阅读说明：本技术 外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置 (Outer-rotor permanent magnet motor multi-stage impeller axis circulation wind apparatus ) 是由 孟庆华 孟宪营 张步勤 何顺席 王建国 宋正廷 岳昌华 李振峰 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置,由整流筒、前机座、后机座、中风筒和外转子永磁电机组成,整流筒与前机座固定连接,前机座与中风筒固定连接,中风筒与后机座固定连接,前机座和后机座用于外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置与基础固定,在外转子永磁电机的电机轴的前端设有前支撑盘,在前支撑盘上有前支撑片,在外转子永磁电机的电机轴的后端设有后支撑盘,在后支撑盘上有后支撑片,外转子永磁电机通过前支撑片和后支撑片固定在风筒中,在外转子永磁电机的电机外筒上串联安装多级叶轮,叶轮随电机外筒旋转产生风流；在中风筒的内壁上设有若干导叶。同一机座直径条件下,通过增减叶轮级数,可组合出更多不同功率、风量、风压的轴流通风机。(Outer-rotor permanent magnet motor multi-stage impeller axis circulation wind apparatus, by flow regulating barrels, preceding base, base afterwards, middle air duct and outer-rotor permanent magnet motor composition, flow regulating barrels are fixedly connected with preceding base, preceding base is fixedly connected with middle air duct, middle air duct is fixedly connected with rear base, preceding base and rear base are fixed for outer-rotor permanent magnet motor multi-stage impeller axis circulation wind apparatus with basis, front support disk is equipped in the front end of the motor shaft of outer-rotor permanent magnet motor, there is front support piece on front support disk, rear support disk is equipped in the rear end of the motor shaft of outer-rotor permanent magnet motor, there is rear support piece on rear support disk, outer-rotor permanent magnet motor is fixed in air duct by front support piece and rear support piece, be installed in series multi-stage impeller in the outer tube of the motor of outer-rotor permanent magnet motor, impeller generates distinguished and admirable with the outer tube of the motor rotation；Several guide vanes are equipped on the inner wall of middle air duct.Under the conditions of same base diameter, by increasing and decreasing impeller progression, the propeller fan of more different capacities, air quantity, wind pressure can be combined into.)

外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置

技术领域

本发明涉及一种轴流通风装置，尤其是一种串联多级叶轮外转子永磁电机轴流通风装置。

背景技术

矿井通风系统是矿井、隧道开掘的重要组成部分，是矿山安全生产的基本保障，局扇通风机的作用是将新鲜空气不断地输送到井下、隧道工作面，稀释和排除有害气体和粉尘，保障作业人员的身体健康和安全。

传统的局部通风机普遍采用轴流通风机，为了获得较大的风量和风压，一般采用2极电机和对旋方式，由此产生噪声高达100～120分贝，大大超过了国家规定的标准，严重影响了作业人员的身心健康。为此，各厂家采取了一些降噪措施，并增配了辅助设施如：消声装置 (扩散筒、***和扩散塔 )和吸声棉等，不仅造成体积庞大，而且由于吸音棉附着粉尘，吸声材料在一年，甚至几个月内便会失效。

另外，对于对旋轴流风机来讲，由于对旋风机的两级叶轮靠得很近，而且又相对高速 (2950r/min)反方向旋转，相对线速度很大，大大恶化了风机的噪声特性，噪声很高；并且前后两级风机功率、效率很难设计匹配，常常出现后级风机功率大，造成烧电机的现象。因此，设计一种外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置，由整流筒、前机座、后机座、中风筒和外转子永磁电机组成，整流筒与前机座固定连接，前机座与中风筒固定连接，中风筒与后机座固定连接，前机座和后机座用于外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置与基础固定，在外转子永磁电机的电机轴的前端设有前支撑盘，在前支撑盘上有前支撑片，在外转子永磁电机的电机轴的后端设有后支撑盘，在后支撑盘上有后支撑片，外转子永磁电机通过前支撑片和后支撑片固定在风筒中，在外转子永磁电机的电机外筒上串联安装多级叶轮，叶轮随电机外筒旋转产生风流；在中风筒的内壁上设有若干导叶。

