一种防喘振耐用型高效矿用风机

摘要

一种防喘振耐用型高效矿用风机，属于矿用风机设备领域。其特征在于所述集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二扩散器由前向后顺序同轴安装在一起；在主机部的上部设置接线盒，在主机部内通过电机支架安装驱动电机；所述叶翅部包括横截面呈倒“T”形的中空的轮毂外壳体，所述轮毂外壳体包括大径部和小径部；在大径部的前端面上开设电机轴插装孔，所述驱动电机的电机轴插装固定在电机轴插装孔中，在大径部的外周环形开设若干个叶翅插装孔，在各个叶翅插装孔内辐射状安装若干个叶翅；在小径部内设置叶翅角度自动调节装置。本发明能够防止风机在运行过程中发生喘振并能够在发生喘振之后进行调节。

权利要求

1.一种防喘振耐用型高效矿用风机，其特征在于：包括集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二扩散器，所述集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二扩散器由前向后顺序同轴安装在一起；在主机部的上部设置接线盒，在主机部内通过电机支架安装驱动电机；所述叶翅部包括横截面呈倒“T”形的中空的轮毂外壳体，所述轮毂外壳体包括大径部和小径部；在大径部的前端面上开设电机轴插装孔，所述驱动电机的电机轴插装固定在电机轴插装孔中，在大径部的外周环形开设若干个叶翅插装孔，在各个叶翅插装孔内辐射状安装若干个叶翅；在小径部内设置叶翅角度自动调节装置；

所述第一扩散器包括第一扩散器外筒和第一芯筒，所述第一芯筒沿第一扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器包括第二扩散器外筒和第二芯筒，所述第二芯筒沿第二扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器外筒的前端内筒径与第一扩散器外筒的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前小后大的喇叭口形内筒结构；所述第二芯轴的前端外筒径和第一芯轴的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前大后小的锥台形结构；所述轮毂外壳体的小径部插入第一扩散器的第一芯筒中；

在轮毂外机壳大径部的前端内壁上沿中轴线设置圆形凸台，在圆形凸台的外周环形阵列设置与叶翅数量和位置相对应的顶装弹簧安装孔，在各个顶装弹簧安装孔内分别插装顶装弹簧的固定端，顶装弹簧的外伸端抵紧各个叶翅的翅轴端面；

所述叶翅的翅轴由外向内顺序同轴设置自锁圆台和角度调节伞齿轮