本實(shí)用新型涉及一種電力機(jī)車濾波變壓器用斜流風(fēng)機(jī)，屬于流體機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

按照電力機(jī)車濾波變壓器（以后簡稱濾波器）的冷卻要求，該風(fēng)機(jī)安裝于濾波變壓器的頂板部，處于整個風(fēng)道上端，冷卻空氣從風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)道進(jìn)入葉輪做功后由出風(fēng)筒導(dǎo)出，然后經(jīng)過風(fēng)機(jī)與濾波器之間的導(dǎo)風(fēng)腔進(jìn)入濾波器，進(jìn)而達(dá)到冷卻濾波器的目的，所需的流量為2m³/s，壓力為1200Pa，功率為3.5kW，聲壓級不大于87dB（A），重量小于75Kg。由于濾波器安裝在電力機(jī)車的機(jī)械間，風(fēng)機(jī)又位于濾波器的最上端，風(fēng)機(jī)周圍還有安裝有諸多其他元器件，故風(fēng)機(jī)的安裝空間和冷卻方式受到限制，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)在流量、壓力、聲壓級和重量等都達(dá)不到要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安裝方便，重量輕，振動小，低噪音和效率高的電力機(jī)車濾波變壓器用斜流風(fēng)機(jī)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種電力機(jī)車濾波變壓器用斜流風(fēng)機(jī)，包括進(jìn)風(fēng)道、防塵罩、葉輪、主風(fēng)筒、出風(fēng)筒和電機(jī)，其特征在于所述的葉輪為結(jié)構(gòu)新穎的斜流葉輪，該葉輪中的葉片為輕而薄材料制成的后向式扇形葉片結(jié)構(gòu)，葉片數(shù)量為四片，此類葉輪讓空氣既做離心運(yùn)動又做軸向運(yùn)動，葉輪結(jié)構(gòu)新穎，流量大且噪音低。使得它具有比離心葉輪流量大又比軸流葉輪噪音低的優(yōu)點(diǎn)；

所述的出風(fēng)筒為筒形結(jié)構(gòu)，該出風(fēng)筒包括外筒、內(nèi)筒、電機(jī)安裝板和導(dǎo)葉，其中，外筒為旋壓工藝整體成型結(jié)構(gòu)，使得出風(fēng)筒的剛度大大增強(qiáng)；內(nèi)筒為錐筒結(jié)構(gòu)，可以增大導(dǎo)葉的面積，內(nèi)筒上設(shè)有三個用于給電機(jī)通風(fēng)散熱的腰型孔；外筒和內(nèi)筒之間焊有弧形導(dǎo)葉，可以將來自葉輪的高速氣流的大部分動壓瞬間轉(zhuǎn)化為靜壓，有效提升風(fēng)機(jī)壓頭，使得風(fēng)機(jī)具有在流量大的情況下兼顧壓力提升的特點(diǎn)；該弧形導(dǎo)葉的數(shù)量為11片；

所述的電機(jī)為小型三相異步電動機(jī)，該電機(jī)可以在電壓為400V和470V兩種條件下運(yùn)行，電機(jī)繞組端部安裝有熱保護(hù)器，可以增加電路的穩(wěn)定性，用于過流過壓保護(hù)。電機(jī)6的軸承為寬溫帶免維護(hù)軸承。能夠適應(yīng)-40℃至70℃的工作環(huán)境。

本實(shí)用新型的葉輪結(jié)構(gòu)新穎，流量大且噪音低。使得它具有比離心葉輪流量大，又比軸流葉輪噪音低的優(yōu)點(diǎn)。葉輪的進(jìn)氣口處裝配有進(jìn)風(fēng)道，進(jìn)風(fēng)道與葉輪配合的間隙為3±1mm，同時葉輪與主風(fēng)筒的配合間隙為2±1mm，從而使得氣流的流動損失減少到最小。由于來自斜流葉輪大量冷空氣可以透過內(nèi)筒上的三個腰孔來給電機(jī)散熱，故電機(jī)尾部可以不用設(shè)置散熱風(fēng)扇，通過外部空氣自然冷卻。

