专利名称：一种节能多速风机的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的一种节能多速风机是采用多速异步机、多速机微型开关，并利用齿轮、拨叉换档，同时结合多级宝塔皮带换位机构的新型节能多速系列风机。
目前国内外使用风机的领域非常宽广，无论工业、农业、民用、军用都广泛使用。根据风机的不同用途和功率范围，可分为二种第一种是单轴、单速异步机驱动的近似恒速、调档板变风量风机，其额定转速决定于驱动异步机类型的共有四种，即2900转／分、1450转／分、960转／分和720转／分；第二种是双轴可选择其单速值的皮带驱动风机，单速异步机径主、从皮带轮降速调低到诸如1250转／分、1120转／分、1000转／分、900转／分、800转／分、700转／分、630转／分、560转／分、500转／分等九个转速档，并可通过调正皮带轮直径，任选其中所需的转速档。由于风机消耗功率N与转速n之间满足关系N＝f(n／n3)3括号中n3为异步机转速。当风机偏离额定工况控制转速下降，负载消耗的功率成三次方的比例下降，因此采用调速的方法调节风机负荷要比风机恒速运行调风门档板位置的方法大大节省能耗。为此已有多种方法可使风机实现无级变速。例如(1)引用大功率三级管或可控硅变频器，使异步电动机调速驱动风机；(2)电磁调速异步机驱动风机。但上述方法存在价格昂贵、重量大、低速时效率不高等问题。另外单速风机调风门档板变风量效率太低，引用无级变速技术则机组重量大、价格昂贵。针对现有技术中所存在的问题，将单速异步机恒转速予以扩展，将风机转速细分，引入简单的机械变速系统，根据不同应用领域需要，研制不同等级多速风机，以克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
鉴于上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是设计一种结构合理、性能先进、重量轻、造价低、运行可靠、变速灵活多样、变速比大、适用面广的新型廉价、节能多速风机系列。本实用新型保留原单速风机简单、可靠重量轻、成本低廉的优点，克服其缺点，引入性能优越的多速异步机。并采用三联齿轮、多速机微型开关、齿轮换档拨叉、宝塔皮带换档等新技术，从而创造发明一种新型现代化的节能风机系列，因此本实用新型是一种适于实用的理想多速风机系列。
本实用新型提供一种节能多速风机(风附
图1)，其结构具有多速异步机、异步机主轴、三联齿轮轴、三联齿轮、拨叉、从动齿轮、从动齿轮轴、主动皮带轮、皮带、从动皮带轮、风扇传动轴、离心通风机、多速机微型开关和底座。电机为多级变速电机、开关为多速机微型开关，需遥控时采用多速机全能控制器；传动系统具有二根传动轴和一根风扇传动轴，主驱动轴即三联齿轮轴和异步机主轴相连接，在主驱动轴上装有可滑移的三联齿轮，装于齿轮箱体上的拨叉的拨动端与三联齿轮的中间齿轮相配合，在从动齿轮轴上装有一组可与三联齿轮相配合的传动齿轮，通过电机的不同速度等级与三联齿轮和其相对应传动齿轮的不同配合通过主动皮带轮、从动皮带轮和皮带的不同位置不同配合及通过主动皮带轮、从动皮带轮和皮带的不同位置不同复合方式，可使主轴产生多级系列的转速。本实用新型所述的变速电机可以是双速异步机，其变极数为2Pi＝2／4；4／6；4／8；或三速异步机、其变极数为2Pi＝2／4／8；4／6／8；4／8／16，双速异步机有6个引线端子、三速异步机有12～15个引线端子。为了使多速风机的自重最轻、尺寸最小、造价低廉，要求单速风机发展成多速风机，其驱动异步机之重量、尺寸不增加或稍增加，为此必须使用特殊设计之优性能单绕组多速异步机(另有引入广义多变量函数最佳综合设计方法的优性能多速异步机专利)；本风机之传动系统具有最小可变轴数，即3轴、2轴或1轴，而其输出端风扇传动轴可获得3速、9速、12速、18速，必要时可达36速，满足关系Si＝Se×Sg×Sk；式中Se为异步机变速级数Se＝2或3；Sg齿轮换档数Sg＝2或3；Sk为皮带轮级数Sk＝2、3、4；Si为机械变速系统总变速级数，则Si取值范围为3档至36档。