技术领域
[0001] 本
发明涉及
通风设备技术领域，特别涉及一种混流
风机叶轮的制备方法。
背景技术
[0002] 风机是把
原动机的机械能转
化成气体
能量的机械，风机中起主导作业的是叶轮，
离心风机叶轮迫使轴向进入其中的气体旋转离心甩出，
轴流风机叶轮迫使轴向进入其中的气体轴向
增压流出，介于离心风机和轴流风机之间的混流风机，迫使气体既做离心运动又做轴向运动，叶轮内部气体的运动混合了轴流与离心两种形式。
[0003] 目前混流风机系列化还处在较低
水平，特别是针对一种型号风机的叶轮系列化设计几乎没有，很难通过切换叶轮来实现同转速风机性能调节。在水
泵领域常用切割叶轮的方法获得多条性能曲线，提高叶轮性能
覆盖区域，但目前，还没有风机叶轮切割制备方法，公知的只有过流介质不同的水泵离心叶轮切割定律，该叶轮性能切割公式如下：
[0004]
[0005]
[0006] 式中D2—切割后叶轮外径，米；
[0007] D1—切割前叶轮外径，米；
[0008] Q2—切割后风机风量，米3/秒；
[0009] Q1—切割前风机风量，米3/秒；
[0011] H1—切割前离心泵扬程，米；
[0012] 但由于泵和风机过流介质完全不同，且离心叶轮和混流叶轮内部介质流动方式也不相似，因此上述公式无法用于混流风机叶轮性能切割。
发明内容
[0013] 鉴于上述
现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种混流风机叶轮的制备方法，旨在克服现有技术中混流风机系列化水平较低，而造成的混流风机性能覆盖区域较小的
缺陷。
[0014] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
[0015] 一种混流风机叶轮的制备方法，其中，应用于混流风机，所述混流风机包括风机本体和叶轮，所述叶轮包括
轮毂和
叶片[0016] 所述混流风机叶轮的制备方法包括步骤：
[0017] 将若干个所述叶片按照预设的安装
角度β间隔设置在所述轮毂上，以进行第一次分档设计孪生叶轮；
[0018] 将所述第一次分档设计孪生叶轮的外径切割一次或多次，以进行第二次分档设计孪生叶轮。
[0019] 进一步地，所述的混流风机叶轮的制备方法中，所述将所述第一次分档设计孪生叶轮切割一次或多次，以进行第二次分档设计孪生叶轮具体包括：将所述第一次分档设计孪生叶轮采用直切处理或弧切处理，先计算出叶轮切割前后的当量直径，再将风机的风量、全压、当量直径及风机比转速建立如下关系式：
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025] K＝100-(D2-D1)/％
[0026] 式中D2—切割后叶轮当量外径，米；
[0027] D1—切割前叶轮当量外径，米；
[0028] Q2—切割后风机风量，米3/秒；
[0029] Q1—切割前风机风量，米3/秒；
[0030] P2—切割后混流风机全压，帕；
[0031] P1—切割前混流风机全压，帕；
[0032] D11—切割前叶轮出口外缘外径，米；
[0033] D12—切割前叶轮出口中缘外径，米；
[0034] D13—切割前叶轮出口内缘外径，米；
[0035] D21—切割后叶轮出口外缘外径，米；
[0036] D22—切割后叶轮出口中缘外径，米；
[0037] D23—切割后叶轮出口内缘外径，米；
[0038] NS—风机比转速；
[0039] n—风机转速，转/分种；
[0040] K—混流风机叶轮切割比例。
[0041] 进一步地，所述的混流风机叶轮的制备方法中，所述混流风机叶轮切割比例K<8％。
[0042] 进一步地，所述的混流风机叶轮的制备方法中，所述安装角度β的取值范围为30°至55°。
[0043] 进一步地，所述的混流风机叶轮的制备方法中，所述安装角度β为叶片平面与垂直风机本体轴向的旋转面之间的夹角。
[0044] 进一步地，所述的混流风机叶轮的制备方法中，所述轮毂为半球面形或锥形，所述叶片为板式直叶片或圆弧叶片。
[0045] 本发明所采用的技术方案具有以下有益效果：
[0046] 本发明所提供的混流风机叶轮的制备方法，应用于混流风机，所述混流风机包括风机本体和叶轮，所述叶轮包括轮毂和叶片；本发明通过将若干个叶片按照预设的安装角度β间隔设置在所述轮毂上以形成叶轮，再将叶轮中叶片进行切割，以进行分档设计孪生叶轮；实现对同一混流风机叶轮进行多叶片角度设计，并对叶片进行一次或多次以及多方法的切割，从而获得一系列具有不同性能曲线的孪生叶轮，提高了混流风机的标准化、系列化水平，节约了开发成本，最终通过切换分档设计好的孪生叶轮实现同转速风机性能调节，弥补混流风机性能调节方面的不足。
附图说明
[0047] 图1为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法的较佳
