CN105736406A

CN105736406A - 一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机

Info

Publication number: CN105736406A
Application number: CN201610073902.7A
Authority: CN
Inventors: 艾子健; 秦国良
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2016-07-06

Abstract

本发明公开了一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，前轴通过轴承安装于前定子内，入口旋转叶片也通过轴承安装于前定子内；后轴通过轴承安装于后定子内；后轴穿过空心锥齿轮轴，中间部位通过轴承安装于空心锥齿轮轴内；轮毂上安装有若干轮毂动叶，轮毂前端与前轴连接，后端与后轴连接；空心锥齿轮轴通过轴承安装于后定子内，并与从动锥齿轮轴啮合，从动锥齿轮轴通过轴承安装于后定子侧面，同时又与安装于后轴上的主动锥齿轮啮合；旋转机壳前后分别和入口旋转叶片、出口旋转叶片连接，出口旋转叶片与空心锥齿轮轴连接。本发明只用一个动力，实现了轮毂动叶和机壳动叶的交替反向等转速旋转做功，提高了轴流风机的加功能力，缩小了轴向尺寸。

Description

一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机

技术领域：

本发明涉及风机技术领域，特别涉及一种多级对旋式轴流风机。

背景技术：

轴流式风机广泛应用于工业部门中，用于换气、通风、加压等场合，具有流量大、效率高等优点，但其压升较低的缺点成为制约其更广泛应用的主要因素。工程中常采用多个单级叶轮和静叶串联起来，形成多级轴流风机以提高轴流式风机的压升，这种形式风机的静叶只起导流叶片的作用，并不参与对气体做功，同时也增加了气流在导流叶片上的分离，降低了整机的效率。而这种结构的多级轴流风机想要获得更高的压升就必然要增加级数，导致其轴向尺寸大大增大，严重制约了其工业应用范围。

对旋风机时一种结构巧妙的风机，它是将两级叶轮分别安装于异步电机上，使二者反向旋转。由于省去了两排静叶，其轴向尺寸远远小于两级轴流风机，同时对旋风机设计为轴向进气，经过二级叶轮的反向旋转后轴向出气，从根本上解决了导流叶片上气流分离现象，提高了整机的运行效率，在一定程度上提高了轴流风机的运行效率和加功能力。然而，传统的对旋风机由于结构和叶轮级配置的制约，只有两级叶轮而难以实现多级对旋，想要增加对旋风机的级数将需要更多的电机装置，并将带来轴向距离超长等一系列问题，故传统对旋风机也难以获得更高的整机压升。总体而言，压升较低的缺点依旧是制约轴流式风机工业应用的重要因素，提高其压升和运行效率将大大拓展轴流式风机在工业中的应用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，通过一个动力输出、紧凑轴向尺寸结构即能实现多级叶片对旋的目的，显著提高轴流式风机的压升能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，包括前定子、前轴、入口旋转叶片、轮毂、旋转机壳、后轴、出口旋转叶片、后定子、空心锥齿轮轴、主动锥齿轮和从动锥齿轮轴；轮毂上安装多排轮毂动叶，旋转机壳上安装多排机壳动叶，轮毂动叶和机壳动叶轴向交替排列，安装角相反；轮毂前端与前轴连接，后端与后轴连接，前轴通过轴承安装于前定子内；旋转机壳前端与入口旋转叶片连接，后端与出口旋转叶片连接，人口旋转叶片通过轴承安装于前定子内，出口旋转叶片与空心锥齿轮轴相连接；后轴通过轴承安装于后定子内；后轴穿过空心锥齿轮轴，中间部位通过轴承安装于空心锥齿轮轴内；空心锥齿轮轴通过轴承安装于后定子内，并与从动锥齿轮轴啮合，从动锥齿轮轴通过轴承安装于后定子侧面，同时又与安装于后轴上的主动锥齿轮啮合。

进一步的，后轴的后端与电机连接。

进一步的，轮毂和旋转机壳的对旋转动由一个电机驱动，且传动装置轴向布置于多级叶片的出口方向后侧或布置于多级叶片的进口方向前侧。

进一步的，空心锥齿轮轴与后轴由同一个动力驱动，且同轴、等速、反向转动，实现一个动力驱动多级叶片的交替对旋旋转。

进一步的，后定子上设有轴向出风口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明有效地实现了只用一个输入动力，就能实现轮毂动叶和机壳动叶的交替反向旋转做功，从而实现了无导流叶片的多级对旋轴流风机，大大提高了轴流风机的加功能力，缩小了轴向尺寸，拓宽了轴流风机在工程中的应用范围，同时避免了导流叶片的气流分离，使流动更加稳定均匀，提高了整机效率。

