一种轴流风机的制作方法

文档序号:12524662阅读:522来源:国知局

本实用新型涉及风机技术领域,尤其涉及一种轴流风机。



背景技术:

风机就是把旋转的机械能转换为气体的势能和动能,并将气体输送出去的一种机械设备。

风机按作用原理的不同,有叶轮式风机和容积式风机两种类型,叶轮式风机包括离心式风机、轴流式风机和混流式风机,容积式风机包括往复式风机和回转式风机。轴流风机由于其性能稳定、可靠性高和可维护性好,被广泛应用于各种工业流程中。所谓轴流就是顺着轴线的方向流动,所以,轴流风机指气体进入叶轮的方向与气体脱离叶轮的方向在同一水平线上的风机,适合相对于风量较大,静压不是太大的场合。

轴流风机的电机和叶轮都安装在一个圆筒里,外形就是一个筒形,用于局部通风,安装方便,通风换气效果明显、安全,可以接风筒把风送到指定的区域。轴流风机又可分为动叶可调式、动叶不可调式等,风机直径为从200mm到5m不等,叶轮设计、控制系统和布局选择形式也是多种多样,可用于冶金、化工、轻工、食品、医药及民用建筑等场所通风换气或加强散热之用。若将机壳去掉,亦可用做自由风扇,也可在较长的排气管道内间隔串联安装,以提高管道中的风压。

轴流风机的特性曲线较徒,适用于定量操作,但稳定工况区较窄,在一定转速下调解范围小。在工矿作业、仓库等环境中,通常都需要对小空间进行快速通风,即:使用通风量大的风机;而目前的轴流风机,其通风量和体积通常呈正比,通风量大的风机体积又相对较大,所以在狭小空间内所使用的风机不能满足大风量的要求。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种轴流风机,以解决现有技术中存在的轴流风机体积小造成的通风量小的技术问题。

本实用新型提供的轴流风机,包括机壳,所述机壳内设有电机和由所述电机驱动旋转的叶轮,所述机壳上设有进风口和出风口,所述叶轮包括位于所述进风口侧的第一叶轮和位于所述出风口侧的第二叶轮,所述第一叶轮和所述第二叶轮同向旋转,且所述第一叶轮的叶片和所述第二叶轮的叶片同向设置。

优选的,所述第一叶轮和所述第二叶轮共轴线设置,且位于所述电机的两相对侧,所述电机固定安装在所述机壳内的机座上。

优选的,所述进风口和所述出风口相对设置在所述机壳的两侧。

优选的,所述第一叶轮的叶片和所述第二叶轮的叶片均不少于3片。

优选的,所述第一叶轮的叶片与所述第二叶轮的叶片上涂覆有聚四氟乙烯涂层。

优选的,所述进风口外部端面罩设有安全罩,所述安全罩固定连接于所述机壳上。

优选的,所述进风口处设有集风器,所述集风器为筒形结构。

优选的,所述集风器的内表明形状为圆柱面、圆锥面、弧面、锥柱面或锥弧面。

优选的,所述集风器内设置有过滤网,所述过滤网固定在所述集风器的内表面或两端面。

优选的,所述机壳外表面固定连接有弧形把手。

采用本实用新型提供的轴流风机,其有益效果如下所述:

由于在轴流风机内部的进风口侧和出风口侧同时安装两个叶轮且两个叶轮的叶片同向设置,在电机转动时两叶轮同时同向旋转,在整个轴流风机体积不变的情况下,两个叶轮的转动与一个叶轮相比可产生更大的吸入压力。由于轴流风机的流量、出口压力和功率与吸入压力成正比,因此吸入压力的增大增加了轴流风机单位时间内的换风量。由此可知,在同样的压缩比的设计工况时,安装两个叶轮的轴流风机比普通风机的效率高30%左右。因此本实用新型提供的轴流风机在原有体积不变的基础上可提高换风量,或者在原有换风量不变的基础上缩小轴流风机的体积,使得大风量的轴流风机向小型化结构方向发展,为轴流风机提供了一种结构紧凑化,重量轻质化,占地面积小型化的发展方向。

