CN203394802U - 电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机 - Google Patents

Abstract

一种电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，主机筒体（3）包括外筒和内筒，传动箱（6）安装在主机筒体（3）内筒中的机座上，传动箱（6）的两个输出轴上固定安装前叶轮（2）、后叶轮（7），在两个叶轮之间环形通道内，设置有导流叶片（5）及导流叶片调节机构（4），在主机筒体（3）侧向外设置有电机支座（16），电机支座（16）上安装电机（15），电机（15）通过外部联轴器（14）、传动轴（11）、内部联轴器（10）与传动箱（6）联接。它可广泛用于矿山，冶金、化工、电厂等行业中，特别是用于具有爆炸、高温、腐蚀等工作场合的通风装置。

Description

电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机

技术领域

本实用新型涉及一种通风机，特别是一种轴流式通风机。

背景技术

目前，通风机是广泛应用于国民经济各行业的通用机械。分离心风机和轴流风机两大类。所谓轴流风机，就是指在轴向剖面上，气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的通风机，从外表看，轴流风机的壳体又是风道的一部分，风机的叶片沿圆周方向均匀布置在轮毂上，轮毂固定安装在沿轴线方向布置的电机轴伸上，电机沿筒体轴向布置。这种风机因具有流量大，体积小，压头低的特点，主要应用在各种需要大流量的通风系统中。为了提高压力，应用于输送距离较长或系统阻力较大的通风系统，常采用多级组合的形式。通用的做法是设计成对旋结构。即将两个叶轮直径相同，转数相同，旋转方向相反的轴流风机串联运行。为了适应输送含有一定的可燃可爆成份及腐蚀、高温等特殊介质的需要。除了配套具有防爆、耐高温、耐腐蚀的电机外，并且，要求把电机与气体流道完全隔离。于是，在结构上将筒体设计为内、外套装的形式。内、外筒体之间的环形空间为流道。电机安装在内筒中。并采取密闭措施。考虑到电机安装座的结构强度及电机通风散热的需要，在内外筒体间设置若干个棱形或椭圆形通风管。这种结构形式的轴流风机，存在以下一些不足之处。

1、轴向尺寸较大，安装布置不便。由于轴流风机电机是轴向安装的，在其长度方向的尺寸较大，又考虑到电机安装、维护及通风的需要，风机的筒体长度一般比电机还要长，这样，使得整个风机的长度尺寸较大。当多级串联安装时，并增加消声结构，其长度方向的尺寸就更大。

2、运行可靠性较差。叶轮固定支承在电机前端的轴伸上，形成悬臂支承。在运行过程中，既有径向的动载荷，又有轴向载荷，电机前端的轴承受力状况不好。轴承的润滑条件也差，虽然设计了进、出油管从筒体外面注油。但是，因多种原因，电机轴承的润滑问题一直没有很好解决，电机轴承烧坏和过早磨损并因此造成烧毁电机的现象常有发生。

3、电机及轴承的维护和检修工作难度较大。因为，电机很笨重，又有叶轮固定安装在轴上，无论是拆卸还是吊装，工作量和工作难度都相当大。尽管，风机筒体大都是对开式可拆结构，要揭开筒体上部分，卸下叶轮，把电机取出来或装上去，都不是件容易的事。需动用大吨位吊车且不说，解体后再安装上去，其安装精度是很难保证的。

4、制造成本高。这主要体现在以下几方面：

电机安装在流道内，必须选用具有隔爆，耐高温，耐腐蚀性能的产品，其价格比普通电机要高20-30%。

风机串联使用时，每台风机有多台电机，其控制系统采用一拖一的形式时，电控系统造价高。

轴流风机的制造成本主要在主机组上，串联使用时，多个独立的主机组，组合在一起，整机造价更高。

5、系统及设备运行的安全性较差。应用于矿井通风的轴流风机，安全运行问题最为关键。除了采用防爆电机外，还需将电机与流道进行封闭隔离。处理的介质是高温，腐蚀性的气体，电机防护等级的选配要求更高，也同样需要与流道内介质进行隔离。尽管如此，因电机接触介质引发的事故，仍屡见不鲜。

