CN101963157A - 一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机，属于风机技术领域。其特征是由角钢法兰、导风罩、进风筒、转子罩、叶轮、出风筒外筒、出风筒内筒、导叶、电机和支架等组成。风机入口设置导风罩并伸入叶轮入口部分；叶轮轮毂处加装转子罩；叶轮出口处即轮盘轮缘侧采用斜切结构，并且叶轮叶片兼有直线型与圆弧型两种型式；叶轮进风筒与出风筒连接装配处即叶轮出口轮盖侧装有挡板；出风筒内筒与出风筒外筒之间焊有等厚导叶；出风筒内筒与出风筒外筒靠近叶轮轮盘侧为开放型式，风机出风口分为主流道出风口和电机冷却流道出风口。本发明不仅满足冷却风机高全压、大流量运行要求，亦改善了通风机内部的空气流动状况，使流动损失和噪声都有所降低。

Description

一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机

技术领域

本发明属于通风机技术领域，涉及上种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机，应用于一种机车牵引电机及相关设备的高压大流量冷却通风。

背景技术

动车组机车牵引电机具有功率大、发热电气元件多的特点，且随着列车运行速度的提高，列车表面负压加大，此时原有机车冷却风机所需压头增加，冷却流量将减小，情况严重时动车组发热部件如电器设备等将会过热损坏，这就要求与之匹配的冷却风机具有大流量、高全压的特征；机车车厢结构、进出口流道及运营情况都限制了风机的占用空间，制约了风机的工作能力，因此要求动车组机车冷却风机具有紧凑性特征；同时作为载客用动车组，需要保证运行舒适性，要求噪声低。现有的通用冷却风机大多流量较大、全压低，或者全压较高但流量难以满足实际要求。

本设计中，机车冷却除上述要求的高全压、大流量、噪声低、结构紧凑、占用空间小等特征的同时，还要求该风机出口为轴向出气。尽管一般轴流式风机符合轴向排气要求，但其压头低，难于满足要求；而离心式通风机具有全压系数高、流量系数大的特点，但离心通风机在大流量工作点的运行效率较低，风机体积较大，同时离心通风机径向排气与要求不符，这都需要对离心通风机进行全新设计和创新，进一步提高其性能，降低其能量消耗，满足动车组冷却要求。

发明内容

本发明提供了一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机，在限定功率和占用空间下，达到高全压、大流量的要求，并使之做到轴向排气；进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，提高机车整体的运行效率；控制振动与噪声，满足载客用机车舒适性要求。

本发明在要求的功率限制下，为同时达到高风压与大流量的目标，保证风机出口的气流方向和风机气动性能，使用弦长较大、兼有直线型与圆弧型两种型式的叶片，并对所设计离心通风机叶轮出口处即轮盘轮缘侧进行斜切，使风机出口气流具有一定轴向分速度，经由连接扩压通道部分使出口气流方向从径向转为轴向流动，再经带导叶的环形扩压通道导出，达到总体风机设计要求。

本发明的技术方案如下：

一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机，包括导风罩、进风筒、转子罩、叶轮、出风筒外筒、出风筒内筒、导叶、电机和支架；风机入口设置导风罩并伸入叶轮入口部分，导风罩的轴向截面是圆弧线或直线；叶轮轮毂处装圆锥型或圆弧型转子罩；

叶轮上的叶片进口部分为圆弧形叶片，出口为直线型叶片，叶片是等厚的，数量为9-15个；叶轮出口处即轮盘轮缘侧进行斜切；进风筒与出风筒外筒进行连接，在连接处即叶轮出口轮盖侧边缘处装有环形挡板抑制漏气；

电机通过支架固定在出风筒内筒上，叶轮的轮毂套在电机的伸出轴上，电机伸出轴最前端固定于叶轮的轮毂上，转子罩则安装固定安装于叶轮的轮毂上；出风筒内筒靠近叶轮轮盘侧呈锥形筒，便于出风筒内筒与电机构成的电机冷却流道进气；

导叶的轴向截面是等厚的，数量为9-15个，导叶焊接在出风筒外筒与出风筒内筒之间，出风筒外筒与出风筒内筒构成主流道；出风筒内筒与电机之间构成电机冷却流道；风机出口处设有两个出风口，分别为主流道形成的出风口和电机冷却流道形成的出风口；

出风筒外筒与出风筒内筒，二者构成的主流道出口部分呈渐扩型式；出风筒内筒与电机构成的电机冷却流道出口为渐缩型式。

该高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机装置由角钢法兰、导风罩、进风筒、进口导流罩、叶轮、出风筒外筒、出风筒内筒、导叶、电机、支架、等组成。风机入口设置导风罩并伸入叶轮入口部分，使进入叶轮气流更加均匀流畅。叶轮轮毂处加装导风罩，导风罩的轴向截面是圆弧线或者直线，其更加符合流动特性和满足高全压大流量要求。进风筒与出风筒外筒进行连接，在连接处即叶轮出口轮盖侧边缘处装有环形挡板抑制漏气。

出风筒内筒与出风筒外筒之间为主气流流道，导叶焊接在出风筒外筒与出风筒内筒之间，使旋转气流均匀并定向转向适当扩压，最后导出风机装置；出风筒内筒与电机之间为电机冷却流道。风机出口处设有两个出风口，分别为主流道形成的出风口和电机冷却流道形成的出风口，出风筒外筒与出风筒内筒二者构成的主流道出口部分呈渐扩型式，使主气流流道出风得到充分扩压；出风筒内筒与电机构成的电机冷却流道出口为渐缩型式，使电机冷却流道出风加速满足电机冷却要求。出风筒内筒与出风筒外筒上开有小孔伸出电机接线套管。本发明中叶轮采用9-15片等厚叶片，焊有9-15片等厚导叶。

