一種離心式風(fēng)機(jī)及其無葉擴(kuò)壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離心式風(fēng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離心式風(fēng)機(jī)及其無葉擴(kuò)壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]離心式風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動的流體機(jī)械。
[0003]如圖1所示，離心式風(fēng)機(jī)包括殼體，葉輪3'、轉(zhuǎn)軸4'和軸承5'，其中，殼體由蝸殼I'和形環(huán)2'通過螺栓組件固連形成，蝸殼P開設(shè)有軸承孔和排風(fēng)口 O' _，形環(huán)2'開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 O' ιη，且，該進(jìn)風(fēng)口 O' ιη與軸承孔同軸設(shè)置。
[0004]轉(zhuǎn)軸4'通過軸承5'可轉(zhuǎn)動且密封安裝于蝸殼P的軸承孔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸4'伸入腔體內(nèi)的伸入端與葉輪3'過盈配合同軸連接，其伸出于腔體的伸出端與驅(qū)動電機(jī)或者其他驅(qū)動裝置連接，以使轉(zhuǎn)軸4'在驅(qū)動裝置作用下帶動葉輪3'相對于殼體轉(zhuǎn)動。
[0005]葉輪3'將腔體分割為進(jìn)風(fēng)腔和排風(fēng)腔，其中，進(jìn)風(fēng)腔位于葉輪3'的入口側(cè)并與進(jìn)風(fēng)口 O' ιη連通，排風(fēng)腔位于葉輪3'的出口側(cè)并與排風(fēng)口 O' _連通，而根據(jù)功能，該排風(fēng)腔再次被劃分為沿氣流流向依次設(shè)置的無葉擴(kuò)壓器S'和集流器。
[0006]啟動驅(qū)動電機(jī)，轉(zhuǎn)軸V帶動葉輪:V在腔體高速轉(zhuǎn)動，葉道(葉片構(gòu)成的流道)內(nèi)的空氣，受到離心力作用而向外運(yùn)動，在葉輪3'中央產(chǎn)生真空度，因而從進(jìn)風(fēng)口 O'向吸入空氣。吸入的空氣再葉輪3'入口處折轉(zhuǎn)90°后進(jìn)入葉道，在葉片作用下獲得動能和壓力能后，進(jìn)入無葉擴(kuò)壓器S'減速增壓，再經(jīng)集流器后由排風(fēng)口 O' _排出。
[0007]如前所述，葉輪3'可轉(zhuǎn)動地安裝于離心式風(fēng)機(jī)的殼體內(nèi)，而殼體又是由形環(huán)2'和蝸殼P通過螺栓組件拼裝而成。因此，為了保證葉輪3'相對于殼體的正常轉(zhuǎn)動，葉輪3'與形環(huán)2'和蝸殼11的內(nèi)壁間必然具有適當(dāng)?shù)拈g隙。也就是說，在葉輪出口 M'和無葉擴(kuò)壓器S'進(jìn)口間勢必存在一段過渡流道O'。
[0008]在葉輪Y軸向截面內(nèi)，沿垂直于氣流流向方向上，由于葉輪出口 W的寬度B等于無葉擴(kuò)壓器V的寬度A，因此，過渡流道(V的最大寬度必然會大于葉輪出口 W的寬度B和無葉擴(kuò)壓器S'的寬度A，如圖2所示，在葉輪3'的徑向截面內(nèi)，過渡流道O'和無葉擴(kuò)壓器S'的截面面積呈階梯狀變化。
[0009]當(dāng)氣流流經(jīng)渡流道O'時，有一個急劇的擴(kuò)壓，形成一個較大的逆壓梯度，不利于氣流順暢進(jìn)入無葉擴(kuò)壓器S'，這樣無葉擴(kuò)壓器S'內(nèi)往往會因氣流的分離形成較大的漩渦流動(如圖3所示)。
[0010]這種漩渦流動將通過無謂的動能方式將能量耗散，引起較大的流動損失，導(dǎo)致離心式風(fēng)機(jī)的氣動效率的下降和能耗的提高，同時這種不穩(wěn)定流動的存在也對機(jī)器的振動噪聲等帶來負(fù)面的影響。
