礦用軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計【含全套CAD圖紙】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名： 任務(wù)下達(dá)日期： 年 月 日 設(shè)計開題日期： 年 月 日 設(shè)計開始日期： 年 月 日 中期檢查日期： 年 月 日 設(shè)計完成日期： 年 月 日 一、設(shè)計題目： 礦用軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計 二、設(shè)計的主要內(nèi)容： 1、中英文摘要、按照摘要四要素（目的、方法、結(jié)果、結(jié)論）撰寫 2、 礦用軸流式通風(fēng)機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計（三維及二維制圖） 3、 概論 4、 撰寫設(shè)計說明書一份（外文翻譯一篇） 圖紙（內(nèi)容、幅面及數(shù)量）：合計零號 2 張左右。 1、 通風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)裝配圖 1 張 2、 通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒結(jié)構(gòu)裝配圖 1 張 3、 第一級葉輪 1 張 4、手繪圖：第二級葉輪 1 張 三、設(shè)計目標(biāo)： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5m3/s ,全壓 3000 完成上述內(nèi)容的設(shè)計、選型及計算。最終達(dá)到 2 張以上零號機(jī)械圖以及一本 字的說明書的工作量。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目： 礦用軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計 院 （系）： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計開題報告 題目 礦用軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計 來源 工程實際 1. 研究的目的和意義 煤礦生產(chǎn)是井下作業(yè)，井下空氣中含有爆炸性的氣體和有毒氣體，如沼氣 ,一氧化碳，二氧化碳，硫化氫，二氧化氮等。同時井下還飛揚著易于爆炸的煤塵，而且隨著開采深度的增加，氣 溫也要逐漸升高，這些因素對于井下工作人員的身體健康和礦井的安全生產(chǎn)都是極為不利的。 為了保證井下工作人員的身體健康和安全生產(chǎn)，必須在井口安裝通風(fēng)設(shè)備，以便有足夠的，連續(xù)的新鮮空氣進(jìn)入井下，以保證井下空氣的含氧量不低于 20%，其他的有毒氣體也稀薄到無危險的程度，并使工作面溫度不超過 26℃，所以通風(fēng)機(jī)被譽為礦井的“肺臟”。 2 國內(nèi)外發(fā)展的狀況 我國礦用主扇已經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展歷程。不適合國情的仿制的 70治”我國煤礦 30余年。至今仍有煤礦在繼續(xù)使用這種早已被國家勒令淘汰的產(chǎn)品。隨之，國人 自行設(shè)計制造的 258型推廣應(yīng)用了不到 10年就已停止生產(chǎn)此時引進(jìn)德國的 洋品牌的產(chǎn)品形象打入市場。盡管人們稱贊此型風(fēng)機(jī)的性能與可靠性，但洋品牌價格太貴，用戶難以接受。于是，我國煤礦曾一度出現(xiàn)主扇短缺的被動局面。 面對嚴(yán)峻形勢，國內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)形成了兩條戰(zhàn)線。一是自主開發(fā)。這條戰(zhàn)線在認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，大力改進(jìn) 2斷提高 極自主地發(fā)出 2迎接新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)；二是引進(jìn)國外技術(shù)。早已引進(jìn)的 爭全面實現(xiàn) 國產(chǎn)化，降低成本，提高競爭力。隨后，某些高等購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 學(xué)府和科研院所的某些學(xué)者與專家亦開始向?qū)πV用主扇進(jìn)發(fā)，他們一方面把對旋風(fēng)機(jī)的研究作為獲得學(xué)位的課題；一方面將其成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，極力向鄉(xiāng)鎮(zhèn)、民營乃至國有企業(yè)轉(zhuǎn)讓技術(shù)，從而名利雙收。于是，20世紀(jì) 90年代，特別是 1995年以來，我國礦用主扇掀起了一股對旋熱。于是，對旋主扇的選型與應(yīng)用成為煤炭行業(yè)的一種 20 世紀(jì) 90 年代，我國引進(jìn)日本反旋式扇風(fēng)機(jī)，并開發(fā)了低噪聲對旋局部通風(fēng)機(jī)系列（壓入式）。該系列風(fēng)機(jī)由于其風(fēng)壓高，風(fēng)量大，噪聲低，效率高而被廣泛應(yīng)用于煤礦和礦山工程局 部通風(fēng)。且開發(fā)設(shè)計者了這樣的商業(yè)宣傳 : 壓力特性和功、通對其進(jìn)行用化）設(shè)計，其機(jī)械和電氣規(guī)范設(shè)計和制造，體積小，質(zhì)量輕、成本低，堅固耐用、安全率曲線均適合于煤礦采掘通風(fēng)需求，且按“三化”（系列化、標(biāo)準(zhǔn)化可靠，能夠承受相當(dāng)惡劣運轉(zhuǎn)環(huán)境，具有令人滿意和足夠長時間無需維修的設(shè)計使用壽命 產(chǎn)幾十種不同型號和規(guī)格的礦用局部通風(fēng)機(jī)，并且全國礦用風(fēng)機(jī)形成一股對旋熱，而實際上 , 我國目前煤礦用局部通風(fēng)機(jī)雜、亂、差，且效率低，噪聲高 . 