[其他]轴流通风机

说明书

本实用新型是一种用于工矿企业通风换气，降温调湿，特别是用于棉、毛、麻、丝、化纤纺织工厂空调室用的轴流通风机。

历来的风机结构复杂，叶片材料用金属，叶片数为12片，笨重，噪声高，风量小，效率低，传动部分用皮带盘，耗电量大，在现有技术中，尚没有更好的方法解决此问题。

本实用新型的任务是生产制造一种高效、节能，低噪声的轴流通风机，适应大中型纺织工厂实现自动化生产的需要，确保风机运行稳定可靠，结构简单，安装维修方便，为改善劳动条件，保证产品质量，提高生产效益发挥作用。

该实用新型中的叶片（7）采用机翼型，抛物面，扭曲大风叶，叶片形状按不等功流型设计计算。为了闸明风叶的成型方法及其相应的方程，这里，先以直角座标系（X、Y、Z）为例，如图3（a）所示，任取一个平行于YOZ平面且与之相距为H的基面（S），在其上绘制一条以a为原点，以α为指数的抛物线ab，令其方程为

Y＝AZ（1）

图中B为风叶成型部分的轴向宽度，L为基线长度，当Y_S＝L，Z_S＝B时，显然，系数A＝ (L)/(B^α) 。

作一个以矩形基面S为基准的平行长方体，连接ao₁，並在其上任意选取座标为X₀Y₀的一个点O₀，通过O₀点，作一条平行于Z轴且与YOZ平面相距为X₀的轴线Z₀，使它成为风叶成型的轴。然后将抛物线ab分割成许多小段，且在各段点上，依次引出平行于XOY平面，且通过Z₀轴的一系列射线，再作出相切于一系列射线的包络面。这个空间扭曲面，就是风叶的一个抛物面型面。同理，只要改变α值或β值，即可获得机翼风叶。

对于轴流风机来讲，这个不规则的形状还不能满足风轮设计的要求，仍需要加以完整。为此，作二个以Z轴为旋转轴，以风轮内、外径的辅助圆柱面，且与抛物面相割，由此所截取出来的中间部分，即为所要制作的一个真实完整的风叶形状，若将一定数形状相同的风叶均布在轮壳的回转面上，则就形成了风机的一个叶轮。

为了导出直角座标系下的抛物面型面方程，这里，将采用投影的方式；把整个抛物面形状以及相对应的形成线一并投影到XOY平面上去，如图3（b）所示，据分析得知如下的关系式：

式中H值在设计时，可根据要求任意选择，X₀Y₀是抛物面形成轴线Z₀的位置，根据流型的要求，它可以处于Z轴的上方，也可以位于Z轴的下方，后一种情况X₀为负值。

另外，据抛物面成型的原理所知，X＝Const和Z＝Const的二个平面与抛物面相交，必然是抛物面上的一个形成点K，座标为X、Y、Z，从图3（b）中可见，K点的Y座标值应为〔3〕

Y＝ec＋CK＝Y_S＋CK

其中CK= (H-X)/(H-X₀) (y₀-y_s)= (H-X₀)/(H-X₀) (y₀- (L)/(B^α) Z^a)

整理上式，即得直角座标系下的抛物面的方程：

Y＝（H－X）tgθ＋ (X-X₀)/(H-X₀) ·L·( (Z)/(B) )^α（3）

对上式求偏导；

分析上述诸式，可以得知抛物面有关的几何性质；抛物面的扭曲规律，可以由斜率来表征。由（3）式可知，X＝Const的平面（I平面）与抛物面的交线，显然是一条以α为指数的抛物线，它与基面S上抛物线之间的区别，仅在于它们的系数和座标位置的不同，如图4所示。抛物线上各点斜率可用下式表示

型面出口边上斜率，即Z＝B时，应是

tgβ₂= (H-X₀)/(X－X₀) · (B)/(Lα) （6）

由图3（b）的分析可知

Li= (X-X₀)/(H-X₀) ·L

则方程（5）和（6）可写成