【正文】 重量較輕，流道光滑。 　　小型低壓軸流通風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上；大型高壓軸流通風(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴(kuò)散筒和傳動(dòng)部件組成。安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。這種通風(fēng)機(jī)兼有離心式和軸流式的特點(diǎn)，流量范圍和效率均介于兩者之間。在相同性能的條件下，它的尺寸小、轉(zhuǎn)速低。 　　通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。通風(fēng)機(jī)全壓效率可達(dá)90%。 　?。猴L(fēng)機(jī)進(jìn)口為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，通風(fēng)機(jī)全壓為3kPaPtF15kPa的離心通風(fēng)機(jī)。 　　低比轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)（ns=11~30）（ns=30~60）（ns=60~81） 按用途分類按通風(fēng)機(jī)的用途分類，可分為引風(fēng)機(jī)（Y）、紡織風(fēng)機(jī)(FZ)、消防排煙風(fēng)機(jī)等。 （化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風(fēng)機(jī) 　　此種通風(fēng)機(jī)要求壓力較高，一般為2940～14700N/m2，即高壓離心通風(fēng)機(jī)的范圍。煤粉通風(fēng)機(jī)根據(jù)用途不同可分兩種：一種是儲(chǔ)倉式煤粉通風(fēng)機(jī)，它是將儲(chǔ)倉內(nèi)的煤粉由其側(cè)面吹到爐膛內(nèi)，煤粉不直接通過風(fēng)機(jī)，要求通風(fēng)機(jī)的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉通風(fēng)機(jī)，它直接把煤粉送給爐膛。單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)輸送氣體的體積量，稱為風(fēng)量。電動(dòng)機(jī)傳遞給通風(fēng)機(jī)軸的功率，即通風(fēng)機(jī)的輸入功率，又稱軸功率。（全效率）全效率是指通風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率的比值η如通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓參數(shù)是用靜壓表示，則稱為靜效率 指通風(fēng)機(jī)軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為。改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，以滿足使用工況變化的要求稱為性能調(diào)節(jié)。②葉輪進(jìn)口前安置導(dǎo)流器改變氣流方向。④改變?nèi)~輪寬度。 風(fēng)機(jī)性能也可用無因次的流量系數(shù), 壓力系數(shù)和功率系數(shù)來表示。根據(jù)相似理論及上式無因次系數(shù)式，可得同類型風(fēng)機(jī)性能的換算關(guān)系式為:式中—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/s；—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa；—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的功率，kW；—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的葉輪直經(jīng)，m；—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，rad/min；—分別為所要換算的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)工作的空氣密度，kg/ m3。軸流風(fēng)機(jī)屬于高比轉(zhuǎn)數(shù)，其特點(diǎn)是流量大，風(fēng)壓低。通過葉輪使氣流獲得能量，然后流入導(dǎo)葉，導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，最后，氣流通過擴(kuò)散筒將一部分軸向氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，然后從擴(kuò)散筒流出，輸入管路。