6、适应性有一定限制。由于叶轮是直联在电机上，受电机极数和功率分级的限制，通风机的转速及性能值的变化范围就受到了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工作更为可靠、使用寿命更长、生产成本大幅降低、且检查维修及叶片的调整更加方便的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，用以彻底解决现有轴流通风机制造成本高、运行可靠性、安全性较低、检修维护工作难度大，适应性差等技术问题，以及改善电机运行工作环境和受力状况。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括前叶轮2、主机筒体3、导流叶片调节机构4、导流叶片5、传动箱6、后叶轮7、内部联轴器(10)、传动轴11、外部联轴器14、电机15和电机支座16，主机筒体3包括外筒和内筒，内筒两端有端板，传动箱6安装在主机筒体3内筒中的机座上，传动箱6的两个输出轴上固定安装前叶轮2、后叶轮7，在两个叶轮之间环形通道内，设置有导流叶片5及导流叶片调节机构4，在主机筒体3侧向外设置有电机支座16，电机支座16上安装电机15，电机15通过外部联轴器14、传动轴11、内部联轴器10与传动箱6联接。

所述主机筒体3前设置有集流器1，后面设置有消声扩散筒8。

所述传动箱6采用箱式结构，包括上壳体601、温度传感器602、下壳体603、冷却水接口604、润滑油进出接口605、输出轴606、压盖607、油封608、轴承609、从动锥齿轮610、锁紧螺母611、主动锥齿轮612和输入轴613，在传动箱6内设置有储油空腔、冷却水接口604及润滑油进出接口605，传动箱壳体由上壳体601与下壳体603组成，壳体中部设置有输出轴606，轴承609与输出轴606配合，轴承609外侧设有油封608和压盖607，并在轴承609处设置温度传感器602，输出轴606与输入轴613在同一水平面上成90°设置，两个输出轴606的一端，分别联接前后叶轮，另一端通过锁紧螺母611联接从动锥齿轮610，两个从动锥齿轮610与主动锥齿轮612啮合，主动锥齿轮612通过锁紧螺母611固定在输入轴613上。

冷却水接口604与冷却水管9连接，通过冷却水管9接出主机筒体3之外，与供排水管道相连接；润滑油进出接口605通过管道接出主机筒体3之外，在主机筒体3外的管道口设置油位计12。

传动箱6的输入轴613与电机15的输出轴，两轴线在同一平面内，并且在同一直线上。传动箱6的输出轴603与主机筒体3的轴线在同一直线上，主机筒体3内腔下部设置支撑板。

两个从动锥齿轮610的齿数相同，主动锥齿轮612与从动锥齿轮610的齿数比，可以大于1或小于1或等于1。

外部联轴器14上设置有凸圆盘或摩擦轮，凸圆盘或摩擦轮上布置有制动器13。

在主机筒体3的内筒与外筒之间设置若干导流叶片5，所有导流叶片5与导流叶片调节机构4联接。

本实用新型的有益效果是：上述结构方式的轴流通风机，通过把电机安装在主机筒体之外的侧向位置的电机支座上，设计一个具有双输出功能的传动箱，把风机叶轮安装传动箱的输出轴上，传动箱与电机之间用传动轴、联轴器连接，利用两输出轴的旋向相反，转速相同的原理，实现对旋轴流风机的工作要求，并达到电机一拖二的设计目的。

