CN216240740U - 一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，包括机架，机架上设置有风轮机和轴流抽风机；风轮机包含风轮轴，风轮轴的上端周向均匀设置有多个风轮叶；风轮轴的下端安装有第一皮带轮；轴流抽风机包含筒壳，筒壳内设置有风扇轴，风扇轴的上端设置有风扇叶，风扇轴的下端设置有第二皮带轮；机架上还设置有防飞车组件，防飞车组件包含传动轴，传动轴上设置有第三皮带轮。本实用新型技术方案相对于现有技术的而言，一方面，风轮机获取自然风能并直接作为轴流抽风机的驱动力，能量未经转换，具有、节能、可靠、传动效率高等优点，另一方面，防飞车组件可有效防止风力过大导致风轮机转速过高飞车，使整个装置可稳定安全运行。

Description

一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置

技术领域

本实用新型涉及隧道通风换气装置领域，具体涉及一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置。

背景技术

山区公路隧道、高铁隧道需要经常保持隧道内空气流通，然而，山区条件恶劣，电力输送有很大困难，山区隧道通风如果能借助风能、太阳能，则能很好的解决山区电力输送的问题。然而现有技术中通常采用太阳能或风力发电机先将太阳能或风能转换为电能，再由电能驱动轴流抽风机的电机转动，能量经多次转换，转换效率低下，往往投入成本较大。

因而，如何解决山区隧道通风问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型的主要目的是提供一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，无需外接电力，利用自然风可驱动抽风机旋转，并且放飞车组件可防止转速过高导致设备损坏。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，包括机架，机架上设置有风轮机和轴流抽风机；风轮机包含风轮轴，风轮轴的上端周向均匀设置有多个风轮叶；风轮轴的下端安装有第一皮带轮；轴流抽风机包含筒壳，筒壳内设置有风扇轴，风扇轴的上端设置有风扇叶，风扇轴的下端设置有第二皮带轮；机架上还设置有防飞车组件，防飞车组件包含传动轴，传动轴上设置有第三皮带轮；第一皮带轮和第二皮带轮之间通过皮带连接，第一皮带轮和第三皮带轮之间通过皮带连接；轴流抽风机的出风口连接有排风管，排风管延接至风塔。

防飞车组件包括筒状机壳，筒状机壳的一端设置有与筒状机壳一体成型的连体端盖，另一端设置有可拆卸端盖，筒状机壳内壁设置有定子组件，定子组件内设置有可转动的转子组件；定子组件包含定子铁芯，定子铁芯上从外向内依次叠置有励磁绕组和发电绕组；转子组件包含传动轴，传动轴上设置有转子铁芯，传动轴的两端伸出连体端盖和可拆卸端盖；还包括励磁电源和励磁继电器，励磁绕组、励磁继电器的常开触点和励磁电源串联形成闭合回路；还包括蓄电池、发电继电器和整流器，发电绕组、发电继电器、整流器与蓄电池串联形成闭合回路；还包括控制器和编码器，编码器的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，编码器用于检测传动轴的转速；控制器的信号输出端与继电器的控制端电连接；传动轴伸出可拆卸端盖的一端连接第三皮带轮。

转子铁芯的截面呈“工”字型，转子铁芯上缠绕有转子绕组，转子绕组的两根引出线之间通过二极管连接。

本实用新型技术方案相对于现有技术的而言，一方面，风轮机获取自然风能并直接作为轴流抽风机的驱动力，能量未经转换，具有、节能、可靠、传动效率高等优点，另一方面，防飞车组件可有效防止分离过大导致风轮机转速过高飞车，使整个装置可稳定安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型具有防飞车功能的节能型隧道通风装置一种实施例立体示意图；