附图说明

图1为单动力毂壳对旋式十一级轴流风机的结构剖视图；

其中：1为前定子；2为前轴；3为入口旋转叶片；4为轮毂动叶；5为机壳动叶；6为轮毂；7为旋转机壳；8为后轴；9为出口旋转叶片；10为后定子；11为空心锥齿轮轴；12为主动锥齿轮；13为从动锥齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

请参阅图1所示，本发明一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，包括前定子1、前轴2、入口旋转叶片3、轮毂动叶4、机壳动叶5、轮毂6、旋转机壳7、后轴8、出口旋转叶片9、后定子10、空心锥齿轮轴11、主动锥齿轮12和从动锥齿轮轴13。

前定子1、后定子10均固定安装于相应的固定机壳内。前轴2通过轴承安装于前定子1内，入口旋转叶片3也通过轴承安装于前定子1内。后轴8右端与电机连接，并通过轴承安装于后定子10内，后轴8穿过空心锥齿轮轴11，中间部位通过轴承安装于空心锥齿轮轴11内，后轴左端安装有键和联轴器。轮毂动叶4安装于轮毂6外圈上，轮毂6左端与前轴2连接，右端与后轴8连接。机壳动叶5安装于旋转机壳7内圈上，轮毂动叶4和机壳动叶5轴向交替排列；轮毂动叶4和机壳动叶5的安装角相反。

空心锥齿轮轴11通过轴承安装于后定子10内，并与从动锥齿轮轴13啮合，从动锥齿轮轴13通过轴承安装于后定子10侧面，同时又与安装于后轴8上的主动锥齿轮12啮合。空心锥齿轮轴11、出口旋转叶片9、旋转机壳7和入口旋转叶片3连接；从动锥齿轮轴13的轴向方向与后轴8轴向方向垂直，空心锥齿轮轴11与后轴8的轴线重合。

电机带动后轴8旋转，使轮毂6、轮毂动叶4获得与电机输出转速相同的旋转速度，电机带动后轴8上的主动锥齿轮12旋转，主动锥齿轮12与被动锥齿轮轴13啮合，被动锥齿轮轴13与空心锥齿轮轴11啮合，使空心锥齿轮轴11获得与电机输出转速等值、相反的旋转速度，并驱动出口旋转叶片9、旋转机壳7、机壳动叶5和入口旋转叶片3旋转。旋转机壳7、后定子10均设计成双半圆筒式，通过螺栓连接为整体，以便于安装与拆卸。

图1中为十一级轴流风机，实际工程应用中可按轮毂和旋转机壳上叶片排数不同，构成五级、七级、九级……等多级对旋轴流风机。

Claims

1.一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，其特征在于，包括前定子、前轴、入口旋转叶片、轮毂、旋转机壳、后轴、出口旋转叶片、后定子、空心锥齿轮轴、主动锥齿轮和从动锥齿轮轴；

轮毂上安装多排轮毂动叶，旋转机壳上安装多排机壳动叶，轮毂动叶和机壳动叶轴向交替排列，安装角相反；

轮毂前端与前轴连接，后端与后轴连接，前轴通过轴承安装于前定子内；

旋转机壳前端与入口旋转叶片连接，后端与出口旋转叶片连接，人口旋转叶片通过轴承安装于前定子内，出口旋转叶片与空心锥齿轮轴相连接；

后轴通过轴承安装于后定子内；后轴穿过空心锥齿轮轴，中间部位通过轴承安装于空心锥齿轮轴内；

空心锥齿轮轴通过轴承安装于后定子内，并与从动锥齿轮轴啮合，从动锥齿轮轴通过轴承安装于后定子侧面，同时又与安装于后轴上的主动锥齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，其特征在于，后轴的后端与电机连接。

3.根据权利要求1所述的一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，其特征在于，轮毂和旋转机壳的对旋转动由一个电机驱动，且传动装置轴向布置于多级叶片的出口方向后侧或布置于多级叶片的进口方向前侧。

4.根据权利要求1所述的一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，其特征在于，空心锥齿轮轴与后轴由同一个动力驱动，且同轴、等速、反向转动，实现一个动力驱动多级叶片的交替对旋旋转。

5.根据权利要求1所述的一种单动力毂壳对旋式多级轴流风机，其特征在于，后定子上设有轴向出风口。