專利名稱：葉輪組件以及使用該葉輪組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪裝置。更具體地，本發(fā)明涉及葉輪部件的 組件。
背景技術(shù)：
葉輪是泵、風(fēng)扇或者其它使流體運(yùn)動(dòng)的裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。葉輪將能量從原動(dòng)機(jī)傳 遞到流體。徑向葉輪從轉(zhuǎn)動(dòng)中心大致向外壓迫流體。通常在多種操作中使用若干類型的葉 輪。一種類型的葉輪使用一個(gè)護(hù)罩，所述護(hù)罩是安裝在與空氣進(jìn)入葉輪的側(cè)相對(duì)的葉片的 側(cè)上的后罩板。第二種類型的葉輪使用兩個(gè)護(hù)罩后罩板和錐形件，所述錐形件安裝在空氣 進(jìn)入葉輪的葉片的側(cè)上。第三種類型的葉輪在葉片的中心中使用單個(gè)后罩板并且在葉片的 端部上使用兩個(gè)錐形件。
具有后罩板和輪式錐形件二者的葉輪典型地在這些板之間具有葉片。在許多應(yīng)用 中，葉片與一個(gè)或者兩個(gè)蓋板一體地形成。待泵送的流體在葉輪殼體的一側(cè)處被引入到葉 輪殼體中。軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，由此在葉輪殼體內(nèi)產(chǎn)生高壓區(qū)域和低壓區(qū)域并且迫使流 體通過組件。
具有錐形件的葉輪和不具有錐形件的葉輪二者相對(duì)于彼此具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。不具 有錐形件的葉輪的制造成本較低，但是對(duì)于具有較低的額定速度的風(fēng)扇，不具有錐形件的 葉輪需要更緊密的裝配公差。由于具有錐形件的葉輪需要焊接或者需要其它時(shí)間密集的制 造處理來形成這些葉輪，所以制造具有錐形件的葉輪明顯更昂貴。另外，錐形件與葉輪的焊 接或者連接點(diǎn)通常是葉輪的最弱的連接。但是，具有錐形件的葉輪的效率通常比沒有錐形 件的葉輪的效率更高，尤其對(duì)于具有較低的額定速度的葉輪。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于形成閉合面(closed faced)的葉輪的設(shè)備和方法。在一個(gè) 示例中，設(shè)置一對(duì)板，所述一對(duì)板中的一個(gè)板適于聯(lián)接到軸裝置，并且另一個(gè)板具有適于使 流體通過的同心孔口。所述一對(duì)板中的一個(gè)板設(shè)有用于接合流體的多個(gè)葉片。優(yōu)選地，葉 片與一個(gè)板一體地形成?；蛘?，葉片可以形成在布置在上蓋板和下蓋板之間的單獨(dú)后罩板 上。另一對(duì)板設(shè)置有適于將上蓋板和下蓋板聯(lián)接在一起的多個(gè)葉片互鎖件。在一個(gè)實(shí)施例 中，互鎖件被定義為彈性閂鎖。
以上已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地理解隨后 的本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文中將描述形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主旨的本發(fā)明的額外的特 征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所公開的概念和特定實(shí)施例可以容易地用作用于 修改或者設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明相同的目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng) 理解，這些等同構(gòu)造并沒有脫離在所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。當(dāng)參照 附圖考慮時(shí)，將從下文中的描述更好地理解認(rèn)為是本發(fā)明的特征(關(guān)于它的組織和操作方 法)的新穎特征以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)當(dāng)清楚地理解，每個(gè)附圖都僅提供用于例示和描述的目的，而不用于對(duì)本發(fā)明的限制的限定。


為了更加完全地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖的描述，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的葉輪組件的立體圖2是圖1的葉輪組件的后罩板部分的立體圖3是圖1的葉輪組件的后罩板部分的立體圖4是圖1的葉輪組件的蓋板部分的立體圖5示出了由圓圈C5所指示的圖4的放大部分；
