CN113605954B - 一种隧道智能换向通风装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道通风技术领域，公开了一种隧道智能换向通风装置，包括风机，所述风机的上表面安装有安装组件，风机的内壁两端均设置有扇叶组件，安装组件，用于风机安装以及风机的安装角度的调节；扇叶组件，用于风束的形成和风束方向的调节，包括扇叶座和驱动组件，扇叶座的表面设置有若干扇叶，扇叶相对扇叶座可转动调节。本发明通过双输出轴驱动马达带动齿轮轴进行转动，进而通过斜齿轮一与斜齿轮二的啮合带动斜齿轮一进行转动，从而通过斜齿轮一和带动驱动轴和扇叶进行转动，从而改变了扇叶的倾斜角度，通过改变扇叶的倾斜方向和倾斜角度来控制扇叶转动时所形成的风束的流向，避免了风机进行整体的旋转来改变方向的局限性。

Description

一种隧道智能换向通风装置

技术领域

本发明涉及隧道通风技术领域，具体为一种隧道智能换向通风装置。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。

对于单向隧道来说，隧道由于位于山体内或者地下空间，其通风效果不好，需要借助于辅助的通风设备来达到空气的流动。中国专利CN201911262864.X，公开了一种可转向的隧道用射流风机，包括风机和转向吊架，风机包括风筒，风筒的上侧外壁上成型有两个连接凸起，连接凸起上成型有矩形槽；转向吊架包括固定在隧道的内壁上的吊架底座，吊架底固定有支撑柱，支撑柱铰接有旋转台，支撑柱的中部固定有蜗轮，蜗轮啮合有蜗杆，蜗杆与第二电机连接；旋转台的外壁上固定有两个左右对称设置的拉臂，拉臂的下端成型有与矩形槽相配合的矩形板，矩形板插套在矩形槽内。

上述方案中：（一）、通过转向吊架可对风机进行转向，从而实现风机的双向通风。但由于隧道中的空间较小，吊塔的旋转会带动风机进行整体的旋转，需要的旋转空间较大，局限性较强。

（二）、隧道的环境受地形的影响，隧道内有时会存在坡度，传统的风机在安装后，其风向角度固定，无法对风机进行角度的调节，导致风机的风向角度与隧道的坡度不同，导致风机所导向的风流吹响隧道的内壁上，导致隧道内的风无法快速排出。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道智能换向通风装置，具备智能换向通风、角度调节等优点，解决了吊塔的旋转会带动风机进行整体的旋转，需要的旋转空间较大，局限性较强以及无法对风机进行角度的调节的问题。

（二）技术方案

为解决上述吊塔的旋转会带动风机进行整体的旋转，需要的旋转空间较大，局限性较强以及无法对风机进行角度的调节的技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种隧道智能换向通风装置，包括风机，所述风机的上表面安装有安装组件，所述风机的内壁两端均设置有扇叶组件；

安装组件，用于风机安装以及风机的安装角度的调节；

扇叶组件，用于风束的形成和风束方向的调节，包括扇叶座和驱动组件，所述扇叶座的表面设置有若干扇叶，所述扇叶相对所述扇叶座可转动调节，所述驱动组件用于驱动所述扇叶进行相对所述扇叶座进行转动，所述驱动组件包括齿轮轴和双输出轴驱动马达；

所述扇叶座的两侧均可拆卸连接有端盖，靠近所述风机内部的所述端盖的一侧中部固定安装有空心轴，所述空心轴的一端固定连接有机座，所述机座的内壁上固定连接有所述双输出轴驱动马达，所述齿轮轴贯穿并转动连接所述端盖，所述齿轮轴的通过轴承与所述空心轴的内壁转动连接。

优选地，所述安装组件包括安装有安装座，所述安装座的下表面一侧固定连接有铰接杆，所述铰接杆铰接有吊接座，所述吊接座固定安装在所述风机的上表面一侧，所述风机的上表面另一侧固定安装有铰接座一，所述安装座下表面远离所述铰接杆的一侧中部固定安装有铰接座二，所述铰接座二和所述铰接座一均铰接有调距组件，所述调距组件用于通过改变所述铰接座二和所述铰接座一两者之间的距离来改变所述风机的安装角度。

