專利名稱：一種對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種煤礦通用機(jī)械，主要用于煤礦通風(fēng)，使井下污濁空氣與地面新鮮空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)流。
軸流式通風(fēng)機(jī)在煤礦用量很大，約有三分之一的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率偏低，均在45％以下，其中70B2和2K60兩個(gè)型號(hào)的軸流風(fēng)機(jī)占40％左右，普遍存在著下列缺點(diǎn)(1)效率低，耗電量大，以70B2為例，統(tǒng)配煤礦的70B2風(fēng)機(jī)平均靜壓效率只有45％左右；(2)由于煤礦特殊的工作環(huán)境，在三個(gè)開采階段所需的風(fēng)量，風(fēng)壓變化較大，此類風(fēng)機(jī)不能適應(yīng)煤礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化；(3)故障率高，維修量大，由于采用長軸或皮帶傳動(dòng)，不僅能量損耗大，而且傳動(dòng)裝置易損壞；(4)安裝復(fù)雜，基建投資大，需建主扇機(jī)房、反風(fēng)道等增加了設(shè)備安裝工作量。
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種安裝高效葉片可獲最佳運(yùn)行工況的對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)。
本實(shí)用新型提供的高效葉片是一種葉頂窄、葉根寬、葉頂薄、葉根厚，并具有扭曲度的機(jī)翼型葉片，其結(jié)構(gòu)參數(shù)為葉頂與葉根的弦長比為0.8～0.85；葉頂與葉根的厚度比為0.41～0.46；葉片的最佳扭曲角度值為15.5°～16.1°；葉片重心位置的最佳值為0.46；本風(fēng)機(jī)的兩葉輪葉片形狀相同但安裝角方向相反，可根據(jù)需要在43°～23°范圍內(nèi)調(diào)整；葉片數(shù)一級(jí)風(fēng)機(jī)為11或17片，二級(jí)風(fēng)機(jī)為9或15片，但一級(jí)風(fēng)機(jī)葉片數(shù)要比二級(jí)風(fēng)機(jī)多兩片，葉片固定在葉柄上，葉柄固定在輪轂上，輪轂裝在電機(jī)軸上，電機(jī)裝在筒體內(nèi)。安全環(huán)固定在葉頂上方的機(jī)殼上，安全環(huán)寬度為葉頂截面弦長的0.25倍，與葉頂間隙為2mm～4mm，作用是防止葉頂與機(jī)殼摩擦產(chǎn)生火花；穩(wěn)流環(huán)安裝在葉頂?shù)那胺脚c機(jī)殼組成環(huán)形通道，環(huán)形通道寬度為進(jìn)風(fēng)口寬度，出風(fēng)口寬度與穩(wěn)流環(huán)寬度之和，亦即為3倍的葉頂截面弦長乘以系數(shù)(0.3～0.4)，環(huán)形通道高度為葉片直徑乘以系數(shù)(0.1～0.15)，穩(wěn)流環(huán)與葉頂間隙為10mm～12mm，其作用為隔離并抽吸葉頂外緣處形成的渦流，具有消除通風(fēng)機(jī)駝峰、喘振的作用。
筒體裝在機(jī)殼中通過沿筒體園周方向均布安裝的三個(gè)扁平狀管道與機(jī)殼相連，起支撐散熱作用，同時(shí)可作為電機(jī)電源線的通道。扁管寬度不得小于電源線直徑的1.5倍，其長度由電機(jī)的型號(hào)決定。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)提供了高效葉片的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定了葉頂與葉根截面弦長和葉頂與葉根截面厚度的最佳比例及葉根到葉頂?shù)淖罴雅で嵌戎岛腿~型重心的最佳位置，使風(fēng)機(jī)效率高，節(jié)能顯著。