[0011]有鑒于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需改進(jìn)無葉擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)，以規(guī)避氣流在無葉擴(kuò)壓器內(nèi)的漩渦流動等不穩(wěn)定流動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述缺陷，本發(fā)明提供一種離心式風(fēng)機(jī)及其無葉擴(kuò)壓器。
[0013]這種無葉擴(kuò)壓器，位于所述離心式風(fēng)機(jī)的葉輪出口和蝸殼進(jìn)口的氣流通道，在所述離心式風(fēng)機(jī)的葉輪的軸向截面內(nèi)，沿垂直于氣流流向，所述無葉擴(kuò)壓器的寬度A小于所述葉輪出口的寬度B，以便氣流在無葉擴(kuò)壓器入口處形成順壓梯度。
[0014]可選地，所述無葉擴(kuò)壓器的寬度A和所述葉輪出口的寬度B比例小于或等于1:10。
[0015]可選地，在葉輪軸向截面內(nèi)，無葉擴(kuò)壓器和葉輪出口兩者的中心線重合。
[0016]可選地，所述無葉擴(kuò)壓器包括平行設(shè)置的兩個流道壁，每個所述流道壁環(huán)繞所述葉輪的軸線并沿所述葉輪的徑向延伸。
[0017]可選地，兩個所述流道壁中一者為所述離心式風(fēng)機(jī)的形環(huán)的內(nèi)壁，另一者為所述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼的內(nèi)壁。
[0018]這種離心式風(fēng)機(jī)的無葉擴(kuò)壓器，位于所述離心式風(fēng)機(jī)的葉輪出口和蝸殼進(jìn)口的氣流通道，在離心式風(fēng)機(jī)的葉輪的軸向截面內(nèi)，沿垂直于氣流流向，無葉擴(kuò)壓器的寬度A小于葉輪出口的寬度B，以便氣流在無葉擴(kuò)壓器入口處形成順壓梯度。
[0019]當(dāng)氣流流經(jīng)轉(zhuǎn)動地葉輪3時獲得壓力能和動能后，再在離心力作用下由葉輪3的葉道甩出，由于無葉擴(kuò)壓器S相對于葉輪出口 M收縮，氣流在無葉擴(kuò)壓器S入口處局部將會形成順壓梯度。
[0020]如此，可使氣流比較順暢地流入無葉擴(kuò)壓器S，同時還可降低因無葉擴(kuò)壓器S后部逆壓梯度過大，而發(fā)生氣流分離形成漩渦等不穩(wěn)定流動的風(fēng)險，從而降低了不穩(wěn)定流動引起的能量損失，提高了離心式風(fēng)機(jī)的氣動效率，并減少了因此而引起的振動和產(chǎn)生的噪音。
[0021]除上述無葉擴(kuò)壓器外，本發(fā)明還提供一種離心式風(fēng)機(jī)，包括殼體和葉輪，所述殼體開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，所述葉輪可轉(zhuǎn)動地安裝于所述殼體內(nèi)，并，位于所述進(jìn)風(fēng)口和所述排風(fēng)口之間，還包括如上所述的無葉擴(kuò)壓器。
[0022]由于上述無葉擴(kuò)壓器具有上述技術(shù)效果，因此包括該無葉擴(kuò)壓器的離心式風(fēng)機(jī)同樣也具有上述技術(shù)效果，故而本文在此不再贅述。
[0023]可選地，所述葉輪出口和所述無葉擴(kuò)壓器間具有過渡流道，沿氣流流向上，所述過渡流道的徑向截面面積遞減。
[0024]可選地，所述過渡流道包括兩個流道壁，每個流道壁環(huán)繞所述葉輪的軸線且沿氣流流向延伸的平滑曲面。
[0025]可選地，兩個所述流道壁中一者為所述離心式風(fēng)機(jī)的形環(huán)的內(nèi)壁，另一者為所述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼的內(nèi)壁。
【附圖說明】
[0026]圖1示出了現(xiàn)有離心式風(fēng)機(jī)軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2示出了圖1中I處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3示出了圖1中離心式風(fēng)機(jī)內(nèi)的葉輪至無葉擴(kuò)壓器氣流云圖；
