一种扩压器及风机的制作方法

1.本发明属于离心通风设备领域，尤其涉及一种扩压器及风机。


背景技术：

2.离心通风机是一种除尘通风设备，其通过叶轮或其他结构的机械运动来获取高速气流，高速气流自中心向四周扩散，并经扩压器上周向布置的叶片进行扩压以形成高压气流，随后高压气流再经相邻两叶片和之间的出风口输出。其中，扩压器是离心通风机的重要组件之一，其出风口的开度大小以及出风口与风源之间的径向距离均需要依据不同工况而进行相应的调整；在气体流量较大时，需要扩大出风口的开度并增加出风口与风源之间的径向距离以降低风机噪声；在气体流量较小时，需要减小出风口的开度并缩短出风口与风源之间的径向距离以提高工作效率。目前，常见的扩压器中，其叶片固定设置或只能进行有限的位置调节。
3.但是，叶片固定设置或调节范围有限时，其出风口的大小也无法调节或调节受限，并且出风口与风源之间的距离也难以调整，进而难以充分满足不同工况的需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种扩压器，旨在解决如何提高扩压器在不同工况下的适应性的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
6.一方面，提供一种扩压器，包括：
7.导向座；
8.叶片，所述叶片的一端转动且滑动连接所述导向座；
9.其中，所述叶片设置有多个，各所述叶片于所述导向座上呈圆周依次布置并共同形成叶环，任意相邻的两所述叶片之间均形成连通所述叶环内部的出风口；所述叶环的内径可变，以调节各所述出风口的开度。
10.在一个实施例中，所述导向座上对应各所述叶片的位置均设有导向槽；各所述导向槽相对所述叶环的中心位置呈放射状布置；各所述导向槽内均转动且滑动安装有所述叶片，各所述叶片均能够移动至其入口角与风向匹配。
11.在一个实施例中，所述导向槽的为弧形槽。
12.在一个实施例中，所述叶片包括片本体和连接所述片本体一端的转轴；所述转轴至少部分转动且滑动安装于所述导向槽中，所述本体外露于所述导向槽，相邻两所述片本体之间形成所述出风口。
13.在一个实施例中，所述扩压器还包括与所述导向座相对设置的端盖，所述端盖开设有连通各所述出风口的进风通孔；所述片本体位于所述端盖和所述导向座之间，并与所述端盖之间具有预定距离。
14.在一个实施例中，所述扩压器还包括底座，所述底座开设有与所述导向座适配的
安装槽，所述导向座收容于所述安装槽中，各所述片本体外露于所述安装槽。
15.在一个实施例中，所述导向槽贯通所述导向座，所述转轴的自由端穿设对应的所述导向槽并连接有滑块；所述安装槽的槽底开设有滑槽，所述滑块滑动抵接所述滑槽的槽底。
16.在一个实施例中，所述扩压器还包括用于限制所述叶片的移动范围的限位组件，所述限位组件沿所述叶环的周向间隔设置，并与所述叶片一一对应。
17.在一个实施例中，所述扩压器还包括具有弹性恢复力的弹性件，任意相邻两所述叶片之间均设置有所述弹性件，且所述弹性件的两端分别连接对应的两所述叶片。
18.另一方面，还提供一种风机，包括所述的扩压器。
19.本技术的有益效果在于：各叶片均转动连接导向座，相邻两叶片能够依据不同大小和方向的气流改变出风口的开度和朝向；各叶片还均滑动连接导向座，并能够沿叶环的径向平动，从而使得相邻两叶片的间距以及出风口的开度和朝向能够在更大程度上得以调整；此外，还能够使出风口与叶环的圆心位置的间距相应地发生变化。当气流较小时，气流对于叶片的作用力较小，此时叶片维持于初始位置或在小气流的推动下滑动较小的距离和转动较小角度，从而使得出风口维持于开度较小的状态以及与叶环的圆心较为接近的位置，以使气体能够快速经出风口流出扩压器，进而提高扩压器对小流量气流的增压效率。