專利名稱：低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)設(shè)備，特別是一種軸流風(fēng)機(jī)，屬非變?nèi)荼眉夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)機(jī)是輸送氣體的流體機(jī)械，即把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w動(dòng)能和壓力能輸出的機(jī)械。長(zhǎng)期以來(lái)軸流式風(fēng)機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、流量大等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中，尤其是要求功率不大的通風(fēng)場(chǎng)合。如何提高風(fēng)機(jī)的效率、降低噪音是這類風(fēng)機(jī)研究的目標(biāo)。風(fēng)機(jī)噪聲以空氣動(dòng)力噪聲為主，這是由于葉片在高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，受氣體沖擊和渦流等原因，使氣體產(chǎn)生振動(dòng)所引起的氣體脈動(dòng)聲。通過(guò)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)研究表明，風(fēng)機(jī)效率和噪聲的大小與葉輪的氣動(dòng)特性密切相關(guān)，而葉片的幾何形狀是決定葉輪氣動(dòng)特性的主要因素。如平板形葉片產(chǎn)生的渦流較大，故渦流噪聲也較大；而直葉片的沖擊噪聲較大。因此，合理改善風(fēng)機(jī)葉片幾何形狀，是降低噪音、增大風(fēng)量的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)的缺陷而提供一種通過(guò)改變?nèi)~片幾何形狀而改變?nèi)~片表面氣流流動(dòng)特性從而有效降低噪音、增大風(fēng)量的低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)。
本實(shí)用新型所稱問(wèn)題是以下述技術(shù)方案解決的一種低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，由殼體和葉片組成，葉片為后掠形，其截面形狀為機(jī)翼型，其特別之處是所述葉片的幾何形狀由下述參數(shù)確定以葉片5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心軸、以4個(gè)不同半徑的圓柱面截割葉片，再將所得各截面展開，得到各展開截面弦長(zhǎng)Bn和葉片前緣7到葉片漿根中軸線6弦長(zhǎng)An，其數(shù)值分別如下1-1截面 R1＝240mm B1＝340mmA1＝199mm2-2截面 R2＝293mm B2＝397mmA2＝195mm3-3截面 R3＝346mm B3＝435mmA3＝162mm4-4截面 R4＝400mm B4＝472mmA4＝114mm葉片的截面形狀由下述參數(shù)確定在各截面展開圖上建立平面直角坐標(biāo)系，以葉片前緣為X軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，以葉片漿根中軸線為Y軸坐標(biāo)原點(diǎn)，各截面相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值為
1-1截面 X/B1(％) X(mm)Y上(mm) Y下(mm)0 0-34-342.5 8.5 -28～-29 -38～-395 17 -25～-26 -39～-401034 -21～-22 -39～-402068 -15～-16 -40～-4130102 -11～-12 -39～-4040136 -9～-10-38～-3950170 -7～-8 -36～-3760204 -6～-7 -34～-3570238 -4～-5 -29～-3080272 -1～-2 -21～-2290306 5～6 -7～-8100 340 15 152-2截面X/B2(％) X(mm)Y上(mm) Y下(mm)000 02.5 10 -6～-7 -38～-39520 -9～-10-39～-4010 40 -14～-15 -39～-4020 79 -21～-22 -40～-4130 119 -24～-25 -39～-4040 159 -27～-28 -38～-3950 198 -29～-30 -39～-4060 238 -25～-26 -34～-3570 278 -16～-17 -33～-3480 318 -11～-12 -27～-2890 357 -7～-8 -20～-21100 397 0 0；3-3截面X/B3(％)X(mm) Y上(mm) Y下(mm)
