[發明專利]一種新型小展弦比葉根斜切扭曲葉片型軸流通風機

有效

• 申請號: 201210516655.5
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103016369A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王曉放;楊曉清;徐勝利;羅艾然;吳聯軍;姜治迅;薛家好
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/32;F04D29/38;F04D29/52;F04D29/58
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

技術領域

本發明屬于通風機技術領域，特別涉及軸流通風機。

背景技術

隨著國內機車高速重載的要求不斷提高，導致機車動力設備發熱量增加。為了確保機車安全穩定運行，冷卻機車發熱部件的專用冷卻風機要求不斷提高。目前，我國大多采用進口冷卻風機，當使用條件改變的情況下，進口風機的采購周期長，成本高以及維修不便等問題難以滿足國內鐵路交通運輸事業發展的要求。動車組機車牽引電機具有功率大、發熱電氣元件多的特點，同時機車車廂結構、進出口流道及運行情況都限制了風機的占用空間，嚴重制約了風機的工作能力。因此，要求機車冷卻風機具有結構緊湊的特征；同時考慮現代人性化工作環境的要求，機車冷卻風機還應具有低噪聲的特征。

由于運行環境改變，原有風機已不能滿足新的運行條件，因此要求在外形尺寸不變、轉速降低、流量降低、功率不超限的苛刻條件下，保持較高的出口風壓以及較好的運行效率。本設計中，通過改變葉輪的葉型以及安裝角等，滿足新工況下機車運行的冷卻要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型小展弦比葉根斜切扭曲葉片型的軸流冷卻通風機，在外形尺寸和功率受到嚴格限制、低轉速的苛刻條件下，保持較高的出口風壓要求以及較好的運行效率。

本發明為實現目的所采用的技術方案是：一種新型小展弦比葉根斜切扭曲葉片型軸流通風機，包括進氣道接口、進氣室、驅動電機、支撐環、支撐板、葉輪和排風段，葉輪的輪轂比范圍在0.5-0.7，葉片采用8-12片變截面變厚度的扭曲葉片，其中葉片葉型安裝角范圍為15-55°，弦長范圍在220-300mm，平均展弦比范圍0.7-0.9，焊有8-12片等厚支撐板。

所述軸流通風機為大流量風機，葉片和輪轂連接處，葉根尾緣斜切處理并倒圓角，切角度數在5-30°之間，倒圓半徑在5-25mm之間。葉輪采用相同的變截面變厚度扭曲葉片，葉片與輪轂采用整體式設計，葉片平均展弦比為0.75，采用高反動度、近似等環量扭曲規律的葉片形式，葉片數量為10片時，葉根安裝角43°；或者葉片數量為9片時，葉根安裝角35°；或者葉片數量為11片時，葉根安裝角52°。

所述軸流通風機為小流量風機，葉片和輪轂連接處，葉根尾緣斜切處理并倒圓角，切角度數在5-20°之間，倒圓半徑在5-15mm之間。葉輪采用相同的變截面變厚度扭曲葉片，葉片與輪轂采用整體式設計，葉片平均展弦比為0.75，采用高反動度、近似等環量扭曲規律的葉片形式，葉片數量為10片時，葉根安裝角44°；或者葉片數量為9片時，葉根安裝角38°；或者葉片數量為11片時，葉根安裝角53°。

所述風機入口設置方形進氣道接口，進氣道接口連接外部進氣道和進氣室，驅動電機固定在支撐環上，支撐環通過支撐板固定在進氣室和排風段之間，葉輪直接與驅動電機的軸連接。

所述排風段與進氣室緊密連接構成主要通流部分，排風段分為圓筒段和擴壓段兩部分，氣體流經擴壓段后經過進一步擴壓達到實際的冷卻需求。

所述支撐板分為兩組焊接在進氣室與排風段之間。?????????????????

所述葉輪葉片的葉頂與排風段內殼存在3-8mm的間隙。

本發明的特點是：使用結構簡單、緊湊、制造方便的單獨工作葉輪，工作輪葉片具有小展弦比、大氣流折轉角、高反動度以及近似等環量扭曲規律等特點，使該軸流風機在有限空間、低轉速、低流量的條件下也能獲得較高的出口壓力，葉輪葉片的葉片與輪轂采用整體式設計，便于鑄造加工，使得風機零件數目減少，成本降低，并且具有較高的抗彎剛性，適用于這種速度較低的軸流通風機上，為進一步符合鑄造工藝要求,對風機葉輪葉片葉根尾緣進行斜切并倒圓處理，切角度數在5-30°之間，倒圓半徑在5-25mm之間，葉輪出口連接有擴壓通道，擴壓段使出口氣流進一步擴壓后，達到風機要求的出口風壓。