專利名稱：通風機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通風機，具體地說是一種鐵路電力機車用的通風機。
背景技術(shù)：
受鐵路電力機車安裝尺寸的限制，現(xiàn)有鐵路電力機車內(nèi)使用的通風機不能按常規(guī)產(chǎn)品來設(shè)計，外形尺寸一般偏??；同時由于通風機安裝在機車內(nèi)，會承受來自鐵軌、機車車體帶來的振動和沖擊，為避免葉輪與風筒發(fā)生碰撞，兩者間間隙比常規(guī)通風機大。通常，通風機效率與間隙成反比，這導致鐵路電力機車用通風機效率一般偏低。同時，鐵路機車通風機的使用點一般不在其高效點上，這使得風機所需功率偏大。目前，鐵路電力機車內(nèi)普遍使用的軸流風機均為常規(guī)的軸流葉輪加后導葉結(jié)構(gòu)型式的通風機。這種通風機具有流量大，靜壓低的特點。國內(nèi)現(xiàn)有和諧電力機車在引進時，由 于國外企業(yè)對中國鐵路使用環(huán)境了解不夠，在通風機選擇上，靜壓偏低。長期使用后發(fā)現(xiàn)，由于環(huán)境中粉塵、煤灰、柳絮等沉積物的影響，外界阻力遠大于預(yù)想的阻力，從而導致通風機提供的流量偏小，不能滿足車內(nèi)元件的散熱需要。為此，在進行和諧電力機車國產(chǎn)化時，迫切需要提高通風機的靜壓，以抵抗現(xiàn)有外界阻力，提供更大的流量來滿足元件散熱的需要。通風機電功率與靜壓和流量成正比，大的靜壓和大的流量就意味著通風機所需電功率將大大增加。但受機車內(nèi)已有的供電能力限制，通風機所需電功率不能增加，這就只能通過提高風機效率，同時將通風機配套使用點移到性能最高點上來實現(xiàn)。因此，有必要提供一種高效率的通風機，以滿足在供給電機使用的視在功率不增加的情況下，提高流量和增大靜壓。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種通風機。本發(fā)明主要利用改變風筒組件形式，增加前導葉等技術(shù)手段，從而起到提高通風機效率的作用。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機、固定在所述電機上端的子午加速葉輪和固定在所述電機下端的接線盒，其特征在于所述子午加速葉輪的輪轂比為0. 60-0. 70，所述子午加速葉輪的進風口與出風口截面比FyF2=I. 2-1. 4，輪轂角度為12° -18° ;所述子午加速葉輪的進口設(shè)有導流罩；所述風筒組件包括上風筒和擴散筒，所述上風筒由漸縮式開口風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒為漸擴式開口風筒，所述擴散筒內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒，所述擴散筒內(nèi)筒通過后導葉與所述擴散筒相連；所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪的葉片的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm ;所述擴散筒內(nèi)筒套置固定在所述電機的外側(cè)，所述上風筒與所述擴散筒固定連接。作為優(yōu)選，所述子午加速葉輪的輪轂比為0. 66。作為優(yōu)選，所述子午加速葉輪的進風口與出風口截面比F/Ffl. 31，輪轂角度為14。。
本發(fā)明還提供了一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機、固定在所述電機上端的子午加速葉輪和固定在所述電機下端的接線盒，其特征在于所述子午加速葉輪的輪轂比為0. 60-0. 70，所述子午加速葉輪的進風口與出風口截面比F1Z^F2=L 2-1. 4，輪轂角度為12° -18° ;所述子午加速葉輪的進口設(shè)有導流罩；所述風筒組件包括上風筒和擴散筒，所述上風筒由漸縮式開口風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒為漸擴式開口風筒，所述擴散筒內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒，所述擴散筒內(nèi)筒通過后導葉與所述擴散筒相連；所述導流罩和所述漸縮式開口風筒之間固定有前導葉，所述漸縮式開口風筒的軸向高度為H，所述漸縮式開口風筒是半徑為R1的弧形喇叭口，所述前導葉是半徑為R2的弧形葉片，所述前導葉的內(nèi)弧兩端連線與通風機軸心線的夾角為a，所述前導葉的內(nèi)弧兩端與圓心連線的夾角為￠,所述前導葉的軸向?qū)挾葹長, H、L、Rp R2、a和@分別滿足0. IR < H < R,0. 