本發(fā)明涉及一種用于具有翼尖升力附件的工業(yè)軸流風(fēng)機的葉片。

背景技術(shù)：

1、如已知的，工業(yè)軸流風(fēng)機通常包括輪轂和基本上沿著徑向方向從輪轂延伸的多個葉片。

2、輪轂?zāi)車@軸線旋轉(zhuǎn)并且連接到電動馬達，以用于通過傳動系統(tǒng)接收旋轉(zhuǎn)運動。

3、葉片設(shè)置有翼型部，使得由于馬達施加的旋轉(zhuǎn)而在葉片的外翼面與內(nèi)翼面之間產(chǎn)生壓力差。該壓力差進而在基本上平行于輪轂的軸線的方向上產(chǎn)生氣流。

4、設(shè)定為軸向運動的空氣流量取決于多種因素，主要取決于轉(zhuǎn)速、翼型部的形狀以及葉片的螺距角。

5、像在許多行業(yè)中那樣，在工業(yè)風(fēng)機領(lǐng)域中也是如此，效率正在成為一個日益重要的要求，而且是在法規(guī)越來越嚴(yán)格的背景下。

6、增大葉片表面本身不足以保證更好的效率，并且甚至可能會對螺距角產(chǎn)生相反的干預(yù)。事實上，由于入射角增大而帶來的升力增加的好處可能會被增加的氣動阻力而抵消，這將導(dǎo)致更大的功率消耗。

7、原則上，該問題可以通過修改葉片的形狀來至少部分地解決，以優(yōu)化升力與氣動阻力之間的比率。原則上，如果類似的解決方案可以有利地用于小尺寸風(fēng)機和中等尺寸風(fēng)機，這些風(fēng)機的葉片通常是通過模制制造的，則對于大尺寸軸流風(fēng)機(通常具有不小于一米的直徑)來說該方案不會適用。事實上，大尺寸工業(yè)風(fēng)機的葉片制造工藝主要是基于擠壓和/或拉擠技術(shù)，這在經(jīng)濟上是可持續(xù)的，而且提供滿意的重量輕和機械性能特性的產(chǎn)品，而模制技術(shù)的使用通常主要因為成本過高而被排除。在另一方面中，擠壓和拉擠技術(shù)存在特定問題，因為可獲得的產(chǎn)品不能自由成形。事實上，通過擠壓機擠壓和拉擠制造的產(chǎn)品具有基本上均勻且直的中空結(jié)構(gòu)，其不會輕易變形、彎曲或彎折。如以上所提到的，該問題是大尺寸工業(yè)風(fēng)機的常見問題，而具有較小尺寸的風(fēng)機的葉片可以利用不同且更靈活的技術(shù)(諸如模制)來制造。

8、還存在一個不同的問題，該問題與大尺寸的風(fēng)機相關(guān)，而不論葉片采用何種制造技術(shù)。在風(fēng)機的使用期間，可能會出現(xiàn)比在設(shè)計階段期間估算的流量更大的流量需求。為了滿足更大的流量需求，可能需要重新設(shè)計風(fēng)機，并且實際上更換風(fēng)機或至少更換其葉片，這會帶來明顯的成本。事實上，修改現(xiàn)有葉片的螺距可能不夠。例如，增大螺距角會導(dǎo)致氣動阻力顯著增加，以及相應(yīng)的所需功率增加，馬達可能無法提供所需功率。在任何情況下，用于修改螺距的干預(yù)措施都是相對漫長且復(fù)雜的，并且如果這些干預(yù)措施必須在不同的機器上執(zhí)行，則需要相當(dāng)大的成本。

9、顯然，這個問題在工廠中安裝的風(fēng)機越多就越重要，比如在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的冷凝器中。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、由此，本發(fā)明的目的是提供一種用于工業(yè)軸流風(fēng)機的葉片以及一種工業(yè)軸流風(fēng)機，其使得能夠克服或至少減輕所描述的限制，并且特別使得能夠提高效率。

2、根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于工業(yè)軸流風(fēng)機的葉片，包括：

3、翼型部，具有前緣、后緣、翼尖部分、內(nèi)翼面和外翼面；以及

4、翼尖升力附件，應(yīng)用到翼型部的翼尖部分并且突出超過后緣，以在下游方向上形成翼型部的延伸部。

5、實際上，翼尖升力附件配置成在翼尖部分的限制下延伸翼型部的升力表面，并且提供額外的流量貢獻。由此，翼尖升力附件使得能夠有利地增加升力，而不會顯著增加氣動阻力，翼尖升力附件被限制在葉片的端部部分。換句話說，就升力而言的效益補償并超過更大阻力的影響，并且在整體上提高效率。

