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（图纸+论文）矿用轴流式通风机结构设计（全套完整）

。扩散筒的效率。对于般通风机，可取扩散筒尺寸的确定。扩散筒的长度可以按经验公式选择，式中，扩散筒长度，扩散筒进口直径。由于后导叶出来的气流，其扭矩很小，故通常认为气流是轴向流入扩散筒。为了保证在扩散筒中流动时流动损失较小，扩散筒的扩压不能太大。图扩散筒的型式集流器与流线罩集流器与流线罩起，组成了光滑的渐缩形流道。其作用是使气流在其中得到加速，以便在损失很小的条件下，能在轴流通风机级的入口前面建立起均匀的速度场和压力场。通风机级的入口条件对于通风机的工作有很大的影响，如果在设计中缺少其中任何个部件，以及设计不甚合理，都会恶化级的入口条件，使得通风机性能变坏。集流器对于轴流通风机的性能有很大的影响，实验表明没有集流器的轴流通风机比具有集流器的通风机的全压及全压效率分别低及。有急流气的通风机的流量系数也要增加些。集流器是强力风机上的个关键部件，它是用厚的钢板，通过剪板焊接翻边制成。由于其直径较大，板厚较薄，在翻边时容易起皱和出现裂纹，这是不允许的。以前生产厂家做了付工装，焊成喇叭口，将圆弧部分在工装上用手工点点敲成的。作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处,形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球。这里为了提高通风量和通风效率采用椭圆形的流线罩,集流器为圆弧形。叶轮叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型，叶轮外径，外径对轮毂直径的比值和叶轮转速。适用于矿用风机的翼型有对称翼型，翼型，翼型和等。叶轮外径和风机轴转速决定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂比与风机比转数有关。般说来,轮毂比大时,轴向速度增大，叶片数目和叶片相对宽度为弦长，为叶展也相应增大,风机的风压系数提高反之。轮毂比小,多数取.，风压系数也较低。叶轮叶片安装角直接影响旋绕速度的增量，影响风机全压。通常，可在范围内调整。这里的选用翼型与轮毂直接直接用铝合金铸造而成，之后再进行修整由于叶轮是通风机个重要的部件因此要对其的加工要有严格的要求。后，按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺混共同向前移动。用于以排出瓦斯为主的煤巷半煤岩巷掘进通风。其机构如图所示压入式通风的优点局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面通风时间短可用柔性风筒，其成本低重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。压入式通风的缺点污风沿巷道排出，污染范围大炮烟从掘进巷道排出的速度慢，需要的通风时间长。适用于以排出瓦斯为主的煤巷半煤岩巷掘进通风。图压入式通风从以上比较可以看出，两种通风方式各有利弊。但压入式通风安全可靠性较好经济性好通风距离远等优点。故在煤矿中得到广泛应用。考虑到本风机应用环境为矿井掘进段，瓦斯含量较高并且电动机的散热等都要依靠流动的空气，通风机中的消声材料应避免灰尘大的地方，应在上风端等等因素考虑，故采用压入式。.结构方案简图设计采用多段式壳体。已知设计参数全压达到，般的矿用轴流式风机主要气动部件有叶轮，外壳，集流器，疏流罩以及出口处的扩散器组成轴流通风机。但对旋通风机两级叶轮使用两个电动机驱动，以电机直接驱动，并且两个叶轮之间互为导叶。将风机叶轮电动机集流器扩散器等分别装各段壳体，壳体与法兰焊接在起，然后用螺栓将这些零件紧固在起。对旋轴流的条件下，设计所需风机风压。因此不需要导叶总体的机构设计如图。集流器隔爆电机第级叶轮第二级叶轮扩散器图对旋轴流通风机示意图.