整個斜流風(fēng)機(jī)是通過外筒下端的圓形法蘭安裝在濾波器的頂部，用六角螺栓緊固，風(fēng)機(jī)與濾波器之間壓有密封條。風(fēng)機(jī)重要承力部件均采用具有良好力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，并利用先進(jìn)的有限元分析軟件和振動沖擊試驗(yàn)證明其具有足夠的強(qiáng)度，使其在風(fēng)機(jī)使用壽命期內(nèi)不會發(fā)生裂紋、損壞、脫落等危險(xiǎn)，同時也保證了風(fēng)機(jī)振動小的優(yōu)點(diǎn)。本風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是考慮斜流葉輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，克服離心風(fēng)機(jī)流量小和軸流風(fēng)機(jī)噪音大的不足，使得該風(fēng)機(jī)具有流量大且噪音低的特點(diǎn)。

本斜流風(fēng)機(jī)工作時，將機(jī)車外部大量的冷空氣先通過機(jī)械間的空氣過濾裝置進(jìn)行過濾后進(jìn)入風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)道集流，然后通過葉輪和出風(fēng)筒的做功加壓，途經(jīng)200mm的導(dǎo)風(fēng)腔送至濾波器內(nèi)部，達(dá)到強(qiáng)迫冷卻濾波器的目的。所述通風(fēng)機(jī)的葉輪為斜流葉輪，葉輪葉片采用后向式扇片結(jié)構(gòu)，使得它具有比離心葉輪流量大又比軸流葉輪噪音低的優(yōu)點(diǎn)；所述的出風(fēng)筒為筒形結(jié)構(gòu)，出風(fēng)筒的外筒采用旋壓工藝一體成型。出風(fēng)筒的內(nèi)部焊接有11片弧形導(dǎo)葉，可以將來自葉輪的高速氣流的大部分動壓瞬間轉(zhuǎn)化為靜壓，有效提升風(fēng)機(jī)壓頭，使得風(fēng)機(jī)具有在流量大的情況下兼顧壓力提升的特點(diǎn)；本實(shí)用新型中電機(jī)采用鑄鋁基座，進(jìn)風(fēng)道和防塵罩選用1.5mm碳素結(jié)構(gòu)鋼195，電機(jī)安裝板采用5mm低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，其他板材部件均采用3mm低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，風(fēng)機(jī)材料的合理選用使其具有重量輕的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的重點(diǎn)在風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)新穎的斜流葉輪結(jié)構(gòu)，冷卻空氣流經(jīng)葉輪時既做離心運(yùn)動又做軸向運(yùn)動，流量大且噪音低同時壓力也不會過低，使得它具有比離心葉輪流量大又比軸流葉輪噪音低的優(yōu)點(diǎn)，此類葉輪可以焊接成型，成本低廉且制造方便；整個風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的有限元分析軟件及振動沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證了其具有足夠的強(qiáng)度；葉輪結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異氣動性能，葉輪、進(jìn)風(fēng)道、主風(fēng)筒和出風(fēng)筒之間最優(yōu)化的空間配置使得風(fēng)機(jī)達(dá)到大流量低噪音的要求，同時保證了壓力也能達(dá)到1000Pa，功率小于3.5kW，聲壓級小于87dB（A），重量小于75kg。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的出風(fēng)筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-進(jìn)風(fēng)道，2-防塵罩，3-葉輪，4-主風(fēng)筒，5-出風(fēng)筒，6-電機(jī)，51-外筒，52-內(nèi)筒，53-電機(jī)安裝板，54-導(dǎo)葉。

具體實(shí)施方式

參考附圖，一種電力機(jī)車濾波變壓器用斜流風(fēng)機(jī)，包括進(jìn)風(fēng)道1、防塵罩2、葉輪3、主風(fēng)筒4、出風(fēng)筒5和電機(jī)6，其特征在于所述的葉輪3為結(jié)構(gòu)新穎的斜流葉輪，該葉輪中的葉片為輕而薄材料制成的后向式扇形葉片結(jié)構(gòu)，葉片數(shù)量為四片，此類葉輪讓空氣既做離心運(yùn)動又做軸向運(yùn)動，葉輪3結(jié)構(gòu)新穎，流量大且噪音低。使得它具有比離心葉輪流量大又比軸流葉輪噪音低的優(yōu)點(diǎn)；

