（终稿）轴流式通风机结构设计（全套完整有CAD）

图翼型结构图表翼型断面坐标值距前缘点距离上表面坐标.叶片的绘制弦长在叶栅额线及叶栅轴向方向的投影列于下表。

表弦长的投影的投影单位相对半径.各计算截面翼型的重心坐标重心距翼型前后边缘的距离在叶栅额线及叶栅轴向方向的投影列于表。

表翼型各参数投影项目单位流器叶片数目又由于导叶的数目前导叶，中导叶，后导叶应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。

所以选定导叶数目为。

.导叶翼型的选择导叶的翼型多采用圆弧形叶片。

也可以采用机翼形叶片，中，后导叶还采用扭曲机翼形叶片。

考虑到圆弧形翼型加工方便，有利于降低成本，故选用此翼型。

圆弧板翼型圆弧板翼型是由葛廷根大学研究出来的。

该翼型的特点是制造方便，但是效率要差些，目前在通风机设计中仍然得到较多应用。

叶片的绘制弦长在叶栅额线及叶栅轴向方向的投影列于表。

表弦长的投影的投影单位相对半径.第章结构部件的设计计算.集流器的设计集流器与流线罩起，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。

但是考虑到掘进通风时，经常需要多个风机并联工作，并联通常采用法兰连接，设计集流器会导致两台风机的连接困难，况且掘进通风对风机的要求不是特别严格。

综合考虑，本设计不安装集流器。

.流线罩的设计流线罩的有无，以及它的形状，对轴流风机性能是有影人们发现叶轮直径与全压流量及转速之间存在定的关系，即与通风机的比转速存在定的关系。

分别计算各种预选方案中通风机的计算比转数，由比转数查得对应轴流风机的全压系数及全压效率。

初步计算出不同方案通风机的叶轮直径，然后圆整为标准直径，在求出其叶顶圆周速度。

具体计算结果列与表。

由表计算结果看出，当通风机转速般当时，优先采用离心风机，所以不能满足要求。

所以选择转速，可以满足要求。

表不同方案的计算结果备注级型式.由级型式的范围.计算.圆整.按文献计算电动机功率并选择电机型号按下式计算电动机功率为式中电动机功率储备系数，对于轴流风机，般。

根据计算功率和风机使用环境的要求，选择电机型号，其机构如图所示隔爆型三相异步电动机技术数据额定功率满载时额定电流.满载时额定转速满载时效率满载时功率因数.堵转转矩额定转矩.堵转电流额定电流最大转矩额定转矩重量图电机示意图第章主要部件的设计计算.叶轮参数的设计计算流量系数和全压系数的确定叶轮是通风最主要的部件，其主要作用是把原动机的能量传递给流体。

叶轮常用铸铝合金钢板焊接或其他材料制成。

叶片的空气动力计算，是在满足流量和全压的条件下，为获得高效率低噪音而进行的叶片集合尺寸的计算。

为此，把整个叶片分成若干个计算截面，然后通过计算得出个基元截面所采用翼型的叶片宽度及安装角。

二级轴流风机的风压比为，所以第级叶轮和第二级叶轮参数相同。

故不需要分别计算。

以第级叶轮计算为例，设计计算步骤如下计算流量系数.计算全压系数.轮毂比和轮毂直径的确定轮毂比由文献，当通风机的比转数时，可选用.。

按表，可见，当.时，，取.是合适的。

由此得到叶轮轮毂直径为.表不同全压系数时所推荐采用的轮毂比轮毂比检验为了判断叶轮叶片根部和后导流器根部是否会发生气流分离，应验算是否所取的轮毂比求得通风机的轴般说来，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。

图风机方案简图轴壳体中导轮后导轮扩散器叶片叶轮集流器流线体导叶中导叶和后导叶后在多级轴流式风机叶轮级后设置。

它的作用是将前级叶轮的流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。

后导叶的作用是将最后级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。

剩余的旋绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于改善扩散器的工作。

导叶的形式导叶多采用圆弧形叶片。

现在也有采用机翼形叶片，中，后导叶还可以采用扭曲机翼形叶片。

导叶的数目前导叶，中导叶，后导叶应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。

进风口集流器和整流罩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。

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著降低通风机的排气噪音。

般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。

外壳风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。

效率效率表明风机将输入功率转化为输出功率的程度。

分为全压效率也称为空气效率或总效率和静压效率。

转速转速系指风机叶轮每分钟的转数，单位为。

风机转速改变时，风机的流量风压和轴功率都将随之改变。

无因次的流量系数风机性能也可用无因次的流量系数，压力系数和功率系数来表示。

这些无因次性能参数也称无因次系数的换算公式是由相似理论推导出来的。

同类型的风机相似包括几何相似，运动相似和动力相似，因此，同类型风机的无因次性能参数相等。

即式中分别为流量系数压力系数功率系数，无因次空气密度，风机的叶轮外径，叶轮周边切线速度，风机的风压，风机的风量，。

根据相似理论及上式无因次系数式，可得同类型风机性能的换算关系式为式中分别为所要换算的两台风机的风量，分别为所要换算的两台风机的风压，分别为所要换算的两台风机的功率，分别为所要换算的两台风机的叶轮直经，分别为所要换算的两台风机的转速，分别为所要换算的两台风机工作的空气密度，。