全國大小煤礦瓦斯爆炸事故頻繁發(fā)生 于開發(fā)設(shè)計者 對對旋局部通風(fēng)機(jī)沒有實事求是地宣傳和運作，致使我國礦用局部通風(fēng)機(jī)的開發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用進(jìn)入了誤區(qū)。 這種通風(fēng)機(jī)只有兩個對旋的葉輪，而沒有固定式導(dǎo)流葉片。對旋式兩級通風(fēng)機(jī)具有與一般兩級軸流通風(fēng)機(jī)相同的壓力系數(shù)和比轉(zhuǎn)數(shù)。這種風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)、流量系數(shù)和輪轂相對直徑值與一般通風(fēng)機(jī)相同，但其壓力曲線稍微陡一些，則更適合長距離通風(fēng)。 當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國家風(fēng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的主要特點是： 約資源為核心，提高單件效率和耐久性，進(jìn)而提高整個系統(tǒng)的效率。故警報系統(tǒng)的研制，節(jié)省維護(hù)、監(jiān)控方面的人力。 求包括附屬部件在內(nèi)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和組合化。購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 振動技術(shù)的研究。 發(fā)新的產(chǎn)品。 大限度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化程度。風(fēng)機(jī)產(chǎn)品大多根據(jù)用戶需要有不同特性要求，多屬小批量生產(chǎn)，特別是一些大型風(fēng)機(jī)產(chǎn)品甚至是單件小批生產(chǎn)，對工藝要求復(fù)雜。目前國內(nèi)生產(chǎn)自動化程度很低，而國外通過研制和采用柔性制造系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)的自動化程度。以美國為例，中小風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)已全部通過自動線完成，從工藝角度提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了產(chǎn)品成本 。 計目標(biāo) 根據(jù)所給設(shè)計參數(shù)風(fēng)量 25s,全壓 3000行對旋軸流通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使之能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計要求和工作要求。并按要求完成較為完整的設(shè)計說明書和主要的圖紙設(shè)計。 設(shè)計的主要內(nèi)容：軸流式通風(fēng)機(jī)總體方案設(shè)計，葉輪的設(shè)計，殼體、集流器、擴(kuò)散器 、校核計算、外文翻譯等。其中的重點是一級葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計、二級葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計、擴(kuò)散消聲器的設(shè)計 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4、設(shè)計方案（研究 /設(shè)計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等） 本方案對對旋軸流通風(fēng)機(jī)的氣動設(shè) 計在滿足設(shè)計參數(shù)的情況下，根據(jù)獲得高效率或低噪聲的原則，計算出對旋軸流通風(fēng)機(jī)有關(guān)部件在流道中的幾何尺寸。了軸流式風(fēng)機(jī)的“可控渦”流型設(shè)計理論與組合流型的設(shè)計步序 :討論分析了對旋風(fēng)機(jī)全壓效率的估算理論及方法 ;對等環(huán)量流型下的對旋式風(fēng)機(jī)，在給定風(fēng)量和風(fēng)壓時，計算設(shè)計設(shè)計擴(kuò)散消聲器等。在設(shè)計的過程中遵循全壓等量分配原則和互為導(dǎo)葉原則。 由于一般情況下局部通風(fēng)機(jī)安裝在井下的主巷之中，為了適應(yīng)掘進(jìn)工作面和巷道狹窄的工況條件，采用結(jié)構(gòu)緊湊的軸流風(fēng)機(jī)，節(jié)省空間同時為了便于拆卸、安裝、和搬運。風(fēng)機(jī)采用兩臺電動機(jī)分別驅(qū)動葉輪 的方式，可以增加風(fēng)機(jī)的效率、增加壓力。 步驟如下： 1． 風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)形式的確定，根據(jù)工況和通風(fēng)要求選定風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)。 2． 電動機(jī)的選型，根據(jù)風(fēng)量和全壓計算出電動機(jī)功率選擇電動機(jī)型號。 3． 風(fēng)機(jī)葉輪、導(dǎo)輪的設(shè)計，采用相似原理設(shè)計風(fēng)機(jī)葉輪。 4． 風(fēng)機(jī)集流器、擴(kuò)散器、軸的設(shè)計，根據(jù)工作條件和強(qiáng)度要求設(shè)計主要部件。 5． 主要零部件的強(qiáng)度校核，確定設(shè)計的合理性。并確定零部件的組裝。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12345 5、方案的可行性分析 經(jīng)過一段時間的搜集資料，對局部對旋通風(fēng)機(jī)有了一定的了解，并且學(xué)校圖書館還有大量的資料，理解目前國內(nèi)礦井主要應(yīng)用的還是對旋軸流通風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)具有靜壓大，反風(fēng)能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高的優(yōu)點，受到了很多礦井的廣泛應(yīng)用，因此采用兩級電動機(jī)直接驅(qū)動可以實現(xiàn)，提高了效率。 