圖6示出了由圓圈C6所指示的圖5的放大部分；
圖7是圖1的葉輪組件的一部分的剖視圖8和9是圖1的葉輪組件的剖視圖10是包括圖1的葉輪組件的鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備；
圖11是去除了一部分的圖10的鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備。
具體實(shí)施方式
參照附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例的葉輪100。葉輪100包括下后罩板 10、上蓋板12和在下后罩板10和、上蓋板12之間的多個(gè)葉片14。在本說明書的上下文中， 術(shù)語(yǔ)“上”和“下”不指示部件或者組件的特殊方位，或者特殊的相對(duì)位置，而僅用于區(qū)別的 目的。
參照?qǐng)D2，后罩板10的葉片14可以一體地形成在后罩板10的上表面上。后罩板 10可以是壓制出的金屬構(gòu)造，或者可以由聚合材料制造。在所示的實(shí)施例中，葉片14的至 少一部分是充分高的，以便在后罩板10與蓋板12之間延伸，并且因此在后罩板10與蓋板 12之間形成通路。在葉輪操作期間，流體從葉輪的中心經(jīng)由所述通路運(yùn)動(dòng)到葉輪的外邊緣。 葉片14可以徑向地對(duì)準(zhǔn)(如該示例中所示)或者是內(nèi)旋的，并且用于在葉輪操作期間在葉 輪組件內(nèi)產(chǎn)生高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，從而迫使流體通過葉輪組件。
后罩板10還包括中心轂22，葉片14以大致徑向的方式從中心轂22延伸到后罩板 10的外邊緣沈。后罩板10包括適于接收驅(qū)動(dòng)軸(未示出)的中心孔口觀。中心孔口觀 可以是花鍵的，或者可以包括用于將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)軸傳遞到葉輪組件100的其它聯(lián)接結(jié)構(gòu)。 在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，中心轂22可以與葉片14分離。
在所示的實(shí)施例中，每個(gè)葉片14都包括大致平坦的脊部部分30和向下漸縮的部 分32，所述向下漸縮的部分32朝向后罩板10的外邊緣沈延伸。后罩板10的每個(gè)葉片14 還都限定一對(duì)大致平坦的葉片側(cè)表面33、34。葉片14還包括孔口 36，每個(gè)所述孔口 36都 被限定在葉片14的基部附近?？卓?36的尺寸設(shè)定成接收蓋板12的互鎖結(jié)構(gòu)的部分，這將 在下文中描述。
圖3是圖2的后罩板10的視圖，并且示出了孔口 36相對(duì)于中心孔口 28的位置的 大致徑向特性。
參照?qǐng)D4，蓋板12包括中心孔口 39，在葉輪操作期間流體通過所述中心孔口 39。 蓋板12包括用于將后罩板10聯(lián)接到蓋板12的互鎖結(jié)構(gòu)。在該示例中，互鎖結(jié)構(gòu)包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞部件40和多個(gè)閂鎖構(gòu)件42。在圖4的示例中，轉(zhuǎn)矩傳遞部件40徑向地對(duì)準(zhǔn)和間 隔開，并且尺寸設(shè)定成在組裝時(shí)接收葉片14的上部分。轉(zhuǎn)矩傳遞部件40的通道44示出為 連續(xù)的通道，而在可替代的實(shí)施例中，通道44可以是不連續(xù)的。轉(zhuǎn)矩傳遞部件40是充分完 整的，以便在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)期間將施加到后罩板10的轉(zhuǎn)矩中的一部分傳遞到蓋板12。轉(zhuǎn)矩傳遞 部件40的另一個(gè)目的是在組裝期間使后罩板10與蓋板12對(duì)準(zhǔn)。
圖5示出了圖4中的由圓圈C5所指示的一部分的放大圖。在該示例中，閂鎖構(gòu)件 42示出為一對(duì)延伸的齒，在齒的最靠上的部分處設(shè)置有止動(dòng)部50。閂鎖構(gòu)件42是彈性的 并且允許每個(gè)齒在葉輪組裝期間都遠(yuǎn)離彼此偏轉(zhuǎn)。止動(dòng)部50的尺寸和形狀設(shè)定成與孔口 36協(xié)同操作，以將蓋板12鎖定到后罩板10。
圖6示出了圖5中的由圓圈C6所指示的部分的放大圖。閂鎖構(gòu)件42的多對(duì)齒在 止動(dòng)部50處包括相對(duì)的表面52。閂鎖構(gòu)件42的表面52接合葉片14的位于孔口 36內(nèi)一 部分，如圖7中所示，圖7是大致與葉輪100的基部表面垂直的剖視圖。
