一種掃路車用高壓離心風(fēng)機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通風(fēng)設(shè)備領(lǐng)域，涉及離心風(fēng)機，具體涉及一種掃路車用高壓離心風(fēng)機。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)的發(fā)展刺激了風(fēng)機的使用量，風(fēng)機的效率、能耗、噪聲大小等工況越來越受到 用戶的重視。在我國能源日益短缺的今天，節(jié)能降耗是很多用戶夢寐以求的目標，但風(fēng)機在 日常使用中總是會出現(xiàn)很多浪費現(xiàn)象，加重了用戶的經(jīng)濟成本開支，為此，提高風(fēng)機的效能 勢在必行。
[0003] 作為離心通風(fēng)機的心臟，葉輪通過一個逆壓過程產(chǎn)生動力，達到通風(fēng)換氣的目的。 當氣流流過風(fēng)機葉輪流道時，會由于黏性作用受到葉片表面摩擦阻力，產(chǎn)生流動損失，進而 引起風(fēng)機全壓的降低，影響風(fēng)機性能。由于葉片吸力面和壓力面存在很大的壓差，葉輪流道 內(nèi)一般會存在流體從葉片壓力面向吸力面的二次流動，同時由于氣流由軸向流動轉(zhuǎn)為徑向 流動，導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也會形成二次流，導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面處出現(xiàn) 低速區(qū)甚至分離，形成射流-尾跡結(jié)構(gòu)，即靠近吸力面的相對速度低，靠近壓力面的相對速 度高。由于射流-尾跡結(jié)構(gòu)的存在，導(dǎo)致離心風(fēng)機效率下降，噪聲增大。在葉片入口處，由 于氣流接近90°轉(zhuǎn)彎，輪蓋處的流體速度高于輪盤處，使進入葉片的氣流速度不均勻，影響 氣流流動的穩(wěn)定性。
[0004] 總之，由于二次流的存在使同一個流道內(nèi)邊界層厚度不一，吸力面的邊界層明顯 比壓力面邊界層厚得多，輪蓋邊界層又比輪盤邊界層厚得多，這樣不僅會導(dǎo)致葉輪出口速 度不均形成"射流-尾跡"，降低了葉輪的效率和增大了噪聲，而且，邊界層的加厚會導(dǎo)致邊 界層的分離，影響主流的流動情況，造成很大的流動損失和氣動噪聲，這也是影響效率和噪 聲的主要因素。
[0005] 而現(xiàn)有掃路車用離心風(fēng)機在內(nèi)功率較小時標態(tài)全壓較低，不能吸附磚頭等重物， 使得清理廢物或廢料用離心風(fēng)機的使用效果大大降低，提高內(nèi)功率又使得能量損耗過大， 不利于節(jié)能環(huán)保。
[0006] 另外，現(xiàn)有風(fēng)機蝸殼的出口處氣流被尖角切分成兩股分流，導(dǎo)致蝸殼出口處氣流 速度不均勻，影響氣流流動的穩(wěn)定性，降低了風(fēng)機效率，更嚴重的是造成極大的噪聲，從而 影響工人健康，并導(dǎo)致聲污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種掃路車用高壓離心風(fēng)機，通過改 進設(shè)計三元葉片保證內(nèi)功率較小時顯著提高標態(tài)全壓值，將風(fēng)機蝸殼出口處的尖角改成弧 面，使蝸殼出口處的氣流速度更均勻，從而提高效率，降低噪聲。
[0008] 本發(fā)明包括進氣箱、蝸殼、葉輪、葉輪軸和蝸殼蓋；所述的蝸殼蓋固定在蝸殼一側(cè)； 所述的進氣箱固定在蝸殼蓋上，進氣箱的出風(fēng)口與蝸殼蓋的入風(fēng)口相通；所述葉輪的葉片 為三元葉片，其曲面為底部曲線的各個擬合點與頂部曲線上對應(yīng)擬合點的連線形成的包絡(luò) 面；所述的底部曲線和頂部曲線均由η個型值點通過非均勻B樣條曲線擬合而成，且擬合后 底部曲線和頂部曲線上的擬合點個數(shù)相等，其中，η多10。
[0009] 所述蝸殼的出風(fēng)口與蝸殼內(nèi)部氣流流道的交接處加工成分流面；所述的分流面包 括對稱的兩個弧面，內(nèi)側(cè)弧面構(gòu)成內(nèi)部氣流流道的一部分，外側(cè)弧面構(gòu)成出風(fēng)流道的一部 分；分流面的曲率半徑從蝸殼內(nèi)部至蝸殼蓋方向逐漸變大。
[0010] 所述的蝸殼焊接在安裝架上；所述的安裝架焊接在底座上，且安裝架頂部固定有 掛鉤；所述的葉輪軸通過兩個軸承支承在安裝架上。
[0011] 所述的蝸殼開設(shè)有葉輪軸安裝孔，其出風(fēng)口焊接有出氣箱連接板；所述的葉輪軸 由葉輪軸安裝孔穿入蝸殼內(nèi)；所述的葉輪設(shè)置在蝸殼內(nèi)，并與葉輪軸伸入蝸殼內(nèi)的一端通 過鍵連接；帶輪與葉輪軸的外端通過鍵連接。
[0012] 所述的葉輪包括輪蓋、輪盤、軸盤和沿圓周均布固定在軸盤上的多片葉片。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：