当气流量较大时，气体对于叶片的作用力较大，此时叶片在大气流的推动下滑动的距离以及转动的角度也相应增大，从而使得出风口的开度增大并处于距叶环的圆心较远的位置，进而增加了气流经出风口流出的缓冲距离，并减小了气流与叶片之间的碰撞，从而减小了扩压器在使用过程中噪声；出风口的开度以及与叶环圆心的相对位置能够根据气流量的大小进行调节。综上，本技术解决了如何提高扩压器在不同工况下的适应性的技术问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本技术一实施例提供的扩压器的爆炸结构示意图；
22.图2为图1所示的扩压器的装配结构示意图；
23.图3为图2所示的扩压器a处的剖视图；
24.图4为图3所示的扩压器b处的局部放大图；
25.图5为图2所示的扩压器的底座与叶片的相对位置示意图；
26.图6为图2所示的扩压器的端盖与叶片的相对位置示意图；
27.图7为本技术一实施例提供的叶片的结构示意图。
28.其中，图中各附图标记：100、扩压器；10、导向座；11、导向槽；20、叶片；21、片本体；22、转轴；23、滑块；231、插槽；24、出风口；25、轴向间隙；30、端盖；31、配合槽；32、进风通孔；40、限位组件；41、第一限位部；42、第二限位部；50、底座；51、安装槽；52、滑槽；53、出风通孔；60、同步机构；61、弹性件。
具体实施方式
29.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本技术。
30.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.请参阅图1、图2及图5，本技术实施例提供了一种扩压器100，包括导向座10和多个间隔设置的叶片20；其中，任一叶片20的一端转动且滑动连接导向座10，各叶片20于导向座10上呈圆周依次布置并共同形成叶环，任意相邻的两叶片20之间均形成连通叶环内部的出风口24；叶环内部能够用于设置风源，风源处产生气流，气流能够自出风口24流出；叶环的内径可在外力作用下变化，以调节各出风口24的开度，以适应不同大小的气流的需求。其中，各叶片20在导向座10上沿叶环的径向平动预定距离，同时转动预定角度则能够调节叶环内径的大小；各叶片20可在气流的推动下进行转动和平动，也可以通过连接驱动机构并在驱动机构的作用下发生转动和平动。
32.请参阅图1、图2及图5，可以理解的是，各叶片20均转动连接导向座10，相邻两叶片20能够依据不同大小和方向的气流改变出风口24的开度和朝向；各叶片20还均滑动连接导向座10，并能够沿叶环的径向平动，从而使得相邻两叶片20的间距以及出风口24的开度和朝向能够在更大程度上得以调整；此外，还能够使出风口24与叶环的圆心位置的间距相应地发生变化。当气流较小时，气流对于叶片20的作用力较小，此时叶片20维持于初始位置或在小气流的推动下滑动较小的距离和转动较小角度，从而使得出风口24维持于开度较小的状态以及与叶环的圆心较为接近的位置，以使气体能够快速经出风口24流出扩压器100，进而提高扩压器100对小流量气流的增压效率。当气流量较大时，气体对于叶片20的作用力较大，此时叶片20在大气流的推动下滑动的距离以及转动的角度也相应增大，从而使得出风口24的开度增大并处于距叶环的圆心较远的位置，进而增加了气流经出风口24流出的缓冲距离，并减小了气流与叶片20之间的碰撞，从而减小了扩压器100在使用过程中噪声；出风口24的开度以及与叶环圆心的相对位置能够根据气流量的大小进行调节。综上，本技术解决了如何提高扩压器100在不同工况下的适应性的技术问题。
