CN217107090U - 通风竖井负压形成辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道通风系统技术领域，具体涉及一种通风竖井负压形成辅助装置，包括位于通风竖井上方的翼板和位于通风竖井内的转筒，翼板的上表面呈向上拱起的弧形面设置，翼板的下表面呈水平面，翼板的下表面设有螺纹杆，螺纹杆竖向滑动连接于通风竖井内；转筒转动连接于通风竖井的内周壁上，转筒的外周壁同轴固定连接有单向轴承，单向轴承上设有抽吸扇叶，转筒的内周壁上设有螺纹，转筒与螺纹杆螺纹配合。本实用新型中，利用翼板在自然风作用下带动螺纹杆向上移动，进而使得转筒带动抽吸扇叶转动，在通风竖井内形成向上气流，加强通风竖井内的负压，从而增强隧道通风换气效果。

Description

通风竖井负压形成辅助装置

技术领域

本实用新型属于隧道通风系统技术领域，具体涉及一种通风竖井负压形成辅助装置。

背景技术

目前，负压抽风技术是隧道通风领域中的节能手段之一，上述负压抽风技术主要是利用自然风从通风竖井(通风竖井与隧道连通)上方经过时在通风竖井出口端产生的动压，对通风竖井形成负压抽吸作用，使得通风竖井内部的气压降低，这种负压一直传输至通风竖井与隧道的连通处，从而将隧道中的污染空气吸入通风竖井后从通风竖井的出口端排出，隧道的进出口段流入等量的新鲜空气，周而复始，实现对隧道的通风换气。

然而，实际应用中，自然风经过通风竖井时产生的动压，对通风竖井形成的负压抽吸作用有限，因此，实际上通风竖井内形成的负压是较弱的，这导致其对隧道内的污染空气的抽吸作用较弱，隧道通风换气的效果不佳。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种通风竖井负压形成辅助装置，以解决通风竖井内形成的负压较弱而导致隧道通风换气效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：通风竖井负压形成辅助装置，包括位于通风竖井上方的翼板和位于通风竖井内的转筒，所述翼板的上表面呈向上拱起的弧形面设置，翼板的下表面呈水平面，翼板的下表面固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上；所述转筒转动连接于通风竖井的内周壁上，转筒的外周壁同轴固定连接有单向轴承，单向轴承的外圈的外周壁上设有抽吸扇叶，转筒的内周壁上设有螺纹，转筒与螺纹杆螺纹配合。

本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，自然风吹向翼板，根据伯努利原理可知，翼板上方的气流速度大于翼板下方的气流速度，因此翼板上方受到的压力小于翼板下方受到的压力，翼板受到向上的气压作用，翼板向上移动并带动螺纹杆向上移动，利用螺纹杆与转筒之间的螺纹配合，驱动转筒转动，进而带动抽吸扇叶转动，在通风竖井内形成负压，从而加强通风竖井内的负压，进而增强隧道通风换气效果。而且，当自然风短暂消失时(自然风是阵风)，螺纹杆下落，此过程中单向轴承使得转筒空转，避免抽吸扇叶在螺纹杆下落过程中转动而在通风竖井内形成向下的气流。

可选地，所述转筒的外周壁同轴固定连接有第一轴承，第一轴承的外圈的外周壁上固定连接有第一连杆，第一连杆远离第一轴承的一端连接于通风竖井的内周壁上。

本方案中，通过第一轴承和第一连杆实现转筒转动连接在通风竖井的内周壁上。

可选地，所述第一连杆远离第一轴承的一端竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上，所述通风竖井的内周壁上固定连接有用于与所述抽吸扇叶接触的止转板。

本方案中，由于第一连杆竖向滑动连接在通风竖井内周壁上，因此当翼板带动螺纹杆向上移动时，转筒和第一连杆随螺纹杆向上移动，使得抽吸扇叶脱离止转板，从而释放抽吸扇叶，抽吸扇叶转动形成负压。而当螺纹杆下落时转筒和第一连杆随之下落，抽吸扇叶将重新与止转板接触，从而确保抽吸扇叶不会在螺纹杆下落过程中转动形成向下的气流。

可选地，所述止转板为橡胶板。

本方案中，止转板为橡胶板时，利用橡胶板的弹性，避免止转板与抽吸扇叶刚性相抵，如此，即使抽吸扇叶与止转板相接触，抽吸扇叶仍能随单向轴承转动，而在转筒空转时不转动。

可选地，所述螺纹杆的底端固定连接有转盘，转盘的下方设有圆盘，转盘转动连接于圆盘上，圆盘固定连接有第二连杆，第二连杆远离圆盘的一端竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上；所述转盘上设有用于将转盘锁定在圆盘上的锁紧件。