在葉輪100的組裝期間，后罩板10和蓋板12對(duì)準(zhǔn)并且聚攏在一起，以便使閂鎖構(gòu) 件42的齒接合葉片14，并且遠(yuǎn)離葉片14偏轉(zhuǎn)，直到止動(dòng)部50接合孔口 36的平面59為止， 于是齒返回就位。同時(shí)，隨著后罩板和蓋板聚攏在一起，轉(zhuǎn)矩傳遞部件40的通道44接合葉 片14的側(cè)面33、34。如圖8中所示，彈性的閂鎖構(gòu)件42已經(jīng)咬合到孔口 36中以在轉(zhuǎn)動(dòng)期 間保持蓋板12和后罩板10，以便使兩個(gè)部件的分離最小化。
圖8還示出了蓋板12的彎曲部分80和后罩板10的向下漸縮的部分32內(nèi)的相對(duì) 應(yīng)的彎曲段之間的關(guān)系。因此，蓋板12在后罩板10的整個(gè)漸縮的部分32上接合后罩板 10。
圖9是本發(fā)明的示例的另一個(gè)剖視圖，示出了后罩板10的葉片14與蓋板12的通 道44之間的配合關(guān)系。
圖10示出了包括葉輪100的鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備的示例。殼體60限定了其中定位有葉輪 100的孔口 61。殼體60包括流體入口 62和流體出口 63。流體系統(tǒng)(未示出)的導(dǎo)管與入 口 62、出口 63流體連通。圖11是示出了圖10的鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備的剖視圖。驅(qū)動(dòng)軸在轂22處 聯(lián)接到葉輪。隨著驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪100在殼體60內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將流體從入口 62吸入，并 且使流體在從出口 63處離開之前通過葉輪100。在后罩板10處通過驅(qū)動(dòng)軸供給的轉(zhuǎn)矩中 的一定量轉(zhuǎn)矩經(jīng)由葉片14和轉(zhuǎn)矩傳遞部件40有效地傳遞。
在本發(fā)明的可替代的示例中，轉(zhuǎn)矩傳遞部件和閂鎖構(gòu)件可以結(jié)合。在另一個(gè)示例 中，轉(zhuǎn)矩傳遞部件可以僅接合葉片的單個(gè)側(cè)面，而不是本文中公開的葉片的相對(duì)的兩個(gè)側(cè) 面。轉(zhuǎn)矩傳遞部件優(yōu)選地構(gòu)造成接合葉片的一個(gè)或者多個(gè)表面。轉(zhuǎn)矩傳遞部件可以呈現(xiàn)出 不同的尺寸或者形狀，雖然期望的是較小的外形，以便最小化對(duì)流過葉輪的流體的擾動(dòng)。
在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，閂鎖從后罩板10延伸并且接合蓋板12的孔口或者腔 體。在又一個(gè)示例中，與上述的示例的表面52類似的止動(dòng)表面可以接合后罩板10的后表 面，而不是葉片14。本發(fā)明的其它示例可以包括數(shù)量少于葉片14的閂鎖構(gòu)件，或者可以包 括數(shù)量等于葉片14的數(shù)量的閂鎖構(gòu)件。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，閂鎖構(gòu)件將不與葉片14 的側(cè)面33、34接觸，而是位于相鄰的成對(duì)的葉片14之間。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，與圖 4的示例中向內(nèi)傾斜相反，閂鎖構(gòu)件可以向外傾斜。在又一個(gè)示例中，閂鎖構(gòu)件可以相對(duì)于 例如后罩板10的后表面延伸成與后罩板大致垂直接觸。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，閂鎖42可以被釘在適當(dāng)?shù)奈恢弥?、通過一個(gè)或多個(gè)螺紋緊固件固定、或者以其它的方式聯(lián)接。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在沒有脫離由所附 權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，進(jìn)行多種改變、替換和改造。此外，本發(fā) 明的范圍并不局限于本說明書中描述的處理、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法以及步驟的 特定實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從本發(fā)明的公開內(nèi)容容易地理解，根據(jù)本發(fā)明，可以使用 執(zhí)行與此處說明的相對(duì)應(yīng)的實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的現(xiàn)有 的或者以后待發(fā)展的處理、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法或者步驟。因此，所附權(quán)利要求 意在于在它的范圍內(nèi)包括這些處理、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法或者步驟。