33.可以理解的是，出风口24的开度可以是相邻两叶片20上对应位置的间距，也可以是相邻两叶片20上对应位置之间的夹角或切线的夹角；其中，相邻两叶片20上的对应位置，是指与叶环的圆心距离一致的位置。
34.请参阅图1至图3，可选地，导向座10呈圆盘状，且叶环与导向座10同轴设置。可以理解的是，圆盘状的导向座10更便于与叶轮等结构配合以便于对叶轮出风处形成的气流进行扩压；具体地，将叶轮、叶环以及导向座10依次同轴设置，并使叶环位于叶轮的外周，则能
够使得在叶轮的离心作用下的气流经相应位置的出风口24进行均匀扩压并释出。
35.请参阅图7，可选地，叶片20的表面为流畅的弧形面以便气流顺利通过。
36.请参阅图1、图2及图5，可选地，根据初始的额定工况，计算与叶环及叶片20尺寸及位置相关的初始参数，再根据初始参数设计叶片20的结构并确定叶片20与导向座10的连接位置。其中，初始参数包括：叶环的初始内径、叶环的初始外径、出风口24相对于叶环圆心的位置以及出风口24的张开角度；进一步地，依据所需要的叶环的初始内径、初始外径以及出风口24的开度和位置，确定叶片20的长度、叶片20的安装位置以及相邻两叶片20之间的间距和夹角；此外，还需依据额定工况下气流的流速以及方向，进一步确定叶片20表面的弯曲弧度以及出风口24的朝向、开度及位置。可选地，根据扩压器100所应用的不同工况，确定叶片20的转动范围和滑动范围。
37.请参阅图1、图4及图5，可选地，导向座10上对应各叶片20的位置均设有导向槽11，且各导向槽11相对叶环的中心位置呈放射状延伸；各导向槽11内均转动且滑动安装有叶片20，各叶片20均能够移动至其入口角与风向匹配。其中，叶片20的入口角是指叶片20上靠近叶环圆心的端点处的切线与此处叶环的切线之间的夹角；风向是指自叶环内部的风源处流向对应的出风口24的气流的流动方向。可以理解的是，导向槽11的槽长在同一平面内延伸。可以理解的是，导向槽11具有相对靠近叶环圆心的一端和相对远离叶环圆心的一端，叶片20能够在导向槽11的两端之间滑动以调节叶环的内径以及出风口24的开度和径向位置。
38.请参阅图1、图4及图5，可以理解的是，叶片20转动且滑动安装于导向槽11中；叶片20能够在气流的推动下同时发生转动和沿导向槽11槽长的平动，以改变相邻两个叶片20的间距并改变出风口24的朝向、开度和与叶环圆心的相对位置。可以理解的是，气流在推动叶片20滑动的同时，向叶片20上相应的面施加力矩，从而驱使叶片20转动。当气流量较小时，气体对于叶片20的作用力较小，此时叶片20维持于初始位置或在小气流的推动下滑动较小距离并转动较小角度，从而使得相邻两个叶片20之间的出风口24均维持于跟靠近叶环圆心的位置且均具有较小的张开角度，此时相邻两叶片20之间各个位置的间距宽度也较小，从而便于对小流量气体进行导向和扩压。当气流量较大时，气体对于叶片20的作用力也相对较大，此时叶片20在大气流的推动下能够滑动较大的距离并转动较大的角度，从而使得各出风口24均朝远离叶环的圆心移动且均具有较大的张开角度，此时相邻两叶片20之间各个位置之间的宽度较大，从而扩大了气流的流动空间，同时减小了气体与叶片20等实体之间的碰撞，从而减小了扩压器100在使用过程中噪声。可以理解的是，在本实施例中，出风口24的朝向、张开角度以及相对位置均在一定程度上取决于气流量的大小，并能够根据气流量的大小进行自动调节；进而能够在小气流工况下提高扩压器100的工作效率，并在大气流工况下降低扩压器100产生的噪声。
39.请参阅图1及图5，可选地，各导向槽11等间距开设于导向座10的边缘位置。可以理解的是，等间距设置的导向槽11能够使得气流均匀分布至各出风口24，从而提高扩压的均匀性；将导向槽11开设于导向座10的边缘，能够扩大叶环内部的空间以便安装叶轮或其他产生气流的上游结构。
