[发明专利]电力机车用通风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种通风机，具体地说是一种电力机车用通风机。

背景技术

通风机主要用来冷却牵引变流器和主变压器。铁路电力机车内普遍使用的轴流风机均为常规的轴流叶轮加后导叶结构型式的通风机。这种通风机具有流量大，静压低的特点。国内现有和谐电力机车在西部地区使用的电力机车主要以运煤为主，在引进时由于国外企业对中国铁路使用环境了解不够，因此在实际工作中会产生许多问题。首先，通风机工作时是直接从机车顶部吸气，无过滤装置，这样可能会有粉尘、油脂、雨水、雪等进入。煤灰、粉尘等容易沉积在通风机的叶片上，造成转子动平衡破坏。当有雨水和雪可以进入风机内部时，若防护不当，可能进入电机轴承内部造成轴承损坏。长期使用通风机常出现振动大，轴承烧损等故障，而各种污染物随冷却风通过通风机直接吹向下面的主变流器散热器和主变压散热器，容易造成散热器污脏，严重影响散热能力。其次，在通风机选择上，静压偏低。长期使用后发现，由于环境中粉尘、煤灰、柳絮等沉积物的影响，外界阻力远大于预想的阻力，从而导致通风机提供的流量偏小，不能满足车内元件的散热需要。

通风机电功率与静压和流量成正比，大的静压和大的流量就意味着通风机所需电功率将大大增加。但受铁路电力机车安装尺寸的限制，现有铁路电力机车内使用的通风机不能按常规产品来设计，外形尺寸一般偏小；同时由于通风机安装在机车内，会承受来自铁轨、机车车体带来的振动和冲击，为避免叶轮与风筒发生碰撞，两者间间隙比常规通风机大。通常，通风机效率与间隙成反比，这导致铁路电力机车用通风机效率一般偏低。同时，通风机所需电功率不能增加，这就只能通过提高风机效率，同时将通风机配套使用点移到性能最高点上来实现。

因此，在进行和谐电力机车国产化时，有必要提供一种高效率的通风机，既能在供给电机使用的视在功率不增加的情况下提高通风机的静压，抵抗现有外界阻力，提供更大的流量来满足元件散热的需要；又能提高通风机的防尘防水性能，延长设备使用时间及延缓维修时间。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种电力机车用通风机。本发明主要采用防尘防水结构与增风增压结构相结合的方式，从而达到解决问题的目的。本发明采用的技术手段如下：

一种电力机车用通风机，其特征在于：包括防尘防水结构和增风增压结构；

所述防尘防水结构由叶轮、通过后导叶与扩散筒固定的扩散筒内筒和接线盒组成；所述叶轮的进口设有导流罩，所述叶轮的轮毂外连接部和轮毂内连接部之间的连接臂上设有排污孔Ⅰ；电机的主轴与所述叶轮轴接，所述电机与所述叶轮连接一侧的电机罩外沿上设有防尘罩，所述电机罩外沿上设有排污孔Ⅱ；所述电机外侧套置固定有所述扩散筒内筒，所述扩散筒内筒的内壁与所述电机罩外沿之间设有间隙Ⅰ；所述电机下端固定有所述接线盒，电缆线穿过所述扩散筒与所述接线盒相连，所述接线盒与所述电缆线连接处设防水接头，所述接线盒与所述电缆线连接的一端为斜面，连接所述斜面与所述接线盒的下表面的夹角为α，α满足：100°＜α＜150°；

所述增风增压结构由上风筒和扩散筒组成，所述上风筒由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒为渐扩式开口风筒，所述直筒的内壁与所述叶轮的叶片的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm；所述上风筒套置在所述叶轮的外侧，所述上风筒与所述扩散筒固定连接。

作为优选，所述导流罩和所述渐缩式开口风筒之间固定有前导叶，所述渐缩式开口风筒的轴向高度为H，所述渐缩式开口风筒是半径为R₁的弧形喇叭口，所述前导叶是半径为R₂的弧形叶片，所述前导叶的内弧两端连线与通风机轴心线的夹角为β，所述前导叶的内弧两端与圆心连线的夹角为γ，所述前导叶的轴向宽度为L，H、L、R₁、R₂、β和γ分别满足：

0.1R＜H＜R，

0.5H＜L＜0.9H，

2H＜R₁＜4H，

R₂=L/sinγ，

5°＜β＜40°，

γ=2β，

其中，R为所述叶轮的半径。

作为优选，所述前导叶的数量为3-33片。

作为优选，所述叶轮为子午加速叶轮，轮毂比为0.60-0.70，所述叶轮的进风口与出风口截面比F₁/F₂=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°。

作为优选，所述叶轮的轮毂比为0.66。