小型低壓軸流通風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上；大型高壓軸流通風(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴(kuò)散筒和傳動(dòng)部件組成。安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。為了便于安裝和維護(hù)，軸流風(fēng)機(jī)廣泛采用滾動(dòng)軸承。尤其是近年來，動(dòng)葉可調(diào)機(jī)構(gòu)被成功地采用，使得軸流風(fēng)機(jī)在大型電站（80萬千瓦以上）、大型隧道、礦井等通風(fēng)、引風(fēng)裝置中獲得日益廣泛的應(yīng)用。而流量系數(shù)=～。完成主要機(jī)械部分設(shè)計(jì)。此外還包括設(shè)計(jì)說明書的編寫，外文資料的翻譯工作。（1）葉型設(shè)計(jì)目前，軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法主要有兩種，一是利用單獨(dú)翼葉進(jìn)行空氣動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，稱為孤立葉型設(shè)計(jì)法；另一種是利用葉柵的理論和葉柵的吹風(fēng)試驗(yàn)成果來進(jìn)行設(shè)計(jì)，稱為葉柵設(shè)計(jì)法。這兩種設(shè)計(jì)方法，在整個(gè)過程中都需要根據(jù)現(xiàn)有的軸流式通風(fēng)機(jī)的基本理論對(duì)葉片的空氣動(dòng)力特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，參照廣泛應(yīng)用的基本的原始葉型，構(gòu)造出該葉片葉型主要形式結(jié)構(gòu)。為了設(shè)計(jì)出滿足要求、便于加工的結(jié)構(gòu)，主要采取了以下幾種方法：實(shí)習(xí)參觀制造通風(fēng)機(jī)的企業(yè)車間，實(shí)地考察整個(gè)通風(fēng)機(jī)加工、裝配的實(shí)際操作過程，通過與工人師傅、公司技術(shù)人員交流，了解基本技術(shù)要求；查閱有關(guān)通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)資料，嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，參照現(xiàn)有的在實(shí)際應(yīng)用的軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)加工的圖紙；設(shè)計(jì)過程中向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，不斷的發(fā)現(xiàn)、糾正錯(cuò)誤，優(yōu)化整體、局部結(jié)構(gòu)和加工過程。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面。風(fēng)流由風(fēng)筒射出后，按紊動(dòng)射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中，二者摻混共同向前移動(dòng)。適用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)排出。在瓦斯礦井中一般不使用抽出式通風(fēng)。但它有引起瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)，及有電耗打與管理復(fù)雜的缺點(diǎn)?？紤]到本風(fēng)機(jī)應(yīng)用環(huán)境為礦井掘進(jìn)段，瓦斯含量較高故采用壓入式。一般的礦用軸流式風(fēng)機(jī)主要?dú)鈩?dòng)部件有葉輪，前導(dǎo)葉，中導(dǎo)葉，后導(dǎo)葉，外殼，集流器，疏流罩以及出口處的擴(kuò)散器組成軸流通風(fēng)機(jī)采用如圖23所示。輪轂比與風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。通常，可在10～45176。在通風(fēng)機(jī)中大多數(shù)采用的是負(fù)旋繞（即c1u0）,如圖22a 所示，這樣出口氣流的絕對(duì)速度方向?yàn)檩S向，以便將氣體能直接輸入管道。 