专利名称：一种射流风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的轴流风机，特别是涉及一种地铁、公铁路隧道用的新型射流风机，属于流体机械技术领域。
背景技术：
现有的轴流风机，基本结构由外筒、电机、风机叶轮和支架组成，外筒由钢板或其它材料做成圆筒状，风机叶轮的中心固定在电机的轴上，电机通过支架与外筒固定。另外为了增加外筒的刚性，通常把外筒的两个端部，即出风口与进风口做成法兰边，法兰边形式多为直角法兰边。
有些轴流风机如隧道用的射流风机，风机的主要作用是利用风机的推力诱导隧道中空气按一定方向流动。通常射流风机的诱导能力以轴向推力来表示，所以风机的轴向推力指标是考核风机性能的重要指标，而轴向推力大小由风机风量和叶轮直径决定。提高风机转速或增加叶轮直径是加大射流风机轴向推力的二种办法，提高风机转速势必须加大电机功率及叶轮的抗破坏能力，同时还会大大增加风机的噪声，在实际应用中并不常见，以增加叶轮直径增加风机风量，可提高风机推力，但如果增大叶轮直径会增大制作成本，更重要的是增大叶轮直径不利于紧凑的隧道空间。同时风机压力以动压形式存在也大大提高，为了实现较高的压力性能，风机叶轮势必使用高密度叶片，但这种高密度叶片在大流量高负载条件下很容易发生叶片表面附面层增厚，容易引起流道堵塞现象。
另外，为增加风机外筒的刚性和圆度，风机外筒的两个端部通常做成法兰边，但在运行时在出风口法兰后易存在一个环形涡流区，此涡流区为负压区，使风机承受一个与风机轴向推力方向相反的力，导致风机轴向推力下降，另外此涡流通常并不是一个恒定值，在实际使用过程中还会因为风机因受力作用的变化而产生风机的振动，影响了使用的安全性。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明旨在指供一种结构紧凑，性能优异的地铁、公 铁路隧道用的射流风机。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案 一种射流风机，包括风筒、 叶轮、电机和支架，所述风筒设有进风口和出风口，所述叶轮包括轮毂和风叶， 所述风叶以轮毂的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂的圆周面上，所述叶轮 同轴安装在电机上，所述电机通过支架固定在风筒内，所述电机的轴线与风筒 的轴线同轴，所述风叶包括前叶片和后叶片，所述前叶片以轮毂的中心为圆心 径向均匀分布在轮毂的靠近进风口的一半外周面上，所述后叶片以轮毂的中心 为圆心径向均匀分布固定在轮毂的远离进风口的另一半外周面上，所述前叶片 和后叶片的叶片数相同，所述后叶片的径向中心线在相邻二片前叶片的径向中 心线夹角的中线上。
所述风筒还设有出风口法兰，所述出风口法兰固定在出风口一侧的风筒的 外周面上，所述出风口法兰与出风口的轴向距离不小于20毫米。
所述风筒还包括进风口法兰，所述进风口法兰固定在进风口 一侧的风筒的 外周面上，所述进风口法兰与进风口的轴向距离不小于20毫米。
所述出风口法兰与出风口的轴向距离是40-100毫米。
所述进风口法兰与进风口的轴向距离是40-100毫米。
所述出风口法兰固定在风筒外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。
所述进风口法兰固定在风筒外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。
所述前叶片和后叶片的叶片数是4-10片。
所述前叶片和后叶片同定在轮毂上的方式是焊接固定或螺栓固定。采用了本发明的射流风机，由于把单层的高密度叶片分为前后双层叶片，每层叶片的负荷降到原来的一半而密度也降到原来的一半，很好地解决了因叶片强度负荷过大而引起风机损坏现象，另外由于前叶片和后叶片是交叉分布，解决了因叶片密度过大而引起的流道堵塞现象等问题。此外，由于釆用了新型的出风口法兰与进风口法兰，使出风口法兰与出风口的端部存在一定的距离，使原先在出风口法兰后形成环形涡流区的条件不存在了，所以也不会再形成环形涡流区，使风机的轴向推力不存在下降，也不会产生振动。
图l是本发明的轴向剖面图，
图2是本图1的右视图。