[0029]圖4示出了本發(fā)明所提供的離心式風(fēng)機(jī)的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5示出了圖1中II處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6示出了示出了圖4中離心式風(fēng)機(jī)內(nèi)的葉輪至無葉擴(kuò)壓器氣流云圖。
[0032]圖1和圖2中附圖標(biāo)記與各個部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系:
[0033]I'蝸殼、2'形環(huán)、3'葉輪、V轉(zhuǎn)軸、5'軸承；
[0034]Or JS風(fēng)口、(V _排風(fēng)口、無葉擴(kuò)壓器、過渡流道、葉輪出口。
[0035]圖4和圖5中附圖標(biāo)記與各個部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系:
[0036]I蝸殼、2形環(huán)、3葉輪、4轉(zhuǎn)軸、5軸承；
[0037]Oin進(jìn)風(fēng)口、O _排風(fēng)口、S無葉擴(kuò)壓器、Q過渡流道、M葉輪出口。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明的核心目的在于，提供一種離心式風(fēng)機(jī)的無葉擴(kuò)壓器，以有效改進(jìn)氣流在無葉擴(kuò)壓器內(nèi)部的流道，最大限度地去除無葉擴(kuò)壓器內(nèi)部的流動損失，繼而得到最高的氣動效率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供包括該無葉擴(kuò)壓器的離心式風(fēng)機(jī)。
[0039]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0040]請參見圖2，該圖示出了發(fā)明所提供的離心式風(fēng)機(jī)的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]由圖可知，這種離心式風(fēng)機(jī)包括殼體、葉輪3、轉(zhuǎn)軸4和軸承5，其中，殼體由蝸殼I和形環(huán)2通過螺栓組件固連形成。蝸殼I開設(shè)有軸承孔和排風(fēng)口 Ociut,形環(huán)2開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口Oin，且，該進(jìn)風(fēng)口 Oin與軸承孔同軸設(shè)置。
[0042]轉(zhuǎn)軸4通過軸承5可轉(zhuǎn)動且密封安裝于蝸殼I的軸承孔內(nèi)，其伸入腔體內(nèi)的伸入端通過連接裝置與葉輪3同軸連接，其伸出于腔體的伸出端與驅(qū)動電機(jī)或者其他驅(qū)動裝置連接，以使轉(zhuǎn)軸4在驅(qū)動裝置作用下帶動葉輪3相對于殼體轉(zhuǎn)動。
[0043]葉輪3將腔體分割為進(jìn)風(fēng)腔和排風(fēng)腔，其中，進(jìn)風(fēng)腔位于葉輪3的入口側(cè)并與進(jìn)風(fēng)口 Oin連通，排風(fēng)腔位于葉輪3的出口側(cè)并與排風(fēng)口 Ociut連通。根據(jù)功能該排風(fēng)腔再次被劃分為沿氣流流向依次設(shè)置的無葉擴(kuò)壓器S和集流器。
[0044]啟動驅(qū)動電機(jī)，轉(zhuǎn)軸4帶動葉輪3在蝸殼腔體高速轉(zhuǎn)動，葉道(葉片構(gòu)成的流道)內(nèi)的空氣，受到離心力作用而向外運(yùn)動，在葉輪3中央產(chǎn)生真空度，因而從進(jìn)風(fēng)口 Oin軸向吸入空氣。吸入的空氣再葉輪3入口處折轉(zhuǎn)90°后進(jìn)入葉道，在葉片作用下獲得動能和壓力能后，進(jìn)入無葉擴(kuò)壓器S減速增壓，再經(jīng)集流器后由排風(fēng)口 Ociut排出。
[0045]需要說明的是，上述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼1、形環(huán)2、葉輪3及轉(zhuǎn)軸4的具體結(jié)構(gòu)基本與現(xiàn)有技術(shù)