葉輪后置后導(dǎo)葉如圖21b 所示這種方案在軸流通風(fēng)機(jī)中應(yīng)用最廣，氣體軸向進(jìn)入葉輪，從葉輪流出的氣體絕對(duì)速度尚有一定的旋轉(zhuǎn)，如圖22b 所示，經(jīng)過后導(dǎo)葉擴(kuò)壓整流后，使氣體軸向流出。這種方案其實(shí)是第一、二種方案的綜合，其性能也是介于兩者之間?？傮w來說兩級(jí)風(fēng)機(jī)效率較高，其中每一級(jí)葉輪單獨(dú)工作時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)壓之和都低于兩級(jí)葉輪同時(shí)工作時(shí)風(fēng)壓的一半，這樣通風(fēng)機(jī)的壽命較高?？傮w上來說，這四種方案各有特點(diǎn)，其適用范圍也在一定程度上有重疊。通過查閱相關(guān)技術(shù)資料，參照與該設(shè)計(jì)所給條件相似的已經(jīng)投入生產(chǎn)和使用的我國現(xiàn)有的典型軸流式風(fēng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式，綜合以上所述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，最終決定采用動(dòng)葉可調(diào)式兩級(jí)軸流式通風(fēng)機(jī)。中導(dǎo)葉和后導(dǎo)葉后在多級(jí)軸流式風(fēng)機(jī)葉輪級(jí)后設(shè)置。(集流器和整流罩)集流器是強(qiáng)力風(fēng)機(jī)上的一個(gè)關(guān)鍵部件，它是用2mm厚的A3鋼板，通過剪板、焊接、翻邊制成。目前，礦用通風(fēng)機(jī)集流器型線為圓弧形，疏流罩的型面為球面或橢球。一般由錐形筒芯和筒殼組成,裝在風(fēng)機(jī)出口側(cè)。軸是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的主要零件，軸上裝有葉輪、軸套、軸承等零件。對(duì)于異步電機(jī)，起轉(zhuǎn)速可選為580、7960、1450、及2950r/min。風(fēng)機(jī)本設(shè)計(jì)中，考慮到交流電在礦井應(yīng)用比較廣泛，故采用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式，預(yù)選轉(zhuǎn)速分別n=1450r/min和n=2950r/min。考慮到如果采用風(fēng)壓比為1：1，那么只需要單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以降低所設(shè)計(jì)通風(fēng)機(jī)成本，還可以減小風(fēng)機(jī)的體積，有利于在相對(duì)狹小的掘進(jìn)工作面使用。但是圓周速度的提高，風(fēng)機(jī)的噪音也將隨之提高，因?yàn)橥L(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的噪音與成正比，而渦流噪音與成正比。分別計(jì)算各種預(yù)選方案中通風(fēng)機(jī)的計(jì)算比轉(zhuǎn)數(shù)，由比轉(zhuǎn)數(shù)查得對(duì)應(yīng)軸流風(fēng)機(jī)的全壓系數(shù)及全壓效率。所以選擇轉(zhuǎn)速n=2950r/min，可以滿足要求。葉輪常用鑄鋁合金、鋼板焊接或其他材料制成。（1） 流量系數(shù)：＝=流量系數(shù)代表不同型號(hào)風(fēng)機(jī)在相同葉輪直徑和相同轉(zhuǎn)速下風(fēng)量的相對(duì)值。（5） 直徑系數(shù)、轉(zhuǎn)速系數(shù)與壓力系數(shù)、流量系數(shù)的關(guān)系流量系數(shù)、壓力系數(shù)、直徑系數(shù)和轉(zhuǎn)速系數(shù)這四個(gè)無量綱系數(shù)由以上的式子可得：可見，上述四個(gè)無量綱系數(shù)的最佳結(jié)合就成為每?jī)蓚€(gè)最佳無量綱系數(shù)、或、之間的排列問題。故不需要分別計(jì)算。太小，葉片過長(zhǎng)，會(huì)引起葉片根部氣流發(fā)生分離。根據(jù)表32，可以計(jì)算出二級(jí)R+S+R+S級(jí)型式通風(fēng)機(jī)葉輪的計(jì)算函數(shù)為：表32 不同通風(fēng)機(jī)級(jí)型式的與計(jì)算公式級(jí)型式函數(shù)RR+SP+RP+R+S；可以計(jì)算葉輪的最小允許輪轂比為：=1/=1/=由于所決定的輪轂比=＞，所以在葉輪葉片根部不會(huì)產(chǎn)生氣流分離。