6、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件相對于翼型部以相對螺距角連接到翼型部。

7、可以有利地選擇相對螺距角，以優(yōu)化葉片的效率和/或在相同的能量消耗下增加可獲得的流量。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件連接到翼型部，使得相對螺距角是可調(diào)節(jié)的。

9、由于可以調(diào)節(jié)螺距角，該配置可以通過對模型的簡單測試而容易地優(yōu)化，并且然后在相同類型的風(fēng)機的葉片上再現(xiàn)，并且如果需要，該配置可以根據(jù)風(fēng)機的總體配置變化(例如具有不同數(shù)量的葉片的風(fēng)機)進行適配。此外，如果需要，該配置可以在安裝之后進行修改。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件鉸接到翼型部，其中，鉸接軸線定向成使得相對螺距角由于翼尖升力附件圍繞鉸接軸線的旋轉(zhuǎn)而被修改。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，葉片包括調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置配置成調(diào)節(jié)翼尖升力附件與翼型部之間的相對螺距角。

12、特別提供的調(diào)節(jié)裝置的使用使得能夠不僅以簡單且快速的方式、而且以精確且容易再現(xiàn)的方式選擇翼尖升力附件的配置。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，葉片包括連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)剛性地固定到翼型部并且配置成將翼尖升力附件連接到翼型部，并且翼尖升力附件鉸接到連接結(jié)構(gòu)。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，調(diào)節(jié)裝置包括：調(diào)節(jié)構(gòu)件，該調(diào)節(jié)構(gòu)件限定翼尖升力附件相對于連接板的操作位置；以及反向螺釘，將翼尖升力附件固定在由調(diào)節(jié)螺釘限定的操作位置中。

15、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該調(diào)節(jié)裝置包括多個彈性元件，這些彈性元件通過調(diào)節(jié)螺釘組裝在連接板與翼尖升力附件之間，使得調(diào)節(jié)螺釘?shù)木o固力確定彈性元件的壓縮程度以及連接板與翼尖升力附件之間的距離。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，葉片包括蓋板，該蓋板朝向翼尖升力附件延伸，以無中斷地連接翼型部與翼尖升力附件。

17、蓋板有助于防止流動湍流和負(fù)載損失(這可能負(fù)面地影響效率)。

18、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，蓋板是彈性的并且被預(yù)加載成抵靠翼尖升力附件，使得蓋板的下游邊緣在翼尖升力附件的每個位置中都與翼尖升力附件接觸。

19、由于預(yù)加載，不論相對螺距角如何調(diào)節(jié)，蓋板都能確保足夠規(guī)則的表面以用于防止對效率有害的渦流。

20、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件剛性地固定到翼型部。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件設(shè)置有徑向外壁和徑向內(nèi)壁，該徑向外壁和徑向內(nèi)壁垂直于翼尖升力附件朝向外翼面和/或朝向內(nèi)翼面延伸。

22、翼尖升力附件的側(cè)壁減少了空氣在翼尖升力附件的壓力側(cè)(內(nèi)翼面)與減壓側(cè)(外翼面)之間通過的不期望損耗。事實上，壓力側(cè)與減壓側(cè)之間的流動不會增加升力，反而會增加葉片的阻力，并且因此負(fù)面地影響效率。

23、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件的徑向外邊緣與翼型部的徑向外邊緣連續(xù)地對齊。

24、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼型部在徑向方向上的尺寸與翼尖升力附件在徑向方向上的平均尺寸之間的比率大于4。

25、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼型部在翼尖部分處的翼弦與翼尖升力附件在切線方向上的尺寸之間的比率在1至4之間。

26、翼型部與翼尖升力附件之間的尺寸比率確保增大葉片的總效率。

27、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件包括升力板。

28、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼尖升力附件包括另一翼型部。

29、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，翼型部是擠壓或拉擠成型的。

30、根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種工業(yè)軸流風(fēng)機，包括能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輪轂以及連接到該輪轂的如以上限定的多個葉片。