6、該設(shè)計的創(chuàng)新之處 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 通風(fēng)機(jī)在原風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)了改造，更加注意對旋通風(fēng)機(jī)的噪音問題，注重了降噪的設(shè)計，同時注重節(jié)能的改造和擴(kuò)散器的改造。本風(fēng)機(jī)創(chuàng)新之處降低了風(fēng)機(jī)工作時的噪音同時進(jìn)行了節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計。有較小的工作輪 直徑、葉片安裝角、輪轂比和葉片數(shù)下仍可獲得比一般雙級普通型軸流風(fēng)機(jī)高的壓力。葉片安裝角足夠小，壓力曲線還很陡，且基本無折斷。輪轂比比較小，減小出口損失而能保持較高的有效全壓效率。具有良好的運行經(jīng)濟(jì)性和足夠大的通風(fēng)能力，且風(fēng)量變化很小。還無需調(diào)節(jié)和不需防脫流裝置。 7、設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域 該對旋軸流通風(fēng)機(jī)適用于煤礦井下含爆炸性物質(zhì)（瓦斯和煤塵）的環(huán)境中， 很適合煤礦采掘通風(fēng)要求 ，做抽出式軸流通風(fēng)機(jī)，可滿足礦山通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和安全生產(chǎn)的需要。抽排井下局部瓦斯積聚或與除塵裝備聯(lián)合使用排除工作面粉塵，改變工作環(huán) 境，是抽出式局部通風(fēng)的理想設(shè)備。該設(shè)備也適用于地面工作環(huán)境粉塵打或含爆炸性物質(zhì)摻雜的空氣的通風(fēng)。本設(shè)備進(jìn)行了防爆處理。可防止明火的出現(xiàn)并且還具備了防塵的優(yōu)點?？蓱?yīng)用于普通通風(fēng)機(jī)不能適應(yīng)的環(huán)境。 8、時間進(jìn)程 第 1 周 在學(xué)校圖書館查找資料 第 2 周 在鶴崗峻德礦實習(xí) 第 3 周 在鶴崗峻德礦實習(xí) 第 4 周 整理資料完成實習(xí)總結(jié) 第 5 周 整理資料完成開題報告 第 6 周 對對旋軸流式通風(fēng) 機(jī)進(jìn)行總體方案設(shè)計 第 7 周 確定基本的結(jié)構(gòu)完成相應(yīng)的計算 第 8 周 主要零部件進(jìn)行計算 第 9 周 主要零部件進(jìn)行設(shè)計 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 10 周 對所設(shè)計個部分零件進(jìn)行校核 第 11 周 畫對旋軸流式通風(fēng)機(jī)總體裝配圖 第 12 周 畫對旋軸流式通風(fēng)機(jī)各部分零件圖 第 13 周 畫對旋軸流式通風(fēng)機(jī)各部分零件圖及手工圖 第 14 周 進(jìn)行外文參考文獻(xiàn)的翻譯 第 15 周 整理說明書和圖紙 第 16 周 打印說明書和圖紙 第 17 周 準(zhǔn)備答辯 9 參考文獻(xiàn) 1 馬新民，鐘光耀，梁興義 礦山機(jī)械 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,1999 2 史國華 采煤概論 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 1994 3 王運敏 中國采礦設(shè)備手冊 科學(xué)出版社 ， 2007 4 昌澤舟 軸流式通風(fēng)機(jī)實用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2007 5 大連理工大學(xué)工程畫教研室 機(jī)械制圖 高等教育出版社第 5版 ， 2006 6 劉玲萍 . 煤礦局部通風(fēng)機(jī)降低噪聲的方法 . 中國西部科技 , 2008,(06) 7 成大先 機(jī)械設(shè)計手冊（電機(jī)與電器） 科學(xué)工業(yè)出版社 2004 8 顏天偉 . 軸流式通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器電動保護(hù)裝置研發(fā)應(yīng)用實踐 . 安全與健康 , 2008,(04) 9. 續(xù)魁昌 . 風(fēng)機(jī)手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999,(05) 10 周云龍，楊靜，竇華榮，尚秋華 . 通風(fēng)機(jī)選型軟件系統(tǒng)的研制與開發(fā) . 水利電力機(jī)械 , 2007,(02) 11 顏天偉 . 軸流式通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器電動保護(hù)裝置研發(fā)應(yīng)用實踐 , 2008,(04) 12 孫繼平 煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,， 2006 13 徐益民，林海鵬，趙汗青 . 煤礦機(jī)械 , 2004,(12) 14 王維 煤礦機(jī)械， 2008 15 邢慶貴，高鳳強(qiáng) 對旋風(fēng)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計 煤炭科學(xué)技術(shù) 1998 （ 10） 16 喻洪能，吳建蓉 對旋式風(fēng)機(jī)自動切換裝置的改進(jìn)設(shè)計 煤礦機(jī)械 2005 17 白銘聲，陳祖蘇 . 