5H < L < 0. 9H,2H < R1 < 4H,R2=L/sin ^ ,5° < a < 40°，卩=2 a ，其中，R為所述子午加速葉輪的半徑；所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪的葉片的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm ;所述擴散筒內(nèi)筒套置固定在所述電機的外側(cè)，所述上風筒與所述擴散筒固定連接。作為優(yōu)選，所述前導葉的數(shù)量為3-33片。作為優(yōu)選，所述子午加速葉輪的輪轂比為0. 66。作為優(yōu)選，所述子午加速葉輪的進風口與出風口截面比F/Ffl. 31，輪轂角度為14。。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、采用的子午加速的軸流式風機式結(jié)構(gòu)的尺寸小于普通軸流風機，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性能高、噪音小和工作范圍廣。2、本發(fā)明采用無前導葉的結(jié)構(gòu)時，可在不改變通風機電功率的基礎(chǔ)上，增大通風機的流量和靜壓，使其使用點位于風機效率的高效區(qū)內(nèi)，滿足對風機的性能要求。3、本發(fā)明采用帶前導葉的結(jié)構(gòu)時，在相同風量時，可適當提高電功率，但風機靜壓和效率卻得到大幅提聞?；谏鲜隼碛杀景l(fā)明可在鐵路電力機車等領(lǐng)域廣泛推廣。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明帶有前導葉的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明帶有導流罩和前導葉的漸縮式開口風筒的俯視圖。圖4是本發(fā)明帶有導流罩和前導葉的漸縮式開口風筒的主視圖。圖5是圖4中B-B向的示意圖。、
其中1、導流罩11、前導葉2、上風筒3、子午加速葉輪31、葉片4、擴散筒41、后導葉42、擴散筒內(nèi)筒5、電機6、接線盒
具體實施例方式如圖I所示，一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機5、固定在所述電機5上端的子午加速葉輪3和固定在所述電機5下端的接線盒6。所述子午加速葉輪3的輪轂比為0. 60-0. 70，最優(yōu)的輪轂比為0. 66。所述子午加速葉輪3的進風口與出風口截面比VF2=L 2-1. 4，輪轂角度為12° -18°，其中最優(yōu)的截面比F1Z^F2=L 31，最優(yōu)的輪轂角度為14° ;所述子午加速葉輪3的進口設(shè)有導流罩I ;所述風筒組件包括上風筒2和擴散筒4，所述上風筒2由漸縮式開口風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒4為漸擴式開口風筒，所述擴散筒4內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒42，所述擴散筒內(nèi)筒42通過后導葉41與所述擴散筒4相連，即后導葉41的兩端分別焊接固定于擴散筒內(nèi)筒42外壁和擴散筒4內(nèi)壁上，使之成為一體；所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪3的葉片31的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm，設(shè)置間隙s主要是為了避免葉輪與風筒之間的碰撞；所述擴散筒內(nèi)筒42通過法蘭套置固定在所述電機5的外側(cè)，所述上風筒2與所述擴散筒4螺栓連接。 如圖2所示，本發(fā)明提供的另一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機5、固定在所述電機5上端的子午加速葉輪3和固定在所述電機5下端的接線盒6。所述子午加速葉輪3的輪轂比為0. 60-0. 70，最優(yōu)的輪轂比為0. 66。所述子午加速葉輪3的進風口與出風口截面比F/Ffl. 2-1. 