矿用轴流式通风机结构设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计任务书 学生姓名： 任务下达日期： 年 月 日 设计开题日期： 年 月 日 设计开始日期： 年 月 日 中期检查日期： 年 月 日 设计完成日期： 年 月 日 一、设计题目： 矿用轴流式通风机结构设计 二、设计的主要内容： 1、中英文摘要、按照摘要四要素（目的、方法、结果、结论）撰写 2、 矿用轴流式通风机工作原理和结构设计（三维及二维制图） 3、 概论 4、 撰写设计说明书一份（外文翻译一篇） 图纸（内容、幅面及数量）：合计零号 2 张左右。 1、 通风机整体结构装配图 1 张 2、 通风机风筒结构装配图 1 张 3、 第一级叶轮 1 张 4、手绘图：第二级叶轮 1 张 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 三、设计目标： 5m3/s ,全压 3000 完成上述内容的设计、选型及计算。最终达到 2 张以上零号机械图以及一本 字的说明书的工作量。 指 导 教 师： 院（系）主管领导： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计开题报告 题 目： 矿用轴流式通风机结构设计 院 （系）： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计开题报告 题目 矿用轴流式通风机结构设计 来源 工程实际 1. 研究的目的和意义 煤矿生产是井下作业，井下空气中含有爆炸性的气体和有毒气体，如沼气 ,一氧化碳，二氧化碳，硫化氢，二氧化氮等。同时井下还飞扬着易于爆炸的煤尘，而且随着开采深度的增加，气 温也要逐渐升高，这些因素对于井下工作人员的身体健康和矿井的安全生产都是极为不利的。 为了保证井下工作人员的身体健康和安全生产，必须在井口安装通风设备，以便有足够的，连续的新鲜空气进入井下，以保证井下空气的含氧量不低于 20%，其他的有毒气体也稀薄到无危险的程度，并使工作面温度不超过 26，所以通风机被誉为矿井的“肺脏”。 2 国内外发展的状况 我国矿用主扇已经历了半个世纪的发展历程。不适合国情的仿制 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 的 70治”我国煤矿 30余年。至今仍有煤矿在继续使用这种早已被国家勒令淘汰的产品。随之，国人 自行设计制造的 258型推广应用了不到 10年就已停止生产此时引进德国的 洋品牌的产品形象打入市场。尽管人们称赞此型风机的性能与可靠性，但洋品牌价格太贵，用户难以接受。于是，我国煤矿曾一度出现主扇短缺的被动局面。 面对严峻形势，国内风机行业形成了两条战线。一是自主开发。这条战线在认真总结经验教训，大力改进 2断提高 极自主地发出 2迎接新的机遇和挑战；二是引进国外技术。早已引进的 争全面实现 国产化，降低成本，提高竞争力。随后，某些高等学府和科研院所的某些学者与专家亦开始向对旋矿用主扇进发，他们一方面把对旋风机的研究作为获得学位的课题；一方面将其成果转化为生产力，极力向乡镇、民营乃至国有企业转让技术，从而名利双收。于是，20世纪 90年代，特别是 1995年以来，我国矿用主扇掀起了一股对旋热。于是，对旋主扇的选型与应用成为煤炭行业的一种 20 世纪 90 年代，我国引进日本反旋式扇风机，并开发了低噪声对旋局部通风机系列（压入式）。该系列风机由于其风压高，风量大，噪声低，效率高而被广泛应用于煤矿和矿山工程局 部通风。且开发设计者了这样的商业宣传 : 压力特性和功、通对其进行用化）设计，其机械和电气规范设计和制造，体积小，质量轻、成本低，坚固耐用、安全率曲线均适合于煤矿采掘通风需求，且按“三化”（系列化、标准化可靠，能够承受相当恶劣运转环境，具有令人满意和足够长时间无需维修的设 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 计使用寿命 产几十种不同型号和规格的矿用局部通风机，并且全国矿用风机形成一股对旋热，而实际上 , 我国目前煤矿用局部通风机杂、乱、差，且效率低，噪声高 . 全国大小煤矿瓦斯爆炸事故频繁发生 于开发设计者 对对旋局部通风机没有实事求是地宣传和运作，致使我国矿用局部通风机的开发、生产和推广应用进入了误区。 这种通风机只有两个对旋的叶轮，而没有固定式导流叶片。对旋式两级通风机具有与一般两级轴流通风机相同的压力系数和比转数。这种风机的压力系数、流量系数和轮毂相对直径值与一般通风机相同，但其压力曲线稍微陡一些，则更适合长距离通风。 