專利名稱：軸流通風機防喘振環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種軸流通風機防喘振環(huán)，特別是一種適用于地鐵或隧道的軸流通風機防喘振環(huán)，屬于風機與通風工程技術領域。
背景技術：
隨著國家經濟的發(fā)展，我國的交通事業(yè)也有了超常的發(fā)展。城市中的地鐵、穿越大山的鐵路、公路隧道越來越多。由于隧道的高度有限，長度又很長，隧道中的通風顯得特別重要?，F(xiàn)在地鐵、鐵路、公路隧道中的通風問題主要由中大型軸流風機來承擔。但是因通風管網(wǎng)和消聲器堵塞，或地鐵列車、汽車逆向行駛造成的活塞風效應而導致瞬間背壓過大，使風機的風量急劇下降。致使風機發(fā)生失速、喘振，并引起劇列振動，嚴重時會損壞風機。為了給人們提供一個安全、可靠的交通環(huán)境，消除軸流通風機的喘振是很必要的。而消除或減弱風葉進口頂端的氣流回流，就可以抑制喘振的發(fā)生，或使喘振點向更小流量處偏移，減小發(fā)生喘振的可能。
已有技術中，專利號為ZL 00218027.8，名稱為“軸流通風機防喘振裝置”的實用新型專利是采用在“外殼和內圈之間”設置“均勻分布的導向葉片”，而且“所述的導向葉片在外殼和內圈內的軸向傾斜角可為30°～90°，所述的導向葉片數(shù)可以為30～150片”，由于葉片多，裝配時要保持一致，要求高，所以增加了生產的難度；專利號為ZL 01105719.x，名稱為“隧道射流風機防喘振裝置”的發(fā)明專利采用的內簡體“是一個以風機軸心線為軸的旋轉體，該旋轉體的外表面是由圓柱面和圓弧面構成”，由于圓弧面的加工成型有一定的難度，而且風機的徑向尺寸增加較大，占據(jù)了隧道中寶貴的空間。

發(fā)明內容
為了克服已有技術的不足和缺陷，改善軸流風機在小流量時的工作條件，本發(fā)明設計一種結構更為簡單、合理，加工方便并能有效消除軸流風機工作中可能出現(xiàn)的失速、喘振現(xiàn)象的防喘振環(huán)。
防喘振環(huán)是一個沿氣流方向前后對稱、外形呈凹凸相間的圓環(huán)體，是隧道用軸流通風機外殼的一部分，安裝在葉輪葉片位置。本發(fā)明包括外圈、內圈、圓環(huán)。圓環(huán)的外徑和外圈的直徑一致；圓環(huán)的內徑和內圈的直徑一致。外圈數(shù)量在2和5之間，內圈數(shù)量比外圈數(shù)量少1，圓環(huán)數(shù)量是內圈數(shù)量的2倍。防喘振環(huán)的最常用形式由3個外圈、2個內圈和4個圓環(huán)組成。第1個外圈的一端和第1個圓環(huán)的外徑端焊接，第1個圓環(huán)的內徑端和第1個內圈的一端焊接，第1個內圈的另一端和第2個圓環(huán)的內徑端焊接，第2個圓環(huán)的外徑端和第2個外圈的一端焊接，以此順序，直到第4個圓環(huán)的外徑端和第3個外圈的一端焊接，該防喘振環(huán)焊接成形后，在其前后兩端分別焊接法蘭，以便和軸流風機的前后外殼連接。防喘振環(huán)的前后兩端與法蘭之間構成了凹形空間。在和軸流風機相配時，軸流風機葉片頂部前后緣分別位于防喘振環(huán)前后的凹形空間位置處，而葉片頂部和內圈之間的間隙起著軸向氣流的密封作用。
軸流風機工作時，隨著風機流量的減小，在軸流風機葉片頂部進口處漸漸出現(xiàn)渦流，該渦流隨著流量的減小而不斷增大。但在軸流風機裝有防喘振環(huán)后，該進口渦流位于防喘振環(huán)的凹形空間附近，此時防喘振環(huán)的凹形空間就會抑制進口渦流的發(fā)展。所以防喘振環(huán)能推遲風機喘振的發(fā)生，甚至不發(fā)生。在對某一軸流風機進行性能對比試驗時，裝有防喘振環(huán)后的軸流風機，在流量減小時，它的風壓比不裝防喘振環(huán)的軸流風機平均上升了10％左右。由于本發(fā)明的防喘振環(huán)是前后對稱的，所以在需要雙向通風的地鐵、鐵路、公路隧道中，當風機反轉時，會產生同樣的防喘振效果。
本發(fā)明結構簡單、加工方便、防喘振效果明顯，具有顯著的社會效益和經濟效益。


圖1是軸流通風機防喘振環(huán)的結構示意圖。
圖2是防喘振環(huán)的立體圖，圖中1是外圈、2是圓環(huán)、3是內圈、4是法蘭、5是凹形空間、6是葉片。
