本发明涉及风机设备领域，尤其涉及的是一种带进气导流装置的风机。
背景技术：
电机、叶轮是风机的核心部件，叶轮性能的好坏直接影响决定风机的性能，叶轮的驱动由电机执行，传统的风机一般采用内转子电机配合叶轮驱动,由于内转子电机其本身的结构决定了它与风机的连接方式有:直联、带联和轴联，这些连接方式导致风机的结构比较复杂，生产成本较高。近年来具有效率高、噪声低、重量轻、结构紧凑、安装维修方便等优点的外转子电机在一些风机领域运用较为广泛，也得到客户的好评与青睐。
目前市场上外转子电机通常外形都是圆柱形，当外转子电机安装在叶轮上形成风机后，风机在其驱动后气流进入不能和叶轮良好匹配，电机的圆柱形外形一定程度上阻塞了叶轮进口流道，如图4所示，圆柱形侧面与叶轮的后盖表面形成90°角，这样使风机的进口流动面积突变，引起漩涡，特别是离心叶轮，进口气流由轴向转为径向流动更容易产生气流不均匀现象，不均匀的叶轮入流状态会降低叶轮效率。
外转子电机与叶轮没有联合匹配设计，外转子电机与叶片间没有缓冲的过渡，气流进入后会存在速度差，因而产生涡流等一系列损失，影响风机性能。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带进气导流装置的风机，该风机将外转子电机增加进气导流装置与叶轮进行匹配设计，用于改善外转子电机转子杯对叶轮气流的影响，调整叶轮弯道处气流使之顺畅的进入叶道；减少损失，提高效率；同时能对电机起隔离保护作用。
本发明的技术方案如下：
一种带进气导流装置的风机，包括外转子电机，固定连接在所述外转子电机上的叶轮，其特征在于，还包括有位于叶轮内且固定设置在外转子电机上的进气导流装置，所述进气导流装置包括筒体，所述筒体包裹所述外转子电机，所述筒体为锥形。
进一步，所述筒体的锥形轮廓的斜边平行于叶轮前盘的圆弧段首末端的连线。
进一步，所述进气导流装置还包括固定连接在所述筒体前端的头部球体，及固定连接在所述筒体末端的底部法兰。
进一步，所述头部球体的前端位置与所述叶片进口处斜切角的末端点沿轴向的位置齐平或所述头部球体的前端位置位于所述叶片进口处斜切角的末端点的后方。
进一步，所述筒体的外表面上设置有若干弧形导向片，若干所述弧形导向片以中心轴为中心点成圆周阵列分布。
进一步，所述弧形导向片的出口角等于叶轮叶片的入口角。
进一步，所述弧形导向片的数量和叶轮叶片的数量相同。
进一步，所述底部法兰上固定设置有若干螺栓，所述若干螺栓沿轴向设置。
进一步，所述叶轮后盘的端面上设置有若干腰形孔，若干所述腰形孔与若干所述螺栓位置相对应设置。
进一步，所述进气导流装置的表面涂设有环氧喷涂层。
与现有技术相比，本发明提出的一种带进气导流装置的风机，本方案在风机中增加进气导流装置，通过进气导流装置的筒体包裹所述外转子电机的转子杯，从而对直流电机进行保护，防止过流气体与外转子电机直接接触，避免气体中含有粉尘等有害气体介质对外转子电机造成损害，通过设置筒体为锥形，与叶轮前盘形成匹配设计，使得流体经过叶轮的过流断面截线长度变化均匀，体流经过程顺畅，实现了调整叶轮弯道处气流使之顺畅的进入叶道的过程，建立均匀的速度场和压力场，从而降低流动损失提高风机效率，有效提高了风机性能。
附图说明
图1为本发明一种带进气导流装置的风机的实施例的剖视图；
图2为本发明一种带进气导流装置的风机的进气导流装置的一种实施例的结构示意图；
图3为本发明一种带进气导流装置的风机的进气导流装置的另一种实施例的结构示意图；
图4为现有技术中的过流断面截线示意图；
图5为本发明一种带进气导流装置的风机的过流断面截线示意图；
图6为本发明一种带进气导流装置的风机的实施例的剖视图；
图7为本发明一种带进气导流装置的风机的实施例的剖视图；
图8为本发明一种带进气导流装置的风机的实施例的正视图；
图9为本发明一种带进气导流装置的风机的进气导流装置的实施例的正视图；
图10为本发明一种带进气导流装置的风机的进气导流装置的剖视图；
图11为本发明一种带进气导流装置的风机的叶轮后盘的局部视图。
图中各标号：100、外转子电机；200、叶轮；210、叶轮前盘；211、圆弧段；212、连线；220、叶轮后盘；230、斜切角；240、叶片；300、进气导流装置；310、筒体；320、头部球体；330、底部法兰；340、弧形导向片；350、螺栓；360、腰形孔。
具体实施方式
本发明提供了一种带进气导流装置的风机，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
传统的外转子电机风机中，如图4所示，外转子电机与叶轮之间没有联合匹配设计，特别是在离心风机中，直接通过外转子电机与叶轮的配合，无法建立均匀的速度场和压力场，从而导致流动损失的增加，降低风机效率，而设计良好的导流装置能使气体流动损失小，不合理的设计会使进口条件恶化，导致风机性能下降。