本方案中，利用锁紧件将转盘锁定在圆盘上，从而避免螺纹杆转动，进而确保螺纹杆仅在竖向上移动。

可选地，所述锁紧件包括螺栓和固定连接于转盘上的锁紧板，所述锁紧板上设有锁紧孔，所述圆盘的周向上设有若干能与锁紧孔对应的贯穿孔。

本方案中，拆卸螺栓即可使得转盘与圆盘之间发生转动，从而转动螺纹杆和翼板，进而实现翼板方位的调整，使得翼板朝向自然风的来向，从而使得翼板工作。

可选地，所述转盘的下方设有把手。

本方案中，转盘下方的把手方便工作人员转动转盘。

可选地，所述辅助装置还包括引风管，所述引风管安装于通风竖井的顶端，引风管包括收缩段、喉口段和扩张段，所述喉口段设有供螺纹杆贯穿的通孔，且喉口段与通风竖井连通。

本方案中，引风管包括了收缩段、喉口段和扩张段，因此，自然风吹入引风管内后，气流的流通面积逐渐减小，气流速度增大，根据伯努利原理可知，喉口段处气压较小，对通风竖井形成抽吸作用，进一步加强负压，增强了通风换气效果。

可选地，所述引风管转动安装于通风竖井的顶端，所述通孔的孔壁上固定连接有卡条，所述螺纹杆上设有与卡条相配合的竖向卡槽。

本方案中，通过转动螺纹杆，即可带动引风管转动，从而使得引风管的进风口朝向自然风的来向。

可选地，所述翼板倾斜设置，且翼板的迎风端向上倾斜。

本方案中，翼板倾斜设置，自然风吹向翼板时，能够对翼板施加向上的升力，使得翼板在自然风的作用下更易向上移动。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中通风竖井负压形成辅助装置的轴向剖视图(锁紧板处的螺栓安装时)；

图2为本实用新型实施例一中通风竖井负压形成辅助装置的轴向剖视图(锁紧板处的螺栓未安装时)；

图3为本实用新型实施例二中通风竖井负压形成辅助装置的轴向剖视图；

图4为图3中引风管处的放大示意图；

图5为本实用新型实施例三中通风竖井负压形成辅助装置的轴向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：通风竖井1、翼板2、转筒3、螺纹杆4、竖向卡槽401、转盘5、圆盘6、第二轴承7、第二连杆8、第二滑块9、第二滑槽10、螺栓11、锁紧板12、锁紧孔13、贯穿孔14、把手15、第一轴承16、第一连杆17、第一滑块18、第一滑槽19、单向轴承20、抽吸扇叶21、止转板22、引风管23、收缩段231、喉口段232、扩张段233、第三连杆24、第三滑块25、卡条26、外齿圈27、步进电机28、主动齿29、隧道30。

实施例一

本实施例基本如图1、图2所示：通风竖井负压形成辅助装置，包括位于通风竖井1上方的翼板2和位于通风竖井1内的转筒3，翼板2的上表面呈向上拱起的弧形面设置，翼板2的下表面呈水平面，翼板2倾斜设置，且翼板2的迎风端(迎风端显示为图1中翼板2的左端)向上倾斜。本实施例中，翼板2与水平面之间的夹角为30°。翼板2的下表面焊接有螺纹杆4，螺纹杆4竖向滑动连接于通风竖井1的内周壁上，具体地，螺纹杆4的底端焊接有转盘5，螺纹杆4的下方设有圆盘6，转盘5转动连接于圆盘6上，本实施例中，转盘5通过第二轴承7转动连接于圆盘6上，圆盘6的外周壁焊接有第二连杆8，第二连杆8远离螺纹杆4的一端焊接有第二滑块9，通风竖井1的内周壁上设有供第二滑块9竖向滑动的第二滑槽10。转盘5上设有用于将转盘5锁定在圆盘6上的锁紧件，锁紧件包括螺栓11和焊接于转盘5上的锁紧板12，锁紧板12上设有锁紧孔13(如图2所示)，圆盘6的周向上设有若干能与锁紧孔13对应的贯穿孔14(如图2所示)，本实施例中，贯穿孔14的数量为八个，八个贯穿孔14沿圆盘6的圆周均匀分布，螺栓11的螺杆穿过贯穿孔14和锁紧孔13，配合螺母，从而将转盘5锁定在圆盘6上。另外，转盘5的底面焊接有把手15。

