風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖_羅茨鼓風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖：八種常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理動(dòng)態(tài)圖解，不能錯(cuò)過(guò)了！

　
羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作原理及常見(jiàn)用途
　風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)機(jī)、透平鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)和透平壓縮機(jī)，詳細(xì)劃分為離心式壓縮機(jī)、軸流式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī)、軸流式通風(fēng)機(jī)和葉氏鼓風(fēng)機(jī)等八大類(lèi)。

　　一、離心式壓縮機(jī)

　　離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)（即透平式壓縮機(jī)）。在離心式壓縮機(jī)中，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用，使氣體壓力得到提高。早期，由于這種壓縮機(jī)只適于低，中壓力、大流量的場(chǎng)合，而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，各種大型化工廠，煉油廠的建立，離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器，而占有極其重要的地位。隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工，多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功，解決了離心壓縮機(jī)向高壓力，寬流量范圍發(fā)展的一系列問(wèn)題，使離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，以致在很多場(chǎng)合可取代往復(fù)壓縮機(jī)，而大錦工擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

　　有些化工基礎(chǔ)原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中，離心式壓縮機(jī)也占有重要地位，是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外，其他如石油精煉，制冷等行業(yè)中，離心式壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。我國(guó)在五十年代已能制造離心式壓縮機(jī)，從七十年代初開(kāi)始又以石油化工廠，大型化肥廠為主，引進(jìn)了一系列高性能的中、高壓力的離心式壓縮機(jī)，取得了豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，并在對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上大大增強(qiáng)了自己的研究、設(shè)計(jì)和制造能力。

　　性能特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　離心式壓縮機(jī)之所以能獲得這樣廣泛的應(yīng)用，主要是比活塞式壓縮機(jī)有以下一些優(yōu)點(diǎn)。

　　1、離心式壓縮機(jī)的氣量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，重量輕，機(jī)組尺寸小，占地面積小。

　　2、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護(hù)費(fèi)用及人員少。

　　3、在化工流程中，離心式壓縮機(jī)對(duì)化工介質(zhì)可以做到絕對(duì)無(wú)油的壓縮過(guò)程。

　　4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動(dòng)。對(duì)一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)作動(dòng)力，為熱能綜合利用提供了可能。但是，離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。

　　缺點(diǎn)：

　　1、離心式壓縮機(jī)還不適用于氣量太小及壓比過(guò)高的場(chǎng)合。

　　2、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟(jì)性較差。

　　3、離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。

　　二、軸流式壓縮機(jī)

　　軸流式壓縮機(jī)是屬于一種大型的空氣壓縮機(jī)，最大的功率可以達(dá)到KW，排氣量是20000m3每分鐘，它的壓縮機(jī)能效比可以達(dá)到百分之90左右，比離心機(jī)要節(jié)能一些。它是由3大部分組成，一是以轉(zhuǎn)軸為主體的可以旋轉(zhuǎn)的部分簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)子，二是以機(jī)殼和裝在機(jī)殼上的靜止部件為主體的簡(jiǎn)稱(chēng)定子（靜子），三是殼體、密封體、軸承箱、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、底座和控制保護(hù)等組成。軸流式壓縮機(jī)也屬于透平式或速度式壓縮機(jī)，煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風(fēng)機(jī)。

　　性能特點(diǎn)：

　　效率較高，單機(jī)效率可達(dá)86%～92%，比離心式壓縮機(jī)高5%～10%，單位面積流通能力大，徑向尺寸小，適宜流量大于1500m3/min的場(chǎng)合，單級(jí)壓力比較低，單缸多級(jí)壓力比可達(dá)11，與離心式壓縮機(jī)相比，靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，在恒定轉(zhuǎn)速下，流量變化相對(duì)較少，壓力變化較大。此外，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。因此，軸流壓縮機(jī)對(duì)于中、低壓、大流量，且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)可以擴(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)，彌補(bǔ)了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機(jī)的不足，而且可以提高壓縮機(jī)的效率，降低起動(dòng)功率。目前，煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)。