表33 葉輪氣流參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算表項(xiàng)目及公式單位計(jì)算截面?zhèn)渥?2345mD=m為葉輪半徑m/sn=2950r/minm/s等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)沿程葉高為常數(shù)m等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)沿葉高為常數(shù)m/s在R+S級(jí)中，(176。葉根幾葉頂?shù)娜~片總寬度bZ由計(jì)算得到，而中間各截面的bZ可按直線規(guī)律變化，通過插值計(jì)算得出。圖31 葉片參數(shù)坐標(biāo)從目前資料來看，可用于孤立翼型設(shè)計(jì)方法的翼型主要有三種：一是平底或接近平底的翼型，國內(nèi)外常用的有CLARKY翼型，LS翼型和RAF6E翼型等；二是等厚圓弧板翼型；三是NASA65系列中的某些翼型[13]。其結(jié)構(gòu)形式如圖32所示，其坐標(biāo)如表35所示。導(dǎo)流器葉片氣流參數(shù)和空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表38。)mm導(dǎo)流器葉片數(shù)目的確定：選取后導(dǎo)流器葉片的展弦比稍大于葉輪葉片的展弦比，在前面葉輪計(jì)算中，已經(jīng)得到，可取。也可以采用機(jī)翼形葉片，中，后導(dǎo)葉還采用扭曲機(jī)翼形葉片。弦長(zhǎng)在葉柵額線及葉柵軸向方向的投影列于表39。綜合考慮，本設(shè)計(jì)不安裝集流器。流線罩通常為半球形或流線型。考慮到成本和縮小風(fēng)機(jī)的體積方面考慮，本設(shè)計(jì)采用半球形流線罩，半球形流線罩的型線半徑等于輪轂半徑，設(shè)計(jì)中取m。在無特殊說明時(shí)，軸向間隙是指在平均半徑處相鄰兩葉片環(huán)邊緣間的軸向距離，如圖所示46所示圖46 軸流通風(fēng)機(jī)間隙在二軸流通風(fēng)機(jī)的級(jí)中，通常有三個(gè)軸向間隙，即一級(jí)葉片和中導(dǎo)葉的距離，中導(dǎo)葉和二級(jí)葉片的距離，及二級(jí)葉片和中導(dǎo)葉。如圖所示46。軸承用來支撐轉(zhuǎn)子零件，并承受轉(zhuǎn)子零件上的多種載荷。滾動(dòng)軸承有如下特點(diǎn)。表41 32213軸承參數(shù)表基本尺寸/mm基本額定載荷/kN極限轉(zhuǎn)速軸承代號(hào)/mmdDTC脂30000型6512027160220320032213圖48 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖選用機(jī)械手冊(cè)(GB/T 2971994)標(biāo)準(zhǔn)型，其形式如圖48所示，起參數(shù)列于表42。當(dāng)通風(fēng)機(jī)噪音波及到工業(yè)廣場(chǎng)和生活福利區(qū)后，降嚴(yán)重惡化環(huán)境，影響工人的工作，休息和身體將抗。1） 旋轉(zhuǎn)噪音 旋噪音是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片做周期性運(yùn)動(dòng)，引起空氣壓力脈動(dòng)而產(chǎn)生的。2） 渦流噪音 葉輪葉片與空氣相互作用時(shí)，在葉片周圍的氣流中將引起渦流，這些渦流在粘性力的作用下，又會(huì)分裂成一系列的小渦流。4） 機(jī)械噪音5） 機(jī)械噪音包括通風(fēng)機(jī)的軸承噪音、皮帶及其傳動(dòng)引起的噪音，轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)噪音。在缺乏實(shí)測(cè)資料的情況下，通風(fēng)機(jī)的聲功率大小可用下式估算式中 Lwo—比聲功率級(jí)，即同系列通風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量（1）和單位風(fēng)壓（）下產(chǎn)生的聲功率級(jí)，其數(shù)值取決于通風(fēng)機(jī)的類型和工況，一般在2045dB之間；Q通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，；H通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。消音措施主要有吸音、消音裝置、隔音和減振等。吸音材料的應(yīng)用方法是：把吸音材料固定在通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口（如擴(kuò)散器）的內(nèi)壁上，但應(yīng)使吸音材料不散落在氣流中，一面污染空氣。若將多孔性材料制成消音板平行間隔地放入風(fēng)道中，即為排行式消音器，在排行式的基礎(chǔ)上增加水平消音板后，即為蜂窩式消音器，在擴(kuò)散他的迎風(fēng)面上貼敷消音板，就形成了消音彎頭。典型的隔音裝置有隔音罩和隔音間。