CN203035610U - 一种大流量大展弦比叶片轴流通风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通风机技术领域。一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，属于通风机技术领域。其特征是由驱动电机、内支撑环、支撑板、轮毂、叶片和连接风筒等组成。电机通过螺栓固定在内支撑环上，内支撑环通过支撑板与连接风筒相连，轮毂与电机轴直接相连；工作轮叶片采用大展弦比、独立叶片的形式，保证了转速不变的条件下工作轮有较高的增压和通流能力，并有效降低风机的轴向尺寸，叶片与榫头为一体式结构，通过螺栓固定在轮毂上，同时保证了叶片本身具有的可单独加工制造以及拆卸替换方便的特点；气流从前端进气道进入，流经驱动电机和内支撑环，进入工作轮中进行加速增压，气流通过工作轮后，获得足够的速度和压力从而进入后段连接的制动电阻单元冷却模块中，以达到足够的冷却效果。

Description

一种大流量大展弦比叶片轴流通风机

技术领域

本实用新型属于通风机技术领域，涉及一种大流量轴流通风机，应用于一种机车刹车制动电阻单元及相关设备的冷却通风。

背景技术

随着国内大功率机车运行速度、载重量的不断提高，不但导致了机车动力设备发热量的大幅度增加，同时也给机车刹车制动系统带来的更大的载荷，使得刹车制动电阻单元的数量以及发热量显著增加。为了确保机车安全稳定地运行，对机车专用发热部件冷却风机的要求不断提高。目前，我国机车专用冷却风机大多采用进口风机，当机车运行环境改变的情况下，进口风机的采购周期长，成本高以及维修不便等问题难以满足国内铁路交通运输事业发展的要求。机车刹车制动电阻单元具有功率大、发热单元多，发热量大的特点；制动电阻单元一旦不能及时冷却，则会导致制动电阻单元温度的不断升高甚至得烧毁，使机车刹车系统失灵，这将会酿成灾难性后果；同时机车车厢结构、进出口风道及运行情况都限制了风机的占用空间，制约了风机的工作能力。因此，要求机车刹车制动电阻的冷却风机具有风量大、风压高、结构紧凑等特征，同时考虑到人性化工作环境的要求，风机还应具有较低的气动噪音和振动噪音。

国内大功率、高速机车由于运行条件改变，原有的刹车制动电阻冷却风机已不能满足新的运行工况，如果单纯通过提高转速来使原有风机满足较高的出口风压要求，则会使风机驱动电机存在过载危险，同时也不符合节能要求。因此对新的冷却风机的要求在于外形尺寸不变，转速、流量、功率基本不变的前提下，实现风压的提高以及效率的改善。本设计中，满足了外形尺寸、转速、流量、功率等多方面限制的前提下，实现了冷却风机出口风压的大幅度提高，并进一步提高其流动性能，满足了机车刹车制动电阻单元的冷却要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大流量大展弦比叶片的轴流通风机，在外形尺寸、转速、流量、功率等受到严格限制的条件下，实现风机出口风压的大幅提高以及效率的改善。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：，

本实用新型一种大流量大展弦比叶片的轴流通风机的特点是：风机流量大通流能力强，使用结构简单、紧凑、制造方便的单独工作叶轮，轮毂与叶片可分别加工，叶片采用可单独铸造的大展弦比叶片，该型叶片翼型简单而有效，且易于加工，有效降低了风机叶轮的轴向尺寸，这种大展弦比叶片使风机在有限空间内、转速不变的条件下也能获得较高的出口压力，并满足电阻单元得冷却要求。

该大流量大展弦比叶片轴流通风机装置由驱动电机、内支撑环、支撑板、轮毂、叶片、连接风筒等组成。电机通过螺栓固定在内支撑环上，内支撑环通过支撑板与连接风筒相连，连接方式采用焊接方式，轮毂与电机通过联轴器直接连，所有叶片通过螺栓安装在轮毂上，连接风筒通过螺栓与前部进气道和后部制动电阻单元冷却模块紧密连接，防止漏气。气流从前端进气道进入，流经驱动电机和内支撑环，进入工作轮中进行加速增压，叶轮叶片的叶顶与连接风筒内壁存在3-10mm的间隙，气流通过工作轮后，获得足够的速度和压力从而进入后段连接的制动电阻单元冷却模块中，以达到足够的冷却效果。本实用新型中叶轮叶片采用10-15片变截面大展弦比的叶片，近似等环量扭曲规律的扭曲叶片，扭曲形式如附图5所示，展弦比范围在2-4之间，叶片安装角范围为25°-35°，叶根榫头上开有两组螺栓连接孔，叶片与榫头连接处倒圆角半径为10-25mm，叶轮进口前端安装有3-9片（分三组）等厚导流支撑板，连接风筒两侧上有若干螺栓连接孔。

本实用新型设计合理，其效果和创新主要包括：

（1）风机驱动电机前置在叶轮入口端，这种方式易于安装固定，并且使驱动电机本身也能获得一定的冷却效果；

（2）内支撑环和支撑板起到一定的导流作用，减少前置驱动电机所带来的叶轮进口流场扰动，保证其进口流场均匀稳定；

（3）工作轮叶片采用大展弦比、独立叶片的形式，保证了转速不变的条件下工作轮有较高的增压和通流能力，有效降低风机的轴向尺寸，且使叶轮内的流线形式更符合流动特点，降低了流动损失；