如图1所示，本发明提供了一种带进气导流装置的风机，包括外转子电机100，所述外转子电机100采用现有的外转子电机结构，在所述外转子电机100上固定连接有叶轮200，为方便描述，以风机进风的一端所在的方向为前方，以外转子电机100所在的方向为后方，位于叶轮200内且在外转子电机100上固定设置有进气导流装置300，所述进气导流装置300包括筒体310，所述筒体310包裹所述外转子电机100的转子杯，所述筒体310为锥形。这样锥形筒体310设置在叶轮200的气体流道中，以风机的横截面为例，如图5所示，锥形筒体310的外轮廓与叶轮后盘220的内表面共同形成气体通道的后壁，叶轮前盘210的内表面形成气体通道的前壁，筒体310的锥形面与叶轮后盘220内表面形成大于90°的钝角，这样使风机的进口流动面积在钝角处实现平滑过渡，从而减少漩涡，进口气流由轴向转为径向流动的气流均匀，均匀的叶轮入流状态提高叶轮效率。因此，锥形筒体310与叶轮前盘210形成匹配设计，使得流体经过叶轮200的过流断面截线长度变化均匀，体流经过程顺畅，实现了调整叶轮200弯道处气流使之顺畅的进入叶道的过程，建立均匀的速度场和压力场，从而降低流动损失提高风机效率，有效提高了风机性能。且通过进气导流装置300的筒体310包裹所述外转子电机100的转子杯，从而对直流电机进行保护，防止过流气体与外转子电机100直接接触，避免气体中含有粉尘等有害气体介质对外转子电机100造成损害。
如图6所示，为提高风机的效率，所述筒体310的锥形轮廓的斜边平行于叶轮前盘210的圆弧段211首末端的连线212。以叶轮200沿径向剖切后的视图的横截面为例说明，所述叶轮前盘210为使气体从轴向改变为径向，那么叶轮前盘210包括有沿轴向设置的入口端，沿径向设置的出口端，入口端与出口端通过圆弧段211进行过程连接，本实施例中设置的筒体310的锥形轮廓的斜边平行于该圆弧段211的首端与末端的连线212。这样，使得流体经过叶轮200的过流断面截线长度变化均匀，体流经过程平滑顺畅，不会因为在叶轮后盘220位置产生急转向而形成涡流。
如图2、图10所示，本实施例中的所述进气导流装置300还包括固定连接在所述筒体310前端的头部球体320，所述头部球体320与所述筒体310一体成型，所述头部球体320的圆弧轮廓与筒体310锥形轮廓的斜边相切，采用头部球体320的设计，可以在进风时，进风气流通过头部球体320进行两侧导流，利于导流过程平滑顺畅。在所述筒体310后端固定连接有的底部法兰330，底部法兰330抵靠在所述叶轮后盘220上，能实现整个筒体310的稳定固定。本实施例中的进气导流装置300适用于轴流叶轮200。
如图7所示，所述头部球体320的前端位置沿轴向的高度不大于叶片240进口处斜切角230的末端点沿轴向的高度，即头部球体320的前端位置沿轴向的高度为尺寸a，叶片240进口处斜切角230的末端点沿轴向的高度为尺寸b，a小于或等于b。在所述叶轮200的叶片240靠进口端的位置上设置有斜切角230，斜切角230是叶轮200的常见设置，叶片240进口端斜切可以改善离心叶轮200进口流动，提高风机性能。本实施例中的头部球体320的前端位置为头部球体320位于轴向的顶点，在轴向上所述顶点与所述斜切角230的末端点齐平或所述顶点位于所述斜切角230的末端点的后方。这样设计，避免了风机的进风口在安装其他结构时，进气导流装置300会干涉其他结构的安装。
如图3所示，本方案中还提供另一种实施例，所述筒体310的外表面上焊接固定有若干弧形导向片340，若干所述弧形导向片340以中心轴为中心点成圆周阵列分布。带弧形导向片340的进气导流装置300适用于离心叶轮或混流叶轮。
所述弧形导向片340的前端位于锥形筒体310与头部球体320相切处，这样便于弧形导向片340焊接固定，也使气流顺着头部球体320圆弧面直接进入弧形导向片340的流道中，使过流断面截线长度变化均匀。
如图8、图9所示，所述弧形导向片340的出口角等于叶轮200叶片的入口角。弧形导向片340和叶轮200匹配设计，弧形导向片340出口角β2等于叶片入口角β1，弧形导向片340出口角β2为弧形导向片出口处的圆周速度方向u2和相对速度方向w2的夹角，叶片入口角β1为叶轮200的叶片进口处的圆周速度方向u1和相对速度方向w1的夹角，在叶片进口处还存在绝对速度c1。
如图9所示，在弧形导向片340上还存在绝对速度c2，代入圆周速度方向u2、相对速度方向w2和绝对速度c2到速度三角形模拟计算得出弧形导向片340出口角β2的最佳数值，使气流在进入叶轮200之前能提前对其做功，起预旋作用，同时让气流从叶轮200进口到出口过流断面截线长度变化均匀，导向片出口气流均匀过渡到叶轮200流道，使整个气体流经过程平滑顺畅。所述弧形导向片340的数量和叶轮200叶片的数量相同，这样使数量相匹配，使整个气体流经过程平滑顺畅。