0 022 222.5 11 23～24 14～155 22 22～23 9～101044 19～20 1～22087 12～13 -12～-1330131 4～5 -23～-2440174 -3～-4 -33～-3450218 -11～-12 -41～-4260261 -19～-20 -48～-4970305 -24～-25 -51～-5280348 -28～-29 -49～-5090392 -27～-28 -41～-42100 435 -23-23；4-4截面X/B4(％) X(mm)Y上(mm) Y下(mm)0 028 282.5 12 27～28 18～195 24 25～26 11～121047 18～19 0～12094 6～7 -18～-1930142 -6～-7 -34～-3540189 -18～-19 -49～-5050236 -30～-31 -61～-6260283 -40～-41 -71～-7270330 -49～-50 -77～-7880378 -55～-56 -78～-7990425 -56～-57 -71～-72100 472 -55-55。
上述低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，所述葉片由外部承力層10和內(nèi)部填充材料11構(gòu)成，所述承力層為纖維增強(qiáng)塑料層，內(nèi)部填充材料為聚氨酯泡沫層。
上述低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，所述葉片承力層的厚度由葉片根部向葉片尖部遞減，根部承力層厚度9～11毫米，尖部承力層厚度2～4毫米。
本實(shí)用新型對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的葉片進(jìn)行了改進(jìn)，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面1.通過(guò)對(duì)葉片截面翼形設(shè)計(jì)，使葉片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)流經(jīng)葉片表面的氣流可形成較小的渦流，從而減小渦流噪聲；2.采用大角度后掠形葉片外形，可以有效降低葉片與氣流的沖擊，減小沖擊噪聲；3.葉片采用雙層復(fù)合材料制成，可提高葉片剛度和強(qiáng)度，減輕葉片自重，減小葉片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的變形，使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)表明，本實(shí)用新型與同類風(fēng)機(jī)相比，噪聲小、風(fēng)量大、靜壓高、重量輕，尤其適用于變壓器冷卻器。


圖1是葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是葉片截面翼形展開圖；圖3是葉片組裝示意圖。
圖中各部件標(biāo)號(hào)為1-1、2-2、3-3、4-4分別表示以半徑為R1、R2、R3、R4的4個(gè)圓柱面與葉片截割所得的截面；5.葉片；6.葉片漿根中軸線；7.葉片前緣；8.葉片后緣；9.葉片漿根；10.承力層；11.填充材料層。
具體實(shí)施方式
參看圖1、圖2，本實(shí)用新型的葉片5是一種大角度后掠型葉片，葉片幾何形狀可由參數(shù)Rn、An、Bn及截面翼形展開圖中X和Y的數(shù)值確定。其中，Rn為以與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)中心同軸線的圓柱面半徑，以這些不同半徑的圓柱面截割葉片，再將所得各截面展開，得到各展開截面弦長(zhǎng)Bn和葉片前緣7到葉片漿根中軸線6的弦長(zhǎng)An。根據(jù)葉片漿根中軸線、An的數(shù)值和截面翼形展開圖中X和Y的數(shù)值，可確定葉片前緣幾個(gè)點(diǎn)的位置，將這幾個(gè)點(diǎn)由光滑曲線連接即得到葉片前緣7的輪廓。根據(jù)葉片前緣An、Bn的數(shù)值和截面翼形展開圖中X、Y的數(shù)值，葉片后緣8的幾何輪廓亦可以確定(即按照航空翼形截面圖的復(fù)原與繪制原則)。
本實(shí)用新型的葉片展開翼形為機(jī)翼形，圖3所示為以半徑為Rn的圓柱面截割葉片，將所得到的截面展開，形成的截面翼形展開圖，將該圖置于一平面直角坐標(biāo)系中，以葉片前緣為X軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，以葉片漿根中軸線為Y軸坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得葉片翼形的有關(guān)參數(shù)Y上、Y下，結(jié)合Rn、An、Bn參數(shù)，把由這些參數(shù)確定的空間點(diǎn)光滑連接，即可確定葉片翼形的空間幾何形狀。當(dāng)n＝4時(shí)，4個(gè)切面的參數(shù)如前述。按照上述參數(shù)、或?qū)⑸鲜鰠?shù)以幾何相似比例放大或縮小而生產(chǎn)的葉片亦可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型減噪音，增風(fēng)量的效果，故均落人本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。