优选地，所述调距组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和第二连接件分别铰接在所述铰接座一和所述铰接座二上，所述第一连接件的一端固定连接有调距螺杆，所述第二连接件贯穿并卡接有调距条，所述调距螺杆贯穿并螺纹连接所述调距条的一端。

优选地，所述扇叶座的表面中部开设有若干连接座，所述连接座贯穿并转动连接有驱动轴，所述驱动轴的一端开设有扇叶安装板，所述扇叶安装板可拆卸安装有扇叶，所述驱动轴位于所述扇叶座内的一端固定安装有斜齿轮一，所述斜齿轮一啮合有斜齿轮二，所述斜齿轮二贯穿并螺纹连接有所述齿轮轴，所述齿轮轴连接有所述双输出轴驱动马达。

优选地，所述空心轴贯穿并转动连接有十字架，所述十字架固定安装在所述风机的内壁上，所述十字架的下部固定安装有载板，所述载板的上表面中部固定安装有双输出轴电机，所述双输出轴电机的旋转轴均固定连接有转轴，所述转轴固定贯穿并转动连接所述十字架，所述转轴贯穿并固定连接有直齿轮一，所述直齿轮一啮合有直齿轮二，所述直齿轮二贯穿并固定连接有所述空心轴。

优选地，所述还包括风向测量仪和控制器，所述风向测量仪固定安装在所述风机的下表面中部，所述风向测量仪用于测量隧道内的风向和风速，所述控制器固定安装在所述风机的下表面一侧，所述控制器与所述风向测量仪、双输出轴驱动马达、双输出轴电机均电控连接，用于接收所述风向测量仪传输的数据信息并控制所述双输出轴驱动马达、双输出轴电机的运行。

优选地，所述风机的两端均固定安装有防护网，所述防护网用于避免杂物受所述扇叶所形成的风束的吸力进入风机内。

一种隧道智能换向通风方法，控制器根据风向测量仪所采集的风向和风速信息控制双输出轴驱动马达、双输出轴电机的运行，使扇叶的倾斜角度发生改变，从而达到调节扇叶所形成的风束的方向和风速。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种隧道智能换向通风装置，具备以下有益效果：

1、本发明通过双输出轴驱动马达带动齿轮轴进行转动，进而通过斜齿轮一与斜齿轮二的啮合带动斜齿轮一进行转动，从而通过斜齿轮一和带动驱动轴和扇叶进行转动，从而改变了扇叶的倾斜角度，通过改变扇叶的倾斜方向和倾斜角度来控制扇叶转动时所形成的风束的流向，避免了风机进行整体的旋转来改变方向的局限性。

2、本发明通过使控制器根据风向测量仪所采集的风向来驱动双输出轴马达运动，使风机所形成的风束方向与隧道内自然风的风向保持一致，使风机与自然结合，提高了风束流动的高效性，同时也避免了逆风情况下进行通风所造成的高耗能的问题，同时根据自然风的风向来改变风机所形成的风束的方向，实现了智能换向通风。

3、本发明通过转动调距条，使调距螺杆位于调距条内的长度发生改变，从而使调距螺杆不断地在调距条内实现收放，进而使安装座在位置保持不变的情况下，改变调距螺杆在调距条内的长度，从而使风机在吊接座的辅助下绕铰接杆的一端发生转动，从而改变了风机的倾斜角度，使风机的安装不受地形的影响，避免了角度固定导致由于风机的风向角度与隧道的坡度不同造成风机所导向的风流吹响隧道的内壁上，进而导致隧道内的风无法快速排出的问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的部分爆炸图；

图3为本发明的扇叶组件结构图；

图4为本发明的扇叶组件爆炸图；

图5为本发明的扇叶座安装结构图；

图6为本发明的扇叶座内部安装结构图；

图7为本发明的扇叶座内部安装结构爆炸图；

图8为本发明的扇叶座结构图。

图中：1、风机；2、扇叶座；3、扇叶；4、安装座；5、铰接杆；6、吊接座；7、铰接座一；8、铰接座二；9、第一连接件；10、第二连接件；11、调距螺杆；12、调距条；13、连接座；14、驱动轴；15、扇叶安装板；16、斜齿轮一；17、斜齿轮二；18、齿轮轴；19、双输出轴驱动马达；20、端盖；21、空心轴；22、机座；23、载板；24、双输出轴电机；25、转轴；26、直齿轮一；27、直齿轮二；28、风向测量仪；29、控制器；30、防护网；31、轴承；32、十字架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种隧道智能换向通风装置。