流體機(jī)械 煤炭工業(yè)出版社 , 2005,(07) 18 趙艷志 , 杜付 發(fā)電設(shè)備 , 2006,(01) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 19 郗 濤 煤礦通風(fēng)機(jī)選型系統(tǒng)研究 . 太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 , 2005,(05) 20 何榮經(jīng) 再論對旋式礦用局部通風(fēng)機(jī)的現(xiàn)狀及若干問題 風(fēng)機(jī)技術(shù) ， 2007（ 1） 21 第一機(jī)械工業(yè)部編 風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本嗎，機(jī)械工業(yè)出版社， 1973 22 王運敏 中國采礦設(shè)備手冊下下冊，科學(xué)出版社， 2007 23 謝錫純 礦山機(jī)械與設(shè)備，中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2005 指導(dǎo)教師意見 教師簽字： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)小組意見 : 組長簽字： 年 月 日 I 摘 要 分析此次通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計，屬于礦用 軸流通風(fēng)機(jī)，考慮到開采時會有大量的有害氣體溢出，而且包含可能引起爆炸的高濃度瓦斯氣體的原因。 隨著開采深度的增加，氣溫也要逐漸升高，這些因素對于井下工作人員的身體健康和礦井的安全生產(chǎn)都是極為不利的， 更嚴(yán)重的會對井下工作人員和礦井安全產(chǎn)生巨大危害。調(diào)查了國內(nèi)當(dāng)今的趨勢，此設(shè)計采用對選礦用通風(fēng)機(jī)，采用兩極電機(jī)驅(qū)動的方式，對對旋風(fēng)機(jī)的優(yōu)點進(jìn)行了進(jìn)一步的了解，故采用對旋風(fēng)機(jī)。 根據(jù)所給的設(shè)計參數(shù)及有關(guān)的設(shè)計要求。 具體內(nèi)容包括：通風(fēng)方式的選擇，總體結(jié)構(gòu)方案的確定，葉輪的設(shè)計，疏流罩、擴(kuò)散器和集流器的設(shè)計和選擇，通風(fēng)機(jī)消 聲裝置的設(shè)計。本次設(shè)計更加注意對旋通風(fēng)機(jī)的消音問題，注重了電動機(jī)的隔爆設(shè)計。 關(guān)鍵詞 :對旋 ;防暴 ;軸流通風(fēng)機(jī) ;消音器 he to of of of s of to of A of of of on of of to of of of of of to to to To 錄 摘 要 ........................................................... I ........................................................ 1 章 緒論 ............................................................................................................. 1 選題的意義 ................................................ 1 國內(nèi)外 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ...................................... 1 設(shè)計的主要內(nèi)容 ............................................ 3 第 2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇和確定 ............................................................................. 4 結(jié)構(gòu)方案圖的選擇 ............................................ 4 比較兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 ...................................... 5 第 3 章 通風(fēng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................. 10 風(fēng)方式的確定 ............................................ 10 抽出式通風(fēng) ......................................... 10 入式通風(fēng) .......................................... 10 結(jié)構(gòu)方案簡圖設(shè)計 ......................................... 12 主要結(jié)構(gòu)形式的選取 ....................................... 12 擴(kuò)散器 ............................................. 12 集流器與流線罩 ..................................... 14 葉輪 ............................................... 14 外殼 ............................................... 15 確定通風(fēng)機(jī)各級風(fēng)壓比 ............................... 15 選擇電動機(jī)的功率和型號 ............................. 15 第 4 章 葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................................................................... 