现有技术对比，本发明喷雾机风筒试验装置的有益效果主要包括：

与现有技术相比，本发明一种喷雾机风筒试验装置，可以进行多因素耦合试验，本发明设计了可以调节或者方便替换安装的结构，只需要制造一套主体结构，通过调整可转前导叶角度、替换安装不同结构形式的后导叶，或者增减安装导叶数量实现不同组合下的锥风筒的样机试验条件搭建，来获得试验数据或验证仿真结果，获得理想的模型机数据。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置的整体结构主视图；

图2为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的锥风筒的结构示意图；

图3为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的导流柱的结构示意图；

图4为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的后导叶的结构示意图；

图5为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的可转前导叶的结构示意图；

图6为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的转轴的结构示意图；

图7为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的可转前导叶装配在锥筒体上的结构示意图；

图8为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置的整体结构立体图；

图9为本发明实施方式中的喷雾机风筒试验装置中的连接孔共用的结构示意图。

附图标记说明：

1.锥风筒，2.风机，3.集流器，

11.锥筒体，12.后导叶，13.可转前导叶，14.导流柱，

111.锥筒本体，112.转轴座，

121.后导叶本体，122.连接耳板，123.调节螺栓，124.锁紧螺母，125.锁紧螺栓，

131.前导叶单元，132.转轴，133.压板，134.压紧螺栓，135.固定螺栓，

141.导流锥筒，142.圆形孔，143.腰型槽，144.轴孔，

1111.连接孔，

1311.前导叶本体，1312.轴套，

1321.小段平面，1322.轴肩，1323.方头，

13121.螺纹孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。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发明中的具体含义。

下面结合附图1-8对发明一种喷雾机风筒试验装置作进一步的说明。

请重点参考图1-3，一种喷雾机风筒试验装置，包括锥风筒1，锥风筒1包括：锥筒体11、后导叶12、导流柱14，导流柱14位于锥筒体11内，锥筒体11的一端为锥筒进风端，锥筒体11的另一端为锥筒出风端，锥筒体11上设有贯穿其上的连接孔1111，导流柱14包括导流锥筒141，导流锥筒141上设有安装孔，安装孔包括腰型槽143，腰型槽143的长度方向与导流锥筒141的周向一致，通过第一螺纹连接件将后导叶12的一侧固定于连接孔1111处，通过第二螺纹连接件将后导叶12的另一侧固定于安装孔处。更具体地，导流锥筒141与锥筒体11同轴设置。

本实施方式中，后导叶12导流面与锥风筒1轴线方向一致，腰型槽143的长度方向与锥筒体11的轴向一致，因此，可以根据使用需求，合理调整后导叶12一侧的位置，通过合理调整连接孔1111和安装孔的数量和位置，并对应选择所需要的后导叶12的数量，可在锥筒体11内形成多种后导叶12的结构，构造多种后导叶12的试验模型，获取更多的研发数据，可为研发阶段节省制造成本。

请重点参考图4，根据本发明的优选实施方式，后导叶12包括后导叶本体121和固定于后导叶本体121的一侧的连接耳板122，第二螺纹连接件包括锁紧螺母124和固定于后导叶本体121的另一侧的调节螺栓123，连接耳板122上设有贯穿其上的腰形孔，第一螺纹连接件为锁紧螺栓125；锁紧螺栓125贯穿腰形孔和连接孔1111，将连接耳板122固定于锥筒体11上；调节螺栓123插入安装孔并通过锁紧螺母124将调节螺栓123固定于导流锥筒141上。更具体地，调节螺栓123与后导叶本体121焊接连接，连接耳板122与后导叶本体121焊接连接。装配后导叶12时，将后导叶12上的调节螺栓123伸入导流锥筒141的腰型槽143，调整调节螺栓123在的腰型槽143内的位置，将后导叶12调整至需要的位置后，拧紧锁紧螺母124，拧紧锁紧螺栓125，完成装配。连接耳板122上的腰形孔，利于调节锁紧螺栓125的位置。

请重点参考图3，根据本发明的优选实施方式，安装孔还包括与腰型槽143连通的圆形孔142。本实施方式中，圆形孔142利于调节螺栓123顺畅插入，装配后导叶12时，可先将后导叶12上的调节螺栓123伸入导流锥筒141的圆形孔142，后滑动调节螺栓123至腰型槽143内。

根据本发明的优选实施方式，安装孔的数量为8n个，n为2-5的自然数，8n个安装孔等分为沿导流锥筒141的轴向间隔设置的n组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布。

由于常见的锥风筒1中的后导叶12的数量为6片、7片、8片，采用上述结构，无论后导叶12的数量为6片或7片或8片，当需要将这些数量的后导叶12均布安装在导流锥筒141上时，因腰型槽143有较大的调节范围，因此，调整调节螺栓123在腰型槽143内的位置，能满足6片、7片、8片后导叶12均布时的角度要求。

请重点参考图8，根据本发明的优选实施方式，连接孔1111的数量为21m个，m为2-10的自然数，其中，8m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布；7m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布；6m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布。本实施方式中，通过设置上述结构的连接孔1111，当需要调整喷雾机风筒试验装置中的后导叶12的数量时，可以按6片、7片、8片的方案分别对应装配在锥风筒1内。