请参阅图1-8，一种隧道智能换向通风装置，包括风机1，所述风机1的上表面安装有安装组件，所述风机1的内壁两端均设置有扇叶组件；

安装组件，用于风机1安装以及风机的安装角度的调节；

扇叶组件，用于风束的形成和风束方向的调节，包括扇叶座2和驱动组件，所述扇叶座2的表面设置有若干扇叶3，所述扇叶3相对所述扇叶座2可转动调节，所述驱动组件用于驱动所述扇叶3进行相对所述扇叶座2进行转动，所述驱动组件包括齿轮轴18和双输出轴驱动马达19；

所述扇叶座2的两侧均可拆卸连接有端盖20，靠近所述风机1内部的所述端盖20的一侧中部固定安装有空心轴21，所述空心轴21的一端固定连接有机座22，所述机座22的内壁上固定连接有所述双输出轴驱动马达19，所述齿轮轴18贯穿并转动连接所述端盖20，所述齿轮轴18的通过轴承31与所述空心轴21的内壁转动连接。

还包括风向测量仪28和控制器29，所述风向测量仪28固定安装在所述风机1的下表面中部，所述风向测量仪28用于测量隧道内的风向和风速，所述控制器29固定安装在所述风机1的下表面一侧，所述控制器29与所述风向测量仪28、双输出轴驱动马达19、双输出轴电机24均电控连接，用于接收所述风向测量仪28传输的数据信息并控制所述双输出轴驱动马达19、双输出轴电机24的运行。

从而控制器根据风向测量仪所采集的风向和风速信息控制双输出轴驱动马达、双输出轴电机的运行，使扇叶的倾斜角度发生改变，从而达到调节扇叶所形成的风束的方向和风速。

进一步地，所述安装组件包括安装有安装座4，所述安装座4的下表面一侧固定连接有铰接杆5，所述铰接杆5铰接有吊接座6，所述吊接座6固定安装在所述风机1的上表面一侧，所述风机1的上表面另一侧固定安装有铰接座一7，所述安装座4下表面远离所述铰接杆5的一侧中部固定安装有铰接座二8，所述铰接座二8和所述铰接座一7均铰接有调距组件，所述调距组件用于通过改变所述铰接座二8和所述铰接座一7两者之间的距离来改变所述风机1的安装角度。

所述调距组件包括第一连接件9和第二连接件10，所述第一连接件9和第二连接件10分别铰接在所述铰接座一7和所述铰接座二8上，所述第一连接件9的一端固定连接有调距螺杆11，所述第二连接件10贯穿并卡接有调距条12，所述调距螺杆11贯穿并螺纹连接所述调距条12的一端。

从而在对风机1进行安装完成后，通过转动调距条12，使调距螺杆11位于调距条内的长度发生改变，从而使调距螺杆不断地在调距条12内实现收放，进而使安装座4在位置保持不变的情况下，改变调距螺杆在调距条内的长度，从而使风机1在吊接座6的辅助下绕铰接杆5的一端发生转动，从而改变了风机的倾斜角度，使风机的安装不受地形的影响，避免了角度固定导致由于风机的风向角度与隧道的坡度不同造成风机所导向的风流吹响隧道的内壁上，进而导致隧道内的风无法快速排出的问题。

进一步地，所述扇叶座2的表面中部开设有若干连接座13，所述连接座13贯穿并转动连接有驱动轴14，所述驱动轴14的一端开设有扇叶安装板15，所述扇叶安装板15可拆卸安装有扇叶3，所述驱动轴14位于所述扇叶座2内的一端固定安装有斜齿轮一16，所述斜齿轮一16啮合有斜齿轮二17，所述斜齿轮二17贯穿并螺纹连接有所述齿轮轴18，所述齿轮轴18连接有所述双输出轴驱动马达19。

