一種離心軸流式風(fēng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流體機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種離心軸流式風(fēng)機(jī)，具體為一種動(dòng)車(chē)組牽引電機(jī)冷卻用高壓離心軸流式通風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]牽引電機(jī)是機(jī)車(chē)高速重載運(yùn)行的關(guān)鍵部件。牽引電機(jī)工作時(shí)，由于負(fù)載高速度快，電機(jī)內(nèi)部繞組將產(chǎn)生大量的熱量。為防止?fàn)恳姍C(jī)過(guò)熱損壞，保證了機(jī)車(chē)的正常工作，需配套通風(fēng)機(jī)給牽引電機(jī)強(qiáng)迫散熱，通風(fēng)機(jī)是機(jī)車(chē)通風(fēng)系統(tǒng)中的核心部件。
[0003]牽引電機(jī)懸掛于機(jī)車(chē)底部位置，通過(guò)管道送風(fēng)冷卻，由于機(jī)車(chē)布局考慮送風(fēng)管道較長(zhǎng)阻力較大，而牽引電機(jī)冷卻需要的風(fēng)壓也較高，因此對(duì)通風(fēng)機(jī)提出高壓大流量的要求。現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)能夠滿(mǎn)足高壓的特點(diǎn)，但是其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)需要較大的空間且通風(fēng)的流量較??；而軸流風(fēng)機(jī)能夠滿(mǎn)足空間安裝尺寸和流量的需求，但是其輸送的壓力較低，難以達(dá)到高壓力。
[0004]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN201110049606.0涉及一種既具有軸流風(fēng)機(jī)流量大，可以按要求設(shè)計(jì)成各種不同流量壓力比的氣流軸向進(jìn)出的管道式離心風(fēng)機(jī)及離心導(dǎo)流方法。機(jī)殼呈管道結(jié)構(gòu)，進(jìn)風(fēng)端板、出風(fēng)端板分別安裝于機(jī)殼的前后端，氣流從進(jìn)風(fēng)端板的圓口進(jìn)入風(fēng)機(jī)，從出風(fēng)端板的圓口排出，達(dá)到氣流同軸進(jìn)出的目的；電機(jī)位于管道中心，離心式葉輪安裝在電機(jī)軸上且離心式葉輪與進(jìn)風(fēng)端板之間設(shè)有集流器，其集流器收斂口適度插入葉輪的入口，順利規(guī)束氣流進(jìn)入離心式葉輪；出風(fēng)導(dǎo)流器安裝于機(jī)殼內(nèi)壁后部，其收斂端對(duì)準(zhǔn)出風(fēng)端板的圓口，規(guī)束氣流由此排出；整流導(dǎo)流器焊接于機(jī)殼內(nèi)壁，其收斂端與離心式葉輪的上部外緣間隙配合。啟動(dòng)所述風(fēng)機(jī)的電機(jī)后，電機(jī)帶動(dòng)離心式葉輪旋轉(zhuǎn)，離心式葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生吸甩作用，使氣流從進(jìn)風(fēng)端板的圓口進(jìn)入集流器，使氣流由通常的切線方向的出風(fēng)口排出改變?yōu)榻?jīng)出風(fēng)導(dǎo)流器導(dǎo)流由出風(fēng)端板的圓口排出，達(dá)到氣流同軸進(jìn)出的目的。
[0005]上述設(shè)計(jì)在一定程度上既彌補(bǔ)了軸流風(fēng)機(jī)的不足，又彌補(bǔ)了離心風(fēng)機(jī)的缺陷。但該風(fēng)機(jī)并未對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)做出細(xì)化的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，使得該風(fēng)機(jī)的效率最高只能達(dá)到55%左右。因此，本領(lǐng)域需要設(shè)計(jì)一種同時(shí)具有流量大、噪音低、所占空間小、安裝簡(jiǎn)便且效率高的風(fēng)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決【背景技術(shù)】中的難點(diǎn)，在有限空間內(nèi)保證風(fēng)機(jī)合理的布局安裝前提下，進(jìn)一步提高風(fēng)機(jī)壓力和效率，設(shè)計(jì)一種離心軸流式雙葉輪風(fēng)機(jī)。
[0007]本發(fā)明提供一種離心軸流式風(fēng)機(jī)，包括圓筒形的機(jī)殼，設(shè)置于機(jī)殼軸向前端的進(jìn)風(fēng)口和軸向尾端的出風(fēng)口，機(jī)殼內(nèi)從軸向前端至尾端依次設(shè)置的進(jìn)風(fēng)集流器、離心葉輪、電機(jī)支撐筒和軸流葉輪，設(shè)置在電機(jī)支撐筒內(nèi)的電機(jī)，徑向上設(shè)置在機(jī)殼與離心葉輪之間的擋風(fēng)環(huán)，以及徑向上設(shè)置在機(jī)殼與電機(jī)支撐筒之間的導(dǎo)葉；所述離心葉輪包括連接在電機(jī)主軸上的離心葉輪輪轂以及從軸向前端至尾端依次設(shè)置的前輪盤(pán)、葉片和后輪盤(pán)；所述軸流葉輪包括連接在電機(jī)主軸上的軸流葉輪輪轂以及軸流葉輪主體；所述擋風(fēng)環(huán)包括弧狀體，所述弧狀體的彎曲方向?yàn)槔跉怏w流向出風(fēng)口的方向；擋風(fēng)環(huán)的軸向尾端固定設(shè)置在機(jī)殼的內(nèi)壁上，其軸向前端為自由端，且擋風(fēng)環(huán)的軸向前端與前輪盤(pán)尾端平齊或位于前輪盤(pán)尾端的軸向前端。
