一种隧道施工通风高原智能风机的制作方法

本发明涉及隧道施工通风，特别涉及一种隧道施工通风高原智能风机。

背景技术：

1、在高海拔长隧道的施工中，施工风机是必备设施，一旦施工风机出现故障导致隧道内得不到有效通风，会严重影响施工人员人身安全和身体健康，因此高海拔长隧道的施工对风机运行的安全性和稳定性要求相对普通海拔高度的施工风机要求更高。

2、目前国内的施工风机从电机的安装方式上来说主要分为两类：b3安装方式的施工风机和b5安装方式的施工风机，常规b3安装方式的施工风机需要在电机下方搭建用于安装电机的结构平台，该结构平台和电机本体均裸露在流道中，对风机气流产生影响，影响风机效率，而b5安装方式的施工风机的结构特点是在风机内部设置芯筒，电机通过端面法兰安装在风机芯筒中，芯筒通过一圈均布的导叶与风机机壳连接固定，其优势在于克服了电机安装平台对气流的干扰，且芯筒的存在优化了流道，可同时设置后导叶对气流进行整流，进而提高风机效率，但是，该种结构的施工风机的电机本体大部分裸露在流道中，电机壳体外形依然会对风机气流产生一定的影响，间接的增加了风机功耗，且容易产生噪音影响，同时，电机位于风机芯筒内，其工作热量需要通过风机外壳间接散发，散热不良也易影响电机使用寿命，影响风机的安全性和稳定性。

3、因此，如何减少高海拔长隧道内施工风机的故障率，提高施工风机运行的通风效率、安全性和稳定性，并降低噪音影响，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有高海拔长隧道内施工风机的故障率较高，施工风机运行的通风效率、安全性和稳定性有待进一步提高，噪音影响有待进一步降低的技术问题，提供了一种隧道施工通风高原智能风机。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种隧道施工通风高原智能风机，包括轴向贯通连接的一级叶轮段、电机段和二级叶轮段，所述电机段包括机壳，所述机壳内同轴设置第一芯筒，所述第一芯筒和所述机壳之间通过环周均布的前导叶连接，所述第一芯筒作为电机外壳，在所述第一芯筒内设置电机的转子组件，所述一级叶轮段包括一级叶轮外壳，所述二级叶轮段包括二级叶轮外壳，所述第一级叶轮外壳和所述二级叶轮外壳分别与所述机壳内壁平滑贯通，所述一级叶轮外壳和所述二级叶轮外壳内壁均为机械精加工面。

4、本发明的一种隧道施工通风高原智能风机，通过将风机电机段的机壳作为电机外壳使用，将电机的转子组件设置在第一芯筒上，实现电机外壳与风机外壳的集成，避免了电机壳体外形及安装平台等对风机气流的影响，提高了风机效率并减少了噪音产生，同时，使电机的工作热量可通过机壳直接散发，解决了电机散热的问题，同时，采用两级叶轮结构，为风机提供强大的流量和压力，提高风机使用效果，且一级叶轮外壳和二级叶轮外壳内壁均为机械精加工面，能够有效保证叶顶间隙的均匀性，使叶顶间隙值较小，进一步提高风机通风效率，同时，多节段组合的风机，能够方便各部分的独立快速拆装、更换，提高风机的整体维护效率，避免风机故障导致的隧道内通风不良情形。

5、作为本发明的优选方案，所述电机包括双轴伸电机，所述电机一端外伸轴连接一级叶轮、另一端外伸轴连接二级叶轮。通过一个电机带动两级叶轮转动，相对于两个电机的设置成本降低，且减少风机内故障点，减少对气流的阻力因素，实现风机性能的大幅提高。

6、作为本发明的优选方案，所述一级叶轮和所述二级叶轮的叶片均设置为等环量变截面叶型。能够有效提高整流效果，保证气流的平顺，减少压力损失，进而提高风机效率。

7、作为本发明的优选方案，所述一级叶轮外壳与所述第一芯筒之间形成用于安装所述一级叶轮的间距空间；所述二级叶轮外壳内同轴设置第二芯筒，所述第二芯筒一端与所述二级叶轮外壳端面之间错位形成用于安装所述二级叶轮的间距空间、另一端与所述二级叶轮外壳齐平，所述第二芯筒轴向两端封闭，所述第二芯筒与所述二级叶轮外壳之间通过环周均布的后导叶连接。实现一级叶轮和二级叶轮的多节段外壳下的稳定安装，方便维护检修，并通过前导叶和后导叶对气流进行进一步整流，进而进一步提高风机效率。

