专利名称：轴流通风机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于隧道、矿井用机械领域，具体是一种轴流通风机。
现有长隧道或矿井通风机，常采用正反转的单级轴流式射流风机，用变动供电相位的方法实现风机的正转或反转，以达到按天气风向、车流方向、送抽风的变化等要求来选择气流的正向或反向喷射。这类风机为了兼顾气流正、反方向都能得到相近的性能，对叶片只能作简化设计，致使风机性能和工作效率都无法优化。另外还采用性能较为优越的对旋式轴流风机，但当风机一旦反向使用时，由于叶片不能自动适应于反转时工作的最佳位置，其性能和工作效率明显恶化。总之，由于叶片不能自动适位，正反转风机的性能和效率低于设计完善的单向风机，而对旋风机反转时性能效率又会恶化，致使上述风机反转时性能、效率都较差，耗能也较多。
本实用新型的目的是提供一种轴流通风机，其优化设计的叶片能自动适应于最佳工作位置，在正转和反转时都能确保通风机的良好性能、工作效率和节能。
本实用新型是通过下述技术方案予以实现的。
本实用新型的轴流通风机，由筒体(1)、电动机(2)、叶轮(3)、气流锥(4)以及支撑架(5)构成，其中，圆筒状的筒体(1)上通过支撑架(5)固定有电动机(2)，叶轮(3)通过轮毂(8)安装在电机轴(16)上，气流锥(4)通过支撑架(5)分别固定在筒体(1)的两端；叶轮(3)由叶根带转轴(10)的叶片(11)、压环(6)和轮环(12)构成，叶片(11)沿圆周均布径向插装在轮环(12)的对应安装孔中，并固定在轮环(12)上，压环(6)固定在轮环(12)上，轮毂(8)固定在电机轴(16)上，压环(6)上的圆弧定位槽(18)与固定在轮毂(8)上的圆弧定位块(7)相配合，叶片(11)之转轴(10)与轮毂(8)之间采用齿轮(17)传动或钢丝绳(9)传动。
上述方案中，叶片转轴(10)与安装孔间加有尼龙隔套或滚珠以使转动灵活，叶片转轴(10)的轴端套装垫圈(13)，由螺母(15)和锁定垫圈(14)固紧锁定，轮环(12)右侧端面开有环形槽与叶片安装孔相通，使叶片根部转轴(10)之齿轮(17)或钢丝绳(9)有一部分显露在安装孔外的环形槽中。
上述方案中，轮毂(8)与压环(6)和轮环(12)之间设有滚珠和滚道，相互间可作角度转动，其转角的位置与范围，由用螺钉紧固在轮毂(8)之端面上的圆弧定位块(7)以及压环(6)之端面对应位置的圆弧定位槽(18)两者的位置和弧长来限定，或采用其它位置或其它形式的固定的或可调节的限位机构限定，其限定值由叶片自适应转动的要求计算确定。
上述方案中，叶片(11)之转轴(10)与轮毂(8)之间采用齿轮(17)传动或钢丝绳(9)或其它传动形式传动，钢丝绳(9)分别与轮毂(8)和转轴(10)固定，使轮毂(8)连同相互固紧的电机轴(16)相对于整体叶轮(3)作角度转动时可带动叶片在对应的安装孔中形成角度转动的自适应自转动作，叶片自转的角度和位置由风机性能计算确定，使叶片自适应于风机正向或反向运转时或其它要求的最佳工作位置。
上述方案中，筒体(1)之前后端均带相同的喇叭形整圆罩。
上述方案中，支撑架(5)将电动机(2)或气流锥(4)与筒体(1)连接成固定的整体；每组支撑架有3～8片沿圆周方向均布的径向或斜向支撑板，其剖面为翼形，所有支撑板的纵向面均顺轴流方向布置。
上述方案中，电动机(2)采用端面安装的三相交流异步电动机。
上述方案中，电动机(2)为2台，叶轮(3)为2个，构成对旋轴流通风机，其2个叶轮(3)相背、分别由两台三相异步交流电动机驱动、转向彼此相反。
本实用新型的轴流通风机，不仅适用于隧道矿井，还可适用于船舶、车辆、建筑物以及类似的其它场所，不仅用于叶片自适位正反转的对旋轴流通风机，还可实施为正反向气流、正反转的单级轴流通风机，以及正反向气流、不反转的单级、多级轴流通风机和正反向气流、不反转的对旋轴流通风机。根据本实用新型之叶片转角调整、叶轮对旋和变频调速调节通风量、调节转速比的技术实质，尚可实施于风机静止导流叶片的工作角度调整、工作叶片的工作角度调整以及双叶轮双电机转速比调整等方面。
本实用新型与现有的可反转单级轴流射风机或对旋式轴流风机相比，有以下优点(1)、省略了前、中、后静止导流叶片，相互对旋的叶轮能保持风机的进出气流沿轴向流动，而实现风机的高性能、高效率。