当前世界先进工业国家风机产品开发的主要特点是： 约资源为核心，提高单件效率和耐久性，进而提高整个系统的效率。故警报系统的研制，节省维护、监控方面的人力。 求包括附属部件在内的产品标准化和组合化。振动技术的研究。 发新的产品。 大限度地提高产品生产的自动化程度。风机产品大多根据用户需要有不同特性要求，多属小批量生产，特别是一些大型风机产品甚至是单件小批生产，对工艺要求复杂。目前国内生产自动化程度很低，而国外通过研制和采用柔性制造系统，提高了生产的自动化程度。以美国为例，中小风机的生产已全部通过自动线完成，从工艺角度提高了产品质量，降低了产品成本 。 计目标 根据所给设计参数风量 25s,全压 3000 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 进行对旋轴流通风机的结构设计，使之能达到预期的设计要求和工作要求。并按要求完成较为完整的设计说明书和主要的图纸设计。 设计的主要内容：轴流式通风机总体方案设计，叶轮的设计，壳体、集流器、扩散器 、校核计算、外文翻译等。其中的重点是一级叶轮的结构设计、二级叶轮的结构设计、扩散消声器的设计 4、设计方案（研究 /设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等） 本方案对对旋轴流通风机的气动设 计在满足设计参数的情况下，根据获得高效率或低噪声的原则，计算出对旋轴流通风机有关部件在流道中的几何尺寸。了轴流式风机的“可控涡”流型设计理论与组合流型的设计步序 :讨论分析了对旋风机全压效率的估算理论及方法 ;对等环量流型下的对旋式风机，在给定风量和风压时，计算设计设计扩散消声器等。在设计的过程中遵循全压等量分配原则和互为导叶原则。 由于一般情况下局部通风机安装在井下的主巷之中，为了适应掘进工作面和巷道狭窄的工况条件，采用结构紧凑的轴流风机，节省空间同时为了便于拆卸、安装、和搬运。风机采用两台电动机分别驱动叶轮 的方式，可以增加风机的效率、增加压力。 步骤如下： 1 风机主要结构形式的确定，根据工况和通风要求选定风机结构。 2 电动机的选型，根据风量和全压计算出电动机功率选择电动机型号。 3 风机叶轮、导轮的设计，采用相似原理设计风机叶轮。 4 风机集流器、扩散器、轴的设计，根据工作条件和强度要求 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 设计主要部件。 5 主要零部件的强度校核，确定设计的合理性。并确定零部件的组装。 12345 5、方案的可行性分析 经过一段时间的搜集资料，对局部对旋通风机有了一定的了解，并且学校图书馆还有大量的资料，理解目前国内矿井主要应用的还是对旋轴流通风机，该风机具有静压大，反风能力强，结构简单，传动效率高的优点，受到了很多矿井的广泛应用，因此采用两级电动机直接驱动 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 可以实现，提高了效率。 6、该设计的创新之处 通风机在原风机的基础上进了改造，更加注意对旋通风机的噪音问题，注重了降噪的设计，同时注重节能的改造和扩散器的改造。本风机创新之处降低了风机工作时的噪音同时进行了节能的优化设计。有较小的工作轮 直径、叶片安装角、轮毂比和叶片数下仍可获得比一般双级普通型轴流风机高的压力。叶片安装角足够小，压力曲线还很陡，且基本无折断。轮毂比比较小，减小出口损失而能保持较高的有效全压效率。具有良好的运行经济性和足够大的通风能力，且风量变化很小。还无需调节和不需防脱流装置。 7、设计产品的主要用途和应用领域 该对旋轴流通风机适用于煤矿井下含爆炸性物质（瓦斯和煤尘）的环境中， 很适合煤矿采掘通风要求 ，做抽出式轴流通风机，可满足矿山通风网络和安全生产的需要。抽排井下局部瓦斯积聚或与除尘装备联合使用排除工作面粉尘，改变工作环 境，是抽出式局部通风的理想设备。该设备也适用于地面工作环境粉尘打或含爆炸性物质掺杂的空气的通风。本设备进行了防爆处理。可防止明火的出现并且还具备了防尘的优点。可应用于普通通风机不能适应的环境。 