CN112377430A - 一种配置弧形静叶的轴向离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种配置弧形静叶的轴向离心风机，包括主风筒、进风道、叶轮、弧形静叶、锥形内风筒和电机，所述主风筒与锥形内风筒同轴线套设且两者之间形成气流通道，所述主风筒与锥形内风筒间通过多片弧形静叶连接，所述电机设置于所述锥形内风筒上，所述叶轮连接电机的输出轴，所述进风道设置于所述主风筒上且进风道位于叶轮进风的一侧，所述锥形内风筒、电机、叶轮和进风道同轴线设置；所述弧形静叶的圆弧半径为200～250mm。叶轮、主风筒、弧形静叶和锥形内风筒的结构协调，保证风机内部流动损失最小，使流场更加合理，可以达到有效提升性能，降低噪声的目的，提高风机流量10％，提高全压20％，降低噪声3％。

Description

一种配置弧形静叶的轴向离心风机
技术领域
本发明涉及风机技术领域，具体涉及一种配置弧形静叶的轴向离心风机。
背景技术
随着轨道机车不断提高速度和提升载重量，机车上牵引电机转速和功率叶不断提高，牵引电机的发热也随之增加，作为给牵引电机散热的通风机，其通风量也需要不断增加。原有的离心风机，结构尺寸较大，无法满足高速重载的机车要求，需要采用轴流结构减少风机外形尺寸。
一般的轴向离心风机采用在轴流风筒内部安装离心叶轮来实现其功能，这种简单的结构虽然可以有效提高风机的压力，但是由于内部损失大，其效率远低于一般轴流风机，噪声也高于一般轴流风机。随着国内外对节能和环保要求的不断提高，一般轴向离心风机越来越难以满足使用要求。
综上所述，急需一种配置弧形静叶的轴向离心风机以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种配置弧形静叶的轴向离心风机，旨在解决一般轴向离心风机效率低、噪声高，无法满足使用要求的问题，具体技术方案如下：
一种配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，包括主风筒、进风道、叶轮、弧形静叶、锥形内风筒和电机，所述主风筒与锥形内风筒同轴线套设且两者之间形成气流通道，所述主风筒与锥形内风筒间通过多片弧形静叶连接，所述电机设置于所述锥形内风筒上，所述叶轮连接电机的输出轴，所述进风道设置于所述主风筒上且进风道位于叶轮进风的一侧，所述锥形内风筒、电机、叶轮和进风道同轴线设置；所述弧形静叶的圆弧半径为200～250mm。
以上技术方案中优选的，所述叶轮包括前轮盘、叶片、后轮盘和轮芯，所述前轮盘与后轮盘相对设置且两者之间设置多件叶片，所述叶片的出口安装角为20～50°，所述轮芯设置于所述后轮盘上，所述轮芯与电机的输出轴连接。
以上技术方案中优选的，所述前轮盘为内凹的弧形结构；所述叶轮为后向式离心叶轮，叶片为直板或者弧形。
以上技术方案中优选的，所述弧形静叶的静叶进口由内向外倾斜10°～20°，弧形静叶的进气端圆弧切线与轴线夹角为15°～25°，弧形静叶的出气端圆弧切线与轴线夹角为3°～10°。
以上技术方案中优选的，所述锥形内风筒包括安装板、加强板和锥筒，所述安装板设置于锥筒的大径端，所述加强板连接安装板和锥筒且所述加强板设置于锥筒的内部，所述安装板上设有用于安装电机的安装孔。
以上技术方案中优选的，所述锥筒的锥度为5°～10°，所述锥筒大径端的外径为主风筒内径的70％～80％。
以上技术方案中优选的，多件所述加强板沿锥筒的周向均匀设置。
以上技术方案中优选的，所述主风筒包括第一法兰、风筒本体、加强筋、接线盒和第二法兰，所述风筒本体为中空结构，所述风筒本体的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述进风道与第一法兰连接，多件加强筋沿风筒本体的周向均设且所述加强筋设置于风筒本体的外壁上，所述接线盒设置于所述风筒本体的外壁上。
以上技术方案中优选的，还包括接线板，所述接线板电连接电机，所述接线板设置于接线盒内。
以上技术方案中优选的，还包括油管，所述油管与电机连接，用于对电机内的轴承进行润滑。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