该轴流风机占地面积小,运行维护方便,便于携带,适用于各种需要通风的场合,尤其适用于空间狭小,且需要通风量大的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例轴流风机的结构示意图。

其中:

1-机壳,2-进风口,3-电机,4-出风口,5-第一叶轮,

6-第二叶轮,7-机座,8-接线柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种轴流风机,如图1所示,该轴流风机包括机壳1,机壳1内设有电机3和由电机3驱动旋转的叶轮,机壳1上设有进风口2和出风口4,叶轮包括位于进风口2侧的第一叶轮5和位于出风口4侧的第二叶轮6,第一叶轮5和第二叶轮6同向旋转,且第一叶轮5的叶片和第二叶轮6的叶片同向设置。

由于在轴流风机内部的进风口2侧和出风口4侧同时安装两叶轮且两叶轮的叶片同向设置,在电机3转动时两叶轮同时同向旋转,因此在整个轴流风机体积不变的情况下,两个叶轮的转动与一个叶轮相比可产生更大的吸入压力。由于轴流风机的流量、出口压力和功率与吸入压力成正比,因此吸入压力的增大增加了轴流风机单位时间内的换风量。由此可知,在同样的压缩比的设计工况时,安装两个叶轮的轴流风机比普通风机的效率高30%左右。因此本实用新型提供的轴流风机在原有体积不变的基础上可提高换风量,或者在原有换风量不变的基础上缩小轴流风机的体积,解决了体积小导致换风量小的这一问题,使得大风量的轴流风机向小型化结构方向发展。该轴流风机占地面积小,运行维护方便,便于携带,适用于各种需要通风的场合,尤其适用于空间狭小,且需要通风量大的场合。

本实施例中,如图1所示,第一叶轮5和所述第二叶轮6共轴线设置,且位于电机3的两相对侧,电机3固定安装在机壳1内的机座7上。

具体的,本实施例中的电机3的转轴的两端伸出电机3外部成为两个自由端,第一叶轮5安装在电机3的转轴的一端,第二叶轮6安装在电机3的转轴的另一端。

在本实施例中,轴流风机的机壳1横截面可以选择多种,例如,该轴流风机的机壳1横截面的外部形状为圆形状结构或方形结构,但机壳1横截面的内部形状优选为圆形结构,便于轴流风机内部的气体流动,减小气流的阻力。

机壳1内部设有机座7,机座7用来安装固定电机3,机壳1外部设有底座(图中未标出),底座的设置便于将轴流风机放置在地面上,机座7与底座的设计有效增强了电机运行时的稳定性。电机3底部设有接线柱8用于连接外部电源从而为电机3供电。

如图1所示,本实施例中的进风口2和出风口4相对设置在机壳1的两端,且优先选择进风口2和出风口4对称设置在机壳1的两端。同时,第一叶轮5设置在进风口2处,第二叶轮6设置在出风口4处,这样的结构设置有利于气体的流动,减少气体的能量损失。

由上述可知,电机3为轴流风机提供动力,为轴流风机的主要动力部件。电机带动叶轮旋转产生所需风量,所以叶轮也是重要的动力部件。具体的,叶轮包括叶片、轮毂、叶柄、轴承及平衡重锤等部件。

其中,第一叶轮5的叶片和第二叶轮6的叶片均不少于3片。

叶轮与电机3的转轴一起组成了风机的回转部件,通常称为转子。叶轮是轴流风机对气体做功的唯一部件,叶轮旋转时叶轮冲击气体,使空气获得一定的速度和风压。轴流风机的叶轮主要由轮毂和叶片组成,轮毂和叶片的连接可以为焊接结构。叶片有机翼型、圆弧板形等多种,叶片从根部到叶顶是扭曲的,叶片与轮毂的连接可设置为可调式,以改变轴流风机的风量和风压。叶片的数量可以选择为2~50个,优先选择为4~8个。在本实施例中,叶片的数量优先选择4个。