4，輪轂角度為12° -18°，其中最優(yōu)的截面比F1Z^F2=L 31，最優(yōu)的輪轂角度為14° ;所述子午加速葉輪3的進口設(shè)有導流罩I ;所述風筒組件包括上風筒2和擴散筒4，所述上風筒2由漸縮式開口風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒4為漸擴式開口風筒，所述擴散筒4內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒42，所述擴散筒內(nèi)筒42通過后導葉41與所述擴散筒4相連，即后導葉41的兩端分別焊接固定于擴散筒內(nèi)筒42外壁和擴散筒4內(nèi)壁上，使之成為一體，設(shè)置擴散筒4和后導葉41是為了進一步將通風機動壓轉(zhuǎn)為靜壓，提高通風機效率，靜壓效率可達到70%以上。所述導流罩I和所述漸縮式開口風筒之間焊接固定有前導葉11(如圖3所示)，所述前導葉11的數(shù)量為3-33片；所述漸縮式開口風筒的軸向高度為H (如圖4所示)，H滿足0. 1R< H< R，其中，R為所述子午加速葉輪3的半徑；所述漸縮式開口風筒是半徑為R1的弧形喇叭口，R1滿足2H < R1 < 4H，漸縮式弧形喇叭口可以形成一道漸縮形流道，減少流動損失，提高通風機效率；所述前導葉11是半徑為R2的弧形葉片(如圖5所示)，R2滿足R2=L/sinP ;所述前導葉11的內(nèi)弧兩端連線與通風機軸心線的夾角為a，a滿足5° < a <40° ;所述前導葉11的內(nèi)弧兩端與圓心連線的夾角為￠, ^ =2 a ;所述前導葉11的軸向?qū)挾葹長，L滿足0. 5H < L < 0. 9H。所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪3的葉片31的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm，設(shè)置間隙s主要是為了避免葉輪與風筒之間的碰撞；所述擴散筒內(nèi)筒42通過法蘭套置固定在所述電機5的外側(cè)，所述上風筒2與所述擴散筒4螺栓連接。本發(fā)明將導流罩I、前導葉11、漸縮式開口風筒結(jié)合在一起，可以增加通風機的靜壓，并提高靜壓效率?？梢愿鶕?jù)需要增加靜壓的數(shù)值，對前導葉11的兩個角度a、P和前導葉11的數(shù)量進行調(diào)整。具體實驗結(jié)果如下實施例I
當通風機的子午加速葉輪3的葉片31為9片，后導葉41為11片，無前導葉11時，流量4. 7m3/s，靜壓(折合到1250Hz)為1874Pa，視在功率(折合)為15. 7kVA，靜壓效率為67. 6%。實施例2當通風機的子午加速葉輪3的葉片31為9片，后導葉41為11片，前導葉11為5片時，a =23。，￠=46°，流量4. 7m3/s，靜壓(折合到1250Hz)為2164Pa，視在功率(折合)為16. 9kVA，靜壓效率為73. 2%。實施例3當通風機的子午加速葉輪3的葉片31為9片，后導葉41為11片，前導葉11為13片時，a =20°，￠=40°，流量4. 7m3/s，靜壓(折合到1250Hz)為2422Pa，視在功率(折合)為17. 46kVA，靜壓效率為79. 5%。
由上述結(jié)果可知，本發(fā)明中的導流罩I、前導葉11、漸縮式開口風筒相結(jié)合的設(shè)計特別適用于安裝在子午加速風機葉輪前部，效果顯著。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機(5)、固定在所述電機(5)上端的子午加速葉輪(3)和固定在所述電機(5)下端的接線盒(6)，其特征在干所述子午加速葉輪(3)的輪轂比為0. 60-0. 70，所述子午加速葉輪(3)的進風ロ與出風ロ截面比F1/F2=L 2-1. 4，輪轂角度為12° -18° ;所述子午加速葉輪(3)的進ロ設(shè)有導流罩(I);所述風筒組件包括上風筒(2)和擴散筒(4)，所述上風筒(2)由漸縮式開ロ風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒(4)為漸擴式開ロ風筒，所述擴散筒(4)內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒(42)，所述擴散筒內(nèi)筒(42)通過后導葉(41)與所述擴散筒(4)相連；所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪(3)的葉片(31)的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm ;所述擴散筒內(nèi)筒(42)套置固定在所述電機(5)的外側(cè)，所述上風筒(2)與所述擴散筒(4)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通風機，其特征在于所述子午加速葉輪(3)的輪轂比為0. 