CN202768482U - 通风机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机、固定在电机上端的子午加速叶轮和固定在电机下端的接线盒，其特征在于：子午加速叶轮的进口设有导流罩；风筒组件包括上风筒和扩散筒，上风筒由渐缩式开口风筒和直筒构成，扩散筒为渐扩式开口风筒，扩散筒内设有扩散筒内筒，扩散筒内筒通过后导叶与扩散筒相连；直筒的内壁与子午加速叶轮的叶片的侧缘之间设有间隙s，扩散筒内筒套置固定在电机的外侧，上风筒与扩散筒固定连接。本实用新型采用子午加速的轴流式风机结构，具有结构紧凑，可靠性高，风机效率高，噪音小和工作范围宽广等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通风机，具体地说是一种铁路电力机车用的通风机。
背景技术
受铁路电力机车安装尺寸的限制，现有铁路电力机车内使用的通风机不能按常规产品来设计，外形尺寸一般偏小；同时由于通风机安装在机车内，会承受来自铁轨、机车车体带来的振动和冲击，为避免叶轮与风筒发生碰撞，两者间间隙比常规通风机大。通常，通风机效率与间隙成反比，这导致铁路电力机车用通风机效率一般偏低。同时，铁路机车通风机的使用点一般不在其高效点上，这使得风机所需功率偏大。
目前，铁路电力机车内普遍使用的轴流风机均为常规的轴流叶轮加后导叶结构型式的通风机。这种通风机具有流量大，静压低的特点。国内现有和谐电力机车在引进时，由于国外企业对中国铁路使用环境了解不够，在通风机选择上，静压偏低。长期使用后发现，由于环境中粉尘、煤灰、柳絮等沉积物的影响，外界阻力远大于预想的阻力，从而导致通风机提供的流量偏小，不能满足车内元件的散热需要。为此，在进行和谐电力机车国产化时，迫切需要提高通风机的静压，以抵抗现有外界阻力，提供更大的流量来满足元件散热的需要。通风机电功率与静压和流量成正比，大的静压和大的流量就意味着通风机所需电功率将大大增加。但受机车内已有的供电能力限制，通风机所需电功率不能增加，这就只能通过提高风机效率，同时将通风机配套使用点移到性能最高点上来实现。因此，有必要提供一种高效率的通风机，以满足在供给电机使用的视在功率不增加的情况下，提高流量和增大静压。
实用新型内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种通风机。本实用新型主要利用改变风筒组件形式，增加前导叶等技术手段，从而起到提高通风机效率的作用。本实用新型采用的技术手段如下：
一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机、固定在所述电机上端的子午加速叶轮和固定在所述电机下端的接线盒，其特征在于：所述子午加速叶轮的轮毂比为0.60-0.70，所述子午加速叶轮的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°；所述子午加速叶轮的进口设有导流罩；所述风筒组件包括上风筒和扩散筒，所述上风筒由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒为渐扩式开口风筒，所述扩散筒内设有扩散筒内筒，所述扩散筒内筒通过后导叶与所述扩散筒相连；所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮的叶片的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm；所述扩散筒内筒套置固定在所述电机的外侧，所述上风筒与所述扩散筒固定连接。
作为优选，所述子午加速叶轮的轮毂比为0.66。
作为优选，所述子午加速叶轮的进风口与出风口截面比F1/F2=1.31，轮毂角度为14°。
本实用新型还提供了一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机、固定在所述电机上端的子午加速叶轮和固定在所述电机下端的接线盒，其特征在于：所述子午加速叶轮的轮毂比为0.60-0.70，所述子午加速叶轮的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°；所述子午加速叶轮的进口设有导流罩；所述风筒组件包括上风筒和扩散筒，所述上风筒由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒为渐扩式开口风筒，所述扩散筒内设有扩散筒内筒，所述扩散筒内筒通过后导叶与所述扩散筒相连；所述导流罩和所述渐缩式开口风筒之间固定有前导叶，所述渐缩式开口风筒的轴向高度为H，所述渐缩式开口风筒是半径为R1的弧形喇叭口，所述前导叶是半径为R2的弧形叶片，所述前导叶的内弧两端连线与通风机轴心线的夹角为α，所述前导叶的内弧两端与圆心连线的夹角为β，所述前导叶的轴向宽度为L，H、L、R1、R2、α和β分别满足：
0.1R＜H＜R，
0.5H＜L＜0.9H，
2H＜R1＜4H，
R2=L/sinβ，
5°＜α＜40°，
β=2α，
其中，R为所述子午加速叶轮的半径；所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮的叶片的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm；所述扩散筒内筒套置固定在所述电机的外侧，所述上风筒与所述扩散筒固定连接。