图2为防飞车组件组合状态立体示意图；

图3为防飞车组件组合状态分解示意图；

图4为防飞车组件筒状机壳及其内部定子绕组的立体示意图；

图5为防飞车组件电路原理示意图。

在以上图中：

1机架；2风轮机；201风轮轴；202风轮叶；203第一皮带轮；3轴流抽风机；301筒壳；302风扇轴；303风扇叶；4防飞车组件；401传动轴；402第三皮带轮；403筒状机壳；404可拆卸端盖；405定子铁芯；406励磁绕组；407发电绕组；408转子铁芯；409转子绕组；5励磁继电器；6蓄电池；7发电继电器；8整流器。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

山区公路隧道、高铁隧道需要经常保持隧道内空气流通，然而，山区条件恶劣，电力输送有很大困难，山区隧道通风如果能借助风能、太阳能，则能很好的解决山区电力输送的问题。然而现有技术中通常采用太阳能或风力发电机先将太阳能或风能转换为电能，再由电能驱动轴流抽风机的电机转动，能量经多次转换，转换效率低下，往往投入成本较大。

请参考图1，一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，包括机架1，所述机架1上设置有风轮机2和轴流抽风机3；所述风轮机2包含风轮轴201，所述风轮轴201的上端周向均匀设置有多个风轮叶202；所述风轮轴201的下端安装有第一皮带轮203；所述轴流抽风机3包含筒壳301，所述筒壳301内设置有风扇轴302，风扇轴302的上端设置有风扇叶303，风扇轴302的下端设置有第二皮带轮；所述机架1上还设置有防飞车组件4，所述防飞车组件4包含传动轴401，所述传动轴401上设置有第三皮带轮402；所述第一皮带轮203和第二皮带轮之间通过皮带连接，第一皮带轮203和第三皮带轮402之间通过皮带连接；所述轴流抽风机3的出风口连接有排风管，所述排风管接至风塔。实际中，风轮机可以选择垂直轴风轮机中的达里厄风轮机，因为它是垂直轴风轮机中风能利用系数最高的风轮机。

以上实施例中，在隧道内安装具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，该装置安装于隧道内，包括风轮机2、轴流抽风机3和防飞车组件4。风轮机2的风轮轴201竖直向上穿出山体，风轮叶202用于捕捉自然风，风力驱动风轮轴201旋转，风轮轴201带动轴流抽风机3的风扇轴302转动，可以实现无需外接电力带动轴流抽风机3旋转。为了防止风力过大导致风轮机2转速过高发生飞车，在机架1上安装防飞车组件4，当风轮机2的转速超过一定值时，防飞车组件4执行刹车动作，以使风轮机2的转速在安全的转速内。该实施例一方面无需通过外接电力为装置提供电力，另一方面，可以防止极端天气中的大风使风轮机2转速过高导致装置损毁。该装置节能、环保、无人值守，非常适合交通不便、电力输送无法到达的山区。

进一步的，所述防飞车组件4包括筒状机壳403，所述筒状机壳403的一端设置有与筒状机壳403一体成型的连体端盖，另一端设置有可拆卸端盖404，所述筒状机壳403内壁设置有定子组件，所述定子组件内设置有可转动的转子组件；所述定子组件包含定子铁芯405，所述定子铁芯405上从外向内依次叠置有励磁绕组406和发电绕组407；所述转子组件包含传动轴401，所述传动轴401上设置有转子铁芯408，所述传动轴401的两端伸出所述连体端盖和可拆卸端盖404；还包括励磁电源和励磁继电器5，所述励磁绕组6、励磁继电器5的常开触点和励磁电源串联形成闭合回路；还包括蓄电池6、发电继电器7和整流器8，所述发电绕组407、发电继电器7、整流器8与蓄电池6串联形成闭合回路；还包括控制器和编码器，所述编码器的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，所述编码器用于检测传动轴401的转速；所述控制器的信号输出端与所述继电器的控制端电连接；所述传动轴401伸出可拆卸端盖404的一端连接所述第三皮带轮402。所述控制器的信号输出端与所述继电器的控制端电连接。

