專(zhuān)利名稱(chēng)：軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通風(fēng)排氣用的軸流通風(fēng)機(jī)，更具體地說(shuō)是一種能夠在小流量下具有離心風(fēng)機(jī)特性的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)。它特別適用于阻力變化頻繁而風(fēng)量變化不大的巷道掘進(jìn)。
目前的普通軸流風(fēng)機(jī)，在設(shè)計(jì)流量下，風(fēng)機(jī)中的氣流是沿軸向平直流過(guò)葉輪的，此時(shí)的風(fēng)機(jī)特性最好，效率最高，但當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)，由于在葉片的頂部或根部生成旋渦，造成風(fēng)機(jī)的壓力也隨之發(fā)生變化，特別是當(dāng)流量減少到一定數(shù)值時(shí)，在葉根出口形成的低能旋渦和在葉頂進(jìn)口處形成的高能旋渦使經(jīng)過(guò)葉輪的流線上傾程度加劇，造成高能流體與風(fēng)筒嚴(yán)重沖擊，損失加劇，壓力急劇下降，隨著流量的進(jìn)一步減少，壓力又開(kāi)始回升，使風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線出現(xiàn)令人討厭的“馬鞍形”，為保障風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，工作點(diǎn)不能位于最高壓力點(diǎn)的左側(cè)，即在“馬鞍形”區(qū)域內(nèi)，如果風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)位于不穩(wěn)定的“馬鞍形”區(qū)域內(nèi)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲都會(huì)加劇，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞風(fēng)機(jī)，造成事故。因此，普通軸流風(fēng)機(jī)的工作范圍一般較窄，其應(yīng)用范圍也因此受到限制。為了消除“馬鞍形”，雖然國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了大量的研究工作，取得了一定的進(jìn)展，基本上將“馬鞍形”減小或消除，但風(fēng)機(jī)的最高壓力點(diǎn)位置變化不大，最大壓力也基本不變，當(dāng)風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工作點(diǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率下降很快，風(fēng)機(jī)的工作范圍仍然很窄，也就是說(shuō)，目前尚未從根本上解決軸流風(fēng)機(jī)壓力低和工作范圍窄的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，從而設(shè)計(jì)了一種具有軸流和離心雙作用的軸流通風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線完全消除了“馬鞍形”，并且在小流量下還具有離心風(fēng)機(jī)的特性，這種風(fēng)機(jī)的壓力比普通軸流風(fēng)機(jī)高，效率曲線平坦，工作范圍寬，適應(yīng)性強(qiáng)。
本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)的全部零件用金屬或非金屬材料制成，有進(jìn)口風(fēng)筒，整流罩和前級(jí)分流器，其后有前級(jí)葉輪和后級(jí)葉輪，在每個(gè)葉輪之后分別有內(nèi)筒、中筒和外筒，內(nèi)筒與中筒之間形成一低壓通道，中筒與外筒之間形成一高壓通道，中筒上開(kāi)有環(huán)形或條形孔，使高壓通道與低壓通道相通，兩個(gè)通道內(nèi)分別安裝有低壓通道導(dǎo)葉和高壓通道導(dǎo)葉，通過(guò)導(dǎo)葉把內(nèi)筒、中筒和外筒連成一體，內(nèi)置電機(jī)可以是整臺(tái)電機(jī)固定在內(nèi)筒內(nèi)，也可以?xún)?nèi)筒作為電機(jī)的定子部分，內(nèi)置電機(jī)可以前后兩端出軸，分別安裝前級(jí)葉輪和后級(jí)葉輪，構(gòu)成兩級(jí)風(fēng)機(jī)，也可以只前端出軸，安裝前級(jí)葉輪，去掉后級(jí)葉輪，構(gòu)成單級(jí)風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明與目前的普通軸流風(fēng)機(jī)相比，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)流量等于或大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，本發(fā)明保持了軸流風(fēng)機(jī)的大流量特點(diǎn)，當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，能夠因勢(shì)利導(dǎo)地將旋渦的能量轉(zhuǎn)化為有用的能量，不僅完全消除了“馬鞍形”，而且提高了風(fēng)機(jī)的壓力和效率，使風(fēng)機(jī)的工作范圍更加寬廣，大大提高了風(fēng)機(jī)的適應(yīng)能力。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本發(fā)明在小流量下的氣流流動(dòng)過(guò)程示意圖。