19 第一級葉輪的設(shè)計 ............................................................................................ 19 確定葉輪 轂比及輪轂直徑 ................................................................... 19 確定計算截面 ....................................... 21 葉片幾何尺寸的計算 ................................. 21 葉片的繪制 ......................................... 24 葉輪強(qiáng)度計算 ....................................... 26 鍵的校核 ........................................... 29 第二級葉輪的設(shè)計 ......................................... 30 確定葉輪轂比及輪轂直徑 ............................. 30 確定計算截面 ....................................... 31 葉片幾何尺寸的計算 ................................. 32 葉片的 繪制 ......................................... 34 第 5 章 主要結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計選型 ................................................................................ 36 集流器與流線罩的設(shè)計 ..................................... 36 集流器的設(shè)計 ....................................... 36 流線罩的設(shè)計 ....................................... 36 擴(kuò)散器的設(shè)計 ............................................. 38 通風(fēng)機(jī)軸向間隙和徑向間隙 ................................. 38 徑向間隙的計算 ..................................... 38 向間隙的計算 ..................................... 39 風(fēng)筒的選擇 ............................................... 40 風(fēng)筒選用要求 ........................................................................................... 40 局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒選型 ........................................................................ 41 第 6 章 消聲器的設(shè)計 ............................................. 42 結(jié) 論 ............................................................. 44 致謝 ............................................................. 45 參考文獻(xiàn) ......................................................... 46 附錄 ............................................................. 47 V ....................................................... ........................................................................................... 1 ..................................................................................................... 1 ..................................................................... 1 of ................................................................. 3 of ................................... 4 of ................................................................. 4 of of ........................................................................ 10 ................................................................................................ 10 ................................................................ 10 2 In .................................................................................. 10 ............................................................. 