本实用新型所述的多速机微型开关安装在通风机外壳上，多速机微型开关(已有93221320.0微型集成开关专利)由多速换档器MK和集成转子所组成，集成转子共有三组内部接线，每组均有18个或21个接点，多速机换档器MK有三个工作位S1、S2、S3和三个零位01、02、03；需遥控时应以多速异步机全能控制器取代。本实用新型所述的主动皮带轮和从动皮带轮都设计成宝塔皮带盘式，可以是单联皮带或双联皮带轮并且相应地配有传输皮带。本实用新型所述的多速异步机的输出轴，可以只驱动三联齿轮(见附图2)。或只驱动皮带轮(见附图3)或直接与风机轴同轴(见附图4)连接。
本实用新型所述的一种节能多速风机，保留了原单速变档板位置调风量风机的优点简单、轻重、低价；克服其缺点引入优性能多速异步机、三联齿轮、齿轮换档拨叉、多级宝塔轮、皮带换档、多速机微型开关等所组成的廉价、简单、可靠的机械变速器，从而大大加宽风机的变速档数及其调速比，然而仍可以保留原单速风机变档板位法用作风量微调，据此发明创造出一种新型、节能多速风机系列，其特点(1)节能。使用多级变速风机取代单速风机，除最高转速点以外，整个变速区、驱动异步机之运行效率大幅度提高，获得节能、降低电力损耗的结果。
(2)优性能控制简便、运行可靠。
(3)多品种、多规格、可满足不同应用领域需要。
(4)廉价。本多速风机不用昂贵的变流器，也没有笨重的液力机械或电磁调速电动机等。
由于本实用新型对于大多数工农业用户具有买得起、用得住的优点，故广泛使用后必将获得积极的社会效益和显著的经济效益。
本实用新型共有十张附图。其中附
图1是多速异步机齿轮带轮风机附图2是多速异步机齿轮风机附图3是多速异步机带轮风机附图4是多速异步机同轴风机附图5是十八速风机传动系统图附图6是节能多速风机电气原理图附图7是三速风机传动系统图附图8是九速风机传动系统图附图9是十二速风机转速图附
图10是十二速风机传动系统图附图中(1)多速异步机(2)异步机主轴(3)三联齿轮(4)从动齿轮(5)从动齿轮轴(6)三联齿轮轴(7)主动皮带轮(8)拨叉(9)皮带(10)从动皮带轮(11)风扇传动轴(12)底座(13)离心通风机(14)多速机微型开关。(15)风扇机架(16)三联齿轮(17)三角皮带(18)四级皮带轮
(19)风机壳体(20)风机叶片MK－－多速异步机微型集成开关换档器IRD－－熔断器LYJ－－两速异步机YDH－－多速异步电动机SYJ－－三速异步机本实用新型的具体实施如附图所示，在附
图1中离心通风机(13)、多速异步机(1)、三联齿轮箱和皮带轮等都按装在底座(12)上。多速机(1)的主轴(2)、驱动三联齿轮(3)、后者和从动齿轮(4)齿合，带动从动齿轮轴(5)上的主动皮带轮(7)，通过从动皮带轮(10)经风扇传动轴(11)驱动离心通风机(13)的风扇叶片。在多速异步机(1)停机时，通过拨叉(8)的控制可使三联齿(3)和从动齿轮(4)有三级变速档可以选择，其传动比分别为5040；5436；4545；而主动皮带轮(7)和从动皮带轮(10)也有三个位置可变换，有三个传动比可选择115100；11996；12392，如果多速异步机选用6个引线端子双速机2Pi＝4／8，其额定转速分别为1440和720转／分，通过装在风机外壳上的多速机微型开关(14)，可以控制多速异步机(1)起动、停止、变速。由于电动机是双速机、三联齿轮有三个传动比，主从皮带轮又有三个传动比都可变换，这就构成了由拖动电机到风机叶片的十八级多速风机，其传动系统图见附图5。在本实施例中，若采用三速异步机经三联齿轮高、中、低三级变速，通过电机变速、齿轮变速两者相乘可得九速风机；见附图8，这是一种快换档中价格多速风机；在本实施例中，若采用主、从动四级宝塔皮带轮代替三联齿轮，通过电机、皮带轮变速两者相乘可得十二速风机，见附图9和附
