CN104963880A - 一种风电冷却轴流通风机 - Google Patents

Abstract

本发明一种风电冷却轴流通风机，它包括内部设有电机坐板的筒形壳体；电机坐板与电机固定连接；电机的转轴上设有叶轮；筒形壳体的前后两端分别设有前法兰和后法兰；筒形壳体的前端设有与叶轮相互对应前导网；叶轮与电机转轴丝接固定；叶轮的前端设有整流帽；电机的轴承上设有监控传感器；叶轮上的叶片与筒形壳体的内壁对应处设有位移监测器；监控传感器和位移监测器与外接线盒连接；筒形壳体的前后两端分别设有风机支腿。叶轮与电机的转轴采用压紧螺栓和定位盖来固定连接，且为双键连接，保证叶轮运转的稳定性；整流帽可提高叶轮做功能力减少损失；尾部整流帽可收集出口的轴向速度动能，提高风机的静压效率。

Description

一种风电冷却轴流通风机

技术领域  本发明属于轴流通风机技术领域，涉及一种风力发电机冷却用的轴流通风机。

背景技术  现有技术中，通风机由于具有结构简单，制造成本低和可输送流量大等特点，在冶金、建材、环保等领域得到广泛应用，但当其应用于风力发电机的冷却系统时，就显现出诸多弊端，由于风力发电装置多设置在海上或者山岭等环境极端场合，气温低、温差大，而且海水的腐蚀性强等因素对通风机的稳定运行构成极大的影响，致使使用寿命大大减少，风机输送的流量和压力等参数难以实现稳定安全控制；并且，传统的轴流通风机压力不足，风机体积庞大、配用功率高、能耗高，其结构也不能完全适用于风力发电机通风冷却的需求；因此，需要一种结构合理、功率匹配且节能耐用的新型风机。

发明内容  本发明的目的是解决现有技术存在运行稳定性差、使用寿命短和能耗高的技术问题，提供一种风电冷却轴流通风机，来克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种风电冷却轴流通风机，它包括内部设有电机坐板的筒形壳体；所述电机坐板通过锁紧螺母与电机固定连接；所述电机的转轴上设有叶轮；其要点是所述筒形壳体的前后两端分别设有前法兰和后法兰；所述筒形壳体的前端设有通过螺栓与前法兰相互固定连接的前导网，且前导网与电机转轴上设有的叶轮相互对应；所述叶轮通过压紧螺栓和定位盖与电机转轴相互丝接固定；所述叶轮的前端与前导网的对应处设有整流帽；所述电机的轴承上设有监控传感器；所述叶轮上的叶片与筒形壳体的内壁对应处设有位移监测器；所述监控传感器和位移监测器通过电机引线与外接线盒连接；所述筒形壳体的前后两端分别设有与前后法兰固定连接的风机支腿。

为了提高静压效率，所述电机的后端设有尾部整流帽。

为了提高耐腐蚀性，所述筒形壳体的外层设有耐腐蚀静电层。

为了提高刚性和垂直度，所述前、后法兰均为翻边结构。

所述电机与电机坐板之间通过定位锥销限位。

本发明结构合理、使用方便，叶轮与电机的转轴采用压紧螺栓和定位盖来固定连接，且为双键连接，保证叶轮运转的稳定性；整流帽可提高叶轮做功能力减少损失；尾部整流帽可收集出口的轴向速度动能，提高风机的静压效率。本发明解决了现有技术使用寿命短、运行稳定性差和能耗高的技术问题。

附图说明  图1是本发明的结构示意主视图剖视图；

          图2是本发明的结构示意左视图；

图3是叶片的俯视结构示意放大图；

图4是图1中A向的结构示意放大图。

图中1、筒形壳体  2、前导网  3、叶轮  4、整流帽  5、定位盖  6、压紧螺栓  7、电机  8、前法兰  9、定位锥销  10、锁紧螺母  11、电机坐板  12、尾部整流帽  13、后法兰  14、风机支腿  15、位移监测器  16、电机引线  17、外接线盒  18、监控传感器  19、叶片  20、过滤网  21、前导叶

具体实施方式  参图1、图2、图3和图4，本发明它包括内部设有电机坐板11的筒形壳体1；所述电机坐板11通过锁紧螺母10与电机7固定连接；所述电机7的转轴上设有叶轮3；所述筒形壳体1的前后两端分别设有前法兰8和后法兰13；所述筒形壳体1的前端设有通过螺栓与前法兰8相互固定连接的前导网2，且前导网2与电机7转轴上设有的叶轮3相互对应；所述叶轮3通过压紧螺栓6和定位盖5与电机7转轴相互丝接固定；所述叶轮3的前端与前导网2的对应处设有整流帽4；所述电机1的轴承上设有监控传感器18；所述叶轮3上的叶片19与筒形壳体1的内壁对应处设有位移监测器15；所述监控传感器18和位移监测器15通过电机引线16与外接线盒17连接；所述筒形壳体1的前后两端分别设有与前后法兰8、13固定连接的风机支腿14；所述电机7的后端设有尾部整流帽12；所述筒形壳体1的外层设有耐腐蚀静电层；所述前、后法兰8、13均为翻边结构；所述电机7与电机坐板11之间通过定位锥销9限位。