圖3是軸流通風機安裝防喘振環(huán)前后的性能比較圖，圖中帶“◆”號的曲線是未裝防喘振環(huán)的風機性能曲線；帶“■”號的曲線是裝防喘振環(huán)后的風機性能曲線。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步的描述如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括外圈1、圓環(huán)2和內圈3。圓環(huán)2的外徑和外圈1的直徑一致；圓環(huán)2的內徑和內圈3的直徑一致。外圈1數(shù)量在2和5之間，內圈3數(shù)量比外圈1數(shù)量少1，圓環(huán)2數(shù)量是內圈3數(shù)量的2倍。防喘振環(huán)的最常用形式由3個外圈1、2個內圈3和4個圓環(huán)2組成。第1個外圈1的一端和第1個圓環(huán)2的外徑端焊接，第1個圓環(huán)2的內徑端和第1個內圈3的一端焊接，第1個內圈3的另一端和第2個圓環(huán)2的內徑端焊接，第2個圓環(huán)2的外徑端和第3個外圈1的一端焊接，以此順序，直到第4個圓環(huán)2的外徑端和第3個外圈1的一端焊接，該防喘振環(huán)焊接成形后，在其前后兩端分別焊接法蘭4，以便和軸流風機的前后外殼連接。防喘振環(huán)前后兩端和法蘭4之間構成了凹形空間5。在和軸流風機相配時，軸流風機葉片6的頂部前后緣分別位于防喘振環(huán)前后的凹形空間5位置處，而葉片6頂部和內圈3之間的間隙起著軸向氣流的密封作用。
軸流通風機防喘振環(huán)除了焊接成形外，也可使用沖壓成形的方法，先按凹凸相間的形狀開好成型模，按所需尺寸裁剪矩形鐵板，再焊接成平圓環(huán)，然后在成型模上滾壓成形。
軸流風機工作時，隨著風機流量的減小，在軸流風機葉片6頂部進口處漸漸出現(xiàn)渦流，該渦流隨著流量的減小而不斷增大。但在軸流風機裝有防喘振環(huán)后，該進口渦流位于防喘振環(huán)的凹形空間5附近，此時防喘振環(huán)的凹形空間5就會抑制進口渦流的發(fā)展。所以防喘振環(huán)能推遲風機喘振的發(fā)生，甚至不發(fā)生。如圖3所示，在對某一軸流風機進行性能對比試驗時，裝有防喘振環(huán)后的軸流風機，在流量減小時，它的風壓比不裝防喘振環(huán)的軸流風機平均上升了10％左右。由于本發(fā)明的防喘振環(huán)是前后對稱的，所以在需要雙向通風的地鐵、鐵路、公路隧道中，當風機反轉時，會產生同樣的防喘振效果。
權利要求
1.一種軸流通風機防喘振環(huán)，是隧道用軸流通風機外殼的一部分，其特征在于防喘振環(huán)是由外圈(1)、內圈(3)、圓環(huán)(2)組成的，沿氣流方向前后對稱的、外形呈凹凸相間的圓環(huán)體，圓環(huán)(2)的外徑和外圈(1)的直徑一致，圓環(huán)(2)的內徑和內圈(3)的直徑一致，外圈(1)數(shù)量在2和5之間，內圈(3)數(shù)量比外圈(1)數(shù)量少1，圓環(huán)(2)數(shù)量是內圈(3)數(shù)量的2倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸流通風機防喘振環(huán)，其特征是，防喘振環(huán)常由3個外圈(1)、2個內圈(3)和4個圓環(huán)(2)組成，第1個外圈(1)的一端和第1個圓環(huán)(2)的外徑端焊接，第1個圓環(huán)(2)的內徑端和第1個內圈(3)的一端焊接，第1個內圈(3)的另一端和第2個圓環(huán)(2)的內徑端焊接，第2個圓環(huán)(2)的外徑端和第2個外圈(1)的一端焊接，以此順序，直到第4個圓環(huán)(2)的外徑端和第3個外圈(1)的一端焊接，該防喘振環(huán)焊接成形后，在其前后兩端分別焊接法蘭(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的軸流通風機防喘振環(huán)，其特征是，防喘振環(huán)安裝在葉片位置，其前后兩端和法蘭(4)之間構成了凹形空間(5)，軸流風機葉片(6)頂部前后緣分別位于防喘振環(huán)前后的凹形空間(5)位置處。
4.根據(jù)權利要求1所述的軸流通風機防喘振環(huán)，其特征是，軸流通風機防喘振環(huán)也可使用滾壓成形方法，先按凹凸相間的形狀開好成型模，按所需尺寸裁剪矩形鐵板，再焊接成平圓環(huán)，然后在成型模上滾壓成形。
全文摘要
軸流通風機防喘振環(huán)，屬于風機與通風工程技術領域。防喘振環(huán)是隧道用軸流通風機外殼的一部分，是由外圈、內圈、圓環(huán)組成的，沿氣流方向前后對稱的、外形呈凹凸相間的圓環(huán)體，圓環(huán)的外徑和外圈的直徑一致，圓環(huán)的內徑和內圈的直徑一致，外圈數(shù)量在2和5之間，內圈數(shù)量比外圈數(shù)量少1，圓環(huán)數(shù)量是內圈數(shù)量的2倍。防喘振環(huán)的最常用形式由3個外圈、2個內圈和4個圓環(huán)組成。軸流風機葉片頂部前后緣分別位于防喘振環(huán)前后的凹形空間位置處。防喘振環(huán)的凹形空間會抑制進口渦流的發(fā)展。所以防喘振環(huán)能推遲風機喘振的發(fā)生，甚至不發(fā)生。由于防喘振環(huán)是前后對稱的，所以在需要雙向通風的地鐵、鐵路、公路隧道中，當風機反轉時，會產生同樣的防喘振效果。
文檔編號F24F7/06GK1644930SQ200510023640
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2005年1月27日
發(fā)明者顧建明, 陸明琦, 顧茜姣 申請人:上海交通大學