图10，这是一种优质、低价、可靠的多速风机；在本实施例中，若仅采用三速异步机与风机直接联轴、保留风门档板微调，见附图4，这是一种低价、轻重、快速遥控变速风机。
附图6是节能多速风机的电气原理图，主要由多速机微型开关控制异步机变速，微型开关由多速机换档器MK和集成转子所组成，集成转子共有三组内部接线系统，每组均有18个或21个接点(C1～C21)，集成转子一端同三相电机引线端相连接，另一端同三相电源线相连接。多速机换档器MK有三个工作位S1、S2、S3和三个零位01、02、03。通过对多速机换档器MK的手动控制，旋转至S1、S2、S3位置后可获得变速电机的三种不同转速。由变速电机的不同转速和齿轮、皮带轮机械变速系统的不同变速复合，可得不同性能、不同变速级、不同用途风机工作所需要的不同转速级。
权利要求1.一种节能多速风机，具有底座(12)、其上装有离心通风机(13)和电机，在通风机(13)外壳体上装有开关；其特征在于电机为多速异步机(1)、开关为多速机微型开关(14)；多速异步机(1)通过传动机构同风扇传动轴(11)相连接，传动机构由齿轮传动机构和皮带传动机构所组成；通过对齿轮传动机构不同传动比选择同皮带传动机构的复合传动及变换多速异步机(1)的转速级，则使风扇传动轴(11)产生多级系列的转速。
2.根据权利要求1所述的一种节能多速风机；其特征在于多速异步机(1)可以是双速异步机，其变极数为2Pi＝2／4；4／8；4／6，或三速异步机，其变极数为2Pi＝2／4／8；4／6／8；4／8／16，异步机引出线端子数为6～18个。
3.根据权利要求1所述的一种节能多速风机，其特征在于多速机微型开关(14)按装在通风机外壳上，开关(14)由多速机换档器MK和集成转子所组成；集成转子共有三组内部接线系统，每组均有18个或21个接点；多速机换档器MK有三个工作位S1、S2、S3和三个零位01、02、03，当多速风机需遥控时，可使用“多速异步机全能控制器”取代多速机微型开关。
4.根据权利要求1所述的一种节能多速风机，其特征在于传动系统具有最少可变轴数，即3轴的多级变速传动；当取消三联齿轮箱时可变为双轴皮带轮传动；当取消皮带时可变为双轴三联齿轮传动；当齿轮、皮带轮都取消时变为单轴同轴风机，风扇传动轴(11)满足Si＝Se×Sg×Sk关系式式中Se为异步机变速级数，Se＝2或3；Sg为齿轮换档数，Sg＝2或3；Sk为皮带轮级数，Sk＝2、3、4；S1为传动系统总变速级数，故S1的取值范围为3档至36档。
5.根据权利要求1所述的一种节能多速风机，其特征在于主动皮带轮(7)和从动皮带轮(10)可以是单联皮带轮或双联皮带轮，相应地配有传输皮带并可在停机时手动换档。
6.根据权利要求1所述的一种节能多速风机，其特征在于多速异步机(1)的主轴(2)，还可以直接和风扇传动轴(11)联接；主轴(2)通过皮带轮驱动风扇传动轴(11)，可得十二速风机；主轴(2)通过三联齿轮驱动风扇传动轴(11)，可得遥控九速风机。
专利摘要本实用新型所述的一种节能多速风机，其结构由离心通风机、多速异步机、多速机微型开关及传动系统所组成。传动系统包括机械传动机构和皮带传动机构；多速异步机同齿轮传动机构相连接，皮带传动机构的输出轴同离心通风机的转动轴相连接。本实用新型具有变速灵活、变速比大、性能先进、结构简单、使用可靠、造价低廉、适应面广、品种齐全等特点。是一种新型节能多速风机。
文档编号F04D17/00GK2191304SQ9421097
公开日1995年3月8日 申请日期1994年5月17日 优先权日1994年5月17日
发明者周曼金 申请人:周曼金