【正文】 ,故稱為軸流式風機。上式可用于同類型風機中任意兩臺風機之間的性能參數(shù)換算，也可用于同臺風機不同轉(zhuǎn)速, 不同空氣密度條件下的性能變化的分析。即式中 、——分別為流量系數(shù)、壓力系數(shù)、功率系數(shù)，無因次；——空氣密度，kg/ m3；——風機的葉輪外徑，m；——葉輪周邊切線速度，m/s；——風機的風壓，Pa；——風機的風量，m3/s。這些無因次性能參數(shù)(也稱無因次系數(shù))的換算公式是由相似理論推導出來的。采用這種方法設(shè)備費用最高、維護最復雜，但流量變化范圍大、經(jīng)濟性好，一般用于大型軸流通風機?？墒构r改變時，通風機的使用效率變化不大，但比較復雜。改變轉(zhuǎn)速需考慮葉輪強度和電動機負荷條件。③改變通風機轉(zhuǎn)速。這種方法最簡單，但調(diào)節(jié)效果差。常用的調(diào)節(jié)方法有5種。性能曲線形狀與通風機類型有關(guān)。流量、風壓、功率和效率等參數(shù)之間有一定的函數(shù)關(guān)系，當其中一個參數(shù)發(fā)生變化時，其他各量也隨著變化。如果用靜壓表示式中 Q通風機的風量，；H、通風機的全壓，靜壓，Pa。其單位為KW。通風機的全壓H有靜壓兩部分組成，即靜壓用于克服礦井通風阻力，而動壓為擴散器出口（抽出式通風時）或出風井出口（壓入式通風時）的能量損失。其單位為/s、/min或/h.單位體積的空氣流經(jīng)通風機后所獲得的全部能量，稱為風壓，也叫做風壓。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術(shù)指標。由于煤粉對葉輪及體殼磨損嚴重，故應采用耐磨材料。 　　輸送熱電站鍋爐燃燒系統(tǒng)的煤粉，多采用離心式風機。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設(shè)計時葉輪要有足夠的強度。 　　這類通風機一般是供工廠及各種建筑物通風換氣及采暖通風用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可采用離心式或軸流式通風機。通風機的用途一般以漢語拼音字頭代表。 　　比轉(zhuǎn)速是指要達到單位流量和壓力所需的轉(zhuǎn)速。 　?。猴L機進口為標準大氣條件，通風機全壓為PtF≤。 　?。猴L機進口為標準大氣條件，通風機全壓為1kPaPtF3kPa的離心通風機。 　　通風機未來的發(fā)展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；用動葉可調(diào)的軸流通風機代替大型離心通風機；降低通風機噪聲；提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。通風機有效功率與軸功率之比稱為效率。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術(shù)指標。它的出口截面窄而長，適宜于安裝在各種扁平形的設(shè)備中用來冷卻或通風。 　　與其他類型低速通風機相比，橫流通風機具有較高的效率。氣體從轉(zhuǎn)子外緣的一側(cè)進入葉輪，然后穿過葉輪內(nèi)部從另一側(cè)排出，氣體在葉輪內(nèi)兩次受到葉片的力的作用。 　　4）橫流式通風機 通風機的葉輪和機殼的形狀為圓錐形。軸流式通風機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。～45176。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2～24。軸流通風機的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達20米以上。低、中壓小型離心通風機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。葉片與蓋盤的聯(lián)接采用焊接或鉚接。 　　為了使葉片表面有合適的速度分布，一般采用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。 　　前向葉輪產(chǎn)生的壓力最大，在流量和轉(zhuǎn)數(shù)一定時，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低；后向葉輪相反，所產(chǎn)生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高；徑向葉輪介于兩者之間。 按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和后向三種型式。 葉輪是通風機的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數(shù)目和制造精度對性能有很大影響。 　　離心通風機主要由葉輪和機殼組成，小型通風機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風機通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動機聯(lián)接。由于葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機殼，從排氣口排出。　　按氣體流動方向的不同，通風機主要分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。以美國為例，中小風機的生產(chǎn)已全部通過自動線完成，從工藝角度提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了產(chǎn)品成本。風機產(chǎn)品大多根據(jù)用戶需要有不同特性要求，多屬小批量生產(chǎn)，特別是一些大型風機產(chǎn)品甚至是單件小批生產(chǎn)，對工藝要求復雜。但就行業(yè)整體而言，一些歷史長、包袱重的國有企業(yè)受資金、體制等因素困撓，技術(shù)水平較低。