8、作为本发明的优选方案，所述前导叶设置在所述第一芯筒的前端外壁，所述第一芯筒的后端外壁环周均布支撑板，所述支撑板包括平面板，所述支撑板的板面与气流方向平行，所述前导叶、所述支撑板和所述后导叶轴向对应，所述前导叶包括机翼型倾斜式叶片，所述后导叶包括机翼型倾斜式叶片。使第一芯筒与机壳之间连接稳定，减少风机运行振动，进而提高风机整体使用效果。

9、作为本发明的优选方案，所述机壳外壁设置用于安装固定的机座和用于转子组件接线的接线盒。实现电机外壳与风机机壳的集成设置，并方便风机的安装固定。

10、作为本发明的优选方案，所述一级叶轮段前端可拆卸连接入口消音器，所述二级叶轮段后端可拆卸连接出口消音器，所述入口消音器和所述出口消音器结构相同且反向设置，所述入口消音器前端可拆卸连接集流器，所述入口消音器和所述出口消音器分别包括内圈消音层和外圈消音层，所述内圈消音层通过连接板与所述外圈消音层固定连接，所述内圈消音层包括依次设置的半球型导流板、锥段和直段，所述锥段的锥度设置为6°，所述入口消音器与所述一级叶轮外壳内壁平滑贯通，所述出口消音器与所述二级叶轮外壳内壁平滑贯通。通过在风机前后两端分别设置消音器，通过消音器内锥段的锥度设置，最大程度的降低风机运行噪音，提高风机效率，同时，风机各部件组装后，能够确保气流流道内无明显台阶，避免对气流造成阻拦，进而进一步提高风机通风效率。

11、作为本发明的优选方案，还包括测控装置，所述测控装置包括传感部件、控制柜和上位机，所述传感部件与所述控制柜连接，所述传感部件用于采集风机运行参数，所述控制柜与所述上位机通过光纤通讯进行数据交互，所述上位机用于分析所述运行参数并控制所述风机运行，当数据异常时，上位机(9)发出警报和/或执行联锁保护机制和/或调整风机运行参数。通过设置测控装置实现风机运行过程的参数采集、故障分析及运行控制，使风机故障能够及时的被发现，能够实现对风机的智能化管理和长期安全稳定运行，在故障诊断后，能够快速响应异常情况，并采取相应措施保障风机的安全性和可靠性，有助于风机的长期安全稳定运行。

12、作为本发明的优选方案，所述传感部件包括失速探针、流量测试支管、压力测试支管、温度测量元件、键相装置和测振装置，所述失速探针设置在入口消音器的流道尾端，所述流量测试支管连通集流器的直管流道，所述压力测试支管连通出口消音器的流道尾端，所述温度测试元件、所述键相装置和所述测振装置设置在第一芯筒上。

13、作为本发明的优选方案，所述流量测试支管和所述压力测试支管分别包括平行设置的两根管道，两根管道伸入流道的一端设置折弯段且所述折弯段呈开口方向相反的设置。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、1、本发明的一种隧道施工通风高原智能风机，通过将风机电机段的机壳作为电机外壳使用，将电机的转子组件设置在第一芯筒上，实现电机外壳与风机外壳的集成，避免了电机壳体外形及安装平台等对风机气流的影响，提高了风机效率并减少了噪音产生，同时，使电机的工作热量可通过机壳直接散发，解决了电机散热的问题，同时，采用两级叶轮结构，为风机提供强大的流量和压力，提高风机使用效果，且一级叶轮外壳和二级叶轮外壳内壁均为机械精加工面，能够有效保证叶顶间隙的均匀性，使叶顶间隙值较小，进一步提高风机通风效率，同时，多节段组合的风机，能够方便各部分的独立快速拆装、更换，提高风机的整体维护效率，避免风机故障导致的隧道内通风不良情形；

16、2、本发明的一种隧道施工通风高原智能风机，通过设置测控装置实现风机运行过程的参数采集、故障分析及运行控制，使风机故障能够及时的被发现，有助于风机的长期安全稳定运行；

17、3、本发明的一种隧道施工通风高原智能风机，通过进行实时监测、数据分析、故障诊断和远程控制，能够实现对风机的智能化管理和长期安全稳定运行，在故障诊断后，能够快速响应异常情况，并采取相应措施保障风机的安全性和可靠性。