作为本发明的一种优选方案，所述的中风筒为多节结构，节与节之间通过止口法兰连接，整流筒与前机座通过止口法兰连接，前机座与相邻的一节中风筒通过止口法兰连接，后机座与相邻的一节中风筒（12）通过止口法兰连接。止口法兰保证各级筒体的同轴度要求。

作为本发明的一种优选方案，所述的外转子永磁电机除电机外筒和电机轴外，其组成还包括定子铁芯、定子绕组和转子磁钢，电机轴的两端分别通过前端盖、前轴承和后端盖、后轴承与电机外筒旋转固定。

作为本发明的一种优选方案，所述的中风筒为瓦形结构连接而成，瓦形结构的片数为2—4片。

作为本发明的一种优选方案，所述的导叶均匀分布在中风筒内壁上，在每级叶轮后面布置一级导叶。

本发明的原理分析：

轴流通风机的噪声以气动噪声为主，气动噪声又分旋转噪声和涡流噪声，前者与工作轮圆周速度的10次方成比例，后者是6次方成正比。显而易见，降低噪声的最有效途径就是降低叶轮周速。

因此本发明的电机转速设计较低，将通风机叶轮转速从3000r/min左右降到（1500-2000r/min）左右，极大减少噪声的产生；驱动电机采用外转子式永磁电动机，利用其外筒旋转、轴向空间大的特点，布置多级叶轮，在较低转速下获得较高的风压；多级叶轮同轴安装、同向旋转，调整各级叶轮的叶片数量和安装角度，使得各级叶轮的功率平衡和效率最优。对于n级叶轮的轴流通风机，每一级风扇所承受的风压低于风机全压的1/n，改善了叶轮的工作环境，大大提高了通风机整体寿命。

本发明结构紧凑、重量轻、效率高、寿命长等特点，在同一机座直径条件下，通过增减叶轮级数，可组合出更多不同风量、风压的轴流通风机，大大减化了通风机型号；将两台対旋的电机合并成一台外转子永磁电机，采用低速、多级串联叶轮，风量大、风压高、噪声低，功率密度更高。

附图说明

图1是本发明的多级轴流通风装置构造图；

图2是图1的右视图；

图3是外转子永磁电机结构图；

图4是风筒部件连接示意图；

图5是导叶组件结构示意图；

图中：1.整流罩，2.螺栓，3.前支撑片，4.前支撑盘，5.叶轮，6.外转子永磁电机，7.导叶，8.后支撑片，9.后支撑盘，10.整流筒，11.前机座，12.中风筒，13.连接螺栓，14.后机座，15.前端盖，16.前轴承，17.定子绕组，18.电机外筒，19.转子磁钢，20.定子铁芯，21.电机轴，22.后端盖，23.后轴承，24. 止口法兰。

具体实施方式

外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置，由整流筒10、前机座11、后机座14、中风筒12和外转子永磁电机6组成，整流筒10与前机座11固定连接，前机座11与中风筒12固定连接，中风筒12与后机座14固定连接，前机座11和后机座14用于外转子永磁电机多级叶轮轴流通风装置与基础固定，在外转子永磁电机6的电机轴21的前端设有前支撑盘4，在前支撑盘4上有前支撑片3，在外转子永磁电机6的电机轴21的后端设有后支撑盘8，在后支撑盘8上有后支撑片9，外转子永磁电机6通过前支撑片3和后支撑片9固定在风筒中，在外转子永磁电机6的电机外筒18上串联安装多级叶轮5，叶轮5随电机外筒18旋转产生风流；在中风筒12的内壁上设有若干导叶7。

所述的中风筒12为多节结构，节与节之间通过止口法兰24连接，整流筒10与前机座11通过止口法兰24连接，前机座11与相邻的一节中风筒12通过止口法兰24连接，后机座14与相邻的一节中风筒12通过止口法兰24连接。止口法兰24保证各级筒体的同轴度要求。

所述的外转子永磁电机6除电机外筒18和电机轴21外，其组成还包括定子铁芯20、定子绕组17和转子磁钢19，电机轴21的两端分别通过前端盖15、前轴承16和后端盖22、后轴承23与电机外筒18旋转固定。

所述的中风筒12为瓦形结构连接而成，瓦形结构的片数为2—4片。

所述的导叶7均匀分布在中风筒12内壁上，在每级叶轮5后面布置一级导叶。