上式可用于同类型风机中任意两台风机之间的性能参数换算，也可用于同台风机不同转速，不同空气密度条件下的性能变化的分析。

第章轴流通风机总体结构方案设计.通风方式的确定局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设备。

局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面。

局部通风机通风按其工作方式不同分为压入式抽出式二种。

压入式通风压入式通风是把局部通风机和启动装置安装在离掘巷道口外的进风侧，局部通风机把新鲜风流经风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。

工作面爆破后，烟尘充满迎头形成炮烟抛掷区。

风流由风筒射出后，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是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。

缺点是污风沿巷道排出，污染范围大工作量是确定轴流式通风机总体方案设计，总体结构及其组成，掌握轴流风机工作原理，主要工况参数的意义。

完成主要机械部分设计。

轴流式通风机过流部件由集流器，叶轮，导叶，扩散器等几部分组成。

具体设计内容包括拟定总体结构方案的确定，轴的设计计算，叶轮的设计计算，导叶的设计计算，疏流罩的设计计算，扩散器的设计计算，集流器的设计计算，壳体的设计，联轴器法兰等零件的选型校核。

保证设计参数流量达到.全压达到效率在以上。

此外还包括设计说明书的编写，外文资料的翻译工作。

图纸的绘制工作。

包括总体装配图张叶轮零件图张导叶零件图张壳体零件图张轴零件图张。

.国内外同类设备发展状况风机已有悠久的历史。

中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。

年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为左右，主要用于矿山通风。

年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风年，丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机旋轴流风机子午加速轴流风机斜流风机和横流风机也都获得了发展。

未来风机发展将进步提高风机的气动效率装置效率和使用效率，以降低电能消耗用动叶可调的轴流风机代替大型离心风机降低风机噪声提高排烟排尘风机叶轮和机壳的耐磨性实现变转速调节和自动化调节。

随着科学技术的不断发展，人们对风机使用的要求也愈来愈高，就目前国外风机技术发展趋势而言，将朝着风机容量不断增大高效化高速小型化和低噪音方向发展。

高速小型化。

各类风机采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力也可提高。

所以在同等条件下，叶轮外径可减少，这样就取得缩小体积和减轻重量的明显效果。

提高转速也是风机小型化的重要途径之。

低噪声化。

风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之。

风机大型化和高速化使噪声问题更加突出。

对低频噪声，风机主要通过改进风机结构设计，降低本轴流，通风机，结构设计，毕业设计，全套，图纸摘要在矿井掘进巷道时，为了供给工作人员呼吸新鲜空气，稀释掘进工作面的瓦斯及产生的有害气体，矿尘，创造良好工作条件，必须对掘进工作面进行通风。

目前对掘进工作面进行通风的主要设备为系列轴流式通风机。

本次设计的内容是对轴流式通风机总体方案和通风机总体结构设计，机械传动部分设计，对轴流风机工作原理，主要工况参数的意义的掌握。

具体内容包括通风方式的选择，总体结构方案的确定，轴的设计和校核计算，叶轮的设计和校核计算，导叶的设计计算，疏流罩扩散器和集流器的设计和选择，壳体的设计，通风机消声装置的设计，电机的选择和固定方式的设计，联轴器键和法兰等零件的选型校核。

关键词轴流风机局部通风设备机械设计摘要第章绪论.选题的意义.主要设计内容.国内外同类设备发展状况.轴流通风机的工作原理.轴流通风机主要工作参数风量风压功率效率转速无因次的流量系数第章轴流通风机总体结构方案设计.通风方式的确定压入式通风抽出式通风.结构方案型式叶轮导叶进风口集流器和整流罩扩散器外壳轴.通风机结构形式的确定确定通风机的转速确定通风机的级型式确定通风机各级风压比叶顶圆周速度和叶轮直径的选择计算.计算电动机功率并选择电机型号第章主要部件的设计计算.叶轮参数的设计计算流量系数和全压系数的确定轮毂比和轮毂直径的确定轮毂比检验叶片翼型参数的计算.叶片翼型的选择翼型坐标叶片的绘制.导轮参数的设计计算导轮参数的计算导流器叶片几何尺寸的计算.导叶翼型的选择圆弧板翼型叶片的绘制第章结构部件的设计计算.集流器的设计.流线罩的设计.扩散器的设计.轴流通风机轴向间隙的确定.轴流通风机径向间隙的确定.轴承的选择.联轴器的选择.风筒的选择风筒选用要求局部通风机的风筒选型.噪音的处理第章主要零部件强度计算.叶轮强度计算.键的校核键的基本尺寸键的校核.轴的校核第章通风机的安装维护和保养.通风机安装方法.通风机的拆卸.通风机的维护叶轮的检修主轴的检修转子的检查机壳漏气的检修轴承的检修结论致谢参考