轴流风机的主要部件与结构

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：叶轮主要由叶片和轮毂组成。集流器的作用主要是保证流体以最小的损失、均匀分布的压力和速度进入风机的叶轮。图4-10 轴流风机集流器图4-11 扩压器轴流风机的结构风机整体结构分转子和定子两部分。定子主要由进气箱、机壳、扩压器和轴承箱等构成。图4-14示出轴流风机叶轮及动叶调节机构。叶柄轴承是动叶可调轴流风机的关键部件之一。叶根密封对于轴流风机的安全运行十分重要。ASN型轴流流风机叶根密封采用密封空气系统，防止灰尘进入轮毂。

（1）轴流风机的主要部件

1）叶轮。叶轮是用来对流体作功提高流体能量的部件，是轴流风机最重要的部件之一。其结构和强度要求比较高。叶轮主要由叶片和轮毂组成。图4-9示出轴流风机的叶轮。叶轮尺寸、结构和叶片叶形对风机的性能有着重要的影响。

2）导叶。导叶的作用是确定流体通过叶轮前或叶轮后的流动方向，使流体以最小的损失获得最大的能量。对于后导叶还有将旋转运动的动能转换为压力能的作用。前导叶若做成可转动的，还可提高轴流风机的变工况运行的经济性。

导叶叶型有机翼型和圆弧平板型。导叶高度与动叶要相适应，安装在叶轮前或叶轮后的定子上。导叶与动叶之间的间隙对风机的效率有一定影响，间隙过大影响风机的效率，而间隙又不能太小，否则动静之间将产生摩擦和碰撞。

3）轴流风机的集流器。集流器的作用主要是保证流体以最小的损失、均匀分布的压力和速度进入风机的叶轮。集流器安装在轴流风机叶轮入口。

轴流风机的集流器见图4-10，轴流风机集流器入口前一般有进气箱。进气箱的形状应使气流平顺地进入集流器，使集流器进口气流有均匀的速度场与压力场。

图4-9 轴流风机的叶轮

a）叶轮 b）叶轮尺寸

1、3—叶片 2、4—轮毂

4）扩压器。扩压器的作用是将流体的动能部分地转换为压力能。扩压器见图4-11，它的结构型式有筒形和锥形。从扩压功能上看，它有内扩、外扩和内外同时扩展几种型式。其扩散角度要避免流体的边界层分离，以保证扩压器内流动损失最小、扩压效果好。扩散角度取在5°～20°范围，大多数情况下可在7°～9°范围内选取。

图4-10 轴流风机集流器

图4-11 扩压器

（2）轴流风机的结构风机整体结构分转子和定子两部分。转子由主轴、叶轮等构成；定子由进气箱、集流器、机壳及扩压器构成。有的还有动叶调节机构。

ASN型轴流风机如图4-12所示，其主轴与电动机轴之间用挠性联轴器连接。这种联轴器尺寸小，可自动对中心。定子主要由进气箱、机壳、扩压器和轴承箱等构成。机壳是刚性较强的双层壳体。进气箱入口和扩散器出口均设挠性连接，可以吸收热膨胀、隔振，并避免硬性传动。扩压器呈扩散筒状，与风道之间进行软连接。检修时将扩压器沿导轨推入风道，见图4-12的右下图，把叶轮暴露出来，可直接对叶轮进行检修，十分方便。主轴承采用滚柱轴承并带有焊接轴承箱，可承受转子全部的径向和轴向载荷。主轴、轴承箱和用于动叶调节的液压缸全部位于风机芯筒内，整个转子除了叶片和轮毂表面外，其余全部与气流隔绝。此外，该风机还设有失速探针（图4-13）和轴承温度监测仪表。

图4-12 ASN型轴流风机

a）整体结构 b）扩压器沿导轨推入风道

1—进气箱 2—集流器 3—前导叶 4—动叶片 5—机壳 6—后导叶 7—扩压器 8—内芯筒 9—扩压器的支撑叶片 10—导轨 11—主轴 12—轴承箱

TLT型轴流风机整体结构特点：机壳以水平中分面为界分上下两部分，主轴采用挠性联轴器，可以补偿与电动机轴之间由于安装和运行中引起的径向、轴向和水平方向的偏差，而对转矩的传递则呈刚性。同时还设有挠性进气、排气膨胀节，可以补偿热膨胀和进气、排气管道的安装误差，并隔绝振动。

火力发电厂中用的轴流送风机大多为卧式布置，而轴流引风机除卧式布置外，也可以立式布置在烟囱中。立式布置有如下优点：烟道布置方便、弯道少、压力损失小；因布置在烟囱中，机壳不需要包覆隔音层；占地面积小。

图4-14示出轴流风机叶轮及动叶调节机构。

图4-13 失速探针

1、2—测压孔 3—隔片 4—叶片 5、6—测压管 7—机壳

轴流风机叶轮主要由轮毂和叶片组成。ASN型风机叶轮轮毂采用球墨铸铁铸成，轮毂上装有17～30枚叶片，而且叶片长度根据需要可有21种选择。叶片是由高强度铸铝合金制成的机翼型扭曲叶片，强度高、重量轻。叶片前缘装有不锈钢镀铬耐磨鼻，一经磨损可随时更换。叶片与球推力轴承支撑的叶片轴相连接，使叶片沿叶轮径向定位并可绕叶片轴转动。叶柄上装有叶片平衡重（图4-14的序号11），平衡重的作用是在叶轮旋转时平衡叶片产生的关闭力矩，以减轻调节机构的负担。关闭力矩是指叶片质量分布在扭曲的空间平面上，叶轮旋转时所产生的使叶片安装角减小的力矩。平衡锤刚好产生一个与关闭力矩相反的力矩，起到力矩平衡的作用。

图4-14 轴流风机叶轮及动叶调节机构

1—叶片 2—叶片螺钉 3—聚四氟乙烯密封垫 4—衬套 5—轮毂 6—叶柄 7—推力轴承 8—紧环 9—衬套 10—键 11—平衡重 12、25—垫圈 13、15、24—锁紧螺母 14—弹簧垫圈 16—销 17—滑片 18—锁紧环 19、39—导环 20—衬圈 21—导柱 22—调节圆盘 23—衬套 26—环 27、29、30、32、35、36、40、43—螺钉 28—支撑轴颈 31—液压缸 33—支撑轴盖 34—圆盘 37—螺栓 38—螺母 41—轮壳盖 42—平衡块 44—耐磨鼻

FAF型风机叶轮为焊接结构，这种叶轮比起铸造轮毂可承受较大的离心应力，因而可以提高转速，缩小风机尺寸。叶片用耐腐蚀、高强度、高精度的螺钉与叶柄连接。在叶片上还装有导向轴承。导向轴承一般为径向推力滚动轴承，主要承受叶片的调节剪切力。

叶柄轴承是动叶可调轴流风机的关键部件之一。它必须保证叶片在调节范围内能转动自如，因此叶柄轴承的尺寸、润滑和密封的设计特别重要。同时，叶柄轴承对润滑油和润滑脂质量要求也比较高，要求在高温、高离心力作用下，仍能保持长期的润滑效果。叶根密封对于轴流风机的安全运行十分重要。FAF型轴流风机采用两个活塞环和一个迷宫式油脂密封片，密封叶柄穿过轮毂外圈处的间隙。ASN型轴流流风机叶根密封采用密封空气系统，防止灰尘进入轮毂。

轴流风机的主要部件与结构

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