仍參看圖3，為提高葉片的剛度和強(qiáng)度，并且盡量減小葉片的自重，葉片采用外設(shè)承力層和內(nèi)設(shè)填充材料層的結(jié)構(gòu)，承力層采用纖維增強(qiáng)塑料，內(nèi)部填充材料為聚氨酯泡沫。考慮到葉片各部位受力情況不等，承力層的厚度由葉片根部向葉片尖部遞減，根部承力層厚度9～11毫米，尖部承力層厚度2～4毫米。
下面提供幾個(gè)實(shí)施例n＝4時(shí)，Rn、An、Bn的尺寸分別為R1＝240mm、B1＝340mm、A1＝199mm；R2＝293mm、B2＝397mm、A2＝195mm；R3＝346mm、B3＝435mm、A3＝162mm；R4＝400mm、B4＝472mm、A4＝114mm。
實(shí)施例1(下列參數(shù)中X、Y上、Y下的單位均為毫米)1-1截面 2-2截面3-3截面4-4截面X/B1(％)X Y上Y下XY上Y下XY上Y下XY上Y下00 -34 -3400 0 022 22 028 282.5 8.5 -28 -3810 -6 -3811 23 14 12 27 18517-25 -3920 -9 -3922 22 9 24 25 1110 34-21 -3940 -14 -3944 19 1 47 18 020 68-15 -4079 -21 -4087 12 -1294 6 -1830 102 -11 -39119 -24 -39131 4 -23142 -6 -3440 136 -9-38159 -27 -38174 -3 -33189 -18-4950 170 -7-36198 -29 -39218 -11-41236 -30-6160 204 -6-34238 -25 -34261 -19-48283 -40-7170 238 -4-29278 -16 -33305 -24-51330 -49-7780 272 -1-21318 -11 -27348 -28-49378 -55-7890 306 5 -7 357 -7 -20392 -27-41425 -56-71100 340 1515 397 0 0 435 -23-23472 -55-55實(shí)施例2(下列參數(shù)中X、Y上、Y下單位均為毫米)1-1截面2-2截面 3-3截面4-4截面X/B1(％)X Y上Y下XY上Y下XY上Y下XY上Y下00 -34-3400 0 022 22 028 28
2.5 8.5 -29 -3910 -7 -391124 15 122819517 -26 -4020 -10 -402223 10 24261210 34 -22 -4040 -15 -404420 2 4719120 68 -16 -4179 -22 -418713 -13947 -1930 102 -12 -40119 -25 -40131 5 -24142 -7-3540 136 -10 -39159 -28 -39174 -4 -34189 -19 -5050 170 -8 -37198 -30 -40218 -12 -42236 -31 -6260 204 -7 -35238 -26 -35261 -20 -49283 -41 -7270 238 -5 -30278 -17 -34305 -25 -52330 -50 -7880 272 -2 -22318 -12 -28348 -29 -50378 -56 -7990 306 6-8 357 -8 -21392 -28 -42425 -57 -72100 340 15 15 397 00 435 -23 -23472 -56 -55。
權(quán)利要求1.一種低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，由殼體和葉片組成，葉片為后掠形，其截面形狀為機(jī)翼型，其特征在于所述葉片的幾何形狀由下述參數(shù)確定以葉片(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心軸、以4個(gè)不同半徑的圓柱面截割葉片，再將所得各截面展開，得到各展開截面弦長(zhǎng)Bn和葉片前緣(7)到葉片漿根中軸線(6)弦長(zhǎng)An，其數(shù)值分別如下(1-1)截面R1＝240mm B1＝340mm A1＝199mm(2-2)截面R2＝293mm B2＝397mm A2＝195mm(3-3)截面R3＝346mm B3＝435mm A3＝162mm(4-4)截面R4＝400mm B4＝472mm