權(quán)利要求
1.一種葉輪組件，所述葉輪組件包括一對(duì)大致圓形的板；設(shè)置在所述一對(duì)板之間的多個(gè)葉片；和在所述一對(duì)板中的至少一個(gè)板上的互鎖結(jié)構(gòu)，所述互鎖結(jié)構(gòu)至少包括轉(zhuǎn)矩傳遞部件， 所述轉(zhuǎn)矩傳遞部件接合所述多個(gè)葉片的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)閂鎖構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪組件，其中，所述多個(gè)葉片從所述一對(duì)板中的一個(gè)板上 的中心轂延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪組件，其中，所述轂包括用于接收驅(qū)動(dòng)軸的孔口，以在操 作期間轉(zhuǎn)動(dòng)所述葉輪組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)限定在所述一對(duì)板中的一個(gè) 板上，并且所述多個(gè)葉片限定在另一個(gè)板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)和所述多個(gè)葉片限定在同一 個(gè)板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉輪組件，其中，所述轉(zhuǎn)矩傳遞部件限定多個(gè)通道，每個(gè)所述 通道的尺寸都設(shè)定成接合所述多個(gè)葉片中的一個(gè)葉片的側(cè)表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉輪組件，其中，所述多個(gè)閂鎖構(gòu)件包括多個(gè)齒，每個(gè)所述齒 都具有止動(dòng)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉輪組件，其中，所述多個(gè)齒中的一對(duì)齒接合所述葉輪的每 個(gè)葉片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的葉輪組件，其中，所述止動(dòng)結(jié)構(gòu)接合形成在所述多個(gè)葉片的 側(cè)表面上的孔口。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)和所述多個(gè)葉片限定在同一 個(gè)板上。
12.一種葉輪組件，所述葉輪組件包括后罩板，所述后罩板具有限定在所述板的表面上的多個(gè)葉片，并且具有包括聯(lián)接部件 的轂，所述葉片構(gòu)造成在所述葉輪組件的操作期間使流體運(yùn)動(dòng)；蓋板，所述蓋板具有中心孔口 ；互鎖結(jié)構(gòu)，所述互鎖結(jié)構(gòu)包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞部件，所述多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞部件中的每個(gè)都 遠(yuǎn)離所述板中的一個(gè)板延伸并且接合所述板中的另一個(gè)板的表面；和多個(gè)流體通路，所述多個(gè)流體通路從所述中心孔口延伸到所述葉輪組件的外邊緣，所 述流體通路中的每個(gè)流體通路都限定在一對(duì)葉片、所述蓋板的一部分和所述后罩板的一部 分之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)閂鎖構(gòu)件，所述 多個(gè)閂鎖構(gòu)件中的至少一個(gè)閂鎖構(gòu)件接合所述多個(gè)葉片中的一個(gè)葉片，以將所述蓋板鎖定 到所述后罩板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的葉輪組件，其中，所述閂鎖構(gòu)件包括具有止動(dòng)結(jié)構(gòu)的多個(gè) 