　　三、往復(fù)式壓縮機(jī)

　　曲軸帶動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)活塞，活塞做上下運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，汽缸容積增大，進(jìn)氣閥打開(kāi)，排氣閥關(guān)閉，空氣被吸進(jìn)來(lái)，完成進(jìn)氣過(guò)程；當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，氣缸容積減小，出氣閥打開(kāi)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，完成壓縮過(guò)程。通?；钊嫌谢钊h(huán)來(lái)密封氣缸和活塞之間的間隙，氣缸內(nèi)有潤(rùn)滑油潤(rùn)滑活塞環(huán)?？恳粋€(gè)或幾個(gè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞來(lái)改變壓縮腔內(nèi)部容積的容積式壓縮機(jī)。目前往復(fù)式壓縮機(jī)主要是活塞式空壓機(jī),化工工藝壓縮機(jī)，石油，天然氣壓縮機(jī)，為主，而活塞式空壓機(jī)現(xiàn)在主要向中壓及高壓方向發(fā)展，這個(gè)是螺桿機(jī)，離心機(jī)目前無(wú)法達(dá)到的一個(gè)高度。

　　性能特點(diǎn)：

　　由于設(shè)計(jì)原理的關(guān)系，就決定了活塞壓縮機(jī)的很多特點(diǎn)。比如運(yùn)動(dòng)部件多，有進(jìn)氣閥、排氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、軸瓦等；比如受力不均衡，沒(méi)有辦法控制往復(fù)慣性力；比如需要多級(jí)壓縮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；再比如由于是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮空氣不是連續(xù)排出、有脈動(dòng)等。

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1、熱效率高、單位耗電量少

　　2、加工方便 對(duì)材料要求低，造價(jià)低廉

　　3、裝置系統(tǒng)較簡(jiǎn)單

　　4、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)早，制造技術(shù)成熟

　　5、應(yīng)用范圍廣

　　缺點(diǎn)：

　　1、運(yùn)動(dòng)部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修工作量大，維修費(fèi)用高

　　2、轉(zhuǎn)速受限制

　　3、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動(dòng)方式使效率下降很快

　　4、噪音大

　　5、控制系統(tǒng)的落后，不適應(yīng)連鎖控制和無(wú)人值守的需要，所以盡管活塞機(jī)的價(jià)格很低，但是也往往不能夠被用戶接受。

　　四、離心式鼓風(fēng)機(jī)

　　在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī)，有兩個(gè)或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機(jī)叫多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，（相鄰葉輪之間必須有導(dǎo)葉連接）。多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風(fēng)、洗煤跳汰機(jī)配套、礦山浮選、污水曝氣、化工造氣等需要輸送空氣的場(chǎng)合,亦可用于輸送其它特殊氣體。

　　性能特點(diǎn)：

　　該系列鼓風(fēng)機(jī)具有效率高、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)、絕無(wú)脈沖、穩(wěn)定區(qū)域廣、輸送的氣體清潔、干燥且無(wú)油,易損件少和安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

　　五、羅茨鼓風(fēng)機(jī)

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)。這種壓縮機(jī)靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過(guò)程中從吸氣口帶走氣體，當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時(shí)，因有較高壓力的氣體回流，這時(shí)工作容積中的壓力突然升高，然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸，它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封，故排出的氣體不受潤(rùn)滑油污染。下側(cè)兩“鞋底尖”分開(kāi)時(shí)，形成低壓，將氣體吸入；上側(cè)兩“鞋底尖”合攏時(shí)，形成高壓，將氣體排出。

　　性能特點(diǎn)：

　　其最大的特點(diǎn)是使用時(shí)當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)流量之變動(dòng)甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、整機(jī)振動(dòng)小。羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣，清潔煤氣，二氧化硫及其他惰性氣體，特殊氣體行業(yè)（煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等）及高壓工況的首選產(chǎn)品。鑒于具有上述特點(diǎn)，因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。

