一种轴流冷却塔风机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轴流冷却塔风机。
【背景技术】
[0002]冷却塔风机产品广泛用于石油、电力、化工、冶金、矿山等国民经济各行业循环水冷却系统的冷却塔中。近年来，随着冷却塔风机技术的不断完善和发展以及大型化的需要，生产结构简单、安装拆卸方便、使用安全可靠、制造成本低的风机，已成为风机生产厂家必须考虑并解决的问题。现有风机各叶片由叶柄、支板和U型螺栓等安装在轮毂上，叶片与轮毂之间垂直安装，由于风机在运转过程中叶片受到重力和空气动力的影响，叶柄长时间受到不平衡力的作用，产生了应力集中，叶柄受到的剪切力大于材料强度性能，所以容易导致叶柄折断，影响了风机的安全性，降低了叶片的使用寿命，从而缩短了风机的使用寿命。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可以有效的减少气动力对叶柄产生的弯矩，从而使风机可以更加安全可靠的运转，且调角、安装和拆卸叶片简单方便的轴流冷却塔风机。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是:一种轴流冷却塔风机，其包括电机、传动轴、减速器、油标组件、风机保护装置、轮毂、支板和多个叶片；减速器固定在电机的传动轴上，桨毂一端固定在减速器的输出轴上，另一端的外圆上固定有支板；其特征在于:其还包括固定叶片的弧形卡箍、卡环和U型螺栓；各弧形卡箍按照叶片在桨毂上的分配位置固定在支板上；弧形卡箍的底壁的上表面为倾斜面，倾斜角度为风机产生的离心力与叶片之间的夹角α，弧形卡箍的底壁以其薄的位置位于支板的外圆的方式固定在支板上；叶片由根部的叶柄、空心外壳和外壳内的翼梁组成；各叶片的叶柄分别置于弧形卡箍内，再由两个卡环扣在弧形卡箍上，然后由卡接在卡环的U型螺栓和固定在U型螺栓上的两相对锁紧的螺母固定在支板上。
[0005]上述所述的叶片的外壳从叶根到叶身中部的各垂直截面A等截面；从叶身中部到叶片尾部的各垂直截面B逐渐变小，为倾斜截取各垂直截面A的宽度小的部分也就是上部分后形成的各截面；外壳从叶身中部到叶片尾部的上端面的倾斜角0为1.5° -5.5°。这种翼型的叶片能够减少运转时涡流的生成，使气流更加稳定；使风机流量大、效率高、运行稳定、噪音低。
[0006]上述所述的弧形卡箍的倾斜底面由定位螺栓和锁紧螺母固定在支板上。
[0007]上述所述的夹角α为2° -4°。
[0008]理想状态下，当风机在运转过程中叶片受力平衡时，如图1所示，即可得出以下公式:
[0009]F离 X sin α XL= (F气+G) X cos α XL (式 I)
[0010]由(式I)得:cot a =F离 /(F气 +G)(式 2)
[0011]Fs是风机旋转产生的离心力，F气是空气产生的动力，G为叶片的重力，α为F离与叶片之间的夹角，L为叶片长度的一半；所以，根据所提供的风机性能参数就可以计算出Fs和，由(式2)就可计算出叶片的安装倾角α值，一般为2° -4°。
[0012]当叶片与支板之间的安装夹角为风机产生的离心力与叶片之间的夹角α，亦即叶片与轮毂之间的安装夹角为90° -α时，当风机在运转时，由于叶片与水平成角度α，所以离心力F离产生了分力F离Xsina，气动力F气与重力G共同产生了分力(F气+G) Xcosa，理想状态下，当风机运转过程中叶片受力平衡时，离心力产生的分力弯矩与气动力和重力共同产生的分力弯矩相等，也就是Fs Xsina = (Fq+G) Xcos a，即叶柄处受到的弯矩平衡，所以叶柄处没有应力集中，叶柄不再受到剪切力，不会出现叶柄折断的情况的发生。
[0013]本实用新型的各叶片以与轮毂上固定的支板成夹角α的倾斜角安装在支板上；可以有效的减少气动力对叶柄产生的弯矩，从而使风机可以更加安全可靠的运转，增加了叶片的使用寿命，从而增加了风机的使用寿命。本实用新型不仅使叶片夹紧可靠，而且调角、安装和拆卸叶片简单方便。
[0014]经过模拟试验及综合受力分析，本实用新型的强度高，生产周期短，工艺性良好，可以足够安全、平稳、可靠的运转。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型工作时受力分析图；
[0016]图2为本实用新型的主视图；
[0017]图3为本实用新型的俯视图；
[0018]图4为本实用新型中叶片叶柄安装在桨毂上的俯视图；
[0019]图5为图4的AA剖视图；
[0020]图6为本实用新型中弧形卡箍的主视图；
[0021]图7为图6的CC剖视图；
[0022]图8为本实用新型中U型螺栓的主视图；
[0023]图9为本实用新型中卡环的主视图；