(2)、采用完善的气动设计的叶片，在风机正向或反向运转时，能自动适应于最佳工作位置，确保风机正、反向工作都能达到最佳性能和效率，达到节能效果。
(3)、更换不同的圆弧定位块以改变其安装位置和弧长，便于调整风机正、反转或其他要求时叶片的安装角位，从而便于根据用户要求改变风机的风向，风量、功率性能指示。
(4)、换用气动设计不同的叶片，可扩大风机的性能使用范围，或便于风机的升级换代，更换叶片便于维修。
(5)、由于省略了静止导流叶片，并且电机以端面方式安装在风机的中心部位，简化了结构、缩小了尺寸，便于开发较高压头、较大流量、较高效率的风机或轻型的风机产品，便于应用于管道系统中或移动装备上。
(6)、两个叶轮分别由两台三相异步交流电动机驱动，可应用变频调速技术根据用户需要调节转速、调节风机的风量以实现节能目的，并可通过调节两个叶轮的转速比以改善两叶轮的工况匹配、扩大喘振裕度、改善风机的运行性能，提高风机工作的可靠性和安全性。
下面通过实施例进一步阐明本实用新型，本实用新型不仅限于所述之
图1为本实用新型的实施例一整体结构示意图。
图2A为本实用新型的实施例一中叶轮结构示意图；图2B是图2A的左视图；图2C是图2A的K向视图。
图3A为本实用新型的实施例二的叶轮结构示意图；图3B是图3A的左视图；图3C是图3A的K向视图。
图1中，1是风机外壳筒体，前后端为喇叭形整流罩；2是端面安装的三相异步交流电动机(2台)；3是叶轮(2件)；4是气流锥(2件)；5是支撑架(4组)，支撑架将电动机2、气流锥4分别与外壳筒体1连接成固定整体，每组支撑架有4片沿圆周方向均布的径向支撑板，其剖面为翼形，所有支撑板纵向与风机轴向平行。
在图2A、图2B、图2C和图3A、图3B、图3C中11是根部带钢丝绳9或齿轮17、并带转轴10的采用完善气动设计的叶片，共有6片；2是轮环，沿圆周均布若干径向安装孔，相应叶片11在转轴10的滚道中装入滚珠后插装其中并可自转，右侧开有环形槽，以便凸露叶柄处的钢丝绳9或齿轮17的啮合齿；13是承力垫圈；14是锁定垫圈；15是螺母，将叶片11紧固锁定在轮环12的安装孔中，风机工作时，叶片11的离心力由螺母15、垫圈13和14传递给轮环12；6是压环，用若干螺栓与轮环12连成整体叶轮3；8是轮毂，与电机轴16用键连接固定，与整体叶轮3组装后，相互间设有滚道滚珠可作角度转动；7是沿圆周均布的两件圆弧定位块，由螺钉固定在轮毂8端面，对应嵌在压环6的圆弧定位槽18中(见图3C)，圆弧定位块7和圆弧定位槽18的相对位置及各自的弧长由计算确定，确保圆弧定位块7在圆弧定位槽18中移转至左右限止位置时，叶片11能自转180度，分别处于风机正转、反转时的最佳安装角位置；19是叶片前缘。
本实施例之叶轮工作原理阐述如下当正向驱动电机2时，电机轴16连同轮毂8开始正向转动，圆弧定位块7随之在尚处惯性静止状态的整体叶轮3之压环6的圆弧定位槽18中产生角度转动直至靠至左限位，与此同时，轮毂8通过钢丝绳9或啮合齿17带动叶片11自转，自动适应至风机正向运行时的最佳安装角位置。此后，整体叶轮3即跟随轮毂8和电机轴16转动从而进入正向运行状态，叶片11以其前缘19迎向正向气流对空气加功，将空气压向后方排出叶轮。当反向启动此电机2时，原理同上，但圆弧定位块7在圆弧定位槽18中反向转动靠至右限位，同时叶片受牵动自转180度，自动适应至风机反转运行时的最佳安装角位置，此后叶轮3跟随轮毂8和电机轴16进入反向运行状态，叶轮3的叶片11此时已调转180度使其前缘19迎向反向气流对空气加功，将空气压向前方排出叶轮。总之，在风机启动初期，叶片11即能自动适应至最佳安装角位置，无论后来电机2正转反转，气流正向反向，叶片11都已自适应于使其前缘12通向气流的最佳位置。
本实施例之通风机工作原理阐述如下如
图1所示，当需要正向气流时，上游电机2启动，正向带动上游叶轮3转动，自适应于正向位置的叶片11对气流加功并将气体压向后方，形成旋转气流，下游按对旋设置的电机2同时启动后，即反向带动下游叶轮3转动，下游叶轮3上已自适应于反向位置的叶片11对着旋转来流加功并将空气压向后方，形成轴向气流排向风机后方。当需要风机提供反向气流时，与前述过程相同，两台电机2均反向启动，带动两叶轮3形成反方向的对旋转动，两组叶轮3的叶片11均经180度自转后，各自自动适应至相反的最佳工作位置，对气流反向加功后使气流产生反向流动，最后形成轴向气流排向风机前方。总之，由于叶片11在电机2启动的初期，即刻自适应于它的最佳工作位置，继而风机在正向工作或反向工作时，都能得到最佳性能和效率。
