[其他]矿井轴流式风机

说明书

本实用新型涉及一种新型的矿井轴流式风机。

轴流式通风机是矿山的重要设备，对于维持矿井的安全生产是至关重要的。我国大多数矿井装备的轴流通风机都是五十年代的“2By”或“70B2”系列产品，最高静压效率只有70％左右；静压范围在420～580毫米之间，大大高于我国大多数矿井实际需要的静压范围；不能更换级数运行，效率低，能耗大，直接反转反风达不到正常风量的60％，必须修建反风巷道和反风门，增加了基建费用。国内一些厂家近年来开发的2K60系列轴流通风机静压效率最高可达82％，但这种风机也不能变更级数运行，适应性差；反转反风时需要调节中导叶和后导叶的安装角度，结构复杂，调整作业时间长。日本三井三池制作所生产的MAF系列轴流通风机、西德吐马克公司生产的GVHV系列轴流通风机、美国吉若公司生产的埃克西维系列轴流通风机等结构先进、效率高，操作自动化程度高。例如美国的埃克西维风机可以根据指令自动调整风叶的角度。但这些风机普遍结构复杂、维修困难、造价高同时静压范围也不适合我国矿井的实际情况，安装尺寸也有别于现在使用的风机，不便于更替，而且风机的级数固定，不便调节，反转反风时必须调整风叶和导叶的安装角才能达到正常风量的60％。

本实用新型为一种新型轴流风机，其中导叶组为可拆卸结构，且对风叶及导叶的叶片结构进行了改进，使风机能够实现低压大风量工作状态和变变级运行，降低了能耗，提高了工作效率，能够直接反转反风工作，且风量起超过正常风量的60％。

本实用新型（图1）主要由前级风叶（图1－7）、中导叶（图1－8）、后级风叶（图1－9）和后导叶（图1－10）组成。本实用新型采用可卸换的中导叶组结构以实现变级运行，来满足矿山在不同时期的不同的静压要求。具体的可卸换联接结构有两种，一种是把风机中部机壳分成三段（图2）、中间一段为中导叶组，中导叶组是由一个带法兰的外筒（图2－1）、一个芯筒（图2－3）和十三片中导叶片（图2－2）焊接组成，中导叶组与前、后两部分机壳用螺栓联接。如果风机改成单级运行时，将此中导叶组拆除，另换上一个替代中导叶组的支板组，支板组与中导叶组所不同的是把13个中导叶换成6个轴向支撑板。另一种可卸换结构是将风机中部机壳做成上下对开的两部分（图3－1），并在壳体内部加工出沟槽，将由13个中导叶（图3－3）、一个外环（图3－2）和一个内环（图3－4）焊接在一起制成的中导叶组装入机壳，中导叶组外环嵌在风机外壳的内部沟槽中，取消中导叶时，打开风机外壳即可将中导叶组拆除，拆除后同样要换装一个由外环、轴向支板和内环组成的支板组。改变级数运行，除以支板组代替中导叶外，再卸掉全部前级风叶，并将叶柄孔堵死。本实用新型的轮毂比为0.55～0.58。本实用新型采用低稠度叶栅结构，每级风叶的叶片数目为8－12个，顶部叶栅稠度为0.42～0.47，根部叶栅稠度为0.82～0.93，由于采用了这种轻型叶栅结构，两级机的压力系数为0.2，突破了传统用单级机实现0.2压力系数的作法。这样既满足了低压大风量高效运转的要求，又能实现直接反转反风时风量超过60％。在叶片设计上，采用机翼叶型（如克拉克－Y型、RAF－6E型、C4型、哥廷根型等）和梯型、扭曲、变厚度叶片结构，扭曲角θK为16°～17°（图4），相对厚度为0.08～0.13，扭曲角和厚度变化规律均为线性变化。为适应不同栅面出风方向的不同，本实用新型的中后两级导叶最好也相应采用弧板扭曲型结构（图5），扭曲规律为线性变化，以保证进气冲角大致相同，进气冲角3°～5°，出气角为90°～100°，导叶的叶片数目均为13片。为保证叶片下缘和轮毂间的严密性，最好将风叶叶片的下缘做成弧形，轮毂的外表面做成曲率同叶片下缘弧形相同的球面，这样，不管如何调整叶片角度的位置，风叶叶片下缘都能够和轮毂外表面紧密贴合。本实用新型的轴流风机安装时采用二轴三支座形式。

本实用新型同过去已有的轴流式通风机相比有以下优点：

能满足我国大多数矿山低压大风量的要求；

由于能变更运转级数和采用了新结构的风叶和叶片，提高了运转效率，节省了能源；

由于采用了轻型叶栅，两级风机的压力系数为0.2，反转反风能达到正常风量的60％以上，不需修建反风巷道和反风门。

附图简要说明：

图1中（1）为风机驱动电机，（2）、（6）、（11）为支座轴承，（3）为传动轴，（4）为流线体，（5）为集流器，（7）为第一级风叶，（8）为中导叶、（9）为第二级风叶，（10）为后导叶，（12）为后芯筒。