8、时间进程 第 1 周 在学校图书馆查找资料 第 2 周 在鹤岗峻德矿实习 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 第 3 周 在鹤岗峻德矿实习 第 4 周 整理资料完成实习总结 第 5 周 整理资料完成开题报告 第 6 周 对对旋轴流式通风 机进行总体方案设计 第 7 周 确定基本的结构完成相应的计算 第 8 周 主要零部件进行计算 第 9 周 主要零部件进行设计 第 10 周 对所设计个部分零件进行校核 第 11 周 画对旋轴流式通风机总体装配图 第 12 周 画对旋轴流式通风机各部分零件图 第 13 周 画对旋轴流式通风机各部分零件图及手工图 第 14 周 进行外文参考文献的翻译 第 15 周 整理说明书和图纸 第 16 周 打印说明书和图纸 第 17 周 准备答辩 9 参考文献 1 马新民，钟光耀，梁兴义 矿山机械 中国矿业大学出版社 ,1999 2 史国华 采煤概论 中国矿业大学出版社 1994 3 王运敏 中国采矿设备手册 科学出版社 ， 2007 4 昌泽舟 轴流式通风机实用技术 机械工业出版社 ， 2007 5 大连理工大学工程画教研室 机械制图 高等教育出版社第 5版 ， 2006 6 刘玲萍 . 煤矿局部通风机降低噪声的方法 . 中国西部科技 , 2008,(06) 7 成大先 机械设计手册（电机与电器） 科学工业出版社 2004 8 颜天伟 . 轴流式通风机扩散器电动保护装置研发应用实践 . 安全与健康 , 2008,(04) 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 9. 续魁昌 . 风机手册 . 机械工业出版社 , 1999,(05) 10 周云龙，杨静，窦华荣，尚秋华 . 通风机选型软件系统的研制与开发 . 水利电力机械 , 2007,(02) 11 颜天伟 . 轴流式通风机扩散器电动保护装置研发应用实践 , 2008,(04) 12 孙继平 煤矿安全生产综合监控 中国矿业大学出版社 ,， 2006 13 徐益民，林海鹏，赵汗青 . 煤矿机械 , 2004,(12) 14 王维 煤矿机械， 2008 15 邢庆贵，高凤强 对旋风机的改进设计 煤炭科学技术 1998 （ 10） 16 喻洪能，吴建蓉 对旋式风机自动切换装置的改进设计 煤矿机械 2005 17 白铭声，陈祖苏 . 流体机械 煤炭工业出版社 , 2005,(07) 18 赵艳志 , 杜付 发电设备 , 2006,(01) 19 郗 涛 煤矿通风机选型系统研究 . 太原理工大学硕士学位论文 , 2005,(05) 20 何荣经 再论对旋式矿用局部通风机的现状及若干问题 风机技术 ， 2007（ 1） 21 第一机械工业部编 风机产品样本吗，机械工业出版社， 1973 22 王运敏 中国采矿设备手册下下册，科学出版社， 2007 23 谢锡纯 矿山机械与设备，中国矿业大学出版社， 2005 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 指导教师意见 教师签字： 年 月 日 开题答辩小组意见： 组长签字： 成员签字： 年 月 日 毕业设计领导小组意见 : 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 组长签字： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 I 摘 要 分析此次通风机结构设计，属于矿用 轴流通风机，考虑到开采时会有大量的有害气体溢出，而且包含可能引起爆炸的高浓度瓦斯气体的原因。 随着开采深度的增加，气温也要逐渐升高，这些因素对于井下工作人员的身体健康和矿井的安全生产都是极为不利的， 更严重的会对井下工作人员和矿井安全产生巨大危害。调查了国内当今的趋势，此设计采用对选矿用通风机，采用两极电机驱动的方式，对对旋风机的优点进行了进一步的了解，故采用对旋风机。 根据所给的设计参数及有关的设计要求。 具体内容包括：通风方式的选择，总体结构方案的确定，叶轮的设计，疏流罩、扩散器和集流器的设计和选择，通风机消 声装置的设计。本次设计更加注意对旋通风机的消音问题，注重了电动机的隔爆设计。 关键词 :对旋 ;防暴 ;轴流通风机 ;消音器 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 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 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 录 摘 要 . I . 1 章 绪论 . 1 选题的意义 . 1 国内外现状和发展趋势 . 1 设计的主要内容 . 3 第 2章 结构设计方案的选择和确定 . 4 结构方案图的选择 . 4 比较两种结构的优缺点 . 5 第 3 章 通风机总体结构设计 . 11 风方式的确定 . 11 抽出式通风 . 11 入式通风 . 12 结构方案简图设计 . 13 主要结构形式的选取 . 14 扩散器 . 14 集流器与流线罩 . 15 叶轮 . 16 外壳 . 17 确 定通风机各级风压比 . 17 选择电动机的功率和型号 . 