轴流风机叶轮的叶片可以设置成扭曲形状,例如,整个叶片沿着径向扭曲一定角度,并沿着叶片的翼展方向其叶片宽度及叶片厚度是逐渐减小的。为了使叶片的不同半径的各个断面所产生的能头相同,即在叶片的不同半径的各断面上的速度环量相等,因此靠近叶轮的轮毂处叶片的半径小,圆周速度亦减小。为了使轮毂处叶片根部的速度环量与叶片顶部相同,则要增大叶片根部的安装角和叶弦长度,所以叶片制成空间扭曲形状。当然,沿着翼展方向的叶片宽度及厚度的减小也可以减少叶片所产生的离心力,减小叶柄和轴承的受力,同时又可以保证叶片有足够的强度。

轴流风机叶轮的叶片做成扭曲结构时,其效率较高,能量损失较小。因为叶轮转动时,叶顶处的速度大于叶根的圆周速度,圆周速度大产生的风压大,圆周速度小,产生的风压小,这样在叶片的流道中沿着叶片的径向气流的能量不相等,于是产生了从叶顶向叶根的气体流动,形成轴向的能量损失。将叶片做成扭曲形状并且将叶根处的安装角设置的大一些,可增大产生的风压;反之,叶顶处叶片的安装角设置小一些,可适当降低风压,因此通过调整安装角和圆周速度这两个相互制约的因素,可以使叶顶与叶根处产生的风压几乎相等,从而避免了轴向的气体流动造成的能量损失。

叶轮可以采用PBT(Polybutylene terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料制造或钢制材料制造。本实施例中,轴流风机的叶轮优先选用镁铝合金叶轮。镁铝合金具有质坚量轻、密度低、抗压性较强、导热性好等优点,因此镁铝合金叶轮和钢质叶轮相比,镁铝合金叶轮的重量下降了近70%,因此整个产品的重量也有所下降,从而可以降低了运输成本。同时镁铝合金的导热性较好,因此能够将叶轮转动过程中产生的热量及时排出。因此,本实用新型提供的轴流风机可以在高温场合下应用,防止电机3烧毁。

第一叶轮5的叶片与第二叶轮6的叶片上均涂覆有聚四氟乙烯涂层。聚四氟乙烯(英文名Polytetrafluoroethylene,简写为PTFE)一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂,同时,聚四氟乙烯还具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以在起到润滑作用之时,亦成为了易清洁层的理想涂料及防护涂料。电机3在转动过程中若要有灰尘掉入,则容易使电机3中的部件加速磨损,缩短电机3的使用寿命,因此需经常清理叶轮上的灰尘。在轴流风机的叶轮上涂覆聚四氟乙烯涂层,由于聚四氟乙烯具有不粘及自润滑的特性,因此,可保证叶轮不易受灰尘污染,且便于轴流风机的后期清洁保养。

本实施例提供的轴流风机中还可包括以下部件:安全罩、集风器、过滤网、导流罩、进气箱、前导叶和后导叶等。其作用及具体安装位置如下所述。

在本实施例中,轴流风机的进风口2外部端面可以罩设有安全罩,该安全罩固定连接于机壳1上。

轴流风机包括叶轮以及电机3,叶轮的轮毂过盈配合压配在电机3的转轴上,电机3的转轴带动叶轮转动,气体受叶轮中叶轮的扰动后沿轴向运动,从而实现轴向出风。为了防止叶轮转动时伤人,同时也为了防止小动物或杂物被吸入风机,因此在进风口2处设置安全罩。具体的,安全罩的形状可以为格栅状结构,格栅结构的尺寸大小可大可小,一般以实现阻挡功能为准。安全罩优选采用金属材料制作,也可以用其他材料制作,例如塑料等,并用螺丝或其他连接方式将安全罩固定在进风口2端部的机壳1上,起到保护风机的作用和保护人员安全的目的。