　　與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別比較大：

　?、惫ぷ髟聿煌?，離心風(fēng)機(jī)用的是曲線風(fēng)葉，靠離心力將氣體甩到機(jī)殼處，而羅茨風(fēng)機(jī)用的是兩個(gè)8字形的風(fēng)葉，它們間的間隙很小，靠?jī)蓚€(gè)葉片的擠壓，將氣體擠至出氣口。

　　⒉由于工作原理不同，一般它們的工作壓力不同，羅茨風(fēng)機(jī)的出氣壓力比較高，而離心風(fēng)機(jī)比較小。

　?、筹L(fēng)量不同，一般羅茨風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風(fēng)機(jī)用在壓力要求低，風(fēng)量要求大的地方。

　　⒋制造精度不一樣，羅茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高，對(duì)裝配要求也很?chē)?yán)，而離心風(fēng)機(jī)比較松。

　　六、離心式通風(fēng)機(jī)

　　其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數(shù)目比離心泵的稍多，葉片比較短。中低壓風(fēng)機(jī)的葉片常向前彎，高壓風(fēng)機(jī)的葉片為后彎葉片。

　　性能特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1、通風(fēng)換氣效果好，非常適合用在管道抽風(fēng)或者送風(fēng)；

　　2、適用性強(qiáng)、無(wú)腐蝕、易燃易爆氣體場(chǎng)所均可使用。

　　3、噪聲低，離心式通風(fēng)機(jī)根據(jù)空氣流力學(xué)采用合理葉輪角度設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)，無(wú)任何機(jī)械摩擦，合理葉片形線使噪聲降為最低；離心式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音是高頻噪音，只要有障礙物，即可隔音。

　　4、運(yùn)行平穩(wěn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉輪使軸向力減小到最低程度，且有高效的葉輪，并經(jīng)靜動(dòng)平衡校正，使整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在不加任何減振裝置的情況下，軸承振幅比較小。

　　5、維護(hù)方便，部分機(jī)型可配置清理門(mén)，勿須拆機(jī)維護(hù)清潔，省時(shí)省力。

　　缺點(diǎn)：

　　1、體積較為龐大，其進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)之方向垂直，在配置上，系統(tǒng)風(fēng)管需要較妥當(dāng)?shù)呐浜稀?/p>

　　2、無(wú)法逆向送風(fēng)。

　　3、價(jià)格較貴。

　　七、軸流式通風(fēng)機(jī)

　　送風(fēng)方向與軸向相同?？咳~片的軸向傾斜，將軸向空氣向前推進(jìn)。

　　性能特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1、軸流式通風(fēng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高。

　　2、可直接與電動(dòng)機(jī)相連，風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風(fēng)。

　　3、價(jià)格便宜。

　　4、適用于低壓、錦工量的情況。

　　5、由于風(fēng)吹送的方向與軸平行，故可容易與管路相連接，成為管路統(tǒng)之套件。

　　缺點(diǎn)：

　　1、其缺點(diǎn)是噪音大、構(gòu)造復(fù)雜、檢修困難、并聯(lián)工作穩(wěn)定性差。它一般運(yùn)用于風(fēng)壓變化較大，風(fēng)量變化較小的礦井。

　　2、效率特性曲線陡直，略超出設(shè)計(jì)點(diǎn)之運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生激變的現(xiàn)象，效率迅速降低。

　　3、對(duì)塵埃及表面腐蝕的現(xiàn)象較為敏感，造成效率降低的現(xiàn)象。

　　八、葉氏鼓風(fēng)機(jī)