如图10所示，所述底部法兰330尺寸与所述外转子电机100法兰规格相配合设计，所述底部法兰330上焊接固定有若干螺栓350，所述若干螺栓350沿轴向设置。若干所述螺栓350绕法兰中心呈圆周阵列分布，具体为在所述底部法兰330上开设有五个圆孔，所述螺栓350卡嵌在圆孔中与圆孔点焊固定，保证螺栓350与底部法兰330垂直度公差，作用是与所述外转子电机100、叶轮200用螺母、弹垫进行导向配合连接。在所述叶轮后盘220上设置有与所述螺栓350位置相匹配的孔，通过螺栓350穿过所述孔中，并穿设在外转子电机100法兰上，再使用螺母、弹垫进行配合固定连接。
如图11所示，为方便进气导流装置300与叶轮200的位置调整，所述叶轮后盘220的端面上的孔设置为腰形孔360，若干所述腰形孔360与若干所述螺栓350位置相对应设置。所述通过腰形孔360连接可以对所述进气导流装置300可以进行位置调整，调整应加工误差产生的偏离，保证弧形导向片340能在最佳位置，即保证弧形导向片340的出口角等于叶轮200叶片的入口角。
所述进气导流装置300的表面涂设有环氧喷涂层。头部球体320、锥形的筒体310的表面经过环氧喷涂等工艺处理后对外转子电机100起防尘防腐的保护作用，使进气导流装置300表面不易腐蚀，耐冲击。
综上所述，与现有技术相比，本发明提出的一种带进气导流装置的风机，本方案在风机中增加进气导流装置300，通过进气导流装置300的筒体310包裹所述外转子电机100的转子杯，从而对外转子电机进行保护，防止过流气体与外转子电机100直接接触，避免气体中含有粉尘等有害气体介质对外转子电机100造成损害，通过设置筒体310为锥形，与叶轮前盘210形成匹配设计，使得流体经过叶轮200的过流断面截线长度变化均匀，体流经过程顺畅，实现了调整叶轮200弯道处气流使之顺畅的进入叶道的过程，建立均匀的速度场和压力场，从而降低流动损失提高风机效率，有效提高了风机性能。
本发明结构简单，加工方便，成本较低，功能方面容易实现，通过所述进气导流装置300对气体起导向作用，改善了叶轮200进口转弯处气流不均匀现象，减少了气体进入时的速度差，缓和了过流截面的变化，减少了轴向涡流，降低了流动损失，提高了整体效率。
以本公司一款r3g355叶轮为例，增加带进气导流装置与之配合，能够实现上述功能，该风机在实验室平衡台通电测试，在测试过程中调整好角度安装，气流顺畅的进入叶轮，风机运行稳定、正常，无振动超标现象出现。与没有安装可进气导流装置相比性能提高。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
1.一种带进气导流装置的风机，包括外转子电机，固定连接在所述外转子电机上的叶轮，其特征在于，还包括有位于叶轮内且固定设置在外转子电机上的进气导流装置，所述进气导流装置包括筒体，所述筒体包裹所述外转子电机，所述筒体为锥形。
2.根据权利要求1所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述筒体的锥形轮廓的斜边平行于叶轮前盘的圆弧段首末端的连线。
3.根据权利要求1所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述进气导流装置还包括固定连接在所述筒体前端的头部球体，及固定连接在所述筒体后端的底部法兰。
4.根据权利要求3所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述头部球体的前端位置与所述叶片进口处斜切角的末端点沿轴向的位置齐平或所述头部球体的前端位置位于所述叶片进口处斜切角的末端点的后方。
5.根据权利要求2所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述筒体的外表面上设置有若干弧形导向片，若干所述弧形导向片以中心轴为中心点成圆周阵列分布。
6.根据权利要求5所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述弧形导向片的出口角等于叶轮叶片的入口角。
7.根据权利要求5所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述弧形导向片的数量和叶轮叶片的数量相同。
8.根据权利要求2所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述底部法兰上固定设置有若干螺栓，所述若干螺栓沿轴向设置。
9.根据权利要求8所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述叶轮后盘的端面上设置有若干腰形孔，若干所述腰形孔与若干所述螺栓位置相对应设置。
10.根据权利要求1所述的带进气导流装置的风机，其特征在于，所述进气导流装置的表面涂设有环氧喷涂层。
技术总结