40.请参阅图1及图5，可选地，在本实施例中，导向槽11为弧形槽，即，导向槽11的延伸路径呈弧形。
41.可以理解的是，导向槽11的延伸路径呈弧形时，其两端的连线与叶环任意边缘的
切线非平行设置，即，导向槽11的两端处于叶环上不同的径向位置。可以理解的是，在导向槽11的延伸路径呈弧形的情况下，当一定量的气流推动叶片20沿导向槽11滑动至相应位置时，导向槽11位于该处的两侧槽壁能够对叶片20进行垂直于槽壁的切线方向的限位，从而有助于使叶片20保持于与气流大小相匹配的稳定位置，进而稳定地对气流进行扩压。
42.或者，导向槽11的延伸路径呈直线形。可以理解的是，导向槽11的延伸路径呈直线设置时，导向槽11与叶环任意边缘的切线非平行设置，亦即，导向槽11的两端处于叶环上不同的径向位置。可以理解的是，叶片20在气流推动下所受到的阻力较小，滑动更加顺畅，便于叶片20自动调节自身的径向位置。
43.可以理解的是，导向槽11的延伸路径呈弧形或是呈直线型，均能够使滑动叶片20滑动至不同的径向位置以改变叶环的内径。请参阅图及图，可选地，叶片20处于导向槽11中靠近叶环圆心的一端时，能够转动至相邻两个叶片20沿径向的投影部分重合的位置。可以理解的是，叶片20在小气流的作用下，处于叶环内径较小的位置，此时，相邻两个叶片20的重合区段空间狭小，对于气流具有更佳的导向作用，能够将叶环内部的气流引导至各个出风口24，并经各个出风口24向外均匀流出。
44.可选地，在叶片20的端部连接轴承或者转动轴，再将轴承或转动轴转动安装于导向槽11的方式实现叶片20在导向槽11中的转动。
45.请参阅图1、图5及图7，可选地，在本实施例中，叶片20包括片本体21和连接于片本体21一端的转轴22；转轴22至少部分转动安装于导向槽11中，片本体21外露于导向槽11，相邻两片本体21之间形成出风口24。
46.可以理解的是，转轴22的周侧壁与导向槽11适配以使转轴22能够于导向槽11中转动和滑动；相邻两个片本体21之间形成供气流流出叶环内部的出风口24，且各片本体21均连接于各自对应转轴22的端部并外露于导向槽11，从而能够使片本体21能够随转轴22转动和/或沿导向槽11滑动，进而使得出风口24的朝向、开度、径向位置以及相邻两叶片20之间各处的间距能够依据气流量的大小发生改变以实现扩压器100的自动调节功能。
47.请参阅图1及图5，可选地，导向槽11为两端均呈圆弧状的腰形槽。可以理解的是，腰形槽的两端均为圆弧状，更便于叶片20的连接位置在此处进行转动。可选地，在转轴22的周侧面相应位置间隔凸设两个环形凸缘，并使两个环形凸缘分别外露于导向槽11两端槽口以限制转轴22在导向槽11中的轴向位置。
48.请参阅图1、图4及图5，可选地，在本实施例中，扩压器100还包括与导向座10相对设置的端盖30，端盖30开设有连通各出风口24的进风通孔32；片本体21位于端盖30和导向座10之间，并与端盖30之间具有预定距离。可以理解的是，端盖30一方面能够用于封装导向座10和叶片20，以避免叶片20在转动过程中受到损坏或造成损害；另一方面，端盖30与叶环之间的内部空间能够用于安装叶轮或其他产生气流的结构，以实现扩压器100的应用。
49.请参阅图1、图4及图5，可以理解的是，使端盖30与片本体21具有预定距离，能够避免片本体21在转动和平动过程中受到端盖30的干涉而影响移动的流畅性，从而确保扩压器100的自动调节功能得以充分实现。
50.请参阅图3及图4，可选地，在本实施例中，片本体21与端盖30之间具有预定距离为0.05mm至0.2mm的轴向间隙25。可选地，在本实施例中片本体21与端盖30之间留有0.1mm的轴向间隙25以便叶片20可以自由转动和平动，且保持扩压器100结构的紧凑性。
