[发明专利]电机侧向外置式调速型轴流通风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种通风机，特别是一种轴流式通风机。

背景技术

通风机是广泛应用于国民经济各行业的通用机械。分离心风机和轴流风机两大类。所谓轴流风机，就是指在轴向剖面上，气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的通风机，从外表看，轴流风机的壳体又是风道的一部分，风机的叶片沿圆周方向均匀布置在轮毂上，轮毂固定安装在沿轴线方向布置的电机轴伸上。这种风机因具有流量大，体积小，压头低的特点，主要应用在各种需要大流量的通风系统中。通过多级组合，提高压力，并应用于矿井的通风系统，则更为普遍。比较成熟的产品有FBCDZ系列隔爆对旋轴流式主通风机。这种风机跟普通的轴流风机的结构基本相同。电机沿筒体轴向布置，叶轮固定在电机轴伸上。但是，考虑到输送的介质中含有一定的可燃可爆成份。配套的电机要求具有防爆性能，并且，要求把电机与气体流道完全隔离。于是，在结构上将筒体设计为内、外套装的形式。内、外筒体之间的环形空间为流道。电机安装在内筒中。并采取密闭措施。考虑到电机安装座的结构强度及电机通风散热的需要，在内外筒体间设置若干个棱形或椭圆形通风管。因电机是轴向安装的，长度尺寸较大，又考虑到电机安装、维护及通风的需要，风机的筒体长度一般比电机还要长500-800mm，这样，使得整个风机的长度尺寸较大。一般地，单级风机主机的长度为叶轮直径的0.8-1.1倍。

现有结构的轴流风机的叶轮，都是固定支承在电机前端的轴伸上，形成悬臂支承。由于，叶轮的重量较大，在运行过程中，既有径向的动载荷，又有轴向载荷，电机前端的轴承受力状况不好。轴承的润滑条件也差，虽然设计了进、出油管从筒体外面注油。但是，因多种原因，电机轴承的润滑问题一直没有很好解决，电机轴承烧坏和过早磨损并因此造成烧毁电机的现象常有发生。电机或轴承损坏等故障频繁，其维护，检修工作却并不容易。因为，电机很笨重，又有叶轮固定安装在轴上，无论是拆卸还是吊装，工作量和工作难度都相当大。尽管，风机筒体大都是对开式可拆结构，要揭开筒体上部分，卸下叶轮，把电机取出来或装上去，都不是件容易的事。需动用大吨位吊车且不说，解体后再安装上去，其安装精度是很难保证的。

电机的维护工作难道很大，叶片的调整和检查也存在相当的难度。应用于煤矿的主通风机，为了适应矿井工况条件的需要，常常需要对叶片的角度进行调整，以改变其风量风压的大小。在调整过程中，通常的办法是，在风机主机筒体下部设置滚动装置和轨道，在需要调整时，把主机拖离安装位置，然后逐个叶片调整，然后，再把主机拖回原位安装。

为了解决轴流风机电机工作环境差及受力状况不良的问题，一种长轴风机应运而生。所谓长轴风机，就是将电机安装在风机主机轴向方向的外侧，将叶轮支承在由两个固定轴座支承的轴端。支承叶轮的轴和电机轴用长轴及联轴器联接起来。由于，风机主机的两端还要连接进风口、集流器、扩散塔、消声器、内外筒体等部件，长轴要一一穿过这些部件，才能连接到机体之外的电机上。其传动轴的长度通常有十多米。最少也有七、八米。如此长的传动轴，且不论制造难道如何，就其安装精度的保证，就是一件很棘手的事情。叶轮支承在两个简易的固定支承座上。轴承的受力状况也没有根本好转，也容易损坏。

应用于矿井通风的轴流风机，安全运行问题尤其关键。处理的介质是含有可燃可爆的气体，风机的运行直接影响到矿井生产和人身的安全。电机安装在流道中，很多因素的的影响都会造成风机的运行安全。因此，电机一般选用具有防爆性能的产品。而防爆电机的造价或采购价，一般为普通电机的1.3-1.5倍。因电机价格影响及结构设计中安全因素的考虑。矿用防爆轴流风机的造价不菲，动辄上百万，个别高达千万。

应用于矿井通风的轴流风机，存在上述问题。应用于高温、腐蚀，含湿量大的烟气处理场合的轴流风机，同样也存在一些问题。那就是电机安装在相对密闭的内筒中，尽管有通风管保证散热。但是，散热效果并不理想。电机轴承的温升速度更高。为保证电机的安全工作，通常的做法是提高电机的防护等级，造成造价的显著增加。

通风机的在运行中，系统对风量、风压的要求不是一成不变的，通常要采用机械或电气装置调节风机的转速，改变性能值以适应系统的要求。对大型风机，还要求有软起动和防过载装置保证电机的启动和运行安全。离心风机一般都采用液力耦合器或液粘调速器，来满足上述要求，但是，传动结构型式的轴流风机，电机安装在风道里面，不便于安装调速装置，需要调速时，唯一的办法是采用变频调速装置，而大型风机一般采用高压电机，其高压变频器的造价非常昂贵，比如一台1000Kw的电机，高压变频器的价格通常在80-100万元，是普通机械调速装置的3-5倍。