12 ........................................................................... 12 ........................................................................................... 13 ..................................................... 14 .......................................................................................... 14 ................................................................................................ 15 at ............................................ 15 ............................................. 15 .................................................................. 18 of ....................................................... 18 .................................. 18 ................................................ 20 ..................................................... 20 ........................................................................................ 23 .......................................................... 25 ........................................................................................... 28 s .................................................................. 29 .................................. 29 ................................................ 30 ..................................................... 31 ........................................................................................ 33 .......................................... 36 .................................................... 36 ............................................................................ 36 ................................................................. 36 ......................................................................................... 38 .................................................. 38 ............................................................................. 38 he ......................................................................... 39 .......................................................................................... 40 ............................................................ 40 of .................................. 41 ............................................................................ 42 ..................................................................................................................... 44 ....................................................................................................................... 45 in ............................................................................................ 46 ....................................................... 47 1 第 1 章 緒 論 煤礦井工生產(chǎn)是地下作業(yè)，自然條件比較復(fù)雜。地面空氣在進(jìn)入井下并流經(jīng)各作業(yè)場所的過程中，將摻入有毒有害氣體和礦塵，成分逐漸發(fā)生變化。同時，由于地?zé)嶙饔?，人體和機(jī)械的散熱、水分的蒸發(fā)等，井下空氣的溫度和濕度都會顯著提高，造成不良的氣候條件。因此，對礦井必須進(jìn)行通風(fēng)。 