軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軌道交通中大排量無油空壓機的冷卻裝置和安裝方法，具體地說是一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無油空壓機在軌道交通中起到了一個至關(guān)重要的作用，其通常為軌道車輛提供氣動系統(tǒng)，通過氣動系統(tǒng)來操作軌道車輛的制動器。當前無油空壓機的風冷冷卻系統(tǒng)包括冷卻風機裝置和冷卻器兩大部件，通過熱交換分別對潤滑油和壓縮空氣進行冷卻降溫。其中無油空壓機的冷卻風機一般采用軸流風機，軸流風機的風量較大，但是其壓頭較低，并且由于其結(jié)構(gòu)的限制導(dǎo)致其與無油空壓機結(jié)合時占用體積較大，不能適應(yīng)軌道交通領(lǐng)域機車內(nèi)的狹小復(fù)雜的空間；也有部分無油空壓機使用離心式冷卻風機的，離心風機一般包括蝸殼和葉輪，使用時一般都是將冷卻風機安裝在電機軸上，雖然其壓頭較高，并且能夠適應(yīng)軌道交通用無油空壓機的整體布局，但是其尺寸偏大、風量較小，無法滿足無油空壓機的冷卻要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法，以解決現(xiàn)有的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法中存在的尺寸偏大、風量較小的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，包括蝸殼和設(shè)置在蝸殼內(nèi)部的葉輪，所述葉輪包括環(huán)形前盤、環(huán)形后盤和均勻設(shè)置在所述前盤和所述后盤之間的外圓周處的多片葉片，所述前盤和所述后盤順著氣流的方向依次放置，在所述后盤的中心孔處設(shè)置有用于連接所述葉輪與電機軸的風機法蘭，在所述風機法蘭與電機軸之間設(shè)置有用于實現(xiàn)所述風機法蘭與電機軸之間過盈配合的脹緊套；
所述葉片的外側(cè)延線的切線與圓周方向切線的夾角小于13°。
[0005]所述葉片的材質(zhì)采用低合金鋼Q345E。
[0006]在所述蝸殼內(nèi)部的排氣口處設(shè)置有導(dǎo)風板，所述導(dǎo)風板的靠近所述蝸殼排氣口處的一端向所述蝸殼的蝸舌傾斜。
[0007]所述葉輪選用多翼式葉輪。
[0008]所述前盤的外邊沿與所述后盤的外邊沿平齊，且所述前盤的內(nèi)徑大于所述后盤的內(nèi)徑。
[0009]所述風機法蘭與所述后盤通過螺栓固定在一起。
[0010]—種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機安裝方法，包括如下步驟:
(I)預(yù)先將所述風機法蘭通過螺釘安裝在葉輪的所述后盤的中心孔處，將風機蝸殼固定在電動機驅(qū)動端端面上，葉輪的后盤靠近電動機端； (2)將風機法蘭套裝在所述電機軸的軸伸上，并用脹緊套將固定裝有所述風機法蘭的葉輪固定設(shè)置在電機軸的軸肩處；
(3)完成后將電機軸和空壓機主機的主軸軸對中，即將電機軸的中心軸線和空壓機主機的主軸的中心軸線調(diào)整為重合狀態(tài)，滿足公差要求后用聯(lián)軸器聯(lián)接，最后用軸承端蓋將風機固定在空壓機主機和電動機之間。
[0011 ] 本發(fā)明在風機法蘭與電機軸之間設(shè)置有用于實現(xiàn)風機法蘭與電機軸之間過盈配合的脹緊套，改進了傳統(tǒng)的通過銷釘實現(xiàn)過盈配合的方法，減小了被連接件的磨損，縮短了冷卻風機與無油空壓機整體的軸向尺寸，使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，能夠滿足軌道交通車輛對空壓機尺寸的限制。葉輪選用多翼式葉輪，通過其較大的徑向尺寸和匹配的內(nèi)徑實現(xiàn)了在有限的軸向尺寸空間內(nèi)增大冷卻風量，并且還能降低其運行時的噪聲。葉片的安裝角度和材質(zhì)的結(jié)合既可以增大冷卻風機的冷卻風量，又能夠增大冷卻風機的壓頭，保證了無油空壓機所需要的風量和軌道交通車輛通風所需要的壓力和流量;此外，還為軌道交通車輛中安裝空壓機的空間提供了正壓力，能夠有效地防止雨水進入該空間中。本發(fā)明中在蝸殼的排氣口處設(shè)置有導(dǎo)風板，大大增強了空壓機系統(tǒng)的剛度和強度，保持了空壓機在運轉(zhuǎn)時的絕對動平衡。