下面結(jié)合附圖給出的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如附圖1所示，本發(fā)明主要由整流罩1，進(jìn)口風(fēng)筒2，前級(jí)分流器3，前級(jí)葉輪4，內(nèi)筒5，中筒6，外筒7，高壓通道導(dǎo)葉8，低壓通道導(dǎo)葉9，后級(jí)葉輪10和內(nèi)置電機(jī)11組成，進(jìn)口風(fēng)筒1與前級(jí)分流器3的前端固定連接成一體，前級(jí)分流器3的內(nèi)圓筒通過(guò)若干塊筋板與整流罩1連接，其后裝有前級(jí)葉輪4和后級(jí)葉輪10，在每級(jí)葉輪后，分別有內(nèi)筒5、中筒6和外筒7，內(nèi)筒5與中筒6之間形成一低壓通道b，中筒6與外筒7之間形成一高壓通道a，在中筒6的適當(dāng)位置處開(kāi)有環(huán)形或條形孔，使低壓通道b與高壓通道a相通，外筒7與中筒6之間，中筒6與內(nèi)筒5之間分別通過(guò)高壓通道a內(nèi)的高壓通道導(dǎo)葉8和低壓通道b內(nèi)的低壓通道導(dǎo)葉9連接，使內(nèi)筒5、中筒6和外筒7連接成一體。前級(jí)分流器3的后端通過(guò)法蘭盤(pán)與中段外筒7連接，前段外筒7與后段外筒7也用法蘭盤(pán)連接。內(nèi)置電機(jī)11可以是整臺(tái)電機(jī)固定在前段內(nèi)筒5內(nèi)，也可以把前段內(nèi)筒5作為內(nèi)置電機(jī)11的定子部分。內(nèi)置電機(jī)11前后兩端出軸，分別安裝前級(jí)葉輪4和后級(jí)葉輪10，構(gòu)成兩級(jí)風(fēng)機(jī)。
當(dāng)內(nèi)置電機(jī)11帶動(dòng)前級(jí)葉輪4和后級(jí)葉輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)，在通道中形成風(fēng)流，當(dāng)流量等于或大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，流體幾乎全部從低壓通道b中流過(guò)，此時(shí)的風(fēng)流流動(dòng)狀況與普通軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)流流動(dòng)狀況基本相同。當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，因流線向上偏斜，從而使部分從葉頂流出的高壓流體從高壓通道a中分流，這樣既避免了葉頂旋渦的生成，又充分利用了葉頂作功的優(yōu)勢(shì)，使風(fēng)機(jī)的壓力增大。隨著流量的進(jìn)一步減少，從高壓通道a中經(jīng)過(guò)的流體所占的比例就越大，葉輪的離心特性就愈顯充分，此時(shí)的風(fēng)流流動(dòng)狀態(tài)向離心風(fēng)機(jī)發(fā)展，當(dāng)流量趨近于零時(shí)，風(fēng)流流動(dòng)狀況與離心風(fēng)機(jī)基本相同，因此，可以完全避免軸流風(fēng)機(jī)的“馬鞍形”，同時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力比普通軸流風(fēng)機(jī)還高出許多。
前級(jí)分流器3的作用如附圖2所示，誘導(dǎo)前級(jí)葉輪4的葉頂旋渦，使進(jìn)口速度趨向均勻，由于有前級(jí)葉輪4的高壓流體從高壓通道a中流出，從而制約了后級(jí)葉輪10的葉頂旋渦的生成和發(fā)展，使本發(fā)明的功能得以順利實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種適用于通風(fēng)排氣的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，包括進(jìn)口風(fēng)筒(1)，整流罩(2)，前級(jí)葉輪(4)，后級(jí)葉輪(10)和內(nèi)置電機(jī)(11)，其特征在于在進(jìn)口風(fēng)筒(1)后設(shè)置了一前級(jí)分流器(3)，前級(jí)分流器(3)的內(nèi)圓筒通過(guò)筋板與整流罩(2)相連接，在前級(jí)葉輪(4)和后級(jí)葉輪(10)后，分別有內(nèi)筒(5)、中筒(6)和外筒(7)，內(nèi)筒(5)與中筒(6)之間形成一低壓通道b，中筒(6)與外筒(7)之間形成高壓通道a，中筒(6)開(kāi)有環(huán)形或條形孔，使高壓通道a與低壓通道b相通，兩個(gè)通道內(nèi)分別安裝有高壓通道導(dǎo)葉(8)和低壓通道導(dǎo)葉(9)，通過(guò)導(dǎo)葉把內(nèi)筒(5)、中筒(6)和外筒(7)連接成一體，內(nèi)置電機(jī)(11)位于前級(jí)葉輪(4)后的內(nèi)筒(5)內(nèi)，兩端出軸分別安裝前級(jí)葉輪(4)和后級(jí)葉輪(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的內(nèi)置電機(jī)(11)是只前端出軸，安裝前級(jí)葉輪(4)，去掉后級(jí)葉輪(10)，構(gòu)成單級(jí)風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的內(nèi)置電機(jī)(11)是整臺(tái)電機(jī)固定在內(nèi)筒(5)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的內(nèi)置電機(jī)(11)是以?xún)?nèi)筒(5)作為電機(jī)的定子部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的全部零件采用金屬或非金屬制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的全部零件采用金屬或非金屬制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，其特征在于該通風(fēng)機(jī)的全部零件采用金屬或非金屬制作。
全文摘要
一種能夠在小流量下具有離心風(fēng)機(jī)特性的軸流離心雙作用軸流通風(fēng)機(jī)，特別適用于阻力變化頻繁而風(fēng)量變化不大的巷道掘進(jìn)，該發(fā)明在原軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)筒處安裝了前級(jí)分流器，并且在每級(jí)葉輪后有內(nèi)筒、中筒和外筒，形成兩個(gè)流體通道，兩個(gè)流體通道中安裝導(dǎo)向葉片，從而使本發(fā)明既保持了軸流風(fēng)機(jī)大流量的優(yōu)點(diǎn)，又完全消除了風(fēng)壓曲線的“馬鞍形”，提高了風(fēng)機(jī)的壓力和效率，使風(fēng)機(jī)的工作范圍更寬，大大提高了風(fēng)機(jī)的適應(yīng)能力。
文檔編號(hào)F04D25/08GK1144306SQ9511118
公開(kāi)日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1995年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月1日
發(fā)明者張景松, 肖毅 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)