選題的意義 煤礦的生產(chǎn)是地下作業(yè)，自然條件比較復(fù)雜，當(dāng)?shù)孛婵諝?進(jìn)入礦井以后，在成份上發(fā)生了變化。這是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生過程中產(chǎn)生巖塵、煤塵和炮煙，煤和其它物質(zhì)氧化，人的呼吸以及煤與圍巖散發(fā)出各種有害氣體等，使礦內(nèi)空氣中氧的含量相對的減少，空氣的濕度、溫度和壓力等也發(fā)生變化，若空氣中氧的含量降低到 17%以下時，人在工作時就會感到呼吸急促；降低到 6%時，人就有死亡的危險。所以必須利用通風(fēng)機(jī)或自然風(fēng)壓對礦井進(jìn)行通風(fēng)。礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是： （ 1）供給井下人員足夠的新鮮空氣，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，每人每分鐘供應(yīng)空氣量不得少于 4 （ 2）把有害氣體和礦塵稀釋到安全濃度以下，并排 除礦井： （ 3）保證井下有適宜的氣候條件（及適宜的濕度與溫度），以利于工人勞動和機(jī)器的運轉(zhuǎn)。 礦井通風(fēng)工作對于保證礦井安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好的氣候條件提高勞動生產(chǎn)率，具有十分重要的意義 [2]。 礦井新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)時，都要掘進(jìn)巷道，在掘進(jìn)過程中，為了供給工作人員呼吸新鮮空氣，稀釋和排出從煤 (巖 )體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，以及創(chuàng)造良好的氣候條件，對掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng)。 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 我國礦用主扇已經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展歷程。不適合國情的仿制的70治”我國煤礦 30余年。至 今仍有煤礦在繼續(xù)使用這種早已被國家勒令淘汰的產(chǎn)品。隨之，國人自行設(shè)計制造的 258型推廣應(yīng)用了不到 10年就已停止生產(chǎn)此時引進(jìn)德國的 主扇技術(shù)，以洋品牌的產(chǎn)品形象打入市場。盡管人們稱贊此型風(fēng)機(jī)的性能與可靠性，但洋品牌價格太貴，用戶難以接受。于是，我國煤礦曾一度出現(xiàn)主 2 扇短缺的被動局面。 面對嚴(yán)峻形勢，國內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)形成了兩條戰(zhàn)線。一是自主開發(fā)。這條戰(zhàn)線在認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，大力改進(jìn) 2斷提高 極自主地發(fā)出 2迎接新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)；二是引進(jìn)國外技術(shù)。 早已引進(jìn)的 爭全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，降低成本，提高競爭力。隨后，某些高等學(xué)府和科研院所的某些學(xué)者與專家亦開始向?qū)πV用主扇進(jìn)發(fā)，他們一方面把對旋風(fēng)機(jī)的研究作為獲得學(xué)位的課題；一方面將其成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，極力向鄉(xiāng)鎮(zhèn)、民營乃至國有企業(yè)轉(zhuǎn)讓技術(shù)，從而名利雙收。于是， 20世紀(jì) 90年代，特別是 1995 年以來，我國礦用主扇掀起了一股對旋熱。于是，對旋主扇的選型與應(yīng)用成為煤炭行業(yè)的一種 20世紀(jì) 90 年代，我國引進(jìn)日本反旋式扇風(fēng)機(jī)，并開發(fā)了低噪聲對旋局部通風(fēng)機(jī)系列（壓入式）。該系列風(fēng)機(jī)由于其 風(fēng)壓高，風(fēng)量大，噪聲低，效率高而被廣泛應(yīng)用于煤礦和礦山工程局部通風(fēng)。且開發(fā)設(shè)計者了這樣的商業(yè)宣傳 : 壓力特性和功、通對其進(jìn)行用化）設(shè)計，其機(jī)械和電氣規(guī)范設(shè)計和制造，體積小，質(zhì)量輕、成本低，堅固耐用、安全率曲線均適合于煤礦采掘通風(fēng)需求，且按“三化”（系列化、標(biāo)準(zhǔn)化可靠，能夠承受相當(dāng)惡劣運轉(zhuǎn)環(huán)境，具有令人滿意和足夠長時間無需維修的設(shè)計使用壽命 產(chǎn)幾十種不同型號和規(guī)格的礦用局部通風(fēng)機(jī)，并且全國礦用風(fēng)機(jī)形成一股對旋熱，而實際上 , 我國目前煤礦用局部通風(fēng)機(jī)雜、亂、差，且效率低，噪聲高 . 全 國大小煤礦瓦斯爆炸事故頻繁發(fā)生 于開發(fā)設(shè)計者對對旋局部通風(fēng)機(jī)沒有實事求是地宣傳和運作，致使我國礦用局部通風(fēng)機(jī)的開發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用進(jìn)入了誤區(qū)。 這種通風(fēng)機(jī)只有兩個對旋的葉輪，而沒有固定式導(dǎo)流葉片。對旋式兩級通風(fēng)機(jī)具有與一般兩級軸流通風(fēng)機(jī)相同的壓力系數(shù)和比轉(zhuǎn)數(shù)。這種風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)、流量系數(shù)和輪轂相對直徑值與一般通風(fēng)機(jī)相同，但其壓力曲線稍微陡一些，則更適合長距離通風(fēng)。 