　　葉氏鼓風(fēng)機(jī)是另一種回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。它是由長(zhǎng)圓筒形機(jī)殼、阻風(fēng)翼、鼓風(fēng)翼以及兩根平行的軸所組成。圖1為葉氏鼓風(fēng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子，它們的結(jié)構(gòu)互不相同。兩根平行軸的兩端裝有式樣完全相同的兩個(gè)活動(dòng)齒輪，其中一個(gè)軸與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，叫主動(dòng)軸，另一根叫從動(dòng)軸。鼓風(fēng)翼裝在主動(dòng)軸上，阻風(fēng)翼裝在從動(dòng)軸上。

　　(a)—阻風(fēng)翼 (b)—鼓風(fēng)翼

　　圖1葉式鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

　　葉氏鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際上是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的一種變形，其工作原理如圖2所示；

　　1—阻風(fēng)翼；2—鼓風(fēng)翼；3—機(jī)殼；4—鼓風(fēng)翼蓋。

　　圖2葉氏鼓風(fēng)機(jī)的工作原理

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風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖：收藏！羅茨風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理的解剖圖！

　　原標(biāo)題：收藏！羅茨風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理的解剖圖！

　　羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，主要的動(dòng)力來(lái)源為電機(jī)、柴油機(jī)或者電機(jī)柴油混合式， 選型的主要參數(shù)有風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率等，今天要和大家分享的知識(shí)是其工作原理，該文會(huì)從羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、注意事項(xiàng)等方面，為大家詳細(xì)講解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理。

　　1、結(jié)構(gòu)形式

　　一臺(tái)普通的三葉羅茨風(fēng)機(jī)，主要由兩部分構(gòu)成：驅(qū)動(dòng)機(jī)和機(jī)頭，驅(qū)動(dòng)機(jī)是風(fēng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，可以是電機(jī)也可以是柴油機(jī)，機(jī)頭是羅茨風(fēng)機(jī)的主要工作組件，通過(guò)有規(guī)律的運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到氣體輸送的目的。

　　想要了解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理，必須對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)頭結(jié)構(gòu)有充分的了解，機(jī)頭的主要組成部分有：墻板、機(jī)殼、主動(dòng)葉輪、從動(dòng)葉輪、主動(dòng)從動(dòng)齒輪、主副油箱、軸承等，為了大家對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有清洗的認(rèn)知，特意整理了一份結(jié)構(gòu)圖供大家參考，如下所示：

　　2、工作原理

　　羅茨風(fēng)機(jī)有兩個(gè)葉輪（圖二，圈中部分），在電機(jī)帶動(dòng)下，兩個(gè)葉輪會(huì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)過(guò)進(jìn)氣口之后，兩個(gè)葉輪和墻板及機(jī)殼之間會(huì)形成一個(gè)密封的腔室，葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔室里面的空氣會(huì)被壓入排氣口，如此反復(fù)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口和排氣口，將外界空氣輸送至目的地。

　　葉輪與葉輪、葉輪與墻板、葉輪與機(jī)殼之間會(huì)存在一定的間隙，該間隙有固定標(biāo)準(zhǔn)和誤差，誤差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生其他相應(yīng)的故障問(wèn)題。在葉輪經(jīng)過(guò)排氣口時(shí)，在管道前方壓力的作用下，會(huì)將部分氣體通過(guò)間隙泄漏至外界，這樣的泄漏，我們稱(chēng)之為內(nèi)泄漏。

　　羅茨風(fēng)機(jī)的具體的工作原理流程請(qǐng)看下圖：

　　3、注意事項(xiàng)

　　羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī)，所以，在運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)之后，風(fēng)量基本不會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)前方壓力稍有變化時(shí)，也能夠持續(xù)進(jìn)行空氣輸送。

　　在長(zhǎng)期使用之后，羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量會(huì)發(fā)生變化，多為風(fēng)量減小，引起的主要原因是：葉輪與葉輪間隙、葉輪與墻板間隙、葉輪與機(jī)殼間隙發(fā)生了變化，造成內(nèi)泄漏增大，進(jìn)而影響羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。