[0012]本發(fā)明縮短了冷卻風機所需安裝空間的軸向尺寸，實現(xiàn)了軌道交通中供風裝置的一體化設(shè)計，大大提升了供風裝置的緊湊型，利用有限的空間為軌道交通車輛中的無油空壓機提供了足夠的冷卻風量，完全滿足了無油空壓機的冷卻要求。此外，還提高了軌道交通車輛獨立通風所需的風壓、降低了冷卻風機運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的噪聲。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的葉輪的側(cè)視圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的蝸殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、空壓機主機;2、電動機;3、電機軸;4、蝸殼;4-1、蝸舌;5、葉輪;5-1、前盤;5-2、后盤;5-3、葉片;6、導(dǎo)風板;7、風機法蘭;8、擴散器;9、脹緊套。
【具體實施方式】
[0017]如圖1?圖4所示，一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法，包括蝸殼4和設(shè)置在蝸殼4內(nèi)部的葉輪5。葉輪5選用多翼式葉輪，其結(jié)構(gòu)包括環(huán)形前盤5-1、環(huán)形后盤5-2和均勻設(shè)置在前盤5-1和后盤5-2之間的外圓周處的多片葉片5-3，前盤5-1和后盤5-2同軸設(shè)置，多片葉片5-3圍成與前盤5-1同軸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，葉片5-3的外圓周邊緣與前盤5-1的外圓周邊緣平齊，葉片5-3的內(nèi)圓周邊緣所在圓的直徑等于或者大于前盤5-1的內(nèi)圓周邊緣所在圓的直徑。葉片5-3設(shè)置為前彎式葉片，即葉片5-3的彎向與葉輪5的旋轉(zhuǎn)方向一致，葉片5-3的外側(cè)沿線的切向與圓周方向切線的夾角小于13°，葉片5-3的材質(zhì)采用低合金鋼Q345E。前盤5-1和后盤5-2順著氣流的方向依次放置，前盤5-1的外邊沿與后盤5-2的外邊沿平齊，且前盤5-1的內(nèi)徑大于后盤5-2的內(nèi)徑，前盤5-1的中心孔為葉輪5的進氣端。在后盤5-2的中心孔處設(shè)置有用于連接葉輪5與電機軸3的風機法蘭7，在風機法蘭7與電機軸3之間設(shè)置有用于實現(xiàn)風機法蘭7與電機軸3之間過盈配合的脹緊套9。脹緊套9通過拉力螺栓在其內(nèi)環(huán)與電機軸3及其外環(huán)與風機法蘭7之間產(chǎn)生抱緊力，以實現(xiàn)葉輪5與電機軸3的無鍵連接。本實施例中風機法蘭7的軸線處開有臺階孔，風機法蘭7與后盤5-2通過螺釘固定在一起。
[0018]蝸殼4的吸氣口朝向空壓機主機I，其排氣口處設(shè)置有能夠改變蝸殼排氣口處冷卻氣流的方向并將冷卻氣流的部分動能轉(zhuǎn)化為壓力勢能的擴散器8，在蝸殼4的排氣口處設(shè)置有導(dǎo)風板6，導(dǎo)風板6的靠近蝸殼4排氣口處的一端向蝸殼4的蝸舌4-1傾斜，蝸舌4-1為圓弧形蝸舌。本實施例中，導(dǎo)風板6的兩側(cè)面通過焊接的方式固定在蝸殼的內(nèi)表面上，導(dǎo)風板6的板面與葉輪5的軸線平行。導(dǎo)風板6的底端與蝸殼4的排氣口的底沿平齊，導(dǎo)風板6的頂端低于蝸殼4的進氣口的水平中心線所在的水平面。蝸舌蝸殼4的蝸舌4-1設(shè)置為圓弧形。在蝸殼4的蝸舌4-1處設(shè)置有加強筋，以提高離心風機的強度和穩(wěn)定性。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明中的離心式冷卻風機設(shè)置在用于連接空壓機主機I的主軸和電動機2的電機軸3之間的聯(lián)軸器上，充分利用了空壓機主機I和電動機2之間的位置，縮短了空壓機組整體的軸向尺寸。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的安裝方法包括如下步驟:
(1)預(yù)先將風機法蘭7通過螺釘安裝在葉輪5的后盤5-2的中心孔處，將風機蝸殼4固定在電動機2驅(qū)動端端面上，葉輪的后盤5-2靠近電動機端；
(2)將風機法蘭7套裝在電機軸3的軸伸上，并用脹緊套9將固定裝有風機法蘭的葉輪固定設(shè)置在電機軸的軸肩處；
(3)完成后將電機軸3和空壓機主機I的主軸對中，即將電機軸3的中心軸線和空壓機主機I的主軸的中心軸線調(diào)整為重合狀態(tài)，滿足公差要求后用聯(lián)軸器聯(lián)接，最后用軸承端蓋將風機固定在空壓機主機和電動機之間。
【主權(quán)項】
1.一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，包括蝸殼和設(shè)置在蝸殼內(nèi)部的葉輪，其特征在于，所述葉輪包括環(huán)形前盤、環(huán)形后盤和均勻設(shè)置在所述前盤和所述后盤之間的外圓周處的多片葉片，所述前盤和所述后盤順著氣流的方向依次放置，在所述后盤的中心孔處設(shè)置有用于連接所述葉輪與電機軸的風機法蘭，在所述風機法蘭與電機軸之間設(shè)置有用于實現(xiàn)所述風機法蘭與電機軸之間過盈配合的脹緊套； 所述葉片的外側(cè)延線的切線與圓周方向切線的夾角小于13°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，其特征在于，所述葉片的材質(zhì)采用低合金鋼Q345E。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，其特征在于，在所述蝸殼內(nèi)部的排氣口處設(shè)置有導(dǎo)風板，所述導(dǎo)風板的靠近所述蝸殼排氣口處的一端向所述蝸殼的蝸舌傾斜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，其特征在于，所述葉輪選用多翼式葉輪。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，其特征在于，所述前盤的外邊沿與所述后盤的外邊沿平齊，且所述前盤的內(nèi)徑大于所述后盤的內(nèi)徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置，其特征在于，所述風機法蘭與所述后盤通過螺栓固定在一起。7.—種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機安裝方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)預(yù)先將風機法蘭通過螺釘安裝在葉輪的后盤的中心孔處，將風機蝸殼固定在電動機驅(qū)動端端面上，葉輪的后盤靠近電動機端； (2)將風機法蘭套裝在電機軸的軸伸上，并用脹緊套將固定裝有風機法蘭的葉輪固定設(shè)置在電機軸的軸肩處； (3)完成后將電機軸和空壓機主機的主軸軸對中，即將電機軸的中心軸線和空壓機主機的主軸的中心軸線調(diào)整為重合狀態(tài)，滿足公差要求后用聯(lián)軸器聯(lián)接，最后用軸承端蓋將風機固定在空壓機主機和電動機之間。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種軌道交通大排量無油空壓機的離心風機裝置和安裝方法，離心風機裝置包括蝸殼和設(shè)置在蝸殼內(nèi)部的葉輪，葉輪包括環(huán)形前盤、環(huán)形后盤和均勻設(shè)置在前盤和后盤之間的外圓周處的多片葉片，在后盤的中心孔處設(shè)置有用于連接葉輪與電機軸的風機法蘭，在風機法蘭與電機軸之間設(shè)置有脹緊套；葉片的外側(cè)延線的切線與圓周方向切線的夾角小于13°。本發(fā)明縮短了冷卻風機所需安裝空間的軸向尺寸，實現(xiàn)了軌道交通中供風裝置的一體化設(shè)計，大大提升了供風裝置的緊湊型，利用有限的空間為軌道交通車輛中的無油空壓機提供了足夠的冷卻風量，完全滿足了無油空壓機的冷卻要求。
【IPC分類】F04D29/66, F04D29/28, F04D29/02, F04D29/62, F04D29/44
【公開號】CN105673557
【申請?zhí)枴緾N201610215577
【發(fā)明人】郭亮
【申請人】石家莊嘉祥精密機械有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月8日