作为优选，所述前导叶的数量为3-33片。
作为优选，所述子午加速叶轮的轮毂比为0.66。
作为优选，所述子午加速叶轮的进风口与出风口截面比F1/F2=1.31，轮毂角度为14°。
本实用新型具有以下优点：
1、采用的子午加速的轴流式风机式结构的尺寸小于普通轴流风机，结构紧凑、可靠性能高、噪音小和工作范围广。
2、本实用新型采用无前导叶的结构时，可在不改变通风机电功率的基础上，增大通风机的流量和静压，使其使用点位于风机效率的高效区内，满足对风机的性能要求。
3、本实用新型采用带前导叶的结构时，在相同风量时，可适当提高电功率，但风机静压和效率却得到大幅提高。
基于上述理由本实用新型可在铁路电力机车等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型带有前导叶的结构示意图。
图3是本实用新型带有导流罩和前导叶的渐缩式开口风筒的俯视图。
图4是本实用新型带有导流罩和前导叶的渐缩式开口风筒的主视图。
图5是图4中B-B向的示意图。
其中：1、导流罩 11、前导叶 2、上风筒 3、子午加速叶轮 31、叶片4、扩散筒 41、后导叶 42、扩散筒内筒 5、电机 6、接线盒
具体实施方式
如图1所示，一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机5、固定在所述电机5上端的子午加速叶轮3和固定在所述电机5下端的接线盒6。所述子午加速叶轮3的轮毂比为0.60-0.70，最优的轮毂比为0.66。所述子午加速叶轮3的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°，其中最优的截面比F1/F2=1.31，最优的轮毂角度为14°；所述子午加速叶轮3的进口设有导流罩1；所述风筒组件包括上风筒2和扩散筒4，所述上风筒2由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒4为渐扩式开口风筒，所述扩散筒4内设有扩散筒内筒42，所述扩散筒内筒42通过后导叶41与所述扩散筒4相连，即后导叶41的两端分别焊接固定于扩散筒内筒42外壁和扩散筒4内壁上，使之成为一体；所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮3的叶片31的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm，设置间隙s主要是为了避免叶轮与风筒之间的碰撞；所述扩散筒内筒42通过法兰套置固定在所述电机5的外侧，所述上风筒2与所述扩散筒4螺栓连接。
如图2所示，本实用新型提供的另一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机5、固定在所述电机5上端的子午加速叶轮3和固定在所述电机5下端的接线盒6。所述子午加速叶轮3的轮毂比为0.60-0.70，最优的轮毂比为0.66。所述子午加速叶轮3的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°，其中最优的截面比F1/F2=1.31，最优的轮毂角度为14°；所述子午加速叶轮3的进口设有导流罩1；所述风筒组件包括上风筒2和扩散筒4，所述上风筒2由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒4为渐扩式开口风筒，所述扩散筒4内设有扩散筒内筒42，所述扩散筒内筒42通过后导叶41与所述扩散筒4相连，即后导叶41的两端分别焊接固定于扩散筒内筒42外壁和扩散筒4内壁上，使之成为一体，设置扩散筒4和后导叶41是为了进一步将通风机动压转为静压，提高通风机效率，静压效率可达到70%以上。所述导流罩1和所述渐缩式开口风筒之间焊接固定有前导叶11（如图3所示），所述前导叶11的数量为3-33片；所述渐缩式开口风筒的轴向高度为H（如图4所示），H满足：0.1R＜H＜R，其中，R为所述子午加速叶轮3的半径；所述渐缩式开口风筒是半径为R1的弧形喇叭口，R1满足：2H＜R1＜4H，渐缩式弧形喇叭口可以形成一道渐缩形流道，减少流动损失，提高通风机效率；所述前导叶11是半径为R2的弧形叶片（如图5所示），R2满足：R2=L/sinβ；所述前导叶11的内弧两端连线与通风机轴心线的夹角为α，α满足：5°＜α＜40°；所述前导叶11的内弧两端与圆心连线的夹角为β，β=2α；所述前导叶11的轴向宽度为L，L满足：0.5H＜L＜0.9H。所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮3的叶片31的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm，设置间隙s主要是为了避免叶轮与风筒之间的碰撞；所述扩散筒内筒42通过法兰套置固定在所述电机5的外侧，所述上风筒2与所述扩散筒4螺栓连接。
本实用新型将导流罩1、前导叶11、渐缩式开口风筒结合在一起，可以增加通风机的静压，并提高静压效率。可以根据需要增加静压的数值，对前导叶11的两个角度α、β和前导叶11的数量进行调整。具体实验结果如下：
实施例1
当通风机的子午加速叶轮3的叶片31为9片，后导叶41为11片，无前导叶11时，流量4.7m3/s，静压（折合到1250Hz）为1874Pa，视在功率（折合）为15.7kVA，静压效率为67.6%。