附图说明

图1是本实用新型的正向结构剖视示意图。

图2是本实用新型的左视结构示意图。 

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图4是本实用新型的传动箱正向示意图。

图5是本实用新型的传动箱侧向示意图。

图6是本实用新型的传动箱俯视剖面结构示意图。

图中：1-集流器、2-前叶轮、3-主机筒体、4-导流叶片调节机构、5-导流叶片、6-传动箱、7-后叶轮、8-消声扩散筒、9-冷却水管、10-内部联轴器、11-传动轴、12-油位计、13-制动器、14-外部联轴器、15-电机、16-电机支座、601-上壳体、602-温度传感器、603-下壳体、604-冷却水接口、605-润滑油进出接口、606-输出轴、607-压盖、608-油封、609-轴承、610-从动锥齿轮、611-锁紧螺母、612-主动锥齿轮、613-输入轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1，本实用新型提供了一种电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：它包括前叶轮2、主机筒体3、导流叶片调节机构4、导流叶片5、传动箱6、后叶轮7、内部联轴器(10)、传动轴11、外部联轴器14、电机15和电机支座16，主机筒体3包括外筒和内筒，内、外筒体之间的环形空间为气体的流道，内筒两端有端板，防止或减少有害气流进入内筒对传动箱造成影响。传动箱6安装在主机筒体3内筒中的机座上，传动箱6的两个输出轴上固定安装前叶轮2、后叶轮7，在两个叶轮之间环形通道内，设置有导流叶片5及导流叶片调节机构4，导流叶片5可以根据需要设置若干个，每个导叶5都与导流叶片调节机构4联接，采用手动或电动控制调节机构旋转时，所有导流叶片5同步联动，实现叶片角度的调整，使一级叶片的气流出口方向与二级叶片的气流进口方向，均在某一理想位置。在主机筒体3侧向外设置有电机支座16，电机支座16可以根据需要，与主机筒体3做成整体结构或做成独立结构。电机支座16上安装电机15，电机15通过外部联轴器14、传动轴11、内部联轴器10与传动箱6联接。参阅图1至图6。

实施例2，所述主机筒体3前设置有集流器1，提高风机效率，后面设置有消声扩散筒8，降低噪音影响。参阅图1至图6，其余同实施例1。

实施例3，所述传动箱6采用箱式结构，包括上壳体601、温度传感器602、下壳体603、冷却水接口604、润滑油进出接口605、输出轴606、压盖607、油封608、轴承609、从动锥齿轮610、锁紧螺母611、主动锥齿轮612和输入轴613，在传动箱6内设置有储油空腔、冷却水接口604及润滑油进出接口605，储油腔与冷却水通道互不相通，传动箱壳体由上壳体601与下壳体603组成，下壳体603起支承及储油作用，壳体中部设置有两输出轴606，输出轴606与轴承609配合，轴承609外侧设有油封608和压盖607，输出轴606与输入轴613在同一水平面上成90°设置，输入轴与输出轴通过轴承支承在机座上，采用压盖保证轴承与轴的相对位置固定，采用油封防止润滑油渗漏。并在轴承609处设置温度传感器602，轴承的温度传感器602安装在上壳体之上，用电缆接至主机筒体之外的显示仪表上。两个输出轴606的一端，分别联接前后叶轮，另一端通过锁紧螺母611联接从动锥齿轮610，两个从动锥齿轮610与主动锥齿轮612啮合，主动锥齿轮612通过锁紧螺母611固定在输入轴613上。当主动齿轮转动时，两个从动齿轮以相同转速，相反方向转动，从而实现电机一拖二的功能，并且使叶轮符合对旋的旋转要求。参阅图1至6，其余同上述实施例。

实施例4，传动箱的下壳体上的冷却水接口604与冷却水管9连接，通过冷却水管9接出主机筒体3之外，与供排水管道相连接；润滑油进出接口605通过管道接出主机筒体3之外，可以从主机外部加注润滑油，也可以在主机外部泄放废弃的润滑油，润滑油采用机油等稀油，在主机筒体3外的管道口设置油位计12，便于观察传动箱的液压高度。参阅图1至6，其余同上述实施例。

实施例5，传动箱6的输入轴613与电机15的输出轴，两轴线在同一平面内，并且在同一直线上。传动箱6的输出轴603与主机筒体3的轴线在同一直线上，主机筒体3内腔下部设置支撑板，用于固定传动箱6。参阅图1至6，其余同上述实施例。

实施例6，两个从动锥齿轮610的齿数相同，主动锥齿轮612与从动锥齿轮610的齿数比，可以大于1或小于1或等于1，通过改变主动齿轮与从动齿轮的齿数比，可以使传动比大于1或小于1或等于1。参阅图1至6，其余同上述实施例。

实施例7，外部联轴器14上设置有凸圆盘或摩擦轮，凸圆盘或摩擦轮上布置有制动器13。参阅图1至,6，其余同上述实施例。

实施例8，在主机筒体3的内筒与外筒之间设置若干导流叶片5，所有导流叶片5与导流叶片调节机构4联接。导流叶片调节机构通过气动或电动装置，静态或动态的调节导流叶片的角度。参阅图1至图6，其余同上述实施例。