17 第 4 章 叶轮的结构设计 . 21 第一级叶轮的设计 . 21 确定叶轮 毂比及轮毂直径 . 21 确定计算截面 . 23 叶片几何尺寸的计算 . 24 叶片的绘制 . 27 购买设计文档后加 费领取图纸 V 叶轮强度计算 . 29 键的校核 . 32 第二级叶轮的设计 . 34 确定叶轮毂比及轮毂直径 . 34 确定计算截面 . 35 叶片几何尺寸的计算 . 35 叶片的绘制 . 38 第 5 章 主要结构部件的设计选型 . 41 集流器与流线罩的设计 . 41 集流器的设计 . 41 流线罩的设计 . 41 扩散器的设计 . 43 通风机轴向间隙和径向间隙 . 43 径向间隙的计算 . 43 向间隙的计算 . 45 风筒的选择 . 46 风筒选用要求 . 46 局部通风机的风筒选型 . 46 第 6 章 消声器的设计 . 47 结论 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 附录 . 52 购买设计文档后加 费领取图纸 . . 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 购买设计文档后加 费领取图纸 . 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 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1 第 1 章 绪 论 煤矿井工生产是地下作业，自然条件比较复杂。地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有毒有害气体和矿尘，成分逐渐发生变 化。同时，由于地热作用，人体和机械的散热、水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著提高，造成不良的气候条件。因此，对矿井必须进行通风。 选题的意义 煤矿的生产是地下作业，自然条件比较复杂，当地面空气进入矿井以后，在成份上发生了变化。这是生产过程中产生过程中产生岩尘、煤尘和炮烟，煤和其它物质氧化，人的呼吸以及煤与围岩散发出各种有害气体等，使矿内空气中氧的含量相对的减少，空气的湿度、温度和压力等也发生变化，若空气中氧的含量降低到 17%以下时，人在工作时就会感到呼吸急促；降低到 6%时，人就有死亡的危险 。所以必须利用通风机或自然风压对矿井进行通风。矿井通风的基本任务是： （ 1）供给井下人员足够的新鲜空气，煤矿安全规程规定，每人每分钟供应空气量不得少于 4 （ 2）把有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排除矿井： （ 3）保证井下有适宜的气候条件（及适宜的湿度与温度），以利于工人劳动和机器的运转。 矿井通风工作对于保证矿井安全生产，创造良好的气候条件提高劳动生产率，具有十分重要的意义 2。 矿井新建、扩建或生产时，都要掘进巷道，在掘进过程中，为了供给工作人员呼吸新鲜空气，稀释和排出从煤 (岩 )体涌出的有 害气体、爆破产生的炮烟和矿尘，以及创造良好的气候条件，对掘进工作面进行通风。 国内外现状和发展趋势 我国矿用主扇已经历了半个世纪的发展历程。不适合国情的仿制的70治”我国煤矿 30余年。至今仍有煤矿在继续使用这种早 购买设计文档后加 费领取图纸 2 已被国家勒令淘汰的产品。随之，国人自行设计制造的 258型推广应用了不到 10年就已停止生产此时引进德国的 主扇技术，以洋品牌的产品形象打入市场。尽管人们称赞此型风机的性能与可靠性，但洋品牌价格太贵，用户难以接受。于是，我国煤矿曾一度出现主扇短缺的被动局面。 面 对严峻形势，国内风机行业形成了两条战线。一是自主开发。这条战线在认真总结经验教训，大力改进 2断提高 极自主地发出 2迎接新的机遇和挑战；二是引进国外技术。早已引进的 争全面实现国产化，降低成本，提高竞争力。随后，某些高等学府和科研院所的某些学者与专家亦开始向对旋矿用主扇进发，他们一方面把对旋风机的研究作为获得学位的课题；一方面将其成果转化为生产力，极力向乡镇、民营乃至国有企业转让技术，从而名利双收。于是， 20世纪 90年代，特别是 1995 年以来，我国矿用主扇掀起了一股对旋热。于是，对旋主扇的选型与应用成为煤炭行业的一种 20世纪 90 年代，我国引进日本反旋式扇风机，并开发了低噪声对旋局部通风机系列（压入式）。该系列风机由于其风压高，风量大，噪声低，效率高而被广泛应用于煤矿和矿山工程局部通风。且开发设计者了这样的商业宣传 : 压力特性和功、通对其进行用化）设计，其机械和电气规范设计和制造，体积小，质量轻、成本低