保持良好的潤(rùn)滑條件，可減少軸承的噪音。微孔板消音器的芯筒也用微孔板制作。式中 —葉片根部的離心拉應(yīng)力，單位為N/m3 —葉片根部所受離心力，單位為N —葉片根部最小截面積，單位為m2由于本設(shè)計(jì)的葉片均為變截面葉片，所以要按照變截面的離心力算法計(jì)算離心力。如前所述，可以知道的已知條件為： m，, m,m,m。 鍵的基本尺寸選用鍵2260(GB/T 10951979)，其機(jī)構(gòu)如圖51所示圖51 鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖鍵的尺寸為b=22mm,h=14mm,a=85mm,l=60mm。風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器是用鑄鐵制造所以聯(lián)軸器上的鍵也是安全的。軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用應(yīng)力N/m2。通風(fēng)機(jī)的拆卸程序由于結(jié)構(gòu)不同而有很大的差異，一般在通風(fēng)機(jī)的使用說明書中均有說明。（5）拆卸滑動(dòng)軸承前，應(yīng)先測(cè)量軸襯間隙和推力面間隙。需要打印的包括不許裝錯(cuò)位置或方向的機(jī)件以及影響通風(fēng)機(jī)平衡度的機(jī)件等。通風(fēng)機(jī)的正常維護(hù)，是通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的保證。除塵設(shè)備的正常高效運(yùn)行，直接影響通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和通風(fēng)機(jī)的壽命。對(duì)于制成的葉輪，需將葉片的進(jìn)口和出口處的毛刺除掉，并時(shí)行修整，清掃葉道，然后進(jìn)行靜平衡及動(dòng)平衡校正。1176。所以最好保證主軸的材質(zhì)與原主軸一致。密封墊一般用石棉板或石棉繩，也可以用其它代用材料。如果損壞時(shí)，除應(yīng)更換新軸承外，還應(yīng)檢查潤(rùn)滑情況及其它原因。對(duì)于風(fēng)壓特性曲線上有部穩(wěn)定段的軸流式通風(fēng)機(jī)，若由于不穩(wěn)定而產(chǎn)生的風(fēng)壓波動(dòng)量不太大時(shí)，也可選擇功率最低點(diǎn)為起動(dòng)工況點(diǎn)，此時(shí)，閘門應(yīng)半開，流量約為正常流量的30%40%；若不穩(wěn)定時(shí)風(fēng)壓波動(dòng)量太大，也允許在閘門全開的情況下起動(dòng)，以使起動(dòng)工況落在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。為了減小出口動(dòng)壓，增加靜壓，也應(yīng)在通風(fēng)機(jī)的出口處安裝一擴(kuò)散器。軸流式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器的幾何參數(shù)主要有擴(kuò)散面積比n，擴(kuò)散器的當(dāng)量擴(kuò)散角a和擴(kuò)散器的長(zhǎng)度L。所以通風(fēng)機(jī)采用防爆電機(jī)，并在葉輪于殼體上加裝有色金屬防止產(chǎn)生火花。轉(zhuǎn)子采用圓錐滾子軸承，可以分擔(dān)軸向產(chǎn)生的不平衡力。通風(fēng)機(jī)的入風(fēng)筒內(nèi)安裝流線體，可以改善流體的流道，提高工作效率。在設(shè)計(jì)中，擬定多種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算各種方案的可行性，取能滿足設(shè)計(jì)題目的方案，在葉輪和導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)方面采用孤立翼型法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。這次設(shè)計(jì)可以說對(duì)大學(xué)四年所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的整合和檢驗(yàn)，使自己的綜合能力得到了極大的提升。在日常工作相當(dāng)繁忙的情況下，他依然擠出比以有限的時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行詳盡、耐心的指導(dǎo)。其次要感謝小組的同學(xué)。學(xué)校優(yōu)良的學(xué)風(fēng)，良好的師資配置，齊備的軟硬得按設(shè)施，給自己的學(xué)習(xí)和研究提供了很好的環(huán)