A4＝114mm葉片的截面形狀由下述參數(shù)確定在各截面展開圖上建立平面直角坐標(biāo)系，以葉片前緣為X軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，以葉片漿根中軸線為Y軸坐標(biāo)原點(diǎn)，各截面相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值為(1-1)截面X/B1(％)X Y上Y上0 0 -34 -342.5 8.5-28～-29-38～-395 17 -25～-26-39～-4010 34 -21～-22-39～-4020 68 -15～-16-40～-4130 102-11～-12-39～-4040 136-9～-10 -38～-3950 170-7～-8 -36～-3760 204-6～-7 -34～-3570 238-4～-5 -29～-3080 272-1～-2 -21～-2290 3065～6-7～-8100 34015 15(2-2)截面X/B2(％)X Y上Y下0 0 0 02.5 10 -6～-7 -38～-395 20 -9～-10 -39～-4010 40 -14～-15-39～-4020 79 -21～-22-40～-4130 119-24～-25-39～-4040 159-27～-28-38～-3950 198-29～-30-39～-4060 238-25～-26-34～-3570 278-16～-17-33～-3480 318-11～-12-27～-2890 357-7～-8 -20～-21100 3970 0；(3-3)截面X/B3(％)X Y上Y下0 0 22 222.5 11 23～24 14～155 22 22～23 9～1010 44 19～20 1～220 87 12～13 -12～-1330 1314～5-23～-2440 174-3～-4 -33～-3450 218-11～-12-41～-4260 261-19～-20-48～-4970 305-24～-25-51～-5280 348-28～-29-49～-5090 392-27～-28-41～-42100 435-23 -23；(4-4)截面X/B4(％)X Y上Y下0 0 28 282.5 12 27～28 18～195 24 25～26 11～1210 47 18～19 0～120 94 6～7-18～-1930 142-6～-7 -34～-3540 189-18～-19-49～-5050 236-30～-31-61～-6260 283-40～-41-71～-7270 330-49～-50-77～-7880 378-55～-56-78～-7990 425-56～-57-71～-72100472-55 -55其中X、Y上、Y上數(shù)值單位均為毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于所述葉片由外部承力層(10)和內(nèi)部填充材料(11)構(gòu)成，所述承力層為纖維增強(qiáng)塑料，內(nèi)部填充材料為聚氨酯泡沫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于所述葉片承力層的厚度由葉片根部向葉片尖部遞減，根部承力層厚度9～11毫米，尖部承力層厚度2～4毫米。
專利摘要一種低噪音大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，屬非變?nèi)荼眉夹g(shù)領(lǐng)域。用于解決軸流風(fēng)機(jī)降低噪音、提高效率的問(wèn)題。該風(fēng)機(jī)葉片為后掠形，其截面形狀為機(jī)翼型，改進(jìn)后，以葉片轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心軸、以不同半徑的圓柱面截割葉片，將所得各截面展開得到各展開截面弦長(zhǎng)Bn和葉片前緣到葉片槳根中軸線弦長(zhǎng)An，由An、Bn值及截面翼形展開圖中X和Y的數(shù)值可確定葉片的幾何形狀。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)葉片輪廓和截面翼形設(shè)計(jì)，可有效減小渦流噪聲和沖擊噪聲，葉片采用雙層復(fù)合材料，提高了葉片剛度和強(qiáng)度，減輕了自重，并減小了高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的變形。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)表明，本實(shí)用新型與同類風(fēng)機(jī)相比，風(fēng)量大、噪聲小、靜壓高、重量輕。
文檔編號(hào)F04D29/38GK2721930SQ20042001667
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者姜輝, 張國(guó)旺, 張新潮, 王聯(lián)橋 申請(qǐng)人:保定多田冷卻設(shè)備有限公司, 保定市新市區(qū)聯(lián)鑫風(fēng)機(jī)廠