當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國家風(fēng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的主要特點是： 約資源為核心，提高單件效率和耐久性，進(jìn)而提高整個系統(tǒng)的效率。 故警報系統(tǒng)的研制，節(jié)省維護(hù)、監(jiān)控方面的人力。 求包括附屬部件在內(nèi)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和組合化。 振動技術(shù)的研究。 發(fā)新的產(chǎn)品。 3 大限度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化程度。 風(fēng)機(jī)產(chǎn)品大多根據(jù)用戶需要有不同特性要求，多屬小批量生產(chǎn)，特別是一些大型風(fēng)機(jī)產(chǎn)品甚至是單件小批生產(chǎn)，對工藝要求復(fù)雜。目前國內(nèi)生產(chǎn)自動化程度很低，而國外通過研制和采用柔性制造系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)的自動化程度。以美國為例，中小風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)已全 部通過自動線完成，從工藝角度提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了產(chǎn)品成本 。 設(shè)計的主要內(nèi)容 設(shè)計的內(nèi)容及工作量是確定對旋軸流式礦井通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案設(shè)計，總體結(jié)構(gòu)及其組成，掌握軸流風(fēng)機(jī)工作原理，主要工況參數(shù)的意義。完成主要機(jī)械部分設(shè)計。對旋軸流式礦井通風(fēng)機(jī)過流部件由集流器，葉輪，擴(kuò)散器等幾部分組成。具體設(shè)計內(nèi)容包括：擬定總體結(jié)構(gòu)方案的確定，葉輪的設(shè)計計算，疏流罩的設(shè)計計算，擴(kuò)散器的設(shè)計計算，集流器的設(shè)計計算，殼體的設(shè)計，法蘭等零件的選型校核。保證設(shè)計參數(shù)流量達(dá)到 Q=25m3/=3000 外還包括設(shè)計說明書的編寫，對旋軸流通風(fēng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)分析設(shè)計，對旋軸流通風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)分析設(shè)計，外文資料的翻譯工作。圖紙的繪制工作。包括：總體裝配圖 1張；第一級葉輪零件圖 1張；第二級葉輪零件圖 1張 ;第二級風(fēng)筒結(jié)構(gòu)1張； 4 第 2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇和確定 結(jié)構(gòu)方案圖的選擇 根據(jù)老師所給的任務(wù)書，通過查閱圖書館的資料，選擇了兩種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，其結(jié)構(gòu)如下圖 2 123級葉輪 ;45圖 2對旋軸流通風(fēng)機(jī)示意圖 由上圖可知 ,采用兩級電動機(jī)帶動葉輪 ,兩級葉輪以相反的方向旋轉(zhuǎn) ,電機(jī)軸直接帶動葉輪 ,大大提高了傳動效率 ,這種對旋風(fēng)機(jī)大范圍的應(yīng)用在礦山機(jī)械中 ,是目前使用較廣的礦用通風(fēng)機(jī) . 5 12 隔爆密閉罩 ;34圖 2一般通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 較兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 這兩種方案各自有其優(yōu)缺點 ,圖 2文獻(xiàn) [22]其特點如下 : （ 1） 采用電機(jī)與葉輪直連的風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu) 簡單，改變了煤礦抽出式軸流風(fēng)機(jī)全部采用皮帶輪傳動或長軸傳動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)利于運行和維修。 （ 2） 該風(fēng)機(jī)配套 電機(jī)外面安裝全封閉型并具有一定耐壓強(qiáng)度的密散熱罩，及氣壓平衡管，使電機(jī)始終處于無瓦斯空氣中運行，以達(dá)到煤礦有關(guān)隔爆規(guī)程要求。 （ 3） 列為單級工作論結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)遇擴(kuò)散器之間設(shè)置后導(dǎo)葉，以提高靜壓效率。該機(jī)葉輪最高效率為 此，效率較高，節(jié)能效果顯著，采用該機(jī)通風(fēng)比此前實用的多臺局扇并聯(lián)，即以局扇代主或者局群通風(fēng)可節(jié)電 機(jī)可反轉(zhuǎn)反風(fēng)，其反風(fēng)量可達(dá)正常風(fēng)量的 必另設(shè)反風(fēng)道，具有節(jié)約基建資金和反風(fēng)速度快的特優(yōu)點。 （ 4） 葉輪的葉片安裝角可以調(diào)整，可根據(jù)生產(chǎn)的要求來調(diào)整葉片安裝角度，該機(jī)采用特殊設(shè)計，性能曲線無駝峰，在任何網(wǎng)絡(luò)阻力情況下，均能穩(wěn)定運行。 由圖 2考文獻(xiàn) [20]可知 ,對旋風(fēng)機(jī)的特點如下： （ 1） 傳動效率高。葉輪直接安裝在電機(jī)軸上 ,改變了傳統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu) ,既避免了傳動裝置的頻繁損壞 ,減少了能量損耗 ,也提高了風(fēng)機(jī)裝置的傳動效率 ,同時也提高了使用效率。 （ 2） 對旋軸流通 風(fēng)機(jī)最高壓力點的壓力值較高，一般比普通帶后導(dǎo)的軸流風(fēng)機(jī)的壓力高 。