對于風機產(chǎn)品，國外公司在質(zhì)量上注重于提高機械效率及延長使用壽命，向節(jié)約資源和節(jié)省能量方向發(fā)展；在成本上則加強新材料的研制，降低物耗，并注重整個系統(tǒng)總成本的降低；在維護上從部件的通用化、維護換件簡易化向自動化、無需維修、節(jié)省人力方向發(fā)展；在環(huán)保方面，注重于謀求安全可靠、向低噪聲、低振動等防公害技術(shù)方向發(fā)展。國外先進發(fā)達國家主要對技術(shù)含量高的離心、軸流壓縮機等大型風機較為關(guān)注。比較大的風機制造商主要有日本的日立制作所、荏原制作所、三菱重工業(yè)株式會社、川嶼重工業(yè)株式會社等；英國主要有詹姆斯?豪登公司；德國有德馬格德拉瓦透平機械公司和KKK公司；瑞士主要有蘇爾壽公司等。在當代經(jīng)濟發(fā)展過程中，由于風機屬于在發(fā)電、化工等行業(yè)應用范圍較廣的通用機械，對國民經(jīng)濟具有重大影響，發(fā)達國家以及包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家對風機產(chǎn)品的制造都很重視。1892年法國研制成橫流通風機；1898年，愛爾蘭人設(shè)計出前向葉片的西羅柯式離心通風機，并為各國所廣泛采用；19世紀，軸流通風機已應用于礦井通風和冶金工業(yè)的鼓風，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25％，直到二十世紀40年代以后才得到較快的發(fā)展。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心通風機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40％左右，主要用于礦山通風?！　⊥L機已有悠久的歷史，在國內(nèi)外的得到了較快的發(fā)展，并取得了還多優(yōu)秀的成果。因此研究設(shè)計一個好的風機對節(jié)能有很重大的意義。除此之外，輸送氣體的各種風機在冶煉廠的輸送空氣，工廠車間、居民住房、影劇院、賓館以等的通風和降溫方面也有廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，全國部屬煤礦主要通機平均電耗約占礦井電耗的16%?？梢哉f它是礦井的“肺臟”。礦井通風的主要動力是通風機。這些有毒的氣體、過高的溫度以及容易引起爆炸的煤塵和瓦斯，不但嚴重影響井下工作人員的身體健康，而且對礦井安全也產(chǎn)生了很大的威脅。s design, ventilator muffler design, electrical machinery39。s design examines and examines the putation, guide vane39。s gas and produces, the mine dust, the creation good working condition, must carry on to the tunneling working surface ventilates. At present carries on the well ventilated major installation to the tunneling working surface is the JBT series axial flow type ventilator.This design39。關(guān)鍵詞 軸流風機本次設(shè)計的內(nèi)容是對JBT62軸流式通風機總體方案和通風機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，機械傳動部分設(shè)計，對軸流風機工作原理，主要工況參數(shù)的意義的掌握。 摘 要在礦井掘進巷道時，為了供給工作人員呼吸新鮮空氣，稀釋掘進工作面的瓦斯及產(chǎn)生的有害氣體，礦塵，創(chuàng)造良好工作條件，必須對掘進工作面進行通風。目前對掘進工作面進行通風的主要設(shè)備為JBT系列軸流式通風機。具體內(nèi)容包括：通風方式的選擇，總體結(jié)構(gòu)方案的確定，軸的設(shè)計和校核計算，葉輪的設(shè)計和校核計算，導葉的設(shè)計計算，疏流罩、擴散器和集流器的設(shè)計和選擇，殼體的設(shè)計，通風機消聲裝置的設(shè)計，電機的選擇和固定方式的設(shè)計，聯(lián)軸器、鍵和法蘭等零件的選型校核。；局部通風設(shè)備 ；機械設(shè)計AbstractWhen mine pit tunneling tunnel, breathes the fresh air for the supplies staff, the noxious gas which the dilution tunneling working surface39。s content is to the JBT62 axial fans flow type ventilator overall concept and the ventilator gross structure design, mechanical drive part design, to axialflow fan principle of work, main operating mode parameter significance grasping. The actual content includes: Ventilates the way the choice, the gross structure plan determination, the axis design and the examination putation, impeller39。s design calculation, sparse class cover, diffuser and current collector design and choice, shell39。