軸流風葉的製作方法

2023-06-18 06:30:16 1

專利名稱：軸流風葉的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調技術領域，特別地，涉及一種軸流風葉。
背景技術：
軸流風葉通過輪轂中間的軸孔與電機軸的配合安裝固定在空調室外側風道上，其設計的好壞是室外機風道優劣的主要決定因素。現有空調產品趨於輕薄化，使得風道結構更加緊湊，風機的安裝空間變小，但隨之帶來的是噪聲的惡化，這對軸流風葉的翼型等結構的設計提出了更高的要求。

實用新型內容本實用新型目的在於提供一種軸流風葉，以解決現有軸流風葉的翼型無法適應空調輕薄化、風機安裝空間變小的技術問題。為實現上述目的，本實用新型提供了一種軸流風葉，包括輪轂和設置在輪轂的外周的多個葉片，葉片沿徑向的剖面投影的弧線由三段連續曲線形成，三段連續曲線分別為位於最內側的第一段曲線、位於中間的第二段曲線和位於最外側的第三段曲線，其中，第一段曲線和第三段曲線向吸力面彎折，第二段曲線向壓力面彎折。進一步地，第一段曲線從輪轂的外邊緣開始向吸力面彎折至第一基元級半徑的位置；第二段曲線從第一基元級半徑的位置開始向壓力面彎折至第二基元級半徑的位置；第三段曲線從第二基元級半徑的位置開始向吸力面彎折至第三基元級半徑的位置，其中，第一基元級半徑、第二基元級半徑和第三基元級半徑的起點均為輪轂的中心。進一步地，第一基元級半徑的位置或第三基元半徑的位置為連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面朝向吸力面的方向上的最高點。進一步地，第一基元級半徑的位置和第三基元半徑的位置均為連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面朝向吸力面的方向上的最高點。進一步地，輪轂的外邊緣或第二基元級半徑的位置為連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面朝向吸力面的方向上的最低點。進一步地，輪轂的外邊緣和第二基元級半徑的位置均為連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面朝向吸力面的方向上的最低點。進一步地，第一基元級半徑的取值範圍如下1. 05Rh彡Rl彡0. 9R3，其中，1 代表
輪轂的半徑，Rl代表第一基元級半徑，R3代表第三基元級半徑。進一步地，第二基元級半徑的取值範圍如下1. 05R1 ^ R2 ^ 0. 98R3，其中，Rl代表第一基元級半徑，R2代表第二基元級半徑，R3代表第三基元級半徑。進一步地，第一段曲線、第二段曲線和第三段曲線均為由高階方程擬合而成的擬
合曲線。進一步地，三段連續曲線中的一段或多段為波紋線。本實用新型具有以下有益效果[0016]本實用新型提供的軸流風葉的葉片沿徑向的剖面投影的弧線由三段連續曲線形成，其中，第一段曲線和第三段曲線向吸力面彎折，第二段曲線向壓力面彎折。本實用新型提供的軸流風葉的葉片沿徑向投影面的弦線以一定的規律變化，可以在保證風機風量及噪聲的前提條件下，節約生產成本及安裝空間，降低功耗。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1是本實用新型優選實施例的軸流風葉的正面結構示意圖；圖2是圖1中A-A方向的軸流風葉的側視結構示意圖；圖3是本實用新型優選實施例的輪轂半徑與葉片的各基元級半徑的位置示意圖；圖4是圖2中的S面的組成結構示意圖；圖5是圖2中的S面的在以半徑為橫坐標的直角坐標系的擬合曲線示意圖；圖6是第一段曲線為波紋狀的葉片截面示意圖；圖7是第二段曲線為波紋狀的葉片截面示意圖；圖8是第三段曲線為波紋狀的葉片截面示意圖；圖9是三段曲線全部為波紋狀的葉片截面示意圖；以及圖10是現有技術中的軸流風葉的截面形狀與本實用新型提供的軸流風葉的截面形狀的對比示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種軸流風葉，包括輪轂10和設置在輪轂 10的外周的多個葉片30，每個葉片30沿徑向的剖面投影的弧線由三段連續曲線形成，三段連續曲線分別為位於最內側的第一段曲線Si、位於中間的第二段曲線S2和位於最外側的第三段曲線S3，其中，所述第一段曲線Sl和所述第三段曲線S3向吸力面C彎折，第二段曲線S2向壓力面D彎折。