　　為了保證羅茨風(fēng)機(jī)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)的其他組件也起到了非常重要的作用，如：軸承、齒輪等，配合工作的組件出現(xiàn)了異常故障，對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)造成很大的影響。所以，后期使用維護(hù)中，不僅要對(duì)重要組件進(jìn)行細(xì)致維護(hù)，其他的配合組件也要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)！

　　羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理很簡(jiǎn)單，輔助一些圖片，我們能夠?qū)ζ涔ぷ髟碛星逑吹恼J(rèn)知，在理解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理時(shí)，首先要掌握其基本結(jié)構(gòu)，然后再去掌握其運(yùn)轉(zhuǎn)原理，這樣就能夠很好的掌握羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理了。

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風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖：風(fēng)機(jī)葉片原理及結(jié)構(gòu).doc

　　風(fēng)電場(chǎng)安全生產(chǎn)及新項(xiàng)目生產(chǎn)準(zhǔn)備培訓(xùn)班 風(fēng)機(jī)葉片的原理、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行維護(hù)

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　　風(fēng)機(jī)葉片的原理、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行維護(hù)

　　潘東浩

　　風(fēng)機(jī)葉片報(bào)涉及的原理

　　風(fēng)力機(jī)獲得的能量

　　氣流的動(dòng)能

　　E=EQ EQ mv2=EQ EQ ρSv3

　　式中 m氣體的質(zhì)量

　　S風(fēng)輪的掃風(fēng)面積，單位為m2

　　v氣體的速度,單位是m/s

　　ρ空氣密度，單位是kg/m3

　　E 氣體的動(dòng)能，單位是W

　　二． 風(fēng)力機(jī)實(shí)際獲得的軸功率

　　P=ρSv3Cp

　　式中 P風(fēng)力機(jī)實(shí)際獲得的軸功率，單位為W；

　　ρ空氣密度，單位為kg/m3;

　　S風(fēng)輪的掃風(fēng)面積，單位為m2;

　　v上游風(fēng)速，單位為m/s.

　　Cp 風(fēng)能利用系數(shù)

　　三． 風(fēng)機(jī)從風(fēng)能中獲得的能量是有限的，風(fēng)機(jī)的理論最大效率

　　η≈0.593

　　即為貝茲（Betz）理論的極限值。

　　第二節(jié) 葉片的受力分析

　　一．作用在槳葉上的氣動(dòng)力

　　上圖是風(fēng)輪葉片剖面葉素不考慮誘導(dǎo)速度情況下的受力分析。在葉片局部剖面上，W是來(lái)流速度V和局部線速度U的矢量和。速度W在葉片局部剖面上產(chǎn)生升力dL和阻力dD，通過(guò)把dL和dD分解到平行和垂直風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面上，即為風(fēng)輪的軸向推力dFn和旋轉(zhuǎn)切向力dFt。軸向推力作用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架上，旋轉(zhuǎn)切向力產(chǎn)生有用的旋轉(zhuǎn)力矩，驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　上圖中的幾何關(guān)系式如下：

　　Φ=θ+α

　　dFn=dDsinΦ+dLcosΦ

　　dFt=dLsinΦ-dDcosΦ

　　dM=rdFt=r(dLsinΦ-dDcosΦ)

