专利名称：一种变速双级轴流局扇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双级轴流局扇结构的改进。
技术背景 在采煤工程中开掘井巷，其特点是只有一个进口，即独头巷道。独头巷道的通风也就是局部通风，其任务是排除工作面的炮烟、煤尘、瓦斯及烟尘等污浊空气，将新鲜空气引入工作面，保证工人安全工作。局部通风有总风压通风、扩散通风、引射器通风和局部通风。局部通风是目前生产实践中所常用。它又分为压入式、抽出式和混合式。轴流局部通风机由于尺寸小、叶片数目多，无法像主扇那样调叶片，因此，迄今尚未有过可调节的轴流局部通风机(进口导叶除外)。I、局部通风的特点，方案及其对比局部通风机(或称局扇)有以下三种类型即斜流式(或混流式，子午加速式)局扇，对旋局扇和单、双级轴流局扇。在《矿用通风机的现状和评价》中已作过详尽的分析。各类型评价如下
名称 |YBT，JBT |BKJ，2BKJ I对旋 I斜流
效率 ★_★★★ ★★★ ★★★
性能曲线 ★★★ ★★★ ★★★ ★_
送风距离 ★★ ★★★ ★★★ ★_
噪声 ★_★★ ★★ ★★
结构紧凑 ★★★ ★★★ ★★ ★★★
成本 ★★★ ★★★ ★★ ★★★表中YBT，JBT为五，六十年代由前苏联引进的产品，效率只有60 73% ;噪声高达103 IlOdB(A)有时达127dB(A)。沈阳煤矿安检局已于09年3月21日明文禁用。BKJ，2BKJ则是其改进型，叶片重新设计，加消声器，效率达80%以上。对旋结构简单、风机串联后可适用于超长距离通风。但受一级出口场的影响，效率是致命的弱点，实验证明低于普通双级2% ;而且双向旋转的转子相对速度较正常值高一倍，故噪声是其固有的缺点。其次在掘进初期风量负压要求不高时往往采用只开第一级或第二级，另一级被动方式运行。理论和实践证明，这种远行方式其性能参数和、运行效率都很低，仅55%左右。斜流风机压力低、风量大、特性平坦。加可调前导，则结构复杂增加成本；煤矿粉尘多，易积垢卡住调节机构，出口动压大，扩压器设计要求高，只适合短距离通风。其次，由于局扇相对于主扇而言，尺寸小、叶片数多。通常叶片都焊在轮盘上，很少有停机调，更不用说停机一次连调。改变性能的办法只是整级的串联，如单级串联成双级，或双级对旋串成三级，四级等。一般串联均采用快速拆装接头；在需要时，可增减级数以满足掘进进程的需要。值得注意的是无论对旋还是普通双级，在拆装之后的效率都会比原设计的低。如不拆则效率会低得更多。2,现将几种风机的比转数ns=nq0. 5/ (p)0. 75列于下表全压(Pa) MS(EiVs) 转數(RPM) 功率(Kw)比转数
机 10751.6114505.59.8
6503.83145022.0
SJG-8S870 2.369605.59.21
4506.5396025.1
SWFI-1350817.69472015/3028.3
F2-13 90423.599601528.3
44019.889601544.55
X45.25795127301516.89
68015.837201521.81
AND ADA110020280065.56
80040140058.86
子午加速 6917.33960.0719.23
EZS-I94010.6615
K2S-215001337/45
对旋风机 2400/5500 14.17/21.67 15002*5521.36-8.8
MM100P2-SC34
对旋风机 135024.759802*4521.89 BD-6-N14 675
2KJ70-N8.5 450015230011016.21
650012.7230011.32由级的比转数看，用两台混流或子午加速串连或对旋风机均可达到更高的性能。但混流式流路起伏，转子与机壳间隙难以保证。子午加速则通常需要增加进口导叶，而对旋风机存在效率低和噪音高的缺点，特别是两个转子匹配不好时，二级转子易烧毁。双级轴流局扇2BKJ实际是单级轴流局扇BKJ的串联型。风量不变而风压增大一倍。当然也可搞3级，4级甚致更多级的串连。试验证明单开一级时拆或不拆另一级，效率分别为0.772和
0.578。要比双级低0.03和0.222。在对旋风机上也有类似情况。众所周知即便是电子元件串联后电压增加电阻还要增加何况是风机，一个单级串接在另一个单级后面要承受前面场和电机干扰的影响。这和真实的双级是完全不同的。