结合图1至图3，可以详细看到本发明中叶轮3和叶片19的结构，叶轮3的叶片19从根部到叶顶是扭曲的，参照LS螺旋桨翼型，通过孤立翼型和环形叶栅的精密计算，保持最佳升力系数和效能，满足了风电冷却系统需求的流量和压力，自身效率高；叶轮3采用铸铝结构，有铸钢或铸铁轮毂被轮缘包覆，4-9个叶片均匀排列在轮缘周围，通过使用高效三元机翼型叶轮，使得风机输送气体流量大、压力高、节能低噪，通过钢轮毂与轮辐轮缘包覆式铸铝结构，以及轮毂与电机的可靠连接，保证了风机的运转及定位的可靠性。

前导网2是复合风机进口集流器前导叶21和过滤网20的一体式综合部件，作用是使气流在叶轮进口时产生负旋绕，以提高风机全压；可以引导风机前气流预旋转进入叶轮继续做功，控制气体流出冲角i=0。

为了减少气流的旋绕速度和降低旋绕动能，在叶轮3后端设置尾部整流帽12，用来收集气体出口的轴向速度动能，使得大部分动能在后部类似扩散器的流道中转变为静压能，提高风机的静压效率。

筒形壳体1上的前法兰8和后法兰13是通过专用工艺装备翻边实现，保证法兰宽度和轴心垂直度的同时，确保垂足点R角1-2mm，厚度减薄量不超过30%；翻边后的筒形壳体刚性比焊接的法兰提高2-3倍，且美观整洁。

整流帽4是按照气流预旋转的最佳路径进行设置，配合前导网2对进入叶轮3的气体进行预旋整流，提高叶轮做功能力，减少损失。

筒形壳体1采用静电喷塑等特殊表面涂装工艺，能够满足提高耐腐蚀性，适合海上风力发电机的使用。

电机引线16及其电气的防护套可以保证风机在零下50度的恶劣环境中长期运行。

风机支腿14采用折边结构，底边钻有地脚螺栓孔，立边上部采用与筒形壳体1等半径的圆弧，用螺栓或焊接工艺与筒形壳体前、后法兰固定在一起，即可安装在底部作为支腿也可安装在筒形壳1顶部作为吊架。

位移监测器15是按照叶轮3运转特性综合了电机轴承间隙等因素进行设置，用来监测转子与定子之间2-3mm间隙的变化，若零件相对位移发生变化，系统报警，若位移保护安置超过设定要求，断电停机保护，声光报警。管理者将位移恢复到设定值后，设备正常运转，这样可以一直保持叶轮3与筒形壳体1的合理间隙数值。

监控传感器18分为温度传感器和振动传感器，通过电机引线16接至外接线盒17，用于计算机远程控制监控。

本发明的冷却轴流通风机，可以水平设置也可以立式设置，叶轮3重力不会对主轴径向产生较大弯曲力，电机轴承可以承受轴向和径向力，故风机可以在较高转速下长期稳定高效运行，能够获得更高的压力和更大的流量，增强了运行可靠性，提高了效率；能够在-50℃和海上环境长期运行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域的技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，仍在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电冷却轴流通风机，它包括内部设有电机坐板（11）的筒形壳体（1）；所述电机坐板（11）通过锁紧螺母（10）与电机（7）固定连接；所述电机（7）的转轴上设有叶轮（3）；其特征是所述筒形壳体（1）的前后两端分别设有前法兰（8）和后法兰（13）；所述筒形壳体（1）的前端设有通过螺栓与前法兰（8）相互固定连接的前导网（2），且前导网（2）与电机（7）转轴上设有的叶轮（3）相互对应；所述叶轮（3）通过压紧螺栓（6）和定位盖（5）与电机（7）转轴相互丝接固定；所述叶轮（3）的前端与前导网（2）的对应处设有整流帽（4）；所述电机（1）的轴承上设有监控传感器（18）；所述叶轮（3）上的叶片（19）与筒形壳体（1）的内壁对应处设有位移监测器（15）；所述监控传感器（18）和位移监测器（15）通过电机引线（16）与外接线盒（17）连接；所述筒形壳体（1）的前后两端分别设有与前后法兰（8）、（13）固定连接的风机支腿（14）。

2.根据权利要求1所述的一种风电冷却轴流通风机，其特征是所述电机（7）的后端设有尾部整流帽（12）。

3.根据权利要求1所述的一种风电冷却轴流通风机，其特征是所述筒形壳体（1）的外层设有耐腐蚀静电层。

4.根据权利要求1所述的一种风电冷却轴流通风机，其特征是所述前、后法兰（8）、（13）均为翻边结构。

5.根据权利要求1所述的一种风电冷却轴流通风机，其特征是所述电机（7）与电机坐板（11）之间通过定位锥销（9）限位。