從圖中可以看出，第一段曲線Sl和第三段曲線S3向吸力面C呈凸狀彎折，第二段曲線S2向壓力面D呈凸狀彎折。每個葉片30的形狀未必全部相同，但是， 為了保證動平衡，對稱的葉片的形狀應該相同。各個葉片30以旋轉中心為軸中心，呈等間距或不等間距分布。如圖3和圖4所示，具體地說，第一段曲線Sl從輪轂10的外邊緣開始向吸力面彎折至第一基元級半徑Rl的位置；第二段曲線S2從第一基元級半徑Rl的位置開始向壓力面彎折至第二基元級半徑R2的位置；第三段曲線R3從第二基元級半徑R2的位置開始向吸力面彎折至第三基元級半徑R3的位置，其中，第一基元級半徑Rl、第二基元級半徑R2和第三基元級半徑R3的起點均為輪轂10的中心。[0032]實際上，第一基元級半徑Rl的位置或第三基元半徑R3的位置為連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面D朝向吸力面C的方向上的最高點，也可以兩者同時是連續曲線的最高點。相應地，輪轂10的外邊緣或第二基元級半徑R2的位置為連續曲線的最低點，也可以兩者同時是連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面D朝向吸力面C的方向上最低
點ο第一基元級半徑Rl的取值範圍如下1. 05Rh ^ Rl ^ 0. 98R3，其中，1 代表輪轂的半徑，Rl代表第一基元級半徑，R3代
表第三基元級半徑。第二基元級半徑R2的取值範圍如下1. 05R1 ^ R2 ^ 0. 98R3，其中，Rl代表第一基元級半徑，R2代表第二基元級半徑，
R3代表第三基元級半徑。第一曲線、第二曲線和第三曲線均為由高階方程擬合而成的擬合曲線。如圖5所示，將葉片30沿徑向截面的曲線結構設置在平面坐標系中，坐標系的原點為葉片30的徑向截面上葉片30與輪轂10的外邊緣的接觸點，χ軸為沿該輪轂10的外邊緣向葉片30的外邊緣延伸的方向，χ值代表截面上葉片30的截面投影曲線在該方向上的延伸長度；y軸為與葉片30的旋轉軸平行的坐標軸。在該直角坐標系下，葉片30沿徑向截面的三段曲線可分別由以下公式表示第一段曲線Sl 的擬合公式:y = -0. 0019χ2+0. 289χ-0. 1181，第二段曲線S2 的擬合公式y = 6 X 1(Γ8χ4+2 X 1(Γ5χ3_0· 0077χ2+0. 668χ_6· 8706，第三段曲線S3 的擬合公式:γ = 0. 0027x2-0. 6468x+39. 023 ；各段曲線都是關於χ的η次方程，該方程可以有多種。例如，第一段曲線Sl也可擬合為y = -3X 1(T5x3+6X l(T4x2+0. 235+0. 049的三次曲線，第二段曲線S2也可擬合為y = -8X 1(Γ12χ6+5X KT9x5-IX 1(Γ6χ4+2X 1(Γ4χ3-0. 0192χ2_13· 271 的六次曲線，第三段曲線S3也可擬合為y = IX 10_5x3-2. 5X 10_3X2+0. 1366x的三次曲線；各段曲線只要滿足如上所描述的變化規律，即可改善吸力面C與壓力面D的氣流流動，減少漩渦脫落，降低生產成本。如圖6至圖9所示，三段連續曲線中的任意一端或三段都可以為波紋線。如圖10所示，本實用新型提供的軸流風葉的葉片30的徑向截面形狀區別於圖10 中編號為1、2的其他翼型，與其他翼型相比，該本實用新型提供的葉片翼型可以在既保證風量的情況下，又可降低功耗，改善吸力面及壓力面的氣流流動，減少因壓差原因導致氣流在風葉外緣處回流並產生漩渦脫落，改善氣流紊亂現象，從而降低噪聲，減少安裝空間，並存在一定的成本優勢。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種軸流風葉，包括輪轂(10)和設置在所述輪轂(10)的外周的多個葉片(30)，其特徵在於，所述葉片(30)沿徑向的剖面投影的弧線由三段連續曲線形成，所述三段連續曲線分別為位於最內側的第一段曲線(Si)、位於中間的第二段曲線(S2)和位於最外側的第三段曲線(S3)，其中，所述第一段曲線(Si)和所述第三段曲線(S3)向吸力面(C)彎折，所述第二段曲線(S2)向壓力面(D)彎折。