本发明的轴向离心风机通过叶轮和弧形静叶的组合，形成一种新的轴向离心式风机，叶轮、主风筒、弧形静叶和锥形内风筒的结构协调，保证风机内部流动损失最小，使流场更加合理，降低内部损失；叶轮、弧形静叶和锥形内风筒的配合可以达到有效提升性能，降低噪声的目的；相比于一般轴向离心风机，提高风机流量10％，提高全压20％，降低噪声3％；本发明的轴向离心风机在采用与一般轴向离心风机相同叶轮、电机和风筒的前提下，只需要重新设计制造弧形静叶和锥形内风筒，可大幅降低现有风机升级改造的周期和成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明轴向离心风机的整体结构示意图；
图2是图1中主风筒的结构示意图；
图3是图1中叶轮的结构示意图；
图4是图1中锥形内风筒的结构示意图；
图5是图1中弧形静叶第一视角的结构示意图；
图6是图1中弧形静叶第二视角的结构示意图；
其中，1、主风筒，2、进风道，3、叶轮，4、弧形静叶，5、锥形内风筒，6、电机，7、接线板，8、油管；
11、第一法兰，12、风筒本体，13、加强筋，14、接线盒，15、第二法兰；
31、前轮盘，32、叶片，33、后轮盘，34、螺栓，35、轮芯；
51、安装板，52、加强板，53、锥筒。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1-图6，一种配置弧形静叶的轴向离心风机，包括主风筒1、进风道2、叶轮3、弧形静叶4、锥形内风筒5和电机6；所述主风筒1与锥形内风筒5同轴线套设且两者之间形成气流通道，所述主风筒1与锥形内风筒5间通过多片弧形静叶4连接，所述电机6设置于所述锥形内风筒5上，所述叶轮3连接电机6的输出轴，所述进风道2设置于所述主风筒1上且进风道2位于叶轮3进风的一侧，所述锥形内风筒5、电机6、叶轮3和进风道2同轴线设置；所述弧形静叶4的圆弧半径为200～250mm，其中图5中标示的圆弧半径为227.48mm
主风筒、锥形内风筒和弧形静叶的组合可在不改变现有叶轮结构参数和主风筒尺寸的前提下，使风机内部流场更加合理，大幅提升风机性能。
参见图3，所述叶轮3包括前轮盘31、叶片32、后轮盘33和轮芯35，所述前轮盘31与后轮盘33相对设置且两者之间设置多件叶片32，所述叶片32的出口安装角为20～50°，所述出口安装角指的是叶片出口切线与叶轮外径切线的夹角，所述轮芯35设置于所述后轮盘33上，所述轮芯35和后轮盘33通过螺栓34进行紧固连接，所述轮芯35与电机6的输出轴连接。
优选的，所述前轮盘32为内凹的弧形结构，本实施例中叶轮为后向式离心叶轮，叶片为直板或者弧形。
叶轮3、弧形静叶4和锥形内风筒5的配合可以达到有效提升性能，降低噪声的目的。
参见图5和图6，所述弧形静叶4的静叶进口由内向外倾斜10°～20°，弧形静叶4的进气端圆弧切线与轴线夹角为15°～25°，弧形静叶4的出气端圆弧切线与轴线夹角为3°～10°。
参见图4，所述锥形内风筒5包括安装板51、加强板52和锥筒53，所述安装板51设置于锥筒53的大径端，所述加强板52连接安装板51和锥筒53且所述加强板52设置于锥筒53的内部，所述安装板51上设有用于安装电机6的安装孔，参见图1；所述安装孔的内径与电机的外径相匹配，所述电机通过螺栓安装于安装板上，所述安装板与锥筒之间设置加强板可以增加锥形内风筒的强度，保证风机运行中锥形内风筒的稳定性。
优选的，所述锥筒53的锥度为5°～10°，所述锥筒53大径端的外径为主风筒1内径的70％～80％。
多件所述加强板52沿锥筒53的周向均匀设置，参见图4，其中图4为锥形内风筒的半剖视图。
参见图2(图2为主风筒的半剖图)，所述主风筒1包括第一法兰11、风筒本体12、加强筋13、接线盒14和第二法兰15，所述风筒本体12为中空结构，所述风筒本体12的两端分别设有第一法兰11和第二法兰15，所述进风道2与第一法兰11连接，多件加强筋13沿风筒本体12的周向均设且所述加强筋13设置于风筒本体12的外壁上，所述接线盒14设置于所述风筒本体12的外壁上。
主风筒保证轴向风机可以可靠的轴向安装，达到风机通风区域与不通风区域物理隔离的目的。