转筒3转动连接于通风竖井1的内周壁上，具体地，转筒3的外周壁同轴固定连接有第一轴承16，第一轴承16的外圈的外周壁焊接有第一连杆17，第一连杆17远离第一轴承16的一端焊接有第一滑块18，通风竖井1的内周壁上设有供第一滑块18竖向滑动的第一滑槽19。转筒3的外周壁同轴固定连接有单向轴承20，单向轴承20的外圈的外周壁上焊接有抽吸扇叶21，本实施例中，单向轴承20在顺时针方向锁死；转筒3的内周壁上设有螺纹，转筒3与螺纹杆4螺纹配合，螺纹杆4为粗牙螺纹，不具有自锁性能。通风竖井1的内周壁上粘接有用于与抽吸扇叶21接触的止转板22，本实施例中，止转板22为橡胶板，利用橡胶的弹性，使得止转板22在受到较大外力时能够发生弯曲形变。

具体实施过程如下：自然风吹向翼板2，由于翼板2的结构特殊，根据伯努利原理可知，翼板2上方的气流速度大于翼板2下方的气流速度，因此翼板2上方受到的压力小于翼板2下方受到的压力，翼板2受到向上的气压作用，并且，翼板2还受到自然风对其施加的向上的升力，翼板2向上移动并带动螺纹杆4向上移动，由于锁紧件将转盘5锁定在圆盘6上，而第二滑块9竖向滑动连接在第二滑槽10内，因此螺纹杆4仅能在竖向上移动，又由于螺纹杆4与转筒3内周壁螺纹配合，因此，螺纹杆4向上移动的过程中，带动转筒3顺时针转动，而单向轴承20在顺时针方向上锁死，因此抽吸扇叶21和单向轴承20随转筒3发生顺时针转动，引导通风竖井1内的空气向上流动，从而在通风竖井1内形成负压，加强通风竖井1内的负压，进而增强隧道30的通风换气效果。

在螺纹杆4向上移动的过程中，第一滑块18沿第一滑槽19向上滑动，第一连杆17和转筒3向上移动，从而使得抽吸扇叶21向上移动脱离止转板22，进而使得止转板22无法对抽吸扇叶21的转动造成阻碍。

而等自然风短暂消失时(自然风是阵风，一阵一阵吹向翼板2)，螺纹杆4在重力作用下向下回落，第一滑块18沿第一滑槽19向下滑动，第一连杆17和转筒3向下落回原位，同时，抽吸扇叶21向下落回并重新与止转板22相接触，因此，在螺纹杆4向下回落的过程中，转筒3逆时针转动，单向轴承20的内圈逆时针转动，单向轴承20的外圈、单向轴承20外圈上的抽吸扇叶21不会转动，从而避免螺纹杆4向下回落过程中，抽吸扇叶21随转筒3逆时针转动的现象发生，进而避免在通风竖井1内形成向下流动的气流，影响通风竖井1内原本存在的向上流动的气流，即避免削弱通风竖井1内原本存在的负压。

此外，当自然风的风向改变后，翼板2的左端(迎风端)不再朝向自然风的来向，翼板2受到的升力作用减弱，此时，工作人员将螺栓11取下，通过把手15转动转盘5(或者是将长杆穿过把手15，利用杠杆原理转动转盘5)，从而带动螺纹杆4转动，进而调整翼板2的朝向，使得翼板2的左端(迎风端)朝向自然风的来向，从而使得翼板2在自然风的作用下向上升起。调整好翼板2的朝向后，工作人员重新将螺栓11安装在锁紧孔13和贯穿孔14处，从而将转盘5锁定在圆盘6上，固定翼板2的朝向。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于：如图3和图4所示，本实施例中的通风竖井负压形成辅助装置，还包括引风管23，引风管23转动安装于通风竖井1的顶端，具体地，引风管23的外壁上焊接有两根第三连杆24，第三连杆24的底端焊接有第三滑块25，通风竖井1的底端设有供第三滑块25滑动的环形滑槽。引风管23两端在通风竖井1径向截面上的投影落在通风竖井1外，引风管23包括收缩段231、喉口段232和扩张段233，喉口段232与通风竖井1连通，喉口段232设有供螺纹杆4贯穿的通孔，通孔的孔壁上焊接有卡条26，螺纹杆4上设有与卡条26相配合的竖向卡槽401。

