本申请涉及风机,特别是涉及一种测试用离心风机蜗壳及测试用离心风机蜗壳设计方法。
背景技术:
1、在传统离心风机的测试过程中,蜗壳结构的设计与制造面临一个显著的挑战,每当测试数据揭示出设计的不足之处,且需要尝试新的设计方案时,需要加工一个全新的蜗壳,这导致打样的等待时间长,显著增加了测试周期的长度,如此,不仅影响产品的上市时间,而且会显著增加开发成本。因此,需要设计型线可调节的测试用离心风机蜗壳,以避免测试过程中需要多次加工全新的蜗壳。
2、常见的一种测试用离心风机蜗壳包括前盖板、后盖板、环壁、多个调节机构,环壁活动夹设于前盖板与后盖板之间,多个调节机构沿着环壁的周向分布,以用于调节环壁的型线。具体地,每个调节机构包括调节杆及两个限位板,两个限位板分别止挡于前盖与后盖相互背离的外侧,调节杆的一端穿过前盖并连接其中一个限位板,调节杆的另一端穿过后盖并连接另外一个限位板。调节杆止挡于环壁的外侧,随着限位板转动至不同位置,实现调整调节杆的位置,进而实现环壁的型线调节。
3、在应用上述方案时,限位板的厚度越大,调节机构的结构强度越高,但是限位板厚度越大,对离心风机蜗壳外流场的影响越大,从而给离心风机蜗壳测试的准确度带来影响。因此,如何设计离心风机蜗壳用调节机构,以在保证调节机构强度的同时,减少对离心风机蜗壳外流场的影响是需要解决的问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种能够解决上述问题的测试用离心风机蜗壳及测试用离心风机蜗壳设计方法。
2、一种测试用离心风机蜗壳,测试用离心风机蜗壳包括前盖、后盖以及多个调节机构,每个调节机构包括调节杆以及两个分别套设连接于调节杆两端的限位板,前盖及后盖上分别开设通孔,限位板止挡于通孔外侧,调节杆活动穿设于通孔,且调节杆与通孔的孔壁之间设有密封垫,限位板的厚度为b,且b≥其中,fz为调节杆沿通孔移动时,密封垫与调节杆之间的摩擦力;l为两个限位板之间的间距;[σn]为调节杆的许用抗压应力;sn为限位板与调节杆的接触面积。
3、在其中一个实施例中,调节机构还包括旋钮,旋钮上设有第一配合位,限位板上设有第二配合位;其中,第一配合位和第二配合位中的一者配置为凹槽,另一者配置为凸台,凹槽与凸台卡接连接,并能够限制旋钮与限位板发生相对转动。
4、本申请还提供一种测试用离心风机蜗壳设计方法,该测试用离心风机蜗壳设计方法用于设计以上任意一个实施例所述的测试用离心风机蜗壳,测试用离心风机蜗壳设计方法包括:获取fz、fn、l、b,并得到获取sn,并得到限位板与调节杆之间的接触应力获取[σn],根据σn≤[σn],得到l、b、sn与fz之间满足:
5、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取调节杆与密封垫之间的摩擦系数μ、获取调节杆与密封垫之间挤压力f、获取调节杆与密封垫之间荷载安全系数k1,并得到fz=μ*k1*f;其中,0.3≤μ≤0.5;3≤k1≤5。
6、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取调节杆与密封垫之间的设计压强σ1、获取调节杆与密封垫之间的接触面积sm,并得到f=σ1*sm,其中,4500pa≤σ1≤7500pa。
7、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取沿着调节杆的周向,调节杆与密封垫的接触长度lh、获取沿着调节杆的轴向,调节杆与密封垫的接触高度h,并得到sm=lh*h。
8、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取沿着调节杆的径向,密封垫被挤压的变形量δm、获取调节杆的直径d,并得到
9、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取沿着调节杆的径向,密封垫的厚度m、获取密封垫的弹性模量e,并得到其中,0.5mm≤m≤5mm。
10、在其中一个实施例中,测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取限位板与调节杆的接触面积修正系数k2,并得到sn=k2*π*d*b,其中,
11、在其中一个实施例中,离心风机蜗壳还包括旋钮,旋钮上设有沿着自身径向延伸的第一配合位,限位板上设有沿着自身径向延伸的第二配合位;第一配合位和第二配合位中的一者配置为凹槽,另一者配置为凸台,第一配合位能够与第二配合位卡接配合,并限制旋钮与限位板相对转动;测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:获取限位板的半径r,得到沿着限位板的轴向,第二配合位的高度v=r*tanα、限位板的厚度与第二配合位的高度差δh=b-v=b-r*tanα;如果δh>2mm,则第二配合位配置为凹槽;如果δh≤2mm,则第二配合位配置为凸台;
12、其中,α为沿着限位板的轴向,第二配合位的最高点或者最低点与限位板边缘的连线相对限位板表面的夹角,且α≥5°。
13、与现有技术相比,本申请提供的测试用离心风机蜗壳及测试用离心风机蜗壳设计方法,在调节机构沿着通孔移动以调节环壁型线的过程中,调节杆的力矩平衡公式为因此,可以得到并且,为了使调节杆与限位板之间满足抗压需求,设置如此,在满足调节机构结构强度的条件下,得到限位板厚度b的最小值为从而有利于减小限位板对外流场的干扰。
1.一种测试用离心风机蜗壳,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳包括前盖(20)、后盖(30)以及多个调节机构(10),每个所述调节机构(10)包括调节杆(11)以及两个分别套设连接于所述调节杆(11)两端的限位板(12),所述前盖(20)及所述后盖(30)上分别开设通孔(21),所述限位板(12)止挡于所述通孔(21)外侧,所述调节杆(11)活动穿设于所述通孔(21),且所述调节杆(11)与所述通孔(21)的孔壁之间设有密封垫(40),所述限位板(12)的厚度为b,且
2.根据权利要求1所述的测试用离心风机蜗壳,其特征在于,所述调节机构(10)还包括旋钮(13),所述旋钮(13)上设有第一配合位(131),所述限位板(12)上设有第二配合位(121);
3.一种测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法用于设计如权利要求1-权利要求2任意一项所述的测试用离心风机蜗壳,所述测试用离心风机蜗壳设计方法包括:
4.根据权利要求3所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
5.根据权利要求4所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
6.根据权利要求5所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
7.根据权利要求6所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
8.根据权利要求7所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
9.根据权利要求3所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述测试用离心风机蜗壳设计方法还包括:
10.根据权利要求3所述的测试用离心风机蜗壳设计方法,其特征在于,所述离心风机蜗壳还包括旋钮(13),所述旋钮(13)上设有沿着自身径向延伸的第一配合位(131),所述限位板(12)上设有沿着自身径向延伸的第二配合位(121);所述第一配合位(131)和所述第二配合位(121)中的一者配置为凹槽,另一者配置为凸台,所述第一配合位(131)能够与第二配合位(121)卡接配合,并限制所述旋钮(13)与所述限位板(12)相对转动;