图中l-风筒，2-叶轮，3-电机，4-支架，5-前叶片，6-后叶片，7-出风口法兰，8-进风口法兰，9-出风口， 10-进风口， 11-轮毂，12-风叶。
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明公开了一种射流风机，包括风筒l、叶轮2、电机3和支架4，所述风筒1设有进风口 IO和出风口 9，所述叶轮2包括轮毂11和风叶12，所述风叶12以轮毂11的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂11的圆周面上，所述叶轮2同轴安装在电机3上，所述电机3通过支架4固定在风筒1内，所述电机3的轴线与风筒1的轴线同轴，所述风叶12包括前叶片5和后叶片6，所述前叶片5以轮毂11的中心为圆心径向均匀分布在轮毂11的靠近进风口 10的一半外周面上，所述后叶片6以轮毂11的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂11的远离进风口 10的另一半外周面上，所述前叶片5和后叶片6的叶片数相同，所述后叶片6的径向中心线在相邻二片前叶片5的径向中心线夹角的中线上。
所述风筒1还设有出风口法兰7，所述出风口法兰固定在出风口 9一侧的风筒1的外周面上，所述出风口法兰7与出风口 9的轴向距离不小于20毫米。
所述风筒1还包括进风口法兰8，所述进风口法兰8固定在进风口 10 —侧 的风筒1的外周面上，所述进风口法兰8与进风口 10的轴向距离不小于20毫米。
所述出风口法兰7与出风口 9的轴向距离是40-100毫米。 所述进风口法兰8与进风口 10的轴向距离是40-100毫米。 所述出风口法兰7固定在风筒1外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。 所述进风口法兰8固定在风筒1外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。 所述前叶片5和后叶片6的叶片数是4-10片。
所述前叶片5和后叶片6固定在轮毂11上的方式是焊接固定或螺栓固定。
本发明的基本结构与普通的轴流风机类似，这里不再做详细的描述，与现 有技术不同的主要是叶轮2、进风口法兰8和出风口法兰7。下面对这三个方面
再作进一点的描述
一.本发明的叶轮与现有技术的最大不同就是叶轮2采用了双层的风叶12， 风叶12包括前叶片5和后叶片6，前叶片5以轮毂11的中心为圆心径向均匀分 布固定在轮毂11的靠近出风口 9的一半外周面上，后叶片6以轮毂11的中心 为圆心径向均匀分布固定在轮毂11的远离出风口的另一半外周面上，前叶片5 和后叶片6固定在轮毂11上的方式是焊接固定或螺栓固定。本发明由于采用了 双层的风叶12，风叶12可分为前叶片5和后叶片6，由于考虑到风机运行时的 平衡问题，前叶片5和后叶片6在轮毂11上的固定必须以轮毂11的中心为圆 心径向均匀分布，因为轮毂11通常做成圆柱状，所以轮毂11的中心就是它的 轴线，另外，本发明采用双层风叶12的主要目的使每层叶片的负荷降到原来的 一半而密度也降到原来的一半，以解决了因叶片强度负荷过大而引起风机损坏 和因叶片密度过大而引起的流道堵塞现象等问题，所以前叶片5和后叶片6在
7轮毂ll上的径向分布须交叉分布，同样是为了风机运行吋的平衡，任一后叶片
6的径向中心线在相邻二片前叶片5的径向中心线夹角的中线上，这样的话，前 叶片5和后叶片6的叶片数就必须相同，在实际应用中，前叶片5和后叶片6 的叶片数通常采用4-10片，如果机号较小，对轴向推力要求较低的情况下，要 采用较小的叶片数，如叶轮直径为800毫米以下的射流风机，可采用4片前叶 片5和4片后叶片6，对于机号较大的射流风机，如直径超过2000毫米，可采 用10片前叶片5和10片后叶片6，对于直径1000-1500毫米的射流风机，可采 用6片前叶片5和6片后叶片6。前叶片5与后叶片6同一部位之间的轴向距离 可采用5-20毫米，如叶轮直径为800毫米以下的射流风机，前叶片5与后叶片 6同一部位之间的轴向距离可采用5毫米，直径超过2000毫米，前叶片5与后 叶片6同一部位之间的轴向距离可采用20毫米，直径1000-1500毫米的射流风 机，前叶片5与后叶片6同一部位之间的轴向距离可采用12毫米。