主要结构形式的选取在进行叶轮叶栅气动设计计算时，必须合理选取叶轮的主要结构参数，如轮毂比，外径，叶片数等，以保证轴流通风机设计所需要的满足的压力，流量得以实现。扩散器轴流通风机级的出口动压在全压中所占的比例比离心通风机大的多，这是因为轴流风机工作时，通风机级的出口气流轴向速度相当大，与之相对应的动压约占通风机全压的为了减少轴流风机出口流速，提高静压，同时由于井下的空气潮湿有毒,所以作为扩散器口消声器的吸声材料应具有防潮，防腐和阻燃性质。此外由于通风机的出口处安装扩散器还可以显着降低通风机的排气噪音。般由锥形筒芯和风筒组成,装在风机出口侧。因此对于对旋的轴流通风机更要加扩散器以减少噪音。扩散筒的形式。扩散筒的结构形式随外筒和芯筒整流体的型式不同而异，如图所示。等直径外筒及锥形或等直径整流体，比流线型整流体制造更方便。从工艺考虑，流线型外壳加工不方便，增加成本从工作环境考虑，采矿掘进面工作空间相对狭小，不适用流线体外壳。，从而导致了不少的恶性事件。降低风机的噪声，势在必行。针对以上问题提出的解决措施如下针对对旋风机中电机散热的问题由风机的工作环境含有大量瓦斯和煤尘，气体潮湿决定了电机不能由风机的风流来冷却，而且电机还必须和风机内的爆炸性气体隔离，在这种情况下，经过专家的研究，采用了隔流腔结构。隔流腔的结构如图图隔流腔结构示意图在上图的结构中，电机被特殊的密闭腔密闭，使电机不仅能够通过进出气翼管从风道之外获得新鲜风流来冷却，而且有效地防止了因电气火花点瓦斯而引起瓦斯煤尘爆炸事故。针对电机的防爆问题。针对对旋风机的工作环境，电机的防爆是最重要的问题。当然首先应该选用防爆电机，其次就是隔离电机。隔离同样采取上述结构图中的方式，相对级主风流道而言，级隔流腔内气体处于正压状态，主风流道的含瓦斯气体的污风不可能向级隔流腔泄漏，级隔流腔内的级电动机始终处于新鲜风流下工作，不存在安全隐患而级主风流道的风流则处于正压状态，远高于级隔流腔中的静压，因此，级主风流道中含瓦斯气体的污风可能向级隔流腔中泄漏，其泄漏有个途径隔流腔焊缝不连续不严实，导致瓦斯从焊缝处内泄电动机安装面及隔流腔后盖处密封不好，导致瓦斯内泄电动机轴承处泄漏。前两种情况可以通过加强焊接质量电动机安装面加强密封等技术措施解决，但对轴承处的泄漏，可以采用负压腔体结构，负压腔安装在级电动机轴伸端的轴承前端，通过负压腔的安装，可以使级电机隔流腔内的气压大于流道内的压力，有效的防止了有害气体进入级隔流腔，解决了级隔流腔内瓦斯的超限问题。针对电动轴伸端轴承使用寿命短的问题经研究也提出了些整改措施。对旋风机在运行时轴承不仅承受径向力，尤其对于高压风机轴承还承受着很大轴向力。长期在这种情况下工作就会导致轴承烧坏抱轴的危险。通过合理设计轴承室的结构，改进轴承结构的方式，合理选用耐高温的润滑脂，来防止轴承的损坏，延长轴承的使用寿命，从而延长了风机的使用寿命。针对轴流式通风机后级电机容易烧坏的问题后级电机容易烧坏，从现场电机烧毁的情况来看，主要原因是长距离送风时风量减少，电机冷却效果不好二是长距离送风时，级电机的负载增大，超载运行。因此，在解决电机烧毁问题时，必须从这三个方面入手第，可以通过提高电动机的散热效果着手，这点，上面已经阐述过。第二，改进叶型结构，防止电机超载运行。第三，合理分配风机前后两级叶轮的压力负载。改进前后的风机性能功率曲线。由图中可以看出改进设计后，级风机的最大功率有所增大，而二级风机的最大功率减少，减小的幅度大于级叶轮增大的幅度。当通风阻力距离发生变化时，第级风机的负载首先达到最大值，然后逐渐减小，而第二级风机的负载随通风距离的增大而增大，直至达到最大值，然后通风阻力再增大时，第二级风机的输出功率将逐渐减少，输出功率最大不超过额定功率的，使级电机输出功率永不过载.针对如果没有消声装置,风机噪声大的问题风机只要运转，就会有噪声，风机的噪声的大小也是衡量个风机好坏的标准。通风机在工作时，产生的噪声主要包括空气动力性噪声和机械性噪声。轴流,通风机,结构设计,毕业设计,全套,图纸摘要分析此次通风机结构设计，属于矿用轴流通风机，考虑到开采时会有大量的有害气体溢出，而且包含可能引起爆炸的高浓度瓦斯气体的原因。