　　其中，Φ為相對(duì)速度W與局部線速度U（旋轉(zhuǎn)平面）的夾角，稱(chēng)為傾斜角；

　　θ為弦線和局部線速度U（旋轉(zhuǎn)平面）的夾角，稱(chēng)為安裝角或節(jié)距角；

　　α為弦線和相對(duì)速度W的夾角，稱(chēng)為攻角。

　　二．槳葉角度的調(diào)整（安裝角）對(duì)功率的影響。（定槳距）

　　改變槳葉節(jié)距角的設(shè)定會(huì)影響額定功率的輸出，根據(jù)定槳距風(fēng)力機(jī)的特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)盡量提高低風(fēng)速時(shí)的功率系數(shù)和考慮高風(fēng)速時(shí)的失速性能。定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在額定風(fēng)速以下運(yùn)行時(shí)，在低風(fēng)速區(qū)，不同的節(jié)距角所對(duì)應(yīng)的功率曲線幾乎是重合的。但在高風(fēng)速區(qū)，節(jié)距角的變化，對(duì)其最大輸出功率（額定功率點(diǎn)）的影響是十分明顯的。事實(shí)上，調(diào)整槳葉的節(jié)距角，只是改變了槳葉對(duì)氣流的失速點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，節(jié)距角越小，氣流對(duì)槳葉的失速點(diǎn)越高，其最大輸出功率也越高。這就是定槳距風(fēng)力機(jī)可以在不同的空氣密度下調(diào)整槳葉安裝角的根據(jù)。

　　不同安裝角的功率曲線如下圖所示：

　　第三節(jié)

　　葉片的基本概念

　　1、葉片長(zhǎng)度：葉片徑向方向上的最大長(zhǎng)度，如圖1所示。

　　圖1 葉片長(zhǎng)度

　　圖1 葉片長(zhǎng)度

　　2、葉片面積

　　葉片面積通常理解為葉片旋轉(zhuǎn)平面上的投影面積。

　　3、葉片弦長(zhǎng)

　　葉片徑向各剖面翼型的弦長(zhǎng)。葉片根部剖面的翼型弦長(zhǎng)稱(chēng)根弦，葉片尖部剖面的翼型弦長(zhǎng)稱(chēng)尖弦。

　　圖2葉片弦長(zhǎng)、扭角示意圖葉片弦長(zhǎng)分布可以采用最優(yōu)設(shè)計(jì)方法確定，但要從制造和經(jīng)濟(jì)角度考慮，葉片的弦長(zhǎng)分布一般根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)

　　圖2葉片弦長(zhǎng)、扭角示意圖

　　要求對(duì)最優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果作一定的修正。

　　根據(jù)對(duì)不同弦長(zhǎng)分布的 計(jì)算，梯形分布可以作為最好的近似。

　　4、葉片扭角

　　葉片各剖面弦線和風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面的夾角，如上圖所示。

　　5、風(fēng)輪錐角

　　風(fēng)輪錐角是指葉片相對(duì)于和旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面的傾斜度，如右圖所示。錐角的作用是在風(fēng)輪運(yùn)行狀態(tài)下減少離心力引起的葉片彎曲應(yīng)力和防止葉尖和塔架碰撞的機(jī)會(huì)。

　　6、風(fēng)輪仰角

　　風(fēng)輪的仰角是指風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸線和水平面的夾角，如上圖所示。仰角的作用是避免葉尖和塔架的碰撞。

　　第四節(jié)

　　葉片的設(shè)計(jì)與制造

　　在葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)中要充分考慮到所用材料的疲勞特性。首先要了解葉片所承受的力和力矩，以及在特定的運(yùn)行條件下風(fēng)負(fù)載的情況。在受力最大的部位最危險(xiǎn)，在這些地方負(fù)載很容易達(dá)到材料承受極限。

　　葉片的重量完全取決于其結(jié)構(gòu)形式，目前生產(chǎn)的葉片，多為輕型葉片，承載好而且很可靠。

　　目前葉片多為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（GRP），基體材料為聚酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂比聚酯樹(shù)脂強(qiáng)度高，材料疲勞特性好，且收縮變形小。聚酯材料較便宜，它在固化時(shí)收縮大，在葉片的連接處可能存在潛在的危險(xiǎn)，即由于收縮變形在金屬材料與玻璃鋼之間可能產(chǎn)生裂紋。

　　水平軸風(fēng)輪葉片一般近似是梯形的，由于它的曲面外形復(fù)雜，僅外表面結(jié)構(gòu)就需要很高的制造費(fèi)用。使用復(fù)合材料可以改變這種狀況，只是在模具制造工藝上要求高些。葉片的模具由葉片上、下表面的反切面樣板成型，在模具中