本实施例中,进风口2处设有集风器,集风器为筒形结构。例如,集风器的内表面形状为圆柱面、圆锥面、弧面、锥柱面或锥弧面。

集风器的一端固定在进风口2的端部机壳1上,或固定在进风口2的内部,另一端向内延伸至第一叶轮5处。或者将集风器卡接在进风口2处,其中集风器的一端延伸至进风口2的外部,另一端向内延伸至第一叶轮5处。此外,集风器还可和进风口2设置成一体结构,其有一端向内延伸至第一叶轮5处。其中,集风器的内表面可以为任意形状,但应为光滑表面,以减少阻力损失。例如,集风器的内表面可为圆柱面、圆锥面、弧面、锥柱面或锥弧面等,其中,锥柱面是指由圆锥面和圆柱面组合而成的表面,锥弧面是指锥形体的内表面为弧面。弧面和锥弧面的集风器有利于气体流动,性能较好,可提高风机的效率,因此,本实施例中优先选用锥弧面的集风器。

集风器将气体引入叶轮的方式有两种,一种是从大气直接吸气,称为自由进气;另一种是用吸风管或进气箱进气。不管哪一种进气方式,都可以在叶轮前安装集风器。锥弧面的集风器的内壁可形成光滑的渐缩形流道,其作用是将气体均匀的导入叶轮,保证气流能均匀地分布在叶轮入口断面,达到进口所要求的速度值,并在气流损失最小的情况下进入叶轮,减少进风口2处风流的阻力损失。

另外,还可以在集风器内设置过滤网,上述过滤网固定在所述集风器的内表面或两端面。

过滤网安装在集风器的一侧或内部,并置于进风口2内部,用于阻挡空气中的灰尘及其他杂质。过滤网的设置可以减少甚至避免灰尘等杂质进入到风机内部,进一步保护叶轮能正常旋转工作,有效保证该轴流风机的输出力矩和效率,减少叶轮的磨损,延长叶轮的使用寿命。

本实施例中,还可以在轴流风机的出风口4外部安装导流罩,用以调节出风方向,可以在不移动风机的情况下,为不同区域通风换气。

另外,还可以在轴流风机的出风口处设置扩压管,扩压管的作用是为给流体增压,使气体流过后,速度降低而压力升高。在轴流风机的出口处,气体轴向速度很大,扩压筒将一部分轴向气流动能转变为静压能,使风机流出的气体的静压能进一步提高,同时减少出口突然扩散损失。

此外,轴流风机还可以包括进气箱、可调前导叶、后导叶等。

其中,上述进气箱设置在集风器之前,其主要作用是改变气流方向,同时收敛进气室,改变气流流动的状况,使气流在进入集风器之前更为均匀。

可调前导叶的主要作用是使气流在进入叶轮前产生负预旋,可调节风量、风压、改善风机性能和提高风机调节效率。

后导叶的主要作用是改变经叶轮流出的气体的气流方向,克服气体流动损失,气体经过后导叶扩压整流后使气体轴向流出,提高了局部负荷效率。

风机机壳1具有水平中分面,分为上机壳和下机壳,上机壳和下机壳可拆卸连接,以便于叶轮的装拆和维修。当然,轴流风机的机壳1可以是钢板焊接结构,还可以为一体铸造结构等。

此外,为了便于移动该轴流风机,在机壳1外表面可以固定连接有弧形把手。

综上所述,本实用新型提供的轴流风机具有体积小、风量大、运行可靠性高、耐磨性好的特点。由于使用镁铝合金材料制作叶轮,因此可以在烟气温度高的恶劣条件下长期安全运行,且上下机壳分体结构的设计便于运行维护和检修,维护及检修费用也大大低于同类轴流风机。因此本实用新型提供的轴流风机尤其适用于小空间、大排量的环境的通风换气。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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