[0014] 1、在相同工況下，本發(fā)明與現(xiàn)有離心通風(fēng)機相比標態(tài)全壓值有顯著提高，如此，在 保證標態(tài)全壓值滿足工況要求的情況下，可以大幅減小功耗，達到節(jié)能15~20%的效果， 還能吸附磚頭等重物。若本發(fā)明可以推廣使用到大部分掃路車上，將給全國甚至全世界的 環(huán)保及污染治理帶來革命性影響。
[0015] 2、通過非均勻B樣條曲線擬合方法，可根據(jù)具體工況靈活、方便地調(diào)節(jié)型值點，再 通過底部曲線的各個擬合點與頂部曲線上對應(yīng)擬合點的連線形成的包絡(luò)面來生成三元葉 片的曲面（即由設(shè)計要求出發(fā)通過調(diào)節(jié)型值點可以設(shè)計出更多空間形狀的三元葉片），使 得生成的三元葉片更符合掃路車的節(jié)能要求，并能吸附磚頭等重物，給研發(fā)和制造葉輪帶 來便利，節(jié)省了成本。
[0016] 3、本發(fā)明的葉片可以使壓力面的高壓氣體流向吸力面，減小了壓力面和吸力面的 壓力差，這樣就可以減小單個流道內(nèi)的二次流動，防止吸力面因為邊界層加厚而提前分離， 形成分離渦，影響主流流動，降低氣動噪聲，使葉輪出口流體的速度更加均勻，有效降低了 "射流-尾跡"效應(yīng)，對風(fēng)機的整體性能有很大的提高。
[0017] 4、本發(fā)明將風(fēng)機蝸殼出口處的尖角改成弧面，使蝸殼出口處的氣流速度更均勻， 從而提高效率，降低噪聲，在高壓作業(yè)時優(yōu)勢更為明顯。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的一個側(cè)視立體圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明的另一個側(cè)視立體圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明中蝸殼的結(jié)構(gòu)立體圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明中葉輪的結(jié)構(gòu)立體圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明的葉輪去除輪蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖6為圖5中葉片A上各個型值點的位置分布圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0025] 如圖1和2所示，一種掃路車用高壓離心風(fēng)機，包括進氣箱1、蝸殼2、葉輪9、葉輪 軸3、安裝架4、帶輪5、蝸殼蓋7和底座8 ;安裝架4焊接在底座8上，且安裝架4頂部固定 有掛鉤6 ;蝸殼2的一側(cè)焊接在安裝架4上，蝸殼蓋7通過螺釘固定在蝸殼2另一側(cè)；進氣 箱1通過螺釘固定在蝸殼蓋7上，進氣箱1的出風(fēng)口與蝸殼蓋7的入風(fēng)口相通；葉輪軸3通 過兩個軸承支承在安裝架4上，葉輪設(shè)置在蝸殼2內(nèi)，并與葉輪軸3伸入蝸殼2內(nèi)的一端通 過鍵連接；帶輪5與葉輪軸3的外端通過鍵連接。
[0026] 如圖3所示，蝸殼2開設(shè)有葉輪軸安裝孔2-2,其出風(fēng)口 2-1焊接有出氣箱連接板 2-3 ;葉輪軸3由葉輪軸安裝孔2-2穿入蝸殼2內(nèi)；蝸殼2的出風(fēng)口與蝸殼2內(nèi)部氣流流道 的交接處加工成分流面2-4 ;分流面2-4包括對稱的兩個弧面，內(nèi)側(cè)弧面構(gòu)成內(nèi)部氣流流道 的一部分，外側(cè)弧面構(gòu)成出風(fēng)流道的一部分；分流面2-4的曲率半徑從蝸殼2內(nèi)部至蝸殼蓋 7方向逐漸變大。
[0027] 如圖4所示，葉輪9包括輪蓋9-1、輪盤9-2、軸盤9-3和沿圓周均布固定在軸盤 9-3上的十四片葉片9-4;
[0028] 如圖5和6所示，葉片9-4為三元葉片，其曲面為底部曲線10的各個擬合點與頂 部曲線11上對應(yīng)擬合點的連線形成的包絡(luò)面；底部曲線10和頂部曲線11均由二十個型值 點通過非均勻B樣條曲線擬合而成，且擬合后底部曲線10和頂部曲線11上的擬合點個數(shù) 相等。通過非均勻B樣條曲線擬合方法，可根據(jù)具體工況靈活、方便地調(diào)節(jié)型值點，再通過 底部曲線10的各個擬合點與頂部曲線11上對應(yīng)擬合點的連線形成的包絡(luò)面來生成三元葉 片的曲面（即由設(shè)計要求出發(fā)通過調(diào)節(jié)型值點可以設(shè)計出更多空間形狀的三元葉片），使 得生成的三元葉片更符合掃路車的節(jié)能要求，并能吸附磚頭等重物，給研發(fā)和制造葉輪帶 來便利，節(jié)省了成本。
[0029] 動力驅(qū)動帶輪5,并經(jīng)葉輪軸3傳輸給葉輪；氣流由進氣箱1進入，并經(jīng)葉輪轉(zhuǎn)動 增壓后由蝸殼2的出風(fēng)口輸出；分流面