矿用对旋轴流式通风机结构设计（全套含CAD图纸）
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本科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本科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。不适合国情的仿制的70B2型曾“统治”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2K60和K58型推广应用了不到10年就已停止生产此时引进德国的GAF型主扇技术，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2K60型结构，不断提高K58型制造质量的同时，积极自主地发出2K56新型主扇，以迎接新的机遇和挑战；二是引进国外技术。早已引进的GAF型主扇技术在加快消化吸收的步伐，力争全面实现国产化，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计使用寿命现在全国上百家工厂和公司，生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令人担心的是由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1以节能、节约资源为核心，提高单件效率和耐久性，进而提高整个系统的效率。2加强系统的自动化、事故警报系统的研制，节省维护、监控方面的人力。3为提高竞争能力，力求包括附属部件在内的产品标准化和组合化。4进一步加强了对低噪声、低振动技术的研究。5不断针对新的需要，开发新的产品。6在工艺上引进柔性制造系统，最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。3研究和设计目标根据所给设计参数风量25M/S,全压3000PA和工作环境的要求，进行对旋轴3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。1集流器2隔爆电机3第一级叶轮4第二级叶轮5扩散器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,19992史国华采煤概论中国矿业大学出版社19943王运敏中国采矿设备手册科学出版社，20074昌泽舟轴流式通风机实用技术机械工业出版社，20075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，20066刘玲萍煤矿局部通风机降低噪声的方法中国西部科技,2008,067成大先机械设计手册（电机与电器）科学工业出版社20048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,2008,049续魁昌风机手册机械工业出版社,1999,0510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,2007,0211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,2008,0412孙继平煤矿安全生产综合监控中国矿业大学出版社,，200613徐益民，林海鹏，赵汗青PLC在矿井局通风机变频调速系统中的应用煤矿机械,2004,1214王维矿用轴流式通风机高小区分布特性分析煤矿机械，200815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200517白铭声，陈祖苏流体机械煤炭工业出版社,2005,0718赵艳志,杜付风机应用与节能分析发电设备,2006,0119郗涛基于WEB的煤矿通
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