发明内容本实用新型就是针对上述问题，提供了一种使用方便、效率高，适用范围宽的一种变速双级轴流局扇。为达到本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括机架，机架内设置有电机，其结构要点电机的输出轴由电机的两端伸出，所述输出轴的两端分别同一级叶轮和二级叶轮相连；机架上相应于一级叶轮设置有集风器，相应于二级叶轮设置后导叶，后导叶后部为扩压器；所述的电机为开关磁阻电机。本实用新型的有益效果1、使用方便，效率高采用开关磁阻电机，可使电机无级调速；从而，获得不同的风量、风压，以满足不同时期掘进深度的需要，而特点是如不计雷诺数影响效率始终不变，可实现最大的节能。并且无须使用调节或拆装一、二级叶轮的方法， 省时省力。2、适用范围宽本实用新型通过开关磁阻电机进行变速调控，送风距离可达到1000 1500米，属于长距离送风；并且，还可进行适当改装，串接为四级，则送风距离又可增大一倍，成为超长距离送风的有利工具。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。图I为本实用新型的结构示意图。图2为图I的A-A剖视图。附图中I为集风器、2为消音筒、3为机架、4为一级叶轮、5为中导叶、6为电机、7为输出轴、8为二级叶轮、9为后导叶10为扩压器。
具体实施方式
本实用新型包括机架3，机架3内设置有电机6，其结构要点电机6的输出轴7由电机6的两端伸出，所述输出轴7的两端分别同一级叶轮4和二级叶轮8相连；机架3上相应于一级叶轮4设置有集风器I，相应于二级叶轮8设置有后导叶9，后导叶9后部为扩压器10 ;所述的电机6为开关磁阻电机。机架3内相应于一级叶轮4和二级叶轮8之间设置有中导叶5，把转子后的气流扭转到轴向，并提高静压，同时也起到固定电机6的支撑作用；由于开关磁阻电机体积较大，因此，在一级叶轮4送风时，会在电机6出线座附近产生一定的涡流；可通过设置整流盒，可避免涡流的形成；更好的实现本实用新型的目的。所述的集风器I外设置有消音筒2，所述的扩压器10为消隐扩压器；可降低噪音，改善工作环境。所述的电机6同磁阻调速装置相连，通过该装置可实现对电机6的遥控，根据用户当前掘进情况，可随时满足进程的需要，无需改装。还可对电机6进行降转使用，全程效率可基本保持不变。也可提高10%转数使用，以适应气温变化(_20°C 30°C)，使本实用新型适应性更强。所述的开关磁阻电机型号为KCBF-110 ;所述的磁阻调速装置的型号为ZJT-160/660KC-J1。实验报告本实用新型采用了航空叶片机技术准三维“非径向站流线曲率管流法”计算流场，用叶栅法设计叶片，原始叶型为前苏联中央流体动力院(y A r M)的风机叶型。采用了自行开发并有自主知识产权的软件包。计算速度和流量误差均小于0. 1%，包括造型在内10秒左右即可完成。对关键零部件均做了常规强度验算，在实验中除满足性能外还超转10%。噪声水平 (加消音筒2)和振动符合标准。采用了山西防爆电机有限公司出品的KCBF-110开关磁阻电机，ZJT-160/660KC-JI隔爆兼本质安全型磁阻调速装置。是机电一体化的无级调速系统，有以下特点1、启动转矩为额定转矩的150%，而启动电流仅为额定电流的30%，适用于频繁启动和正反转的机械。2、能实现正反转电动制动四象限工作。3、转数精度高，动态响应快。4、系统结构简单可靠，在整个调速范围内保持高效率运行。电机的防护等级IP54 ;工作方式SI ；电压660V ;额定功率110KW ;效率94. 8%。隔爆兼本质安全型磁阻调速装置的最大短路电流85mA (有效值)；最高开路电压20V (有效值)额定功率132KW，效率98. 2%。
权利要求1.一种变速双级轴流局扇，包括机架(3)，机架(3)内设置有电机(6)，其特征在于电机(6)的输出轴(7)由电机(6)的两端伸出，所述输出轴(7)的两端分别同一级叶轮(4)和ニ级叶轮(8 )相连；机架(3 )上相应于ー级叶轮(4 )设置有集风器(I)，相应于ニ级叶轮(8 )设置有后导叶(9)，后导叶(9)后部为扩压器(10);所述的电机(6)为开关磁阻电机。
2.根据权利要求I所述的ー种变速双级轴流局扇，其特征在于机架(3)内相应于ー级叶轮(4)和ニ级叶轮(8)之间设置有中导叶(5)。
3.根据权利要求I所述的ー种变速双级轴流局扇，其特征在于所述的集风器(I)外设置有消音筒(2)，所述的扩压器(10)为消音扩压器。
4.根据权利要求I所述的ー种变速双级轴流局扇，其特征在于所述的电机(6)同磁阻调速装置相连。
专利摘要一种变速双级轴流局扇涉及一种双级轴流局扇结构的改进。本实用新型提供了一种使用方便、效率高，适用范围宽的变速双级轴流局扇。本实用新型包括机架，机架内设置有电机，其结构要点电机的输出轴由电机的两端伸出，所述输出轴的两端分别同一级叶轮和二级叶轮相连；机架上相应于一级叶轮设置有集风器，相应于二级叶轮设置后导叶，后导叶后部为扩压器；所述的电机为开关磁阻电机。
文档编号F04D29/00GK202417969SQ20112053401
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者张宇, 曹兴, 束从军, 杨刚, 白宏峰, 秦卫斌, 罗自明, 赵彤, 郝文清, 高拯亚, 高欣, 魏红亮 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司, 航空工业沈阳发动机研究所风机厂