[其他]可改变性能的矿井轴流主通风机

说明书

本实用新型涉及一种改进的矿井轴流主通风机。

矿井轴流主通风机是矿井的重要设备，对维持矿井安全生产是至关重要的。矿井轴流主通风机容量较大，且需不间断地运转，能耗非常大，其用电量约占全矿总用电量的十分之一，因此提高矿井轴流主通风机的运行效率具有很大的经济意义。但是由于矿井的新建、扩建和发展是连续多变的，巷道和生产面不断增加，矿井所需风量和风压也相应发生改变，另外在生产中也随时根据具体情况调整风量，以上这些情况造成矿井轴流主通风机的实际工作点随着时间变化而改变，即建井的初、中、后期出现许多工况点，这种工况变化范围很大，而一台风机的正常工作区域（高效运转区）是有一定范围的，因而我国各煤矿的主通风机的工况点一般都处于低效区内运转，即使调整风机的叶片安装角，也不能解决这种问题。许多风机的运行效率只有0.1～0.2，造成了极大的电能浪费，有时因风量不足，无法调节，不得不耗费巨资重新修建风洞、机房、风塔以更换大型号的新风机。

本实用新型目的在于提出一种新型的矿井轴流主通风机，该通风机通过改换部分部件，达到改变其性能的目的，从而适应矿井不同的风量和风压需要，使风机在高效区内运转，从而节省电力和设备投资。

本实用新型提出的矿井轴流主通风机（图1）由前级叶轮9、中导叶组10、后级叶轮12、后导叶等部分组成，在前级叶轮前部和后级叶轮的后部有两个支架20、22。用以支撑风机主轴。为了实现变级运行和改变额定风量、风压，本实用新型采用多段组合外壳，即风机外壳的喇叭口部分6、前支架上盖7、前级叶轮外壳8、中导叶组10、后级叶轮外壳11、后支架上盖13、伸缩器部分14、扩散器前、后节16、17不是制成一体，而是分别分段制造的，然后通过外壳上的连接法兰相互连接在一起。每段外壳（除前、后支架上盖外）又都做成对开形式，以便安装和拆换。风机的前、后支架的截面如图2所示，其上部为一扇形，其作用是可连接不同外径尺寸的上盖。另外本实用新型提出的风机的中导叶组是可以拆卸和替换的。其具体结构是整个中导叶组制成对开形式，导叶叶片分别焊接在两个半圆弧外壳和两个对剖的芯筒上。当建井初期，井下所需风压较低时，本实用新型可采取变双级运行为单级运行的方法高效运行，具体作法是拆除中导叶组，另换上一个替代中导叶组的支板组（图3），支板组与中导叶组所不同的是把中导叶片换成轴向支撑板28，轴向支撑板不改变风的方向，支板组也是对开整体制造，即轴向支撑板分别焊在两个半圆形外壳和芯筒29上。在拆换中导叶组后，再卸掉前级叶轮9的全部叶片，并将叶柄孔堵死，这样风机的运行效率圈下移（图4中B），使风机高效运转。随着矿井巷道的延伸，矿井所需静压也相应增大，这时可换上具有负予旋作用的中导叶组，使风机运行效率圈上移（图4中C），同样使风机在高效区内运行，当需要增加风机的风量时，本实用新型提出的风机不必更换大风机，而是采用加长风叶叶轮的叶片或直接更换成长叶片的办法来增大风机的额定风量，风叶叶轮外壳尺寸也相应增大，加大风叶叶轮直径的同时，中导叶组以及风机外壳的喇叭口部分、前支架上盖、后支架上盖、伸缩器、扩散器前节等部分也相应扩大，以和其它部分结合（图5），后导叶叶片尺寸也相应增大。前支架上盖和前支架接合状态见图2，（后支架上盖和后支架接合状态相同）当小尺寸的叶轮运行时，外壳7通过连接件25和支架20连接在一起，并在支架弧形面上充填水泥砂浆27，使水泥砂浆的表面和前支架上盖的内弧面形成一个完整内圆，以保证良好的空气动力性能。当变更大机号运行时，拆掉上盖7，换上大尺寸外壳26和支架20连接，原支架上的混凝土予以取消，使外壳的内圆弧和支架的弧面形成一个完整的内圆。本风机可以根据需要在一定范围内任意调整风机的额定风量。

本实用新型和现有各类矿井风机相比具有无可比拟的优点，本实用新型可以通过更换部分部件来调整风机的运转性能，即可以使风机的高效运转区域大大扩大（图6）。特别是本实用新型可以在不需耗费巨资更换电机、风机和扩建风洞的情况下，就可以大幅度增加额定风量。整体结构的中导叶组克服了过去中导叶组的许多弊病，如叶顶、叶根间隙大、叶片角度不一致，运转中叶片颤动大。

附图1中1为驱动电机，2、18为连轴器，3、19、21是轴承座，4是传动轴，5为流线体，15为后芯筒，23为基座24为充填料。

附图4为本实用新型风机调压运行时0.8效率圈变化图，图中A为正常结构运行时的0.8效率圈的位置，B为改为单机运行时0.8效率圈位置，C为本实用新型换为增压中导叶时的0.8效率圈的位置。

附图5为扩大机号进行时，各部尺寸改变后的装配图。