2.根據權利要求1所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第一段曲線(Si)從所述輪轂(10)的外邊緣開始向所述吸力面(C)彎折至第一基元級半徑(Rl)的位置；所述第二段曲線(S》從所述第一基元級半徑(Rl)的位置開始向所述壓力面(D)彎折至第二基元級半徑(似)的位置；所述第三段曲線(S3)從所述第二基元級半徑(R2)的位置開始向所述吸力面(C)彎折至第三基元級半徑(舊)的位置，其中，所述第一基元級半徑(Rl)、所述第二基元級半徑(似)和所述第三基元級半徑 (R3)的起點均為所述輪轂(10)的中心。
3.根據權利要求2所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第一基元級半徑(Rl)的位置或所述第三基元半徑(舊)的位置為所述連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最高點。
4.根據權利要求2所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第一基元級半徑(Rl)的位置和所述第三基元半徑(舊)的位置均為所述連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面(D) 朝向吸力面(C)的方向上的最高點。
5.根據權利要求3或4所述的軸流風葉，其特徵在於，所述輪轂(10)的外邊緣或所述第二基元級半徑(似)的位置為所述連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最低點。
6.根據權利要求3或4所述的軸流風葉，其特徵在於，所述輪轂(10)的外邊緣和所述第二基元級半徑(似)的位置均為所述連續曲線的沿軸流風葉中心軸線在自壓力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最低點。
7.根據權利要求2所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第一基元級半徑的取值範圍如下1. 05Rh ^ Rl ^ 0. 9R3，其中，Rh代表輪轂的半徑，Rl代表第一基元級半徑，R3代表第三基元級半徑。
8.根據權利要求2所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第二基元級半徑的取值範圍如下1. 05R1 ^ R2 ^ 0. 98R3，其中，Rl代表第一基元級半徑，R2代表第二基元級半徑，R3代表第三基元級半徑。
9.根據權利要求1所述的軸流風葉，其特徵在於，所述第一段曲線(Si)、第二段曲線 (S2)和所述第三段曲線(S； )均為由高階方程擬合而成的擬合曲線。
10.根據權利要求1所述的軸流風葉，其特徵在於，所述三段連續曲線中的一段或多段為波紋線。
專利摘要本實用新型提供了一種軸流風葉，包括輪轂和設置在輪轂的外周的多個葉片，葉片沿徑向的剖面投影的弧線由三段連續曲線形成，三段連續曲線分別為位於最內側的第一段曲線、位於中間的第二段曲線和位於最外側的第三段曲線，其中，第一段曲線和第三段曲線向吸力面彎折，第二段曲線向壓力面彎折。本實用新型提供的軸流風葉的葉片沿徑向投影面的弦線以一定的規律變化，可以在保證風機風量及噪聲的前提條件下，節約生產成本及安裝空間，降低功耗。
文檔編號F04D29/32GK202326417SQ201120513090
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者劉中傑, 劉利娜, 曹鋒, 龍斌華 申請人:珠海格力電器股份有限公司