目前軸流通風(fēng)機(jī)如70B2采用上窄下寬的機(jī)翼形葉片，不利于提高葉片效率，其扭曲方式主要集中在葉根部，而不是整個(gè)葉片沿徑向均勻的扭曲，這樣葉根部負(fù)載系數(shù)加大，葉片損失增加，而本高效葉片為機(jī)翼形呈扭曲狀由葉頂?shù)饺~根截面參數(shù)如葉片弦長、厚度均逐漸遞增，確定了葉片的最佳結(jié)構(gòu)，使葉片葉根的升力系數(shù)增大，改善了截面葉型的空氣動(dòng)力特征，降低了葉面損失，提高了風(fēng)機(jī)效率并改善了葉片的強(qiáng)度及受力狀況，減少了風(fēng)機(jī)的起動(dòng)力矩，(2)采用高效葉片與電機(jī)直聯(lián)形式，安裝有安全環(huán)和穩(wěn)流環(huán)，在離心力和壓力差的作用下，渦流經(jīng)環(huán)形通道又流入風(fēng)機(jī)的主風(fēng)流中，使渦流能量衰減，基本消除了風(fēng)機(jī)壓力特性曲線上的駝峰，使風(fēng)機(jī)能在廣泛的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，適應(yīng)性好。(3)利用對(duì)旋結(jié)構(gòu)，雙級(jí)葉片，結(jié)構(gòu)緊湊，維修量少，可通過調(diào)節(jié)葉片安裝角和葉片數(shù)目的方法，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)特征。
本實(shí)用新型與70B2風(fēng)機(jī)在同一礦井的對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下項(xiàng)目本實(shí)用新型 70B2單位型號(hào)(葉片直徑)1.61.8米風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)旋長軸／葉片結(jié)構(gòu)高效葉片普通葉片／電機(jī)功率2×55160千瓦輸出功率N108110千瓦風(fēng)量Q37.529.5立方米／秒靜壓235190毫米水柱靜壓效率8043.8％反風(fēng)形式反轉(zhuǎn)反風(fēng)反風(fēng)道／由以上數(shù)據(jù)看出70B2主扇運(yùn)行效率為43.8％，按此效率如達(dá)到靜壓為235毫米水柱，風(fēng)量為37.5立方米／秒的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，電機(jī)輸出功率為197.3千瓦，在同樣的通風(fēng)參數(shù)下，采用本實(shí)用新型可節(jié)省功率89.3千瓦，每年可節(jié)電78.2萬度。


圖1為風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為筒體安裝示意圖圖3為環(huán)形通道放大圖圖4為葉片安裝示意圖圖5為葉片截面示意圖圖6為葉片示意圖下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述如圖1所示，本實(shí)用新型由兩級(jí)葉輪A、B組成，A為一級(jí)風(fēng)機(jī)B為二級(jí)風(fēng)機(jī)它們分別由各自的電機(jī)4、4’拖動(dòng)，兩葉輪葉片形狀相同，但安裝角方向相反如圖4所示，并可根據(jù)需要在43°～23°范圍內(nèi)任意調(diào)整，葉片數(shù)一級(jí)風(fēng)機(jī)為11或17片，二級(jí)風(fēng)機(jī)為9或15片，但一級(jí)風(fēng)機(jī)葉片數(shù)要比二級(jí)風(fēng)機(jī)多兩片，葉片8、8’裝在葉柄上，葉柄安裝在輪轂9、9’上，輪轂9、9’以鍵連接固定在電機(jī)4、4’的軸上，電機(jī)4、4’安裝在筒體3、3’內(nèi)，筒體3、3’應(yīng)具有一定的強(qiáng)度及耐壓性，它可使電機(jī)與風(fēng)機(jī)流道中含有瓦斯的氣體隔絕，其尺寸由電機(jī)型號(hào)確定，筒體3、3’裝在機(jī)殼5中通過園周方向均布安裝的三個(gè)扁平管道10，與機(jī)殼5相連，如圖圖2所示扁管10不僅起支撐，散熱作用，而且可作為電機(jī)電源線通道，扁管寬度為電機(jī)電源線直徑的1.5～2倍，其長度由電機(jī)的型號(hào)決定，安全環(huán)7、7’固定在機(jī)殼5上，寬度為葉頂截面弦長的0.25倍，與葉頂間隙為2mm～4mm，材料為黃銅，作用是防止葉頂與機(jī)殼5摩擦產(chǎn)生火花，穩(wěn)流環(huán)6、6’安裝在葉片8、8’葉頂前方進(jìn)氣方向，與機(jī)殼5組成環(huán)形通道G，通道形狀見圖3的局部放大圖，其結(jié)構(gòu)參數(shù)為環(huán)形通道寬度L＝e＋f＋g，其中e＝f＝g＝葉頂截面弦長×(0.3～0.4)，e為出風(fēng)口寬，f為穩(wěn)流環(huán)寬，g為進(jìn)風(fēng)口寬，環(huán)形通道高P＝葉片直徑×(0.1～0.1 5)，穩(wěn)流環(huán)與葉頂間隙t＝10mm～12mm，其作用為隔離并抽吸葉頂處形成的渦流。