连接孔1111的数量为21m个，m为2-10的自然数，其中，8m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布；7m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布；6m个连接孔1111等分为沿锥筒体11轴向间隔设置的m组，同一组中的安装孔沿导流锥筒141的周向均匀分布。本实施方式中，通过设置上述结构的连接孔1111，当需要调整喷雾机风筒试验装置中的后导叶12的数量时，可以按6片、7片、8片的方案分别对应装配在锥风筒1内。

需要说明的是，如图9所示，当如上三组孔共同一列孔时，可减少3m个的连接孔111的数量。连接孔1111的总数量为18m个，采用该结构也可实现6片、7片和8片后导叶12的均布安装。

请重点参考图5-7，根据本发明的优选实施方式，每片后导叶12的靠近锥筒进风端的一侧均设有一片可转前导叶13，可转前导叶13包括前导叶单元131，前导叶单元131包括前导叶本体1311和焊接于前导叶本体1311一侧的轴套1312，轴套1312上有螺纹孔13121，螺纹孔13121处设有固定螺栓135，轴套1312内设有转轴132，转轴132上设有小段平面13321，转轴132的一端设有轴肩1322，轴肩1322上设有凸起的方头1323；锥筒体11包括锥筒本体111和设于锥筒本体111外侧的转轴座112，导流锥筒141上设有轴孔144，转轴132的一端伸入轴孔144内，转轴132的另一端贯穿转轴座112，轴肩1322与转轴座112远离锥筒本体111的一端抵接，小段平面13321正对螺纹孔13121设置，通过固定螺栓135将前导叶本体1311固定于转轴132上，方头1323伸出转轴座112；轴肩1322上设有压板133，轴肩1322和压板133之间通过压紧螺栓134固定相连。

需要说明的是，本实施方式中，通过固定螺栓135将前导叶本体1311固定于转轴132上，即：采用固定螺栓135端面与转轴132小段平面13321配合限位的结构。除此结构外，还可用其它结构替换，比如转轴132与前导叶本体1311之间的固定方式是还可采用销连接、键连接等限位方式。

安装时，转轴132伸入转轴座112后穿过可转前导叶13的轴套1312，继续伸入导流锥筒141的轴孔144内，直到轴肩1322与转轴座112刚好配合，此时可转前导叶13的轴套1312上的螺纹孔13121刚好正对转轴132的小段平面13321，通过拧紧固定螺栓135将可转前导叶13与转轴132固定在一起，即扳手对转轴132方头1323拧转时，可带动可转前导叶13转动。调整好可转前导叶13的角度后，压紧螺栓134通过压板133压紧轴肩1322，使轴肩1322与转轴座112紧贴在一起，此时转轴132不可转动，即该状态下，可转前导叶13相对后导叶12的角度为调整好的角度。

后导叶12的导流面与锥风筒1轴线方向一致，可转前导叶13与后导叶12的导流面呈一定的角度。风机2产生的旋转的气流进入锥风筒1后，经可转前导叶13第一次导流作用，改变方向后，顺着可转前导叶13流向后导叶12，后导叶12导流面对气流进一步导流，最终使锥风筒1出风端输出的气流为轴向平顺的气流。

根据本发明的优选实施方式，轴孔144的数量为21个，其中，8个轴孔144为一组且沿导流锥筒141的周向均匀分布；另外7个轴孔144为一组且沿导流锥筒141的周向均匀分布；剩余6个轴孔144为一组且沿导流锥筒141的周向均匀分布；转轴座112的数量与轴孔144相同，且转轴座112与轴孔144的位置一一对应设置。轴孔144的位置需与后导叶12的位置对应，保证前导叶单元131与后导叶本体121的拼接。转轴座112对应轴孔144设置，利于转轴132的安装。由于常见的锥风筒1中的后导叶12的数量为6片、7片、8片，可转前导叶13的数量与后导叶12对应。采用上述结构，无论可转前导叶13的数量为6片或7片或8片，当需要将这些数量的可转前导叶13均布安装在导流锥筒141上时，可对应选择不同组的轴孔144。能满足6片、7片、8片可转前导叶13均布时的安装位置要求。

上述实施方式中，喷雾机风筒试验装置还包括风机2，风机2的一端为风机出风端，风机2的另一端为风机进风端，锥风筒1位于风机出风端，锥筒体11靠近风机出风端的一端为锥筒进风端；导流锥筒141整体为圆锥台状，导流锥筒141的大端靠近锥筒进风端。喷雾机风筒试验装置还包括集流器3，集流器3位于风机进风端。

本发明一种喷雾机风筒试验装置中，可转前导叶13角度调整可以实现无级调节，试验范围更广，更精确。

当喷雾机风筒试验装置需要调整导叶(后导叶12和/或可转前导叶13)数量时，可以按6片、7片、8片的方案分别对应装配在锥风筒1内；当喷雾机风筒试验装置需要调整导叶形式时，可替换安装可转前导叶13、后导叶12，如长后导叶、锯齿形后导叶、平面可转前导叶等；当喷雾机风筒试验装置需要调整可转前导叶13角度时，可拧动转轴132对可转前导叶13角度作调整。

本试验装置可在同一锥风筒1内实现可转前导叶13的角度、前后导叶12的数量、前后导叶12的结构形式三种变量的不同组合，变量调整方便，可操作性强。通过试验获得数据，寻求最优解。可为研发阶段节省大量的制造成本，提高试验效率，具有良好的经济价值和实用价值。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。