实施例流程图；
[0048] 图2为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法应用的混流风机的结构示意图；
[0049] 图3为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中叶片的安装角度示意图；
[0050] 图4为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中未切割时的叶轮结构示意图；
[0051] 图5为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中直切后的叶轮结构示意图；
[0052] 图6为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中弧切后的叶轮结构示意图。
[0053] 图中：100、混流风机；10、叶轮；20、风机本体；11、前盘；12、叶片；13、轮毂。
具体实施方式
[0054] 为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0055] 在实施方式和
申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。
[0056] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为
基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0057] 实施例一：
[0058] 本发明公开了一种混流风机叶轮的制备方法，请一并参参阅图1和图2，图1为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法的较佳实施例流程图；图2为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法应用的混流风机的结构示意图；所述混流风机叶轮的制备方法包括步骤：
[0059] S100、将若干个叶片按照预设的安装角度β间隔设置在轮毂上，以进行第一次分档设计孪生叶轮；
[0060] 在本实施例中，所述混流风机叶轮的制备方法应用于混流风机100，所述混流风机100包括风机本体20和叶轮10，所述叶轮10包括轮毂13和叶片12；其中，所述混流风机还包括前盘11，所述前盘11为锥形，设置于所述叶片12前端；若干个叶片12
焊接于所述轮毂13上形成叶轮10，所述轮毂13为锥形(图中未示出)或半球面形；进一步地，所述叶片12为板式直叶片或圆弧叶片；所述叶片12与所述轮毂13通过焊接相连，所述叶片12处于所述轮毂13和所述前盘11之间；其中，若干个叶片12均按照预设的安装角度β间隔焊接在所述轮毂13上。
[0061] 需要说明的是，本发明实施例中仅以半球面形的轮毂进行说明，锥形轮毂结构为现有技术，在此不做赘述，本发明实施例中的叶片和轮毂形状仅是举例说明，不可理解为限定本发明；应理解的是，混流风机100当然还包括其他结构，如
电机和
外壳等，均为现有技术，以下不做展开介绍。
[0062] 具体的，请参阅图3，图3为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中叶片的安装角度示意图。所述叶片12固定于所述轮毂13上的安装角度β的取值范围为30°至55°，所述安装角度β为叶片12平面与垂直风机本体20轴向的旋转面之间的夹角。通过将若干个叶片12的安装角度β的取值范围设为30°至55°，在任取一个安装角度时即得到一种叶片的类型，即是对叶片12进行一次档位划分，可以划分为若干个档位，得到多个叶片安装角度β不同的孪生叶轮，每个档位中的叶片12的安装角度β为一致，通过改变叶片12不同的安装角度β带来不同档位的孪生叶轮，每个孪生叶轮具有不同的性能参数，即为叶轮10的第一次分档设计。
[0063] 而这样的档位划分在这个取值范围内(30°至55°)可以由用户规定，例如，每隔5°为叶轮10的一个档位，则第一次分档可以分为六档；每一档之间的叶轮互为孪生叶轮，孪生叶轮可在相同机型的风机上互换使用，则每一个机型上可用的就有六个档位的叶轮10，每个档位的叶轮10都对应不同的性能参数；举例说明，每个叶轮10的风量、风压和内功率等空气性能都不同。叶片12的安装角度β越小，风量越小、风压越低、内功率越小；叶片的安装角度β越大，风量越大、风压越高、内功率越大。不同叶轮10对应下的多条性能曲线构成本发明混流风机的性能区间，在等同的转速下可通过更换孪生叶轮对风机的性能进行调节；当然上述档位划分还可另外每隔角度进行分档，例如隔2°或3°等，应都在本发明所要求保护范围内。
[0064] 本发明叶片安装角度β可调是在产品系列设计意义上的可调，即保持其他部件不变，只改变叶片12安装角度β，通过改变叶片12在轮毂13和前盘11之间的安装角度β来提供不同的风机性能。