所述配置弧形静叶的轴向离心风机还包括接线板7，所述接线板7电连接电机6，所述接线板7设置于接线盒14内。电机电源无需在通风区域联接，能够减少空气内水、尘的影响，提高可靠性。
参见图1，所述配置弧形静叶的轴向离心风机还包括油管8，所述油管8与电机6连接，用于对电机6内的轴承进行润滑，提高轴承寿命和可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，包括主风筒(1)、进风道(2)、叶轮(3)、弧形静叶(4)、锥形内风筒(5)和电机(6)，所述主风筒(1)与锥形内风筒(5)同轴线套设且两者之间形成气流通道，所述主风筒(1)与锥形内风筒(5)间通过多片弧形静叶(4)连接，所述电机(6)设置于所述锥形内风筒(5)上，所述叶轮(3)连接电机(6)的输出轴，所述进风道(2)设置于所述主风筒(1)上且进风道(2)位于叶轮(3)进风的一侧，所述锥形内风筒(5)、电机(6)、叶轮(3)和进风道(2)同轴线设置；所述弧形静叶(4)的圆弧半径为200～250mm。
2.根据权利要求1所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述叶轮(3)包括前轮盘(31)、叶片(32)、后轮盘(33)和轮芯(35)，所述前轮盘(31)与后轮盘(33)相对设置且两者之间设置多件叶片(32)，所述叶片(32)的出口安装角为20～50°，所述轮芯(35)设置于所述后轮盘(33)上，所述轮芯(35)与电机(6)的输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述前轮盘(32)为内凹的弧形结构；所述叶轮(3)为后向式离心叶轮，叶片为直板或者弧形。
4.根据权利要求1所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述弧形静叶(4)的静叶进口由内向外倾斜10°～20°，弧形静叶(4)的进气端圆弧切线与轴线夹角为15°～25°，弧形静叶(4)的出气端圆弧切线与轴线夹角为3°～10°。
5.根据权利要求1所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述锥形内风筒(5)包括安装板(51)、加强板(52)和锥筒(53)，所述安装板(51)设置于锥筒(53)的大径端，所述加强板(52)连接安装板(51)和锥筒(53)且所述加强板(52)设置于锥筒(53)的内部，所述安装板(51)上设有用于安装电机(6)的安装孔。
6.根据权利要求5所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述锥筒(53)的锥度为5°～10°，所述锥筒(53)大径端的外径为主风筒(1)内径的70％～80％。
7.根据权利要求6所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，多件所述加强板(52)沿锥筒(53)的周向均匀设置。
8.根据权利要求1所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，所述主风筒(1)包括第一法兰(11)、风筒本体(12)、加强筋(13)、接线盒(14)和第二法兰(15)，所述风筒本体(12)为中空结构，所述风筒本体(12)的两端分别设有第一法兰(11)和第二法兰(15)，所述进风道(2)与第一法兰(11)连接，多件加强筋(13)沿风筒本体(12)的周向均设且所述加强筋(13)设置于风筒本体(12)的外壁上，所述接线盒(14)设置于所述风筒本体(12)的外壁上。
9.根据权利要求8所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，还包括接线板(7)，所述接线板(7)电连接电机(6)，所述接线板(7)设置于接线盒(14)内。
10.根据权利要求1所述的配置弧形静叶的轴向离心风机，其特征在于，还包括油管(8)，所述油管(8)与电机(6)连接，用于对电机(6)内的轴承进行润滑。
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