66。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通風機，其特征在于所述子午加速葉輪(3)的進風ロ與出風ロ截面比F1Z^F2=L 31，輪轂角度為14°。
4.一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機(5)、固定在所述電機(5)上端的子午加速葉輪(3)和固定在所述電機(5)下端的接線盒(6)，其特征在干所述子午加速葉輪(3)的輪轂比為0. 60-0. 70，所述子午加速葉輪(3)的進風ロ與出風ロ截面比F1/F2=L 2-1. 4，輪轂角度為12° -18° ;所述子午加速葉輪(3)的進ロ設(shè)有導流罩(I);所述風筒組件包括上風筒(2)和擴散筒(4)，所述上風筒(2)由漸縮式開ロ風筒和直筒構(gòu)成，所述擴散筒(4)為漸擴式開ロ風筒，所述擴散筒(4)內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒(42)，所述擴散筒內(nèi)筒(42)通過后導葉(41)與所述擴散筒(4)相連；所述導流罩(I)和所述漸縮式開ロ風筒之間固定有前導葉(11)，所述漸縮式開ロ風筒的軸向高度為H，所述漸縮式開ロ風筒是半徑為R1的弧形喇叭ロ，所述前導葉(11)是半徑為R2的弧形葉片，所述前導葉(11)的內(nèi)弧兩端連線與通風機軸心線的夾角為a，所述前導葉(11)的內(nèi)弧兩端與圓心連線的夾角為P，所述前導葉(11)的軸向?qū)挾葹長，H、L、Ri、R2、a和@分別滿足0. IR < H < R,0.5H < L < 0. 9H,2H < R1 < 4H, R2=L/sin 3 , 5° < a < 40°，3=2 a， 其中，R為所述子午加速葉輪(3)的半徑；所述直筒的內(nèi)壁與所述子午加速葉輪(3)的葉片(31)的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，s滿足1mm < s < 3mm ;所述擴散筒內(nèi)筒(42)套置固定在所述電機(5)的外側(cè)，所述上風筒(2)與所述擴散筒(4)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通風機，其特征在于所述前導葉(11)的數(shù)量為3-33片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通風機，其特征在干所述子午加速葉輪(3)的輪轂比為0. 66。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通風機，其特征在于所述子午加速葉輪(3)的進風ロ與出風ロ截面比F1Z^F2=L 31，輪轂角度為14°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通風機，包括風筒組件、設(shè)置在風筒組件內(nèi)的電機、固定在電機上端的子午加速葉輪和固定在電機下端的接線盒，其特征在于子午加速葉輪的進口設(shè)有導流罩；風筒組件包括上風筒和擴散筒，上風筒由漸縮式開口風筒和直筒構(gòu)成，擴散筒為漸擴式開口風筒，擴散筒內(nèi)設(shè)有擴散筒內(nèi)筒，擴散筒內(nèi)筒通過后導葉與擴散筒相連；直筒的內(nèi)壁與子午加速葉輪的葉片的側(cè)緣之間設(shè)有間隙s，擴散筒內(nèi)筒套置固定在電機的外側(cè)，上風筒與擴散筒固定連接。本發(fā)明采用子午加速的軸流式風機結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，風機效率高，噪音小和工作范圍寬廣等特點。
文檔編號F04D29/32GK102734217SQ20121020845
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者李俊, 李瑜, 王本義 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司