实施例9，根据上述技术方案设计的电机侧向外置式一拖二轴流通风机与传统结构的轴流通风机比较，有如下优势：

1、设计新颖。现有的轴流通风机，叶轮大都是固定在电机的轴端上，实现直联传动。也有一些轴流风机，在电机的前后轴上，分别固定一个叶轮，但是，其旋转方向是相同，不能实现对旋。也有的轴流风机，通过传动箱来实现电机一拖二，如K系列的轴流风机，但是，叶轮的旋转也不符合对旋的特点。本实用新型通过设计具有两个输出轴的传动箱，取代电机位置安装在主机筒体中。而把电机移出，安装在主机筒体的侧向机座上。电机与传动箱之间用联轴器和传动轴联接。改进后有以下几方面的结构特点：一是电机（15）与传动箱（6）的连接方式采用传动轴（11）；二是电机（15）的轴线方向与传动箱（6）的输出轴线垂直。同时，传动箱（6）的输出轴与输入轴在水平面上方向成90°布置。三是传动箱设计成可以输出大于或小于或等于输入转速的变速箱，不同于普通的减速箱。

2、制造成本大大降低。主要体现在以下几方面。

首先是采用普通电机代替防爆，耐高温，防腐蚀的特殊电机，其费用要降低30%左右，相抵增加传动箱的费用，仍要节省20%左右的电机采购或制作费用。

其次，采用一台功率较大的电机，代替二台功率较少的电机，制造费用或采购费用均有大幅的降低。

再次，电机外置后，不需两台主机组，利用一台带传动箱的主机组就可以实现对旋，达到提高风压的目的，结构上的简化，使材料消耗减少，制造工艺简单，要节省不少制作费用。

又次，一台电机的控制装置，尽管电机功率有所提高，但其费用远比二台电机的控制费用要少。

3、运行可靠性、安全性及使用寿命提高。轴流风机在运行过程中的故障，主要是电机方面的问题，如过载等原因引起轴承烧坏，如供油管道堵塞引起的润滑不良，如通风管道堵塞引起电机温升过高等等。采用传动箱和外置电机，并且在传动箱内增加水冷装置和稀油润滑等措施，轴承烧坏的可能性大在降低，即使有损坏，更换也要方便很多。电机不需供油管道进行润滑，也不需通风管道，基本上避免了电机的运行故障。电机安装在壳体之外，不与流道里的介质接触，在应用于煤矿排放含有瓦斯气体的场合，完全杜绝了爆炸的可能性。运行安全性得到很大提高。在应用于高温、腐蚀性气体的系统中，电机的使用寿命大大提高。制动器安装在外部联轴器上，并采用电液制动，比内置式的制动器的发热要少，制动速度快，可靠性更高。这一点，对于矿用主通风机，需要在灾难性工况发生时，及时进行反风，具有更重要的意义。

4、性能范围增大，适应性更广。主要体现在以下几方面：

把电机外置在筒体之外，不仅适应于可燃可爆工况场合的使用，如煤矿的通风。而且也适应于高温烟气的工况场合，如电厂钢厂等恶劣环境的通风。

电机外置后，内筒内只需外形尺寸较少的传动箱，内筒直径大小变化的随意性较大，从而使风机叶片和轮毂比设计的自由度更大，同机号风机的性能值范围更宽，适应性也得到提高。

根据流体理论，风机的流量与转速成正比，风压与转速的平方成正比的，与功率的三次方成正比。当叶轮直径和叶片结构确定后，由于传动箱的传动比可以任意多变，风机的转速不再受电机极数的限制。可以根据工况条件，改变传动箱的传动比，就可以满足要求。从某种意义上来说，改变传动箱的传动比，就等于更换了一台风机。

5、外型尺寸少，节省安装空间。采用本技术方案的电机外置式结构，主机组的长度仅为单台内置式主机组的长度的一半，从而，风机的整机长度大大减少。其安装基础的施工量也要减少。

6、检修，维护和调整更为方便。传统结构方式的轴流风机，电机的维护和检查必须拆开外筒体，把电机拿出来。采用本技术方案，电机安装在主机筒体之外，润滑，通风条件大大改善，故障率大大减少，即使有故障，维护也极为方便。传动箱安装在主机筒体内，但是采用了稀油润滑及循环水冷却，加之在设计中可以通过多种措施提高其承载性能，完全可以保证长期无故障运行，即使有故障，因其体积和重量比电机要少，维护也要容易得多。