所述的出風(fēng)筒5為筒形結(jié)構(gòu)，該出風(fēng)筒5包括外筒51、內(nèi)筒52、電機(jī)安裝板53和導(dǎo)葉54，其中，外筒51為旋壓工藝整體成型結(jié)構(gòu)，使得出風(fēng)筒3的剛度大大增強(qiáng)；內(nèi)筒52為錐筒結(jié)構(gòu)，可以增大導(dǎo)葉53的面積，內(nèi)筒52上設(shè)有三個用于給電機(jī)6通風(fēng)散熱的腰型孔；外筒51和內(nèi)筒52之間焊有弧形導(dǎo)葉54，可以將來自葉輪的高速氣流的大部分動壓瞬間轉(zhuǎn)化為靜壓，有效提升風(fēng)機(jī)壓頭，使得風(fēng)機(jī)具有在流量大的情況下兼顧壓力提升的特點(diǎn)；該弧形導(dǎo)葉54的數(shù)量為11片；

所述的電機(jī)6為3.5kW小型三相異步電動機(jī)，該電機(jī)可以在電壓為400V和470V兩種條件下運(yùn)行，電機(jī)繞組端部安裝有熱保護(hù)器，可以增加電路的穩(wěn)定性，用于過流過壓保護(hù)。電機(jī)6的軸承為寬溫帶免維護(hù)軸承。能夠適應(yīng)-40℃至70℃的工作環(huán)境。

本實(shí)用新型中的葉輪3的進(jìn)氣口處裝配有進(jìn)風(fēng)道1，進(jìn)風(fēng)道1有對空氣有集流作用，使得導(dǎo)入葉輪的空氣均勻而流暢。葉輪3的頂部還安裝有防塵罩2，具有防水防塵的作用。葉輪3與主風(fēng)筒4的配合間隙為2±1mm，從而使得氣流的流動損失減少到最小。葉輪3緊固在電機(jī)6的軸伸上，用止動墊圈和圓螺母鎖緊。

本實(shí)用新型中的外筒51采用旋壓工藝一體成型，使得出風(fēng)筒3的剛度大大增強(qiáng)。內(nèi)筒52是一錐筒結(jié)構(gòu)，可以增大導(dǎo)葉54的面積，內(nèi)筒52上還開有三個腰型孔用來給電機(jī)6通風(fēng)散熱。外筒51和內(nèi)筒52之間焊接有11片弧形導(dǎo)葉54，可以將來自葉輪的高速氣流的大部分動壓瞬間轉(zhuǎn)化為靜壓，有效提升風(fēng)機(jī)壓頭，使得風(fēng)機(jī)具有在流量大的情況下兼顧壓力提升的特點(diǎn)。從材料選用方面看，電機(jī)安裝板53采用5mm低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，其他板材部件均采用3mm低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，這樣使得風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)度高而重量輕的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型中的電機(jī)繞組端部安裝有熱保護(hù)器，可以增加電路的穩(wěn)定性，用于過流過壓保護(hù)，由于來自斜流葉輪3的大量冷空氣可以透過內(nèi)筒52上的3個腰孔來給電機(jī)6散熱，故電機(jī)6尾部可以不用設(shè)置散熱風(fēng)扇，通過外部空氣自然冷卻，同時該電機(jī)6的軸承采用寬溫帶免維護(hù)軸承。電機(jī)6軸伸端與電機(jī)安裝板53聯(lián)接，通過四個M12×45的六角螺栓固定。

整個斜流風(fēng)機(jī)是通過外筒下端的圓形法蘭安裝在濾波器的頂部，用8個M12×35的六角螺栓緊固，風(fēng)機(jī)與濾波器之間壓有密封條。風(fēng)機(jī)重要承力部件均采用具有良好力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345E，并利用先進(jìn)的有限元分析軟件和振動沖擊試驗(yàn)證明其具有足夠的強(qiáng)度，使其在風(fēng)機(jī)使用壽命期內(nèi)不會發(fā)生裂紋、損壞、脫落等危險(xiǎn)，同時也保證了風(fēng)機(jī)振動小的優(yōu)點(diǎn)。