風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖：風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)的制作方法

　　本實(shí)用新型涉及風(fēng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)。

　　背景技術(shù)：

　　風(fēng)機(jī)用離心葉輪通常包括前盤(pán)、中盤(pán)和后盤(pán)，中盤(pán)和前盤(pán)或后盤(pán)之間設(shè)有若干葉片，中盤(pán)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得葉片旋轉(zhuǎn)。目前使用的風(fēng)機(jī)，前盤(pán)或后盤(pán)和中盤(pán)之間會(huì)設(shè)置一些拉桿加強(qiáng)部件，用以加強(qiáng)中盤(pán)和前盤(pán)或后盤(pán)之間的結(jié)構(gòu)，這種拉桿加強(qiáng)部件裝配后無(wú)法調(diào)節(jié)，隨著風(fēng)機(jī)的持續(xù)使用，會(huì)出現(xiàn)葉輪結(jié)構(gòu)松動(dòng)的問(wèn)題。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)。

　　本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

　　一種風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)，包括前盤(pán)、中盤(pán)、后盤(pán)、葉片和拉桿，前盤(pán)、中盤(pán)和后盤(pán)之間同軸分布且中盤(pán)位于前盤(pán)和后盤(pán)中部，所述葉片長(zhǎng)度方向平行于風(fēng)機(jī)葉輪軸向設(shè)置，葉片徑向均勻分布在所述前盤(pán)與中盤(pán)之間或后盤(pán)與中盤(pán)之間，葉片兩端分別與對(duì)應(yīng)的前盤(pán)、中盤(pán)、后盤(pán)鉚接，所述拉桿傾斜設(shè)置，拉桿徑向分布在所述前盤(pán)與中盤(pán)之間或后盤(pán)與中盤(pán)之間，拉桿一端連接于所述中盤(pán)中部，拉桿另一端連接于所述前盤(pán)或后盤(pán)，其特征在于：所述拉桿與所述中盤(pán)之間還設(shè)有可調(diào)連接件，所述可調(diào)連接件包括由中面板及位于中面板兩側(cè)的內(nèi)面板和外面板構(gòu)成的u型結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)面板和外面板分別向外側(cè)張開(kāi)設(shè)置，內(nèi)面板平行于所述中盤(pán)設(shè)置且兩者之間通過(guò)螺栓連接固定，外面板垂直于所述拉桿的軸向分布，且所述拉桿端部穿過(guò)外面板設(shè)置并于外面板內(nèi)側(cè)設(shè)有與其螺紋連接的調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母與所述外面板內(nèi)側(cè)表面頂緊設(shè)置。

　　所述中面板兩側(cè)還設(shè)有與其一體結(jié)構(gòu)的側(cè)面板，側(cè)面板向中面板一側(cè)折彎設(shè)置并位于所述內(nèi)面板和外面板之間，側(cè)面板的上側(cè)及下側(cè)側(cè)邊分別與對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)面板、外面板焊接固定。

　　綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)可調(diào)連接件的設(shè)置，使風(fēng)機(jī)葉輪運(yùn)行一段時(shí)間后，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母對(duì)拉桿進(jìn)行拉緊，使前盤(pán)、中盤(pán)和后盤(pán)之間連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保障了風(fēng)機(jī)葉輪的運(yùn)行效果。

　　本技術(shù)方案所述采用的可調(diào)連接件根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)加工成型，為了保障可調(diào)連接件本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其兩側(cè)還通過(guò)側(cè)面板進(jìn)行加固，使得可調(diào)連接件本身不易變形，保障了其使用效果的穩(wěn)定性。

　　附圖說(shuō)明

　　下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

　　圖1為本實(shí)用新型的軸視結(jié)構(gòu)示意圖。

　　圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

　　圖3為可調(diào)連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

　　圖中，1拉桿、2前盤(pán)、3可調(diào)連接件、4中盤(pán)、5葉片、6后盤(pán)、7螺釘、8中面板、9外面板、10內(nèi)面板、11折彎段、12側(cè)面板。