权利要求1.一种轴流通风机，由筒体(1)、电动机(2)、叶轮(3)、气流锥(4)以及支撑架(5)构成，其特征在于圆筒状的筒体(1)上通过支撑架(5)固定有电动机(2)，叶轮(3)通过轮毂(8)安装在电机轴(16)上，气流锥(4)通过支撑架(5)分别固定在筒体(1)的两端；叶轮(3)由叶根带转轴(10)的叶片(11)、压环(6)和轮环(12)构成，叶片(11)沿圆周均布径向插装在轮环(12)的对应安装孔中，并固定在轮环(12)上，压环(6)固定在轮环(12)上，轮毂(8)固定在电机轴(16)上，压环(6)上的圆弧定位槽(18)与固定在轮毂(8)上的圆弧定位块(7)相配合，叶片(11)之转轴(10)与轮毂(8)之间采用齿轮(17)传动或钢丝绳(9)传动。
2.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于叶片转轴(10)与安装孔间加有尼龙隔套或滚珠以使转动灵活，叶片转轴(10)的轴端套装垫圈(13)，由螺母(15)和锁定垫圈(14)固紧锁定，轮环(12)右侧端面开有环形槽与叶片安装孔相通，使叶片根部转轴(10)之齿轮(17)或钢丝绳(9)有一部分显露在安装孔外的环形槽中。
3.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于轮毂(8)与压环(6)和轮环(12)之间设有滚珠和滚道，相互间可作角度转动，其转角的位置与范围，由用螺钉紧固在轮毂(8)之端面上的圆弧定位块(7)以及压环(6)之端面对应位置的圆弧定位槽(18)两者的位置和弧长来限定，或采用其它位置或其它形式的固定的或可调节的限位机构限定，其限定值由叶片自适应转动的要求计算确定。
4.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于叶片(11)之转轴(10)与轮毂(8)之间采用齿轮(17)传动或钢丝绳(9)或其它传动形式传动，钢丝绳(9)分别与轮毂(8)和转轴(10)固定，使轮毂(8)连同相互固紧的电机轴(16)相对于整体叶轮(3)作角度转动时可带动叶片在对应的安装孔中形成角度转动的自适应自转动作，叶片自转的角度和位置由风机性能计算确定，使叶片自适应于风机正向或反向运转时或其它要求的最佳工作位置。
5.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于筒体(1)之前后端均带相同的喇叭形整圆罩。
6.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于支撑架(5)将电动机(2)或气流锥(4)与筒体(1)连接成固定的整体；每组支撑架有3～8片沿圆周方向均布的径向或斜向支撑板，其剖面为翼形，所有支撑板的纵向面均顺轴流方向布置。
7.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于电动机(2)采用端面安装的三相交流异步电动机。
8.根据权利要求1所述的轴流通风机，其特征在于电动机(2)为2台，叶轮(3)为2个，构成对旋轴流通风机，其2个叶轮(3)相背、分别由两台三相异步交流电动机驱动、转向彼此相反。
专利摘要本实用新型是一种轴流通风机,具体是一种隧道矿井用叶片自适位正反转对旋轴流通风机,由筒体、电动机、叶轮、气流锥、支承架构成,其中两叶轮位置相背、转向彼此相反,可省略前中后静止导流叶片、保持风机进出口气流沿轴向流动;电机启动初期,轮轴带动叶片自转自适位于正转或反转时的最佳工作位置,继而带动整体叶轮进入正转或反转运行状态,可确保风机正转或反转时的最佳工作性能和效率。
文档编号F04D29/36GK2498379SQ0120694
公开日2002年7月3日 申请日期2001年7月23日 优先权日2001年7月23日
发明者郑启洪, 郑启瑞, 王浩 申请人:郑启洪