7、具有较好的节能效果。这主要体现在两方面：

假设总功率相同，采用一个功率较大的电机，比采用两个功率较少的电机，电机本身的电磁损失要少，有效功率得到提高。

采用传动箱代替电机直联传动，在传动效率上要降低3%左右。但是，电机外置后，流道内更为通畅，主机组长度也降低，气体在流道内的粘滞损失减少，可以使风机的效率提高3%-5%，从而，使整机的效率有所提高。参阅图1至图6，其余同上述实施例。

Claims (9)

1.一种电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：它包括前叶轮（2）、主机筒体（3）、导流叶片调节机构（4）、导流叶片（5）、传动箱（6）、后叶轮（7）、内部联轴器(10)、传动轴（11）、外部联轴器（14）、电机（15）和电机支座（16），主机筒体（3）包括外筒和内筒，内筒两端有端板，传动箱（6）安装在主机筒体（3）内筒中的机座上，传动箱（6）的两个输出轴上固定安装前叶轮（2）、后叶轮（7），在两个叶轮之间环形通道内，设置有导流叶片（5）及导流叶片调节机构（4），在主机筒体（3）侧向外设置有电机支座（16），电机支座（16）上安装电机（15），电机（15）通过外部联轴器（14）、传动轴（11）、内部联轴器（10）与传动箱（6）联接。

2.根据权利要求1所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：所述主机筒体（3）前设置有集流器（1），后面设置有消声扩散筒（8）。

3.根据权利要求1所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：所述传动箱（6）采用箱式结构，包括上壳体（601）、温度传感器（602）、下壳体（603）、冷却水接口（604）、润滑油进出接口（605）、输出轴（606）、压盖（607）、油封（608）、轴承（609）、从动锥齿轮（610）、锁紧螺母（611）、主动锥齿轮（612）和输入轴（613），在传动箱（6）内设置有储油空腔、冷却水接口（604）及润滑油进出接口（605），传动箱壳体由上壳体（601）与下壳体（603）组成，壳体中部设置有输出轴（606），轴承（609）与输出轴（606）配合，轴承（609）外侧设有油封（608）和压盖（607），并在轴承（609）处设置温度传感器（602），输出轴（606）与输入轴（613）在同一水平面上成90°设置，两个输出轴（606）的一端，分别联接前后叶轮，另一端通过锁紧螺母（611）联接从动锥齿轮（610），两个从动锥齿轮（610）都与主动锥齿轮（612）啮合，主动锥齿轮（612）通过锁紧螺母（611）固定在输入轴（613）上。

4.根据权利要求3所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：冷却水接口（604）与冷却水管（9）连接，通过冷却水管（9）接出主机筒体（3）之外，与供排水管道相连接；润滑油进出接口（605）通过管道接出主机筒体（3）之外，在主机筒体（3）外的管道口设置油位计（12）。

5.根据权利要求3所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：传动箱（6）的输入轴（613）与电机（15）的输出轴，两轴线在同一平面内，并且在同一直线上，传动箱（6）的输出轴（603）与主机筒体（3）的轴线在同一直线上，主机筒体（3）内腔下部设置支撑板。

6.根据权利要求3所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：两个从动锥齿轮（610）的齿数相同，主动锥齿轮（612）与从动锥齿轮（610）的齿数比，可以大于1或小于1或等于1。

7.根据权利要求1所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：外部联轴器（14）上设置有凸圆盘或摩擦轮，凸圆盘或摩擦轮上布置有制动器（13）。

8.根据权利要求1所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：在主机筒体（3）的内筒与外筒之间设置若干导流叶片（5），所有导流叶片（5）与导流叶片调节机构（4）联接。

9.根据权利要求1所述的电机侧向外置式一拖二对旋轴流通风机，其特征是：通过减少或增加附加设施，但是，利用传动装置，同时拖动两个叶轮，使两个叶轮同一转速，不同方向的旋转，实现对旋轴流风机的工作原理的其它结构，如两组电机四个叶轮组成多级串联结构的对旋轴流风机，都是本专利的保护范围。

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