防飞车组件4的工作原理：

第一步，外力驱动传动轴401旋转，同时，编码器获取传动轴401的转速信号发送给控制器；

第二步，控制器根据转速信号控制发电继电器7和励磁继电器5通断，具体为：

当传动轴401转速小于设定转速时，发电继电器7和励磁继电器5处于开路状态，传动轴401空转；

当传动轴401转速大于设定转速时，控制器控制发电继电器7处于闭路状态，由于转子铁芯408具有剩磁，发电绕组407发电，并将发出的交流电通过整流器8变成直流电给蓄电池6充电；

同时控制器控制励磁继电器5处于闭路状态，接通励磁绕组6，产生磁场。

以上过程中，当传动轴401转速低于设定转速时，防飞车组件4空转，没有能量转化过程；当传动轴401转速高于设定转速时，传动轴401的旋转机械能转化为电能，传动轴401受到与旋转方向相反的力，使传动轴401的转速降低；当转速低于设定转速时，控制器再次控制发电继电器7和励磁继电器5处于开路状态，防飞车组件4空转......如此，可确保传动轴401的转速处于设定转速下。

进一步的，所述转子铁芯408的截面呈“工”字型，所述转子铁芯408上缠绕有转子绕组409，转子绕组409的两根引出线之间通过二极管连接。以上实施例中，在转子铁芯408上设置转子绕组409，可以对转子铁芯408进行充磁。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)上设置有风轮机(2)和轴流抽风机(3)；所述风轮机(2)包含风轮轴(201)，所述风轮轴(201)的上端周向均匀设置有多个风轮叶(202)；所述风轮轴(201)的下端安装有第一皮带轮(203)；

所述轴流抽风机(3)包含筒壳(301)，所述筒壳(301)内设置有风扇轴(302)，风扇轴(302)的上端设置有风扇叶(303)，风扇轴(302)的下端设置有第二皮带轮；

所述机架(1)上还设置有防飞车组件(4)，所述防飞车组件(4)包含传动轴(401)，所述传动轴(401)上设置有第三皮带轮(402)；所述第一皮带轮(203)和第二皮带轮之间通过皮带连接，第一皮带轮(203)和第三皮带轮(402)之间通过皮带连接；所述轴流抽风机(3)的出风口连接有排风管，所述排风管延伸至隧道外。

2.根据权利要求1所述的具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，其特征在于，所述防飞车组件(4)包括筒状机壳(403)，所述筒状机壳(403)的一端设置有与筒状机壳(403)一体成型的连体端盖，另一端设置有可拆卸端盖(404)，所述筒状机壳(403)内壁设置有定子组件，所述定子组件内设置有可转动的转子组件；

所述定子组件包含定子铁芯(405)，所述定子铁芯(405)上从外向内依次叠置有励磁绕组(406)和发电绕组(407)；

所述转子组件包含传动轴(401)，所述传动轴(401)上设置有转子铁芯(408)，所述传动轴(401)的两端伸出所述连体端盖和可拆卸端盖(404)；

还包括励磁电源和励磁继电器(5)，所述励磁绕组(406)、励磁继电器(5)的常开触点和励磁电源串联形成闭合回路；

还包括蓄电池(6)、发电继电器(7)和整流器(8)，所述发电绕组(407)、发电继电器(7)、整流器(8)与蓄电池(6)串联形成闭合回路；

还包括控制器和编码器，所述编码器的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，所述编码器用于检测传动轴(401)的转速；

所述控制器的信号输出端与所述继电器的控制端电连接；

所述传动轴(401)伸出可拆卸端盖(404)的一端连接所述第三皮带轮(402)。

3.根据权利要求2所述的具有防飞车功能的节能型隧道通风装置，其特征在于，所述转子铁芯(408)的截面呈“工”字型，所述转子铁芯(408)上缠绕有转子绕组(409)，转子绕组(409)的两根引出线之间通过二极管连接。

Images