实施例2
当通风机的子午加速叶轮3的叶片31为9片，后导叶41为11片，前导叶11为5片时，α=23°，β=46°，流量4.7m3/s，静压（折合到1250Hz）为2164Pa，视在功率（折合）为16.9kVA，静压效率为73.2%。
实施例3
当通风机的子午加速叶轮3的叶片31为9片，后导叶41为11片，前导叶11为13片时，α=20°，β=40°，流量4.7m3/s，静压（折合到1250Hz）为2422Pa，视在功率（折合）为17.46kVA，静压效率为79.5%。
由上述结果可知，本实用新型中的导流罩1、前导叶11、渐缩式开口风筒相结合的设计特别适用于安装在子午加速风机叶轮前部，效果显著。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机（5）、固定在所述电机（5）上端的子午加速叶轮（3）和固定在所述电机（5）下端的接线盒（6），其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的轮毂比为0.60-0.70，所述子午加速叶轮（3）的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°；所述子午加速叶轮（3）的进口设有导流罩（1）；所述风筒组件包括上风筒（2）和扩散筒（4b），所述上风筒（2）由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒（4）为渐扩式开口风筒，所述扩散筒（4）内设有扩散筒内筒（42），所述扩散筒内筒（42）通过后导叶（41）与所述扩散筒（4）相连；所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮（3）的叶片（31）的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm；所述扩散筒内筒（42）套置固定在所述电机（5）的外侧，所述上风筒（2）与所述扩散筒（4）固定连接。
2.根据权利要求1所述的通风机，其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的轮毂比为0.66。
3.根据权利要求1所述的通风机，其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的进风口与出风口截面比F1/F2=1.31，轮毂角度为14°。
4.一种通风机，包括风筒组件、设置在风筒组件内的电机（5）、固定在所述电机（5）上端的子午加速叶轮（3）和固定在所述电机（5）下端的接线盒（6），其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的轮毂比为0.60-0.70，所述子午加速叶轮（3）的进风口与出风口截面比F1/F2=1.2-1.4，轮毂角度为12°-18°；所述子午加速叶轮（3）的进口设有导流罩（1）；所述风筒组件包括上风筒（2）和扩散筒（4），所述上风筒（2）由渐缩式开口风筒和直筒构成，所述扩散筒（4）为渐扩式开口风筒，所述扩散筒（4）内设有扩散筒内筒（42），所述扩散筒内筒（42）通过后导叶（41）与所述扩散筒（4）相连；所述导流罩（1）和所述渐缩式开口风筒之间固定有前导叶（11），所述渐缩式开口风筒的轴向高度为H，所述渐缩式开口风筒是半径为R1的弧形喇叭口，所述前导叶（11）是半径为R2的弧形叶片，所述前导叶（11）的内弧两端连线与通风机轴心线的夹角为α，所述前导叶（11）的内弧两端与圆心连线的夹角为β，所述前导叶（11）的轴向宽度为L，H、L、R1、R2、α和β分别满足：
0.1R＜H＜R，
0.5H＜L＜0.9H，
2H＜R1＜4H，
R2=L/sinβ，
5°＜α＜40°，
β=2α，
其中，R为所述子午加速叶轮（3）的半径；所述直筒的内壁与所述子午加速叶轮（3）的叶片（31）的侧缘之间设有间隙s，s满足：1mm＜s＜3mm；所述扩散筒内筒（42）套置固定在所述电机（5）的外侧，所述上风筒（2）与所述扩散筒（4）固定连接。
5.根据权利要求4所述的通风机，其特征在于：所述前导叶（11）的数量为3-33片。
6.根据权利要求4所述的通风机，其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的轮毂比为0.66。
7.根据权利要求4所述的通风机，其特征在于：所述子午加速叶轮（3）的进风口与出风口截面比F1/F2=1.31，轮毂角度为14°。
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| CN105351076A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-02-24 | 游涛 | 轴流涡喷增压器 |
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| CN105351076A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-02-24 | 游涛 | 轴流涡喷增压器 |
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