（4）叶片与榫头为一体式结构，通过螺栓固定在轮毂上，同时保证了叶片本身具有的可单独加工制造以及拆卸替换方便的特点；

（5）该发明兼顾了在外形尺寸、转速、流量、功率等多方面限制，实现了叶轮出口风压的大幅提高以及流动性能的改善，风机出口段直接与刹车制动电阻单元模块相连接，便于对其的充分冷却，减少沿程阻力损失。

附图说明

图1是本实用新型的主剖视结构示意图。

图2是本实用新型的右侧结构示意图。

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图4是本实用新型的叶片叶型示意图。

图中：1驱动电机；2内支撑环；3支撑板；4轮毂；5叶片；6连接风筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型的保护范围并不局限于具体实施例。

实施例1

如图1－3所示的大流量大展弦比叶片型轴流通风机，由驱动电机1、内支撑环2、支撑板3、轮毂4、叶片5和连接风筒6组成。驱动电机1前置，通过螺栓连接于内支撑环2上，内支撑环2通过焊接方式固定于支撑板3上，支撑板3通过焊接方式固定于连接风筒6上，这样驱动电机1与连接风筒6的相对位置得到了固定；叶片5通过螺栓与轮毂4连接形成可旋转叶轮，轮毂4通过联轴器与驱动电机1的轴相连，这样叶片5与轮毂4相对于连接风筒6的位置得到固定，这样整个风机所有部件的相对位置得到固定。本实例中叶轮叶片5采用12片，叶片5如图4所示均采用大展弦比叶片，平均展弦比2－4，叶片5叶根安装角为31.5°，叶片与榫头连接处倒圆角，倒角半径20mm。连接风筒6与内支撑环2之间焊有6片（三组）兼具导流作用的等厚支撑板3。气流将从进气部分流经驱动电机1，经过内支撑环2和支撑板3的导流作用后，进入旋转的叶轮通道内进行加速加压，经过增速增压的气流进入后续需要冷却的制动电阻单元中，最终满足实际冷却要求。

安装时，连接风筒6和内支撑环2通过与支撑板3的焊接连接形成风机主要通流部分的支撑结构，驱动电机1通过螺栓固定于内支撑环2上，叶片5通过螺栓与轮毂4相连而形成叶轮，轮毂4通过联轴器与驱动电机1的轴相连，这样所有部件的相对位置得到固定。驱动电机1上有接线盒和接线软管，连接风筒6两侧上有若干螺栓连接孔，以便于与前端进气道和后段需要冷却的制动电阻单元的后续装配。

实施例2

大流量大展弦比叶片型轴流通风机，基本结构与实施例1相同，本实例中叶轮叶片5采用10片，叶片均采用大展弦比叶片，平均展弦比2，叶片5叶根安装角为25°，叶片与榫头连接处倒圆角，倒角半径10m，连接风筒6与内支撑环2之间焊有3片（三组）兼具导流作用的等厚支撑板3。

实施例3

大流量大展弦比叶片型轴流通风机，基本结构与实施例1相同，本实例中叶轮叶片5采用15片，叶片均采用大展弦比叶片，平均展弦比3.5，叶片5叶根安装角为35°，叶片与榫头连接处倒圆角，倒角半径25m，连接风筒6与内支撑环2之间焊有9片（三组）兼具导流作用的等厚支撑板3。

Claims (6)

1.一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，包括驱动电机(1)、内支撑环(2)、支撑板(3)、轮毂(4)、叶片(5)、连接风筒(6) ，轮毂（4）和叶片（5）构成工作叶轮，与驱动电机（1）轴连接后形成风机核心转动部件；其特征是：叶轮的叶片（5）采用10-15片变截面大展弦比的叶片，展弦比范围在2-4之间，叶片安装角范围为25°-35°。

2.根据权利要求1所述的一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，其特征是：叶片与榫头为一体式结构，叶根榫头上开有两组螺栓连接孔，叶片与榫头连接处倒圆角半径为10-25mm，通过螺栓固定在轮毂上。

3.根据权利要求1所述的一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，其特征是：驱动电机前置于风机入口并固定于内支撑环（2）上，内支撑环（2）与支撑板（2）相连并与连接风筒（6）构成风机主要通流部分和支撑结构。

4.根据权利要求1所述的一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，其特征是：叶轮进口前端安装的支撑板（3）采用3-9片等厚钢板，连接风筒（6）两侧上开有若干螺栓连接孔。

5.根据权利要求1所述的一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，其特征是：叶轮叶片（5）采用12片形式，叶片（5）均采用大展弦比叶片，叶片（5）叶根安装角为31.5°，叶片与榫头连接处倒圆角，倒角半径20mm；连接风筒（6）与内支撑环（2）之间焊有6片兼具导流作用的等厚支撑板（3）。

6.根据权利要求1所述的一种大流量大展弦比叶片轴流通风机，其特征是：叶轮叶片的叶顶与连接风筒内壁存在3-10mm的间隙。

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