[0024]图10为本实用新型中叶片的主视图；
[0025]图11为图10的BB剖视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
[0027]如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本实施例包括电机8、传动轴7、减速器5、油标组件6、风机保护装置、轮毂3、支板2、多个叶片1、固定叶片I的弧形卡箍9、卡环16和U型螺栓10。减速器5固定在电机8的传动轴7上，桨毂3 —端固定在减速器的输出轴4上，另一端的外圆上由螺栓21固定有支板2。各弧形卡箍9按照叶片I在桨毂3上的分配位置固定在支板2上。弧形卡箍的9底壁17的上表面为倾斜面，倾斜角度为风机产生的离心力与叶片之间的夹角a，夹角α根据设计参数计算为2° -4°之间的任意夹角。弧形卡箍的底壁17以其薄的位置位于支板2的外圆的方式由定位螺栓13和锁紧螺母14固定在支板2上。叶片I由根部的叶柄15、空心外壳18和外壳18内的翼梁23组成。各叶片I的叶柄15分别置于弧形卡箍9内，再由两个卡环16扣在弧形卡箍9上，然后由卡接在卡环16的U型螺栓10和固定在U型螺栓10上的两相对锁紧的螺母12、11和斜垫片13固定在支板2上；22为弧形卡箍9底面17上开有的U型螺栓10的安装孔。所述的叶片I的外壳18从叶根到叶身中部19的各垂直截面A等截面，雨滴形状。从叶身中部19到叶片尾部20的各垂直截面B逐渐变小，为倾斜截取各垂直截面A的宽度小的部分也就是上部分后形成的各截面，似雨滴形状。外壳18从叶身中部19到叶片尾部20的上端面的倾斜角0为1.5° -5.5°之间的任意夹角，最佳为3.5°。这种翼型的叶片能够减少运转时涡流的生成，使气流更加稳定；使风机流量大、效率高、运行稳定、噪音低。
[0028]上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的精神做等同技术改进，这些都由本专利的保护范围所覆盖。
【主权项】
1.一种轴流冷却塔风机，其包括电机、传动轴、减速器、油标组件、风机保护装置、轮毂、支板和多个叶片；减速器固定在电机的传动轴上，桨毂一端固定在减速器的输出轴上，另一端的外圆上固定有支板；其特征在于:其还包括固定叶片的弧形卡箍、卡环和U型螺栓；各弧形卡箍按照叶片在桨毂上的分配位置固定在支板上；弧形卡箍的底壁的上表面为倾斜面，倾斜角度为风机产生的离心力与叶片之间的夹角α，弧形卡箍的底壁以其薄的位置位于支板的外圆的方式固定在支板上；叶片由根部的叶柄、空心外壳和外壳内的翼梁组成；各叶片的叶柄分别置于弧形卡箍内，再由两个卡环扣在弧形卡箍上，然后由卡接在卡环的U型螺栓和固定在U型螺栓上的两相对锁紧的螺母固定在支板上。2.根据权利要求1所述的轴流冷却塔风机，其特征在于:所述的叶片的外壳从叶根到叶身中部的各垂直截面A等截面；从叶身中部到叶片尾部的各垂直截面B逐渐变小，为倾斜截取各垂直截面A的宽度小的部分也就是上部分后形成的各截面；外壳从叶身中部到叶片尾部的上端面的倾斜角β为1.5° -5.5°。3.根据权利要求2所述的轴流冷却塔风机，其特征在于:所述的叶片的外壳从叶身中部到叶片尾部的上端面的倾斜角0为3.5°。4.根据权利要求1或2或3所述的轴流冷却塔风机，其特征在于:所述的弧形卡箍的倾斜底面由定位螺栓和锁紧螺母固定在支板上。5.根据权利要求4所述的轴流冷却塔风机，其特征在于:所述的夹角α为2。-4°。6.根据权利要求1或2或3所述的轴流冷却塔风机，其特征在于:所述的夹角α为2。-4。。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴流冷却塔风机，桨毂一端固定在减速器的输出轴上，另一端的外圆上固定有支板；各弧形卡箍按照叶片在桨毂上的分配位置固定在支板上；弧形卡箍的底壁的上表面为倾斜面，倾斜角度为风机产生的离心力与叶片之间的夹角α，弧形卡箍的底壁以其薄的位置位于支板的外圆的方式固定在支板上；叶片由根部的叶柄、空心外壳和外壳内的翼梁组成；各叶片的叶柄分别置于弧形卡箍内，再由两个卡环扣在弧形卡箍上，然后由卡接在卡环的U型螺栓和固定在U型螺栓上的两相对锁紧的螺母固定在支板上。本实用新型可以有效的减少气动力对叶柄产生的弯矩，从而使风机可以更加安全可靠的运转，且调角、安装和拆卸叶片简单方便。
【IPC分类】F04D29/36, F04D29/38
【公开号】CN204805159
【申请号】CN201420783382
【发明人】李冬冬, 李晓辉, 曹孝君, 孙晓岩, 李险峰
【申请人】惠阳航空螺旋桨有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年12月14日