轮毂11可 以是铝合金铸造或钢板压制而成，轮毂11的形状为圆柱状，风叶12固定在轮 毂11的圆柱面上，风叶12也可以是铝合金铸造或钢板压制而成，如果风叶12 和轮毂ll是铝合金铸造的话，固定方式可采用螺栓固定，具体方式是在轮毂ll 的圆面上沿圆周径向均匀分布设置两排螺孔，其中一排螺孔在轮毂11的前半部， 另一排在轮毂的后半部，每排螺孔的数量与所需安装的前叶片5或后叶片6的 数目相同，每个叶片按同一角度与方向用螺栓固定在轮毂11上，；如果风叶12 和轮毂11是钢板制成的话，固定方式可以是焊接，先在轮毂11的前半部分上 按前叶片5的数量沿圆周方向均匀等分，按设计的叶片安装角度把每个前叶片5 按同一角度与方向焊接固定在轮毂11上，再在轮毂11的后半部分上按后叶片6 的数量沿圆周方向均匀等分，按设计的叶片安装角度把每个后叶片6按同一角 度与方向焊接固定在轮毂ll上。当然，还可以用其它的固定方式，这里不再作 一一描述。
二.为了保证风筒l的整体刚性及圆度，风筒1还设有出风口法兰7，出风
8口法兰固定在出风口 9 一侧的风筒1的外周面上，出风口法兰7与出风口 9的 轴向距离不小于20毫米。射流风机在使用吋是通过轴向推力来推动空气向水平 方向流动，来达到交换空气的目的，所以风机的轴向推力指标是考核风机性能 的重要指标，但因为常规的射流风机使用确出风口法兰安装在出风口的端部， 风机在运行时在出风口法兰后会存在一个环形涡流区，此涡流区为负压区，使 风机承受一个与风机轴向推力方向相反的力，导致风机轴向推力下降，另外此 涡流通常并不是一个恒定值，在实际使用过程中还会因为风机因受力作用的变 化而产生风机的振动，影响了使用的安全性。采用了本发明的出风口法兰，由 于法兰与出风口的端部存在一定的距离，使原先在出风口法兰后形成环形涡流 区的条件不存在了，所以也不会再形成环形涡流区，使风机的轴向推力不存在 下降，也不会产生振动。本发明的出风口法兰7与出风口 9的轴向距离的具体 数值根据射流风机的直径大小和转速，在不小于20毫米，最宜在40-100毫米范 围内进行优化选择，如20毫米，40毫米，60毫米，80毫米，IOO毫米等。如 射流风机的直径较小，出风口法兰7与出风口 9的轴向距离可选择小一点，反 之，则需选择大一点。如直径小于800毫米的射流风机，出风口法兰7与出风 口 9的轴向距离可选择40毫米左右，直径大于2000毫米的射流风机，出风口 法兰7与出风口 9的轴向距离可选择100毫米左右，通常对于直径1000-1500 毫米的射流风机，出风口法兰7与出风口9的轴向距离可选择60毫米左右。出 风口法兰7通常采用钢板剪裁而成或用角钢圈制而成，出风口法兰7固定在风 筒1外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。在实际应用中，用焊接的方式 固定因为加工方便、成本较低，所以较常使用。当然也可以采用其它的固定方 式，这里不再作一一描述。
三.同样是为了保证风筒1的整体刚性及圆度，本发明也设置了进风口法 兰8，考虑到射流风机在实际使用过程中有时需有可逆转动，所以，在逆向使用 时，原先的进风口 IO就成了出风口，所以，本发明的风筒l还包括进风口法兰8，进风口法兰8固定在进风口 10 —侧的风筒1的外周面上，进风口法兰8与 进风口 10的轴向距离的具体选择及固定方式与出风口法兰9一样，本发明的进 风口法兰8与进风口 10的轴向距离的具体数值根据射流风机的直径大小以及转 速在不小于20毫米，最宜在40-100毫米范围内进行优化选择，如20毫米，40 毫米，60毫米，80毫米，IOO毫米等。如射流风机的直径较小，进风口法兰8 与进风口 10的轴向距离可选择小一点，反之，则需选择大一点。如直径小于800 毫米的射流风机，进风口法兰8与进风口 10的轴向距离可选择40毫米左右， 直径大于2000毫米的射流风机，进风口法兰8与进风口 10的轴向距离可选择 IOO毫米左右，通常对于直径1000-1500毫米的射流风机，进风口法兰8与进风 口 10的轴向距离可选择60毫米左右。进风口法兰通常采用钢板剪裁而成或用 角钢圈制而成，也可以用其它方式制造；出风口法兰7固定在风筒1外周面上 的方式是焊接或铆接或螺钉固定。在实际应用中，用焊接的方式固定因为加工 方便、成本较低，所以较常使用。当然也可以采用其它的固定方式，这里不再 作一一描述。