随着开采深度的增加，气温也要逐渐升高，这些因素对于井下工作人员的身体健康和矿井的安全生产都是极为不利的，更严重的会对井下工作人员和矿井安全产生巨大危害。调查了国内当今的趋势，此设计采用对选矿用通风机，采用两极电机驱动的方式，对对旋风机的优点进行了进步的了解，故采用对旋风机。根据所给的设计参数及有关的设计要求。具体内容包括通风方式的选择，总体结构方案的确定，叶轮的设计，疏流罩扩散器和集流器的设计和选择，通风机消声装置的设计。本次设计更加注意对旋通风机的消音问题，注重了电动机的隔爆设计。关键词对旋防暴轴流通风机消音器选题的意义.国内外现状和发展趋势.设计的主要内容第章结构设计方案的选择和确定.结构方案图的选择.比较两种结构的优缺点第章通风机总体结构设计.通风方式的确定抽出式通风压入式通风.结构方案简图设计.主要结构形式的选取扩散器集流器与流线罩叶轮外壳确定通风机各级风压比选择电动机的功率和型号第章叶轮的结构设计.第级叶轮的设计确定叶轮毂比及轮毂直径确定计算截面叶片几何尺寸的计算叶片的绘制叶轮强度计算键的校核.第二级叶轮的设计确定叶轮毂比及轮毂直径确定计算截面叶片几何尺寸的计算叶片的绘制第章主要结构部件的设计选型.集流器与流线罩的设计集流器的设计流线罩的设计.扩散器的设计.通风机轴向间隙和径向间隙径向间隙的计算轴向间隙的计算.风筒的选择风筒选用要求局部通风机的风筒选型第章消声器的设计结论致谢参考文献附录第章绪论煤矿井工生产是地下作业，自然条件比较复杂。地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有毒有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。同时，由于地热作用，人体和机械的散热水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著提高，造成不良的气候条件。因此，对矿井必须进行通风。.选题的意义煤矿的生产是地下作业，自然条件比较复杂，当地面空气进入矿井以后，在成份上发生了变化。这是生产过程中产生过程中产生岩尘煤尘和炮烟，煤和其它物质氧化，人的呼吸以及煤与围岩散发出各种有害气体等，使矿内空气中氧的含量相对的减少，空气的湿度温度和压力等也发生变化，若空气中氧的含量降低到以下时，人在工作时就会感到呼吸急促降低到时，人就有死亡的危险。所以必须利用通风机或自然风压对矿井进行通风。矿井通风的基本任务是供给井下人员足够的新鲜空气，煤矿安全规程规定，每人每分钟供应空气量不得少于把有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排除矿井保证井下有适宜的气候条件及适宜的湿度与温度，以利于工人劳动和机器的运转。矿井通风工作对于保证矿井安全生产，创造良好的气候条件提高劳动生产率，具有十分重要的意义。矿井新建扩建或生产时，都要掘进巷道，在掘进过程中，为了供给工作人员呼吸新鲜空气，稀释和排出从煤岩体涌出的有害气体爆破产生的炮烟和矿尘，以及创造良好的气候条件，对掘进工作面进行通风。.国内外现状和发展趋势我国矿用主扇已经历了半个世纪的发展历程。不适合国情的仿制的型曾“统治”我国煤矿余年。至今仍有煤矿在继续使用这种早已被国家勒令淘汰的产品。随之，国人自行设计制造的和型推广应用了不到年就已停止生产此时引进德国的型主扇技术，以洋品牌的产品形象打入市场。尽管人们称赞此型风机的性能与可靠性，但洋品牌价格太贵，用户难以接受。于是，我国煤矿曾度出现主扇短缺的被动局面。面对严峻形势，国内风机行业形成了两条战线。是自主开发。这条战线在认真总结经验教训，大力改进型结构，不断提高型制造质量的同时，积极自主地发出新型主扇，以迎接新的机遇和挑战二是引进国外技术。早已引进的型主扇技术在加快消化吸收的步伐，力争全面实现国产化，降低成本，提高竞争力。随后，些高等学府和科研院所的些学者与专家亦开始向对旋矿用主扇进