本发明设计合理，其效果和创新主要包括：

(1)风机进口设置导风罩并伸入叶轮入口部分，其横截面为圆弧线或直线，使进入叶轮气流更加均匀，较小进气损失。

(2)叶轮叶片进口部分为圆弧形叶片，出口为直线型叶片，这就增加了叶轮流道扩张度，长叶片增大单个叶片对气体的有效作功面积，保证了高静压和大流量的要求，并使叶轮内部流线形式符合流动的特点，降低了流动中产生损失；

(3)叶轮轮毂上加装进口导流罩，改善了叶轮进口处的空气流动状况，降低了通风机由于进口冲击产生的噪声；

(4)叶轮出口处即轮盘轮缘侧进行斜切，使风机出口气流具有一定轴向分速度，经由连接扩压通道部分使出口气流方向从径向转为轴向流动，改变了风机气流流出的方向。

(5)该发明兼顾了风机出风的高静压大流量要求与电机的冷却。风机出口处设有两个出风口，一处为主流道出风口，一处为电机冷却风出风口。主流道出口部分呈渐扩型式，使主流道出风得到充分扩压；电机冷却流道出口则相应为渐缩型式，使电机冷却流道出风加速满足冷却要求。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的右侧结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是本发明的试验样机图。

图中：1角钢法兰；2导风罩；3进风筒；4进口导流罩；5叶轮；6出风筒外筒；7出风筒内筒；8导叶；9电机；10支架。

具体实施方式

结合上述技术方案和附图对本发明进一步说明。

如图所示，本发明所述的一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机由角钢法兰1、导风罩2、进风筒3、进口导流罩4、叶轮5、出风筒外筒6、出风筒内筒7、导叶8、电机9和支架10等组成。叶轮5置于进风筒3内并与电机9连接，电机9通过支架10固定在出风筒内筒7上。进风筒端设有进风口，出风筒包含出风筒外筒6与出风筒内筒7两部分，出风筒内筒6与出风筒外筒7构成主流道出风口，出风筒内筒6与电机9构成电机冷却风出风口。本发明中叶轮采用13片叶片，且叶片进口边向叶轮进口有较大的延伸，出风筒内外筒之间焊有13片等厚直导叶，出风筒叶轮轮盘一侧为开放进口，使电机轴装入叶轮5及方便电机冷却进风，出风筒靠近出风口处开有可伸出电机接线盒接线软管的孔。

安装时，电机9通过螺栓固定在支架10上，电机接线软管通过出风筒6、7上的小孔安装在电机9上，叶轮5的轮毂套在电机9伸出出风筒内筒7的轴上，通过螺母拧在电机伸出轴最前端的螺纹上来固定叶轮5的轮毂，这样电机9和叶轮5及出风筒外筒6、出风筒内筒7的相对位置得到了固定；用螺钉拧紧在叶轮5轮毂上已加工完成的螺钉孔中，使进口导流罩4固定安装在叶轮5的轮毂上，通过进风筒3和出风筒外筒6之间的螺栓连接使进风筒导风罩2插入叶轮5进口，从而构成进气流道；最后用螺栓将角钢法兰1安装到进风筒端上，以便后续装配。

Claims (1)

1.一种高全压大流量轮盘侧斜切型后弯叶轮通风机，包括导风罩(2)、进风筒(3)、转子罩(4)、叶轮(5)、出风筒外筒(6)、出风筒内筒(7)、导叶(8)、电机(9)和支架(10)；其特征在于，

风机入口设置导风罩(2)并伸入叶轮(5)入口部分，导风罩(2)的轴向截面是圆弧线或直线；叶轮(5)轮毂处装圆锥型或圆弧型转子罩(4)；

叶轮(5)上的叶片进口部分为圆弧形叶片，出口为直线型叶片，叶片是等厚的，数量为9-15个；叶轮(5)出口处即轮盘轮缘侧进行斜切；进风筒(3)与出风筒外筒(6)进行连接，在连接处即叶轮出口轮盖侧边缘处装有环形挡板抑制漏气；

电机(9)通过支架(10)固定在出风筒内筒(7)上，叶轮(5)的轮毂套在电机(9)的伸出轴上，电机(9)伸出轴最前端固定于叶轮(5)的轮毂上，转子罩(4)则安装固定安装于叶轮(5)的轮毂上；出风筒内筒(7)靠近叶轮(5)轮盘侧呈锥形筒，便于出风筒内筒(7)与电机(9)构成的电机冷却流道进气；

导叶(8)的轴向截面是等厚的，数量为9-15个，导叶(8)焊接在出风筒外筒(6)与出风筒内筒(7)之间，出风筒外筒(6)与出风筒内筒(7)构成主流道；出风筒内筒(7)与电机(9)之间构成电机冷却流道；风机出口处设有两个出风口，分别为主流道形成的出风口和电机冷却流道形成的出风口；

出风筒外筒(6)与出风筒内筒(7)，二者构成的主流道出口部分呈渐扩型式；出风筒内筒(7)与电机(9)构成的电机冷却流道出口为渐缩型式。

Images