彈性齒，并且每個(gè)所述止動(dòng)結(jié)構(gòu)都接合所述多個(gè)葉片中的一個(gè)葉片的孔口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的葉輪組件，其中，一對(duì)彈性齒接合所述多個(gè)葉片中的一個(gè)葉片的相對(duì)的側(cè)表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的葉輪組件，其中，位于所述一對(duì)齒的端部處的一對(duì)止動(dòng)結(jié) 構(gòu)與位于所述相對(duì)的側(cè)表面上的一對(duì)孔口接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪組件，其中，每個(gè)所述轉(zhuǎn)矩傳遞部件都限定通道，所述 通道的尺寸適于接合所述多個(gè)齒中的一個(gè)齒。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的葉輪組件，其中，所述通道的尺寸適于接合所述齒的脊部 部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪組件，其中，所述轂的聯(lián)接部件包括尺寸適于接收驅(qū) 動(dòng)軸的孔口。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪組件，其中，所述互鎖結(jié)構(gòu)包括多個(gè)閂鎖，所述多個(gè)閂 鎖從所述板中的一個(gè)板延伸并且閂鎖到所述板中的另一個(gè)板中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的葉輪組件，其中，所述多個(gè)閂鎖從所述蓋板延伸并且閂鎖 到所述后罩板的葉片孔口中。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的葉輪組件，其中，所述多個(gè)閂鎖從所述蓋板延伸并且至少 部分地穿過所述后罩板。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的葉輪組件，其中，所述閂鎖從所述后罩板延伸并且閂鎖到 所述蓋板中。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的葉輪組件，其中，所述閂鎖從所述蓋板延伸并且閂鎖到所 述后罩板中。
25.一種提供流體泵的方法，所述方法包括提供一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪組件；將所述葉輪組件插入到殼體中，所述殼體具有流體入口和流體出口 ；以及將所述葉輪組件聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)致使所述葉輪組件在所述殼體內(nèi)轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而致使流體在經(jīng)由所述流體出口離開所述殼體之前，從所述流體出口通過所述蓋板 的中心孔口并且通過多個(gè)流體通路流動(dòng)，由所述驅(qū)動(dòng)軸所供給的轉(zhuǎn)矩從所述轂經(jīng)由所述轉(zhuǎn) 矩傳遞部件而傳遞到所述蓋板。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括通過多個(gè)閂鎖將所述蓋板鎖定到所述后罩板，所述多個(gè)閂鎖從所述蓋板延伸并且與限 定在所述多個(gè)葉片的側(cè)表面上的多個(gè)孔口接合。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述多個(gè)孔口限定在所述后罩板的基部附近， 并且所述多個(gè)閂鎖通過多個(gè)齒限定，每個(gè)所述齒都具有與所述多個(gè)孔口中的一個(gè)孔口接合 的止動(dòng)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種葉輪組件，其包括一對(duì)板，所述一對(duì)板中的一個(gè)板具有多個(gè)葉片和互鎖結(jié)構(gòu)，所述互鎖結(jié)構(gòu)用于將所述板對(duì)準(zhǔn)并聯(lián)接在一起?；ユi結(jié)構(gòu)的公開示例包括多個(gè)閂鎖構(gòu)件，所述多個(gè)閂鎖構(gòu)件從一個(gè)板延伸并且鎖定到另一個(gè)板的孔口中。互鎖結(jié)構(gòu)也可以包括與葉片接合的多個(gè)通道。葉輪的葉片可以以鞍的形式接合一對(duì)閂鎖構(gòu)件。還公開了一種在吹風(fēng)機(jī)中使用該葉輪組件的方法。
文檔編號(hào)B63H1/20GK102036876SQ200880128839
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者L·D·懷德拉 申請(qǐng)人:坦南特公司