集流器1與整流罩2裝在筒體3前，形或進(jìn)氣通道，保證氣流均勻進(jìn)入風(fēng)機(jī)，擴(kuò)散器11裝在筒體3’’之后即排氣方向，以進(jìn)一步提高靜壓效率。若將葉片沿半徑方向均分成五份，如圖6所示即葉根截面1至葉頂截面Ⅵ，從圖5中可看出葉片8、8’是一種葉頂窄、葉根寬，葉頂薄、葉根厚并呈扭曲狀的機(jī)翼型葉片，由截面1至截面Ⅵ，葉片弦長B1至B6逐漸減小，形成上窄下寬的葉片，最佳比值為B6／B1＝0.8～0.85；由截面1至截面Ⅵ葉片厚度C1至C6逐漸減小，形成上薄下厚的葉片，其最佳比值為C6／C1＝0.41～0.46；由截面Ⅰ至截面Ⅵ，葉片安裝角β1至β6逐漸減小，呈扭曲狀，其最佳扭曲角度值為β1－β6＝15.5°～16.1°；葉型重心位置的最佳值為b1／B1＝b6／B6＝0.46，葉柄沿各截面重心連線插入葉片殼內(nèi)高度的60％處，將葉片固定在葉柄上。由進(jìn)氣端看，一級(jí)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，二級(jí)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
權(quán)利要求1.一種對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)主要由葉片、輪轂、電機(jī)、筒體以及穩(wěn)流環(huán)、安全環(huán)、機(jī)殼組成，其特征在于葉片是一種葉頂窄、葉根寬，葉頂薄、葉根厚并具有扭曲度的機(jī)翼型葉片，其葉頂與葉根弦長比為0.8～0.85，葉頂與葉根厚度比為0.41～0.46，扭曲度為15.5°～16.1°；一、二級(jí)風(fēng)機(jī)葉片形狀相同但安裝角方向相反，可在43°～23°范圍內(nèi)任意調(diào)整；葉片數(shù)一級(jí)風(fēng)機(jī)為11或17片，二級(jí)風(fēng)機(jī)為9或15片，但一級(jí)風(fēng)機(jī)葉片數(shù)要比二級(jí)風(fēng)機(jī)多兩片，葉片固定在葉柄上，葉柄固定在輪轂上，輪轂裝在電機(jī)軸上，電機(jī)裝在筒體內(nèi)；安全環(huán)固定在葉頂上方的機(jī)殼上，寬度為葉頂截面弦長的0.25倍，與葉頂間隙為2mm～4mm；穩(wěn)流環(huán)安裝在葉頂?shù)那胺脚c機(jī)殼組成環(huán)形通道，環(huán)形通道寬度為，進(jìn)風(fēng)口寬度，出風(fēng)口寬度與穩(wěn)流環(huán)寬度之和，即等于3倍的葉頂截面弦長乘以系數(shù)(0.3～0.4)，環(huán)形通道高度為葉片直徑乘以系數(shù)(0.1～0.15)，穩(wěn)流環(huán)與葉頂間隙為10mm～12mm，。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)，其特征在于沿筒體圓周方向均布安裝三個(gè)扁平狀管道與機(jī)殼相連，扁管寬度不得小于電源線直徑的1.5倍。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種采用對(duì)旋結(jié)構(gòu)，安裝高效葉片的軸流式通風(fēng)機(jī)，主要用于煤礦通風(fēng)領(lǐng)域。該風(fēng)機(jī)的特征是兩級(jí)風(fēng)機(jī)的葉輪葉片形狀相同，但兩葉輪的安裝角方向相反，可在43°～23°范圍內(nèi)調(diào)整，高效葉片均為葉頂窄，葉根寬、葉頂薄、葉根厚，呈扭曲狀的機(jī)翼型葉片，與電機(jī)直聯(lián)，安裝有穩(wěn)流環(huán)和安全環(huán)，使風(fēng)機(jī)具有效率高，節(jié)能顯著，適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)緊湊，風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)量高，可獲得最佳工況。
文檔編號(hào)F04D25/00GK2209231SQ9422158
公開日1995年10月4日 申請(qǐng)日期1994年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月27日
發(fā)明者李洛虎 申請(qǐng)人:李洛虎