51.可选地，端盖30上间隔开设有多个配合槽31，配合槽31与导向槽11一一对应设置，其形状和大小均与导向槽11一致；转轴22贯通至片本体21的另一端，并滑动且转动安装于配合槽31中。
52.可以理解的是，配合槽31一方面能够进一步对转轴22进行轴向限位，另一方面，还能够与导向槽11共同对叶片20的移动进行导向，进而能够增加叶片20移动的稳定性。
53.请参阅图1及图6，可选地，端盖30的周侧壁呈圆柱状，导向座10呈圆盘状，端盖30与导向座10同轴设置，进风通孔32开设于端盖30的轴心处。
54.可以理解的是，端盖30和导向座10之间能够用于安装叶轮等转动结构，将端盖30和导向座10同轴设置更便于对叶轮等结构进行定位；将进风口设置与端盖30的圆心处，有助于使气流沿径向均匀流向各气道的入口。
55.请参阅图1及图6，可选地，扩压器100还包括用于限制叶片20的移动范围的限位组件40，限位组件40沿叶环的周向间隔设置，并与叶片20一一对应。可以理解的是，限位组件40可以设置于导向座10上的相应位置，也可以设置于端盖30上。可以理解的是，限位组件40能够用于限制叶片20的平动及转动范围，导向槽11的两端能够用于限制转轴22的平动区间；限位组件40和导向槽11配合，能够避免叶片20转动幅度过大而影响其自身功能的实现或干涉其它结构的正常工作，并避免扩压器100内部结构因受到碰撞而发生损坏。
56.请参阅图1及图6，可选地，限位组件40包括第一限位部41和第二限位部42，第一限位部41和第二限位部42分别处于叶环上不同的径向位置，叶片20具有分别抵接第一限位部41和第二限位部42的第一极限位置状态和第二极限位置状态；在处于第一极限位置状态时，相邻两叶片20之间各处的距离处于最小状态，出风口24的开度最小且处于最靠近叶环圆心的径向位置；在处于第二极限位置状态时，相邻两叶片20之间各处的距离处于最大状态，出风口24的开度最大并且处于最远离叶环圆心的径向位置。可以理解的是，第一限位部41还能够防止相邻两个叶片20完全贴合而使出风口24闭塞，而无法实现扩压器100的功能；第二限位部42能够防止叶片20继续向外碰撞壳体并造成扩压器100内部结构的损坏。
57.请参阅图1及图5，可选地，在本实施例中，扩压器100还包括底座50，底座50上开设有与导向座10适配的安装槽51，导向座10收容于安装槽51中，各片本体21外露于安装槽51。可以理解的是，底座50能够用于封装叶片20和导向座10，安装槽51能够为导向座10提供支撑作用以使叶片20和导向座10稳定工作。
58.请参阅图1、图2及图5，可选地，底座50的周侧面呈圆柱状设置，导向座10、端盖30和底座50均同轴设置。
59.请参阅图1及图4，可选地，叶片20还包括滑块23；导向槽11贯通导向座10；转轴22伸出对应的导向槽11背离片本体21一端的槽口，并连接有滑块23；安装槽51的槽底开设有滑槽52，滑块23滑动抵接滑槽52的槽底。可以理解的是，一方面，滑槽52的槽底一方面对滑块23以及位于滑块23上方的转轴22均具有支撑和轴向限位作用，能够提高叶片20转动和平动的稳定性；另一方面，滑块23滑动抵接滑槽52的槽底，便于确保各转轴22在同一平面内进行转动和平动。
60.可选地，滑块23与转轴22通过粘接、插接或螺纹连接的方式连接。
61.请参阅图1、图3及图4，可选地，滑块23上开设有插槽231，转轴22的自由端与插槽231的形状及大小适配；转轴22的自由端穿设导向槽11并插接于插槽231中。可选地，转轴22
的相应部位插接于插槽231中，并与插槽231的壁面粘接。