　　具體實(shí)施方式

　　以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

　　根據(jù)圖1、圖2、圖3所示：本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)，包括前盤(pán)2、中盤(pán)4、后盤(pán)6、葉片5和拉桿1，前盤(pán)2、中盤(pán)4和后盤(pán)6之間同軸分布且中盤(pán)4位于前盤(pán)2和后盤(pán)6中部，所述葉片5長(zhǎng)度方向平行于風(fēng)機(jī)葉輪軸向設(shè)置，葉片5徑向均勻分布在所述前盤(pán)2與中盤(pán)4之間或后盤(pán)6與中盤(pán)4之間，葉片5兩端分別與對(duì)應(yīng)的前盤(pán)2、中盤(pán)4、后盤(pán)6鉚接，所述拉桿1傾斜設(shè)置，拉桿1徑向分布在所述前盤(pán)2與中盤(pán)4之間或后盤(pán)6與中盤(pán)4之間，拉桿1內(nèi)側(cè)端部連接于所述中盤(pán)4中部，拉桿1外側(cè)端部連接于所述前盤(pán)2或后盤(pán)6，且拉桿1外側(cè)端部折彎設(shè)置構(gòu)成平行于前盤(pán)2或后盤(pán)6的連接部，連接部通過(guò)螺釘7與前盤(pán)2或后盤(pán)6連接固定。

　　為了保障拉桿1長(zhǎng)度的可調(diào)節(jié)效果，所述拉桿1與所述中盤(pán)4之間還設(shè)有可調(diào)連接件3，所述可調(diào)連接件3包括由中面板8及位于中面板8兩側(cè)的內(nèi)面板10和外面板9構(gòu)成的u型結(jié)構(gòu)，內(nèi)面板10和外面板9與中面板8通過(guò)折彎段11連接，可調(diào)連接件3為了達(dá)到與中盤(pán)4和拉桿1的裝配效果，其中所述內(nèi)面板10和外面板9分別向外側(cè)張開(kāi)設(shè)置，內(nèi)面板10平行于所述中盤(pán)4設(shè)置且兩者之間通過(guò)螺栓連接固定，外面板9垂直于所述拉桿1的軸向分布，且所述拉桿1穿過(guò)外面板9設(shè)置并于外面板9內(nèi)側(cè)設(shè)有與其螺紋連接的調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母與所述外面板9內(nèi)側(cè)表面頂緊設(shè)置，通過(guò)該可調(diào)連接件3可以實(shí)現(xiàn)中盤(pán)4和拉桿1的連接，同時(shí)拉桿1與可調(diào)連接件3的連接結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)，用于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母對(duì)拉桿1進(jìn)行拉緊，使前盤(pán)2、中盤(pán)4和后盤(pán)6之間連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保障了風(fēng)機(jī)葉輪的運(yùn)行效果。

　　進(jìn)一步地，所述中面板8兩側(cè)還設(shè)有與其一體結(jié)構(gòu)的側(cè)面板12，側(cè)面板12向中面板8一側(cè)折彎設(shè)置并位于所述內(nèi)面板10和外面板9之間，側(cè)面板12的上側(cè)及下側(cè)側(cè)邊分別與對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)面板10、外面板9焊接固定，側(cè)面板12的設(shè)置用于連接內(nèi)面板10和外面板9，使內(nèi)面板10和外面板9構(gòu)成一個(gè)整體，防止內(nèi)面板10和外面板9通過(guò)各自的折彎段11向外側(cè)傾斜變形，該結(jié)構(gòu)通過(guò)側(cè)面板12進(jìn)行加固，使得可調(diào)連接件3本身不易變形，保障了其使用效果的穩(wěn)定性。

　　以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的技術(shù)方案，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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