[0065] S200、将所述第一次分档设计孪生叶轮切割一次或多次，以进行第二次分档设计孪生叶轮。
[0066] 在本实施例中，在将若干个所述叶片12按照预设的安装角度β间隔设置在所述轮毂13上，以进行第一次分档设计孪生叶轮后，再在上述的某一个档位上，既是某一档位叶轮10的叶片12安装角度β的基础上，将第一次分档设计孪生叶轮进行切割一次或多次，从而实现第二次分档设计。例如，第一次分档设计为六个档位，则第二次对六个档位的叶轮分别进行切割，从而得到六个第二次分档设计后的孪生叶轮。
[0067] 具体的，请一并参阅图4至图6，图4为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中未切割时的叶轮结构示意图；图5为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中直切后的叶轮结构示意图；图6为本发明提供的一种混流风机叶轮的制备方法中弧切后的叶轮结构示意图。对叶片12采用直切(叶片尾部切线的子午面投影为直线)或弧切(叶片尾部切线的子午面投影为圆弧)处理的方法，先计算出叶轮切割前后的当量直径，再将风机的风量、全压、当量直径及风机比转速建立如下关系式：
[0068]
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073] K＝100-(D2-D1)/％
[0074] 式中D2—切割后叶轮当量外径，米；
[0075] D1—切割前叶轮当量外径，米；
[0076] Q2—切割后风机风量，米3/秒；
[0077] Q1—切割前风机风量，米3/秒；
[0078] P2—切割后混流风机全压，帕；
[0079] P1—切割前混流风机全压，帕；
[0080] D11—切割前叶轮出口外缘外径，米；
[0081] D12—切割前叶轮出口中缘外径，米；
[0082] D13—切割前叶轮出口内缘外径，米；
[0083] D21—切割后叶轮出口外缘外径，米；
[0084] D22—切割后叶轮出口中缘外径，米；
[0085] D23—切割后叶轮出口内缘外径，米；
[0086] NS—风机比转速；
[0087] n—风机转速，转/分种；
[0088] K—混流风机叶轮切割比例。
[0089] 需要说明的是，第一次分档设计孪生叶轮被切割后，其中的叶片12的出口角、出口宽度都有相应的变化，会引起切割前后叶轮10的几何相似性和工况相似性的偏差，并且这种偏差随着切割比例的增大越来越不可预料，因此本切割公式给出了适应范围：混流风机叶轮切割比例K<8％。
[0090] 进一步地，在将叶轮10切割过后的叶轮在外形尺寸上均为一致(同一切割方式)，同时得益于不同叶片安装角度β，每个孪生叶轮有着不一样的性能参数；最终通过调整所述叶片12的安装角度β和切割叶轮10外径(既叶片整体外径)，使相同叶轮直径下轮毂和前盘的相对
位置保持不变，不需要改变其他部件的结构位置即可实现叶轮系列化，且系列化后的叶轮应用在相同风机机型中具有互换性，从而获得具有多条性能曲线的孪生叶轮。
[0091] 更具体的，请继续参阅图4至图6，对叶轮10可采用直切(叶片12尾部切线的子午面投影为直线)或弧切(叶片12尾部切线的子午面投影为圆弧)处理，在采用不同的方式切割后可以得到不同的性能参数，便于应用到不同的风机工作需求，例如，直切后的叶轮，相对于弧切后叶轮，流量系数小，压
力系数高；弧切后的叶轮，相对于直切后叶轮，流量系数大，压力系数低，不同的切割方式对应叶轮不同的
气动性能；当然也可以进行多次切割，后一次的切割方式优选为与前一次一致；应理解的是，对于叶轮切割方法的选用可以根据不同的工况需求所选择。
[0092] 需要说明的是，本发明中仅对混流风机中的叶轮结构做了描述，关于混流风机的其他结构均为现有技术，在此不做赘述，应理解的是，本发明要求保护的是通过对混流风机叶轮中的叶片进行角度改变以及对改变角度后的叶轮进行外径切割的方案。
[0093] 综上所述，本发明提供了一种混流风机叶轮的制备方法，应用于混流风机，所述混流风机包括风机本体和叶轮，所述叶轮包括轮毂和叶片；本发明通过将若干个叶片按照预设的安装角度β间隔设置在所述轮毂上以形成叶轮，再将叶轮中叶片的外径进行切割，以进行分档设计孪生叶轮；实现对同一混流风机叶轮进行多叶片角度设计，并对叶片进行一次或多次以及多方法的切割，从而获得具有多条性能曲线的孪生叶轮，提高了混流风机的标准化、系列化水平，节约了开发成本，最终通过切换分档设计好的孪生叶轮可以实现同转速风机性能调节，弥补混流风机性能调节方面的不足。
[0094] 本领域技术人员在考虑
说明书及实践这里公开的方案后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由
权利要求所指出。