从而通过双输出轴驱动马达19带动齿轮轴18进行转动，进而通过斜齿轮一16与斜齿轮二17的啮合带动斜齿轮一16进行转动，从而通过斜齿轮一16和带动驱动轴14和扇叶3进行转动，从而改变了扇叶的倾斜角度，通过改变扇叶的倾斜方向和倾斜角度来控制扇叶转动时所形成的风束的流向，避免了风机进行整体的旋转来改变方向的局限性；

其中；以扇叶座的中部建立平面坐标，当扇叶位于第二象限和第四象限时，扇叶所形成的风束的方向向左，且随着扇叶与平面坐标中的Y轴的角度逐渐减小，所形成的风力越大；

当扇叶位于第一象限和第三象限时，扇叶所形成的风束的方向向右，且随着扇叶与平面坐标中的Y轴的角度逐渐减小，所形成的风力越大。

进一步地，所述空心轴21贯穿并转动连接有十字架32，所述十字架32固定安装在所述风机1的内壁上，所述十字架32的下部固定安装有载板23，所述载板23的上表面中部固定安装有双输出轴电机24，所述双输出轴电机24的旋转轴均固定连接有转轴25，所述转轴25固定贯穿并转动连接所述十字架32，所述转轴25贯穿并固定连接有直齿轮一26，所述直齿轮一26啮合有直齿轮二27，所述直齿轮二27贯穿并固定连接有所述空心轴21。

从而通过双输出轴电机24通过转轴25驱动直齿轮一26进行转动，从而通过齿轮一26与齿轮二27的啮合，以及齿轮二27与空心轴21的固定连接，使双输出轴电机24驱动空心轴在十字架32的作用下进行转动，从而通过端盖20带动扇叶座和扇叶进行转动，形成风束，推动隧道内气体的流动。

进一步地，所述风机1的两端均固定安装有防护网30，所述防护网30用于避免杂物受所述扇叶3所形成的风束的吸力进入风机内。

一种隧道智能换向通风方法，控制器29根据风向测量仪28所采集的风向和风速信息控制双输出轴驱动马达19、双输出轴电机24的运行，使扇叶3的倾斜角度发生改变，从而达到调节扇叶3所形成的风束的方向和风速

工作原理：在使用时，在对风机进行安装完成后，通过转动调距条，使调距螺杆位于调距条内的长度发生改变，从而使调距螺杆不断地在调距条内实现收放，进而使安装座在位置保持不变的情况下，改变调距螺杆在调距条内的长度，从而使风机在吊接座的辅助下绕铰接杆的一端发生转动，从而改变了风机的倾斜角度，使风机的安装不受地形的影响，避免了角度固定导致由于风机的风向角度与隧道的坡度不同造成风机所导向的风流吹响隧道的内壁上，进而导致隧道内的风无法快速排出的问题；

然后使控制器根据风向测量仪所采集的风向来驱动双输出轴马达运动，使风机所形成的风束方向与隧道内自然风的风向保持一致，使风机与自然结合，提高了风束流动的高效性，同时也避免了逆风情况下进行通风所造成的高耗能的问题，同时根据自然风的风向来改变风机所形成的风束的方向，实现了智能换向通风；

