[发明专利]一种局部扇风机

说明书

本发明涉及一种通风设备，特别是涉及一种煤矿井下作用的局部扇风机。

煤矿井下掘进工作面通风普遍使用防爆型轴流式局部扇风机，简称局扇。近年又在全国煤矿推广使用一种对旋风机。井下工作面利用局扇产生的正压将新鲜风流通过风筒送到工作面，工作面的有害气体被新鲜风流排挤出去，通过巷道在回风眼处流向回风巷道，然后被地面通风设备产生的负压抽出，排入大气。工作面排出的气体所流经的巷道视为回风道，这部分巷道长达50～100米，独头掘进的巷道可达上千米。现有技术的主要缺点，一是防爆电动机安装在局扇壳体的内部，电动机轴端安装带风翅的叶轮，风翅工作平均半径大于电动机转子半径，因而使电动机输出功率大、噪声大；二是现有技术采用正压通风，因而限制了局扇的安装位置，即无法缩短视回风道的长度，使得放炮后的烟气排放速度很慢，影响生产效率。近年推广的对旋风机是将两台防爆电动机安装在壳体内部，并使两台电动机轴端安装的叶轮相对而反向运行，虽可提高通风风压，但仍未根本解决上述问题。

本发明的目的是提供一种能克服现有技术缺点的局部扇风机。

本发明的目的是这样实现的，即：将防爆电动机转子铁芯与中空圆筒轴组装成为一体，中空圆筒轴的内壁安装有45°固定螺旋角的螺旋风叶，电动机制成异步笼形转子结构，电动机定子壳体与前端盖和后端盖止口配合螺栓固定，中空圆筒轴通过镶嵌在前端盖和后端盖内侧止口上的轴承与前端盖和后端盖连接，转子铁芯与定子铁芯之间有一定沿轴向分布的径向间隙。在中空圆筒轴外圆周表面的后端盖外侧部位安装有直板风叶，直板风叶向前倾斜、与轴线成45°～60°角，在中空圆筒轴的后端外圆周表面、直板风叶的外侧部位安装有直板风叶保护罩，在直板风叶保护罩上均布有进风孔，在前端盖和后端盖及直板风叶保护罩与中空圆筒轴接触部位分别设有密封装置。

本发明可根据风量和风压的不同要求，设计制造成不同中空圆筒轴内径和不同电动机板对数的局部扇风机系列产品。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、在中空圆筒轴内装设螺旋风叶，其外后端装设直板风叶，实现了一机通、排双重功能。即中空圆筒轴内螺旋风叶起排风作用，把工作面风流通过风筒直接排入四风道，直板风叶起向工作面通风作用，其风流方向与轴向成45°～60°角吹向工作面，起到风幕作用，防止工作面气流向外扩散，并压向工作面，对巷道新鲜风流起牵动作用。

2、风机的力矩关系更为合理，现有局扇风叶平均作用力半径约为电动机转子电磁力半径的2倍，而本发明的中空圆筒轴内螺旋风叶的平均作用力半径为电动机转子电磁力半径的0.5倍，直板风叶平均作用力半径为电动机转子电磁力半径相比不超过1.1倍，通、排两功能所需电动机功率不超过现有同风量局扇功率的0.8倍，故可实现节能。

3、排风量大于或等于通风量，二者产生的轴向力相反，设计合理，二者可相互抵消，减轻轴向负荷。

4、排风在中空圆筒轴内流动，风机前后均安装有风筒，故其噪声很低。直板风叶为离心式通风装置，进风口为环形布置，紧靠风叶，阻力很小，故其噪声小。

5、本发明采用负压通风，所以局扇的安装位置可以最大限度地靠近工作面(放炮的安全距离之外)，后端风筒可直达回风巷道。因此，大大缩短排烟时间，提高生产效率，还可为机电设备提供安全的运行条件。

图1为一种局部扇风机结构的剖视图。

图2为一种局部扇风机结构的侧视图。

本发明的最佳实施例为，将防爆电动机的转子5与中空圆筒轴1组装成为一体，中空圆筒轴1的内壁安装有45°固定螺旋角的螺旋风叶10，电动机制成为异步笼形转子结构，电动机定子铁芯6的壳体与前端盖3和后端盖4止口配合螺栓固定，中空圆筒轴1通过镶嵌在前端盖3和后端盖4止口内侧上的轴承2和7与前端盖3和后端盖4连接，在转子铁芯5与定子铁芯6之间有一定沿轴向分布的径向间隙，在中空圆筒轴1的外圆周表面的后端盖4的外侧部位安装有直板风叶8、直板风叶8向前倾斜，与轴线成45°～60°角，在中空圆筒轴1的后端外圆周表面、直板风叶8的外侧部位安装有直板风叶保护罩9，在直板风叶保护罩9上均布有一定数量的进风孔11，在前端盖3、后端盖4及直板风叶保护罩9与中空圆筒轴1的接触部位分别设有密封装置12。

工作原理是：防爆电动机定子绕组6接通三相交流电，产生旋转磁场，转子绕组5产生感应电流、感应磁场和电磁力，转子5以异步转数n旋转，带动与转子5组装成一体的中空圆筒轴1转动，中空圆筒轴1内壁安装有固定螺旋角的螺旋风叶10旋转产生负压风流，把前端(工作面)的有害气体通过前风筒抽入，并通过后风筒排入回风道。中空圆筒轴1后端安装的直板风叶旋转产生的正压风流，以45°～60°的倾斜角和一定的压力，吹向前端(工作面)，起到风幕作用，防止有害气体向外扩散，牵动新鲜风流压向工作面，从而实现缩短排炮烟时间，提高生产效率，为机电设备运行提供安全的运行条件。