s choice and fixed way design, ponents and so on shaft coupling, key and flange shaping examinations.Keywords Axial fans Local ventilation equipment Mechanical design1 緒論在煤礦井下開采時，不但煤層中所含的有毒有害氣體（如等CHCO、HSCO2等）會大量涌出，而且伴隨著采煤過程還會產(chǎn)生大量易燃易爆的煤塵；同時，由于地熱和機電設(shè)備散發(fā)的熱量，石井下的空氣溫度和濕度也隨之升高。因此，通風在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中具有不可忽視的作用。通風機是用于輸送氣體的機械，從能量的觀點來看，它是把原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量的一種機械。其日夜不停地運轉(zhuǎn)，加之其功率大，因此其能耗很大。風機用電約占全國發(fā)電量的10%；另據(jù)1988年原冶金部的規(guī)劃資料，我國金屬礦山的風機用電量占采礦用電的30%；鋼鐵工業(yè)的風機用電量占其生產(chǎn)用電的20% ；煤炭工業(yè)的風機用電量占全國煤炭工業(yè)用電的17%。由此可見，風機節(jié)能在國民經(jīng)濟各部門中的地位和作用是舉足輕重的。所以合理的設(shè)計、選擇和使用通風機，不僅關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)和煤礦職工的身體健康，而且對礦井的主要技術(shù)經(jīng)濟指標也有一定影響，并且對加快四化建設(shè)也有十分重要的意義。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風車，它的作用原理與現(xiàn)代離心通風機基本相同。1880年，人們設(shè)計出用于礦井排送風的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心通風機，結(jié)構(gòu)已比較完善了。1935年，德國首先采用軸流等壓通風機為鍋爐通風和引風；1948年,丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流通風機；旋軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通風機和橫流通風機也都獲得了發(fā)展。世界上比較大的風機制造國主要有日本、德國、意大利、瑞士、美國等。風機方面，我國國情不同于工業(yè)發(fā)達國家，中小型風機是勞動力密集型產(chǎn)品，附加值較低，先進的工業(yè)國家不會再在技術(shù)和工藝方面大量投資，但仍在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、便于維護、環(huán)保四個方面注重對產(chǎn)品的改進。一些著名廠商，如瑞士蘇爾壽公司不但生產(chǎn)風機，還生產(chǎn)汽輪機、鍋爐、大型柴油機等用于大型項目的設(shè)備。近幾年我國風機生產(chǎn)企業(yè)通過加大科研投入，加強科研攻關(guān)和技術(shù)改造，采用新技術(shù)、新工藝、新材料努力開發(fā)適銷對路產(chǎn)品，同時采用引進技術(shù)、與國外合作等方式發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)品，使我國風機行業(yè)企業(yè)在產(chǎn)品的標準化、系列化、通用化、大型化、高效、節(jié)能、低噪聲等方面有了長足進步，出現(xiàn)了一大批處于國際先進水平的產(chǎn)品，縮短了與發(fā)達國家的差距。當前世界先進工業(yè)國家大型風機產(chǎn)品開發(fā)的主要特點是：1) 以節(jié)能、節(jié)約資源為核心，提高單件效率和耐久性，進而提高整個系統(tǒng)的效率；2) 加強系統(tǒng)的自動化、事故警報系統(tǒng)的研制，節(jié)省維護、監(jiān)控方面的人力；3) 為提高競爭能力，力求包括附屬部件在內(nèi)的產(chǎn)品標準化和組合化；4) .進一步加強了對低噪聲、低振動技術(shù)的研究；5) 不斷針對新的需要，開發(fā)新的產(chǎn)品；6) 在工藝上引進柔性制造系統(tǒng)，最大限度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化程度。目前國內(nèi)生產(chǎn)自動化程度很低，而國外通過研制和采用柔性制造系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)的自動化程度。通風機未來的發(fā)展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；用動葉可調(diào)的軸流通風機代替大型離心通風機；降低通風機噪聲；提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。 　　1）離心式通風機 　　離心通風機工作時，電動機驅(qū)動葉輪在蝸形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。因氣體在葉輪內(nèi)的流動主要是在徑向平面內(nèi)，故又稱徑流通風機。離心通風機一般為單側(cè)進氣，用單級葉輪；流量大的可雙側(cè)進氣，用兩個背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風機。葉輪經(jīng)靜平衡和動平衡校正才能保證通風機平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜；徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片；后向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)的反向傾斜。葉片的型線以直葉片最簡單，機翼型葉片最