[0008]本發(fā)明中，所述離心葉輪4和軸流葉輪6均可以使用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的離心葉輪和軸流葉輪，所述導(dǎo)葉也可以是風(fēng)機(jī)中常規(guī)導(dǎo)葉。其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，離心葉輪為軸向進(jìn)風(fēng)而徑向出風(fēng)；軸流葉輪為軸向進(jìn)出風(fēng)。
[0009]本發(fā)明中的擋風(fēng)環(huán)有利于氣流由徑向流動(dòng)轉(zhuǎn)為軸向流動(dòng)；在電機(jī)支撐筒內(nèi)裝有雙軸伸電機(jī)，電機(jī)的兩軸端分別安裝離心葉輪和軸流葉輪；在圓筒形機(jī)殼外部設(shè)計(jì)有風(fēng)機(jī)安裝座11，在電機(jī)支撐筒的內(nèi)部設(shè)計(jì)有電機(jī)支撐座；在機(jī)殼和電機(jī)支撐筒之間焊接有導(dǎo)葉。
[0010]本發(fā)明中，氣體從集流器3的軸向方向進(jìn)入離心葉輪4，通過(guò)離心葉輪4的做功下，氣流的全壓增大，此時(shí)氣流由軸向變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)，離開(kāi)離心葉輪。在擋風(fēng)環(huán)8的作用下，氣流由徑向變?yōu)檩S向流動(dòng)。采用離心葉輪的原因在于，離心葉輪相對(duì)軸流葉輪的壓頭高，比轉(zhuǎn)速小，所以氣流獲得的壓力大。擋風(fēng)環(huán)8采用一種含弧狀體81的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，有利于氣流轉(zhuǎn)彎，減少氣體流動(dòng)損失，進(jìn)而提尚風(fēng)機(jī)的壓力和效率。氣流轉(zhuǎn)為軸向流動(dòng)后，進(jìn)入導(dǎo)葉9。氣流在導(dǎo)葉中，一者將氣流的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓，二者調(diào)整氣流的轉(zhuǎn)折角，使其同軸流葉輪6之間有一個(gè)負(fù)沖角，這種設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步提高氣體的壓力。氣流從導(dǎo)葉9中流出后進(jìn)入軸流葉輪6，通過(guò)軸流葉輪進(jìn)一步做功后，提高氣體的全壓，且氣流出氣方向?yàn)檩S向流動(dòng)，從機(jī)殼軸向尾端的出風(fēng)口 10流出。
[0011 ] 在一種具體的實(shí)施方式中，所述擋風(fēng)環(huán)還包括連接在弧狀體徑向內(nèi)側(cè)和軸向前端的平板。
[0012]在一種具體的實(shí)施方式中，擋風(fēng)環(huán)的自由端與前輪盤(pán)41的尾端在軸向上平齊，且二者在徑向上相距1?2mm。
[0013]在一種具體的實(shí)施方式中，所述電機(jī)支撐筒7為前端大、尾端小的錐筒，且錐筒側(cè)壁與軸線夾角為6?10°。附圖中示出的電機(jī)支撐筒為圓筒結(jié)構(gòu)，而在本發(fā)明提供的離心軸流式風(fēng)機(jī)中，若將電機(jī)支撐筒設(shè)置為錐筒側(cè)壁與軸線夾角為6?10°的前端大、尾端小的錐筒時(shí)，所得風(fēng)機(jī)的效率可以達(dá)到更高。
[0014]在一種具體的實(shí)施方式中，導(dǎo)葉出口安裝角為85°?87°?，F(xiàn)有技術(shù)中，位于電機(jī)支撐筒和機(jī)殼間的導(dǎo)葉的出口安裝角一般為90°，本發(fā)明的優(yōu)選方式中，相比而言導(dǎo)葉的出口安裝角要小3°?5°，即85°?87°。
[0015]在一種具體的實(shí)施方式中，所述風(fēng)機(jī)還包括設(shè)置在機(jī)殼1外壁上的加強(qiáng)筋。所述進(jìn)風(fēng)集流器3通過(guò)螺栓安裝在機(jī)殼1上。
[0016]在一種具體的實(shí)施方式中，所述電機(jī)1與電機(jī)支撐筒5的前端經(jīng)法蘭結(jié)構(gòu)連接。在一種具體的實(shí)施方式中，電機(jī)通過(guò)法蘭連接在電機(jī)安裝座上，而電機(jī)安裝座焊接于電機(jī)支撐筒內(nèi)。
[0017]在一種具體的實(shí)施方式中，所述風(fēng)機(jī)還包括用于將離心葉輪直連于電機(jī)一端軸前端的軸頭制動(dòng)裝置；在電機(jī)的另一端連接軸流葉輪的軸前端軸頭制動(dòng)裝置。
[0018]在一種具體的實(shí)施方式中，所述風(fēng)機(jī)還包括設(shè)置在風(fēng)筒外壁上的風(fēng)機(jī)安裝座11。
[0019]在一種具體的實(shí)施方式中，擋風(fēng)環(huán)8與葉輪4前輪盤(pán)之間的間隙盡可能小為宜，在考慮到工藝許可的條件下，建議在1?2_。
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