采用了本发明的射流风机，由于把单层的高密度叶片分为前后双层叶片， 叶片的密度也降到原来的一半，这样每层叶片的负荷降到原来的一半，很好地 解决了因叶片强度负荷过大而引起风机损坏现象，另外由于前叶片和后叶片是 交叉分布，解决了因叶片密度过大而引起的流道堵塞现象等问题。此外，由于 采用了新型的出风口法兰与进风口法兰，使出风口法兰与出风口的端部存在一 定的距离，使原先在出风口法兰后形成环形涡流区的条件不存在了，所以也不 会再形成环形涡流区，使风机的轴向推力不存在下降，也不会产生振动。
权利要求
1. 一种射流风机，包括风筒(1)、叶轮(2)、电机(3)和支架(4)，所述风筒(1)设有进风口(10)和出风口(9)，所述叶轮(2)包括轮毂(11)和风叶(12)，所述风叶(12)以轮毂(11)的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂(11)的圆周面上，所述叶轮(2)同轴安装在电机(3)上，所述电机(3)通过支架(4)固定在风筒(1)内，所述电机(3)的轴线与风筒(1)的轴线同轴，其特征在于所述风叶(12)包括前叶片(5)和后叶片(6)，所述前叶片(5)以轮毂(11)的中心为圆心径向均匀分布在轮毂(11)的靠近进风口(10)的一半外周面上，所述后叶片(6)以轮毂(11)的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂(11)的远离进风口(10)的另一半外周面上，所述前叶片(5)和后叶片(6)的叶片数相同，所述后叶片(6)的径向中心线在相邻二片前叶片(5)的径向中心线夹角的中线上。
2. 根据权利要求1所述的射流风机，其特征在于所述风筒(1)还设有出风口法兰(7)，所述出风口法兰(7)固定在出风口 (9) 一侧的风筒(1)的外周面上，所述出风口法兰(7)与出风口 (9)的轴向距离不小于20毫米。
3. 根据权利要求1所述的射流风机，其特征在于所述风筒(1)还包括进风口法兰(8)，所述进风口法兰(8)固定在进风口 (10) —侧的风筒(1)的外周面上，所述进风口法兰(8)与进风口 (10)的轴向距离不小于20毫米。
4. 根据权利要求1所述的射流风机，其特征在于所述出风口法兰(7)与出风口 (9)的轴向距离是40-100毫米。
5. 根据权利要求1所述的射流风机，其特征在于所述进风口法兰(8)与进风口 (10)的轴向距离是40-100毫米。
6. 根据权利要求2或4所述的射流风机，其特征在于所述出风口法兰(7)固定在风筒(1)外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。
7. 根据权利要求3或5所述的射流风机，其特征在于所述进风口法兰(8)固定在风筒(1)外周面上的方式是焊接或铆接或螺钉固定。
8. 根据权利要求1或2或3所述的射流风机，其特征在于所述前叶片(5)和后叶片(6)的叶片数是4-10片。
9. 根据权利要求1所述的射流风机，其特征在于所述前叶片(5)和后叶片(6)固定在轮毂(11)上的方式是焊接固定或螺栓固定。
全文摘要
本发明公开了一种射流风机，包括风筒、叶轮、电机和支架，风筒设有进风口和出风口，叶轮包括轮毂和风叶，风叶以轮毂的中心为圆心径向均匀分布固定在轮毂的圆周面上，叶轮同轴安装在电机上，电机通过支架固定在风筒内，电机的轴线与风筒的轴线同轴，风叶包括前叶片和后叶片，前叶片和后叶片的叶片数相同，后叶片的径向中心线在相邻二片前叶片的径向中心线夹角的中线上。出风口法兰与出风口的轴向距离和进风口法兰与进风口的轴向距离不小于20毫米。采用了本发明的射流风机，不但解决了因叶片密度过大而引起的流道堵塞现象等问题，同时不会形成环形涡流区，使风机的轴向推力不存在下降，也不会产生振动。
文档编号F04F5/00GK101532514SQ200910097480
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者姚大清, 董明伟 申请人:浙江双阳风机有限公司