本实施例中，自然风吹入引风管23内，先流经收缩段231，再流入喉口段232和扩张段233，流经收缩段231时，气流的流通面积变小，气流的流速增大，根据伯努利原理可知，喉口段232的气压较小，且由于喉口段232与通风竖井1连通，因此对通风竖井1形成了抽吸作用，进一步加强了通风竖井1内的负压，从而增强了隧道30的通风换气效果。

另外，在调整翼板2的朝向时，由于喉口段232上的通孔具有卡条26，且卡条26与螺纹杆4上的竖向卡槽401相配合，因此，螺纹杆4转动时，能够带动引风管23转动，从而调整引风管23的朝向，进而使得引风管23的进风口朝向自然风的来向。

实施例三

本实施例与实施例二的不同之处在于：如图5所示，本实施例中，第三连杆24上焊接有外齿圈27，外齿圈27包围两根第三连杆24，通风竖井1的外侧壁上通过膨胀螺钉固定安装有步进电机28，步进电机28的输出端同轴固定连接有主动齿29，主动齿29与外齿圈27相啮合。步进电机28的电源是太阳能电池板或者是隧道供电系统(例如隧道照明供电系统)，若步进电机28的电源选择隧道供电系统，则需要利用整流器将隧道供电系统的交流电转换为直流电后，再供步进电机28使用。另外，本实施例中步进电机28由PLC控制器控制。

本实施例具体实施时，工作人员预先将圆盘6上的螺栓11取下，使得转盘5可相对圆盘6转动，当需要调整翼板2和引风管23的朝向时，PLC控制器控制步进电机28工作，步进电机28驱动主动齿29转动，由于主动齿29与外齿圈27相啮合，因此，外齿圈27发生转动，外齿圈27带动第三连杆24上的第三滑块25沿环形滑槽滑动，进而使得引风管23和翼板2发生转动，实现对引风管23和翼板2的朝向调整，使得引风管23的进风口朝向自然风的来向，以及使得翼板2的迎风端朝向自然风的来向，避免工作人员手动调整引风管23和翼板2的朝向，自动化程度较高，从而提高工作效率。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：包括位于通风竖井上方的翼板和位于通风竖井内的转筒，所述翼板的上表面呈向上拱起的弧形面设置，翼板的下表面呈水平面，翼板的下表面固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上；所述转筒转动连接于通风竖井的内周壁上，转筒的外周壁同轴固定连接有单向轴承，单向轴承的外圈的外周壁上设有抽吸扇叶，转筒的内周壁上设有螺纹，转筒与螺纹杆螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述转筒的外周壁同轴固定连接有第一轴承，第一轴承的外圈的外周壁上固定连接有第一连杆，第一连杆远离第一轴承的一端连接于通风竖井的内周壁上。

3.根据权利要求2所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述第一连杆远离第一轴承的一端竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上，所述通风竖井的内周壁上固定连接有用于与所述抽吸扇叶接触的止转板。

4.根据权利要求3所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述止转板为橡胶板。

5.根据权利要求1所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述螺纹杆的底端固定连接有转盘，转盘的下方设有圆盘，转盘转动连接于圆盘上，圆盘固定连接有第二连杆，第二连杆远离圆盘的一端竖向滑动连接于通风竖井的内周壁上；所述转盘上设有用于将转盘锁定在圆盘上的锁紧件。

6.根据权利要求5所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述锁紧件包括螺栓和固定连接于转盘上的锁紧板，所述锁紧板上设有锁紧孔，所述圆盘的周向上设有若干能与锁紧孔对应的贯穿孔。

7.根据权利要求5所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述转盘的下方设有把手。

8.根据权利要求1所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述辅助装置还包括引风管，所述引风管安装于通风竖井的顶端，引风管包括收缩段、喉口段和扩张段，所述喉口段设有供螺纹杆贯穿的通孔，且喉口段与通风竖井连通。

9.根据权利要求8所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述引风管转动安装于通风竖井的顶端，所述通孔的孔壁上固定连接有卡条，所述螺纹杆上设有与卡条相配合的竖向卡槽。

10.根据权利要求1所述的通风竖井负压形成辅助装置，其特征在于：所述翼板倾斜设置，且翼板的迎风端向上倾斜。

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