[發明專利]長軸驅動的對旋葉輪通風設備

有效

• 申請號: 201510323914.6
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104989657B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 寇子明;吳娟;高貴軍;達善榮;張靜;寇彥飛;李婷;李勝
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/26;F04D29/053;F04D27/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

技術領域

本發明涉及一種對旋葉輪通風設備，尤其是一種利用長軸驅動的對旋葉輪通風設備的技術方案。

背景技術

合理的通風系統是利用通風動力，以最經濟的方式，向各用風地點提供足量的新鮮空氣，提供適宜的溫度和濕度，保持良好的氣候條件，以保證人員的生命安全和改善環境的需要。合理的通風系統應具有通風系統簡單的特點，必須盡量保證通風系統的合理性，從而達到安全生產的目的。而通風設備的好壞對通風效果有著很重要的影響。

現有對旋葉輪通風設備多數采用兩級葉輪分別由兩個旋轉方向相反的電動機驅動。主要存在以下問題：一是電機與葉輪直聯，固定于風筒中，電機的散熱條件相對置于自由大氣而言，效果較差，維修也不方便。二是在一些中小煤礦或在大巷道掘進初期，風壓要求不高，而此時對旋葉輪通風設備產生的高壓力通風，造成了能源浪費。如公開號為：CN101403389A公開的“一種對旋軸流風機”，包括電機、風筒、兩級葉輪、齒輪箱和錐齒輪。電機驅動內置于風筒之中，齒輪箱錐齒輪的傳動帶動兩級葉輪實現對旋。由于其齒輪箱內置于風筒之中，不便于維修和操作，且限制了兩級葉輪的軸向距離，不適用于結構要求緊湊的對旋式通風設備中。

電機外置的現有技術，如公開號為：EP2777255A2公開的一種“電機外置對旋軸流式主通風機”，包括兩臺電動機、長軸、兩級葉輪、擴散器等。兩臺電動機外置于風筒，并通過與長軸的連接分別驅動兩級葉輪工作。由于該系統的動力源是兩個電動機，相對于單個動力源而言，占地面積較大，作業不便。

再如公開號為：EP 2793377 A1公開的一種“雙級對旋軸流風機”，包括電動機、萬向聯軸器、整流罩、兩級葉輪、雙出軸齒輪傳動機構及擴壓器等。工作時，電機通過萬向聯軸器驅動雙出軸齒輪傳動機構，帶動兩級葉輪的反向旋轉。由于兩級葉輪的同步旋轉，在小風壓要求下，對旋葉輪通風設備產生的高壓力造成能源極大的浪費。

因此，開發一種便于維修和操作、結構更加緊湊且能實現單級旋轉與對旋旋轉的切換的節能的長軸驅動對旋葉輪通風設備就顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的具體技術問題是現有對旋通風設備散熱較差，維修不變的問題；同時在滿足風壓條件下，實現葉輪的單級旋轉與對旋旋轉的切換，以進一步降低能源消耗，并提供一種長軸驅動的對旋葉輪通風設備。

一種長軸驅動的對旋葉輪通風設備，包括電動機、傳動齒輪箱，傳動軸、一級葉輪和二級葉輪；其特征在于：

所述電動機及其傳動齒輪箱是通過傳動軸延伸設置于風筒之外的設計位置；

所述一級葉輪和二級葉輪是通過傳動軸延伸設置于風筒之內的設計位置；

所述傳動軸是由長軸內置有細軸構成，且長軸和細軸一端連接于傳動齒輪箱內，另一端分別與二級葉輪和一級葉輪連接對旋轉動；

所述傳動齒輪箱內設置有十字軸，其縱向安裝有從動錐齒輪，橫向設有細軸穿過，并在縱向接近細軸處設置有壓簧以及主動錐齒輪；在傳動齒輪箱的齒輪軸上通過風葉法蘭連接有長軸；在傳動齒輪箱的箱體上連接有側法蘭，并在側法蘭的一端依次設置有扇齒結合面、動端面凸輪與靜端面凸輪，另一端設置有操作手柄。

基于上述技術方案，本發明進一步設計的一級葉輪和二級葉輪的葉輪直徑是800mm，電動機的額定功率是55kW×2，轉速是2970rpm，傳動齒輪箱的傳動比是1:1。

本發明上述的對旋葉輪通風設備是用于通風風量在540~900m³/min，風壓在8600~1500Pa，工作介質密度是1.20kg/m³的通風環境中。其中，對旋葉輪通風的工況點風量是790m³/min，風壓是6000Pa。

在上述技術方案中，所述動端面凸輪與靜端面凸輪的嚙合與分離是通過傳動齒輪箱箱體外的操作手柄控制的。

在上述設計的技術方案中，利用箱體外操作手柄的控制，實現動端面凸輪與靜端面凸輪的嚙合與分離。當動端面凸輪與靜端面凸輪嚙合時，壓簧處于放松狀態，此時十字軸縱向的錐齒輪脫離嚙合，傳動鏈斷開，細軸帶動一級葉輪旋轉；當動端面凸輪與靜端面凸輪分離時，壓簧處于壓緊狀態，此時錐齒輪嚙合，通過傳動齒輪箱實現換向，長軸、細軸分別帶動兩級葉輪，實現兩葉輪的對旋。其中，所設計的十字軸縱向兩端均設有圓錐滾子軸承。通過上述采用的圓錐滾子軸承，軸承能承受高速運轉，葉輪的高轉速要求得到了滿足。