62.请参阅图1，可选地，滑块23上用于插接转轴22的插槽231的一侧槽壁为平面形，另一侧槽壁为弧形；转轴22的相应部位与之适配。可以理解的是，在本实施例中，通过平面与弧形面结合的方式能够将转轴22的插接方向唯一确定。
63.请参阅图1及图4，可选地，滑块23通过插槽231套设于转轴22的自由端，且滑块23的上端部抵接导向座10。可以理解的是，在本实施例中，滑块23固定连接转轴22，且其上端部抵接导向座10，进而能够有效限制转轴22沿轴线向上的运动。
64.可选地，滑槽52呈圆环状设置，多个滑块23同时滑动抵接同一滑槽52，并在同一滑槽52内进行移动；或者，滑槽52与滑块23一一对应设置，各滑块23分别在其对应的滑槽52内移动。
65.请参阅图3及图4，可选地，在本实施例中，扩压器100还包括同步机构60，同步机构60包括多个具有弹性恢复力的弹性件61；任意相邻两个叶片20之间均设置有弹性件61，弹性件61的两端分别连接两叶片20以使各叶片20同步运动。
66.可以理解的是，弹性件61的两端分别直接或间接地连接两个叶片20，使得在先受气流影响而发生转动和/或移动的叶片20能够牵引相邻的叶片20进行同步运动；各个叶片20均进行该同步运动，从而能够使各出风口24保持基本一致的形状、开度及朝向，进而使得扩压器100能够沿周向均匀地输出气流。
67.请参阅图1，可选地，在本实施例中，弹性件61为弹簧。可选地，在本实施例中，弹性件61为拉簧。
68.请参阅图1，可选地，各弹性件61的轴线处于同一平面内。可以理解的是，在本实施例中，将扩压器100水平放置，使叶环和导向座10所确定的平面均与水平位置平行的状态；将弹性件61连接于各个叶片20上相同的位置，此时能够有效确保各个叶片20的移动均处于同一平面，而不会发生轴向运动。
69.可选地，弹性件61的两端分别连接相邻的两个转轴22。
70.请参阅图1，可选地，弹性件61的两端分别连接相邻的两个滑块23。
71.可以理解的是，当气流从叶环内部流至叶片20处时，会对叶片20产生作用力，并使叶片20发生转动和平动直至叶片20的入口角和气流方向相匹配。当扩压器100所处的工况发生变化时，叶片20最终的稳定角度和径向位置也会随之变化，并且会通过同步机构60实现所有叶片20的同步运动，以保证扩压器100的工作效率，并使噪声降低至较好的预期范围。
72.请参阅图1至图3，本发明还提出了一种风机，该风机包括扩压器100，该扩压器100的具体结构参照上述实施例，由于本采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
73.请参阅图1、图3及图5，可选地，底座50的边缘开设有连通出风口24的出风通孔53。可以理解的是，气流能够自叶环的内部依次流经出风口24和出风通孔53，并流动至外界或其他下游结构。
74.可选地，出风通孔53靠近叶环中心的一端与远离叶环中心的一端之间的连线，与叶环的径向呈预定角度设置。
75.请参阅图1、图3及图5，可选地，出风通孔53沿底座50的边缘间隔开设有多个，各个
出风通孔53均与相应位置的出风口24连通。
76.可选地，各出风通孔53沿相对于叶环的中心呈放射状布置。
77.请参阅图1、图3及图5，可选地，出风通孔53与出风口24一一对应设置。
78.请参阅图5，可选地，叶片20滑动至导向槽11远离叶环的圆心的一端并转动至最大角度时，叶片20与出风通孔53的朝向大致平行。
79.可选地，风机还包括转动安装于端盖30和导向座10之间，并与端盖30同轴设置的叶轮。可以理解的是，叶轮转动产生的气流向叶轮的四周流动，并经扩压器100上两叶片20之间的出风口24流出。
80.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。