其中在进行换向通风时：通过双输出轴驱动马达带动齿轮轴进行转动，进而通过斜齿轮一与斜齿轮二的啮合带动斜齿轮一进行转动，从而通过斜齿轮一和带动驱动轴和扇叶进行转动，从而改变了扇叶的倾斜角度，通过改变扇叶的倾斜方向和倾斜角度来控制扇叶转动时所形成的风束的流向，避免了风机进行整体的旋转来改变方向的局限性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种隧道智能换向通风装置，包括风机（1），其特征在于：所述风机（1）的上表面安装有安装组件，所述风机（1）的内壁两端均设置有扇叶组件；安装组件，用于风机（1）安装以及风机的安装角度的调节；扇叶组件，用于风束的形成和风束方向的调节，包括扇叶座（2）和驱动组件，所述扇叶座（2）的表面设置有若干扇叶（3），所述扇叶（3）相对所述扇叶座（2）可转动调节，所述驱动组件用于驱动所述扇叶（3）进行相对所述扇叶座（2）进行转动，所述驱动组件包括齿轮轴（18）和双输出轴驱动马达（19）；所述扇叶座（2）的两侧均可拆卸连接有端盖（20），靠近所述风机（1）内部的所述端盖（20）的一侧中部固定安装有空心轴（21），所述空心轴（21）的一端固定连接有机座（22），所述机座（22）的内壁上固定连接有所述双输出轴驱动马达（19），所述齿轮轴（18）贯穿并转动连接所述端盖（20），所述齿轮轴（18）的通过轴承（31）与所述空心轴（21）的内壁转动连接；所述扇叶座（2）的表面中部开设有若干连接座（13），所述连接座（13）贯穿并转动连接有驱动轴（14），所述驱动轴（14）的一端开设有扇叶安装板（15），所述扇叶安装板（15）可拆卸安装有扇叶（3），所述驱动轴（14）位于所述扇叶座（2）内的一端固定安装有斜齿轮一（16），所述斜齿轮一（16）啮合有斜齿轮二（17），所述斜齿轮二（17）贯穿并螺纹连接有所述齿轮轴（18），所述齿轮轴（18）连接有所述双输出轴驱动马达（19）；所述安装组件包括安装有安装座（4），所述安装座（4）的下表面一侧固定连接有铰接杆（5），所述铰接杆（5）铰接有吊接座（6），所述吊接座（6）固定安装在所述风机（1）的上表面一侧，所述风机（1）的上表面另一侧固定安装有铰接座一（7），所述安装座（4）下表面远离所述铰接杆（5）的一侧中部固定安装有铰接座二（8），所述铰接座二（8）和所述铰接座一（7）均铰接有调距组件，所述调距组件用于通过改变所述铰接座二（8）和所述铰接座一（7）两者之间的距离来改变所述风机（1）的安装角度，所述调距组件包括第一连接件（9）和第二连接件（10），所述第一连接件（9）和第二连接件（10）分别铰接在所述铰接座一（7）和所述铰接座二（8）上，所述第一连接件（9）的一端固定连接有调距螺杆（11），所述第二连接件（10）贯穿并卡接有调距条（12），所述调距螺杆（11）贯穿并螺纹连接所述调距条（12）的一端；所述空心轴（21）贯穿并转动连接有十字架（32），所述十字架（32）固定安装在所述风机（1）的内壁上，所述十字架（32）的下部固定安装有载板（23），所述载板（23）的上表面中部固定安装有双输出轴电机（24），所述双输出轴电机（24）的旋转轴均固定连接有转轴（25），所述转轴（25）固定贯穿并转动连接所述十字架（32），所述转轴（25）贯穿并固定连接有直齿轮一（26），所述直齿轮一（26）啮合有直齿轮二（27），所述直齿轮二（27）贯穿并固定连接有所述空心轴（21）；还包括风向测量仪（28）和控制器（29），所述风向测量仪（28）固定安装在所述风机（1）的下表面中部，所述风向测量仪（28）用于测量隧道内的风向和风速，所述控制器（29）固定安装在所述风机（1）的下表面一侧，所述控制器（29）与所述风向测量仪（28）、双输出轴驱动马达（19）、双输出轴电机（24）均电控连接，用于接收所述风向测量仪（28）传输的数据信息并控制所述双输出轴驱动马达（19）、双输出轴电机（24）的运行。

2.根据权利要求1所述的一种隧道智能换向通风装置，其特征在于：所述风机（1）的两端均固定安装有防护网（30），所述防护网（30）用于避免杂物受所述扇叶（3）所形成的风束的吸力进入风机内。

3.一种隧道智能换向通风方法，使用了如权利要求1-2任一项所述的一种隧道智能换向通风装置，其特征在于：所述控制器（29）根据所述风向测量仪（28）所采集的风向和风速信息控制所述双输出轴驱动马达（19）、双输出轴电机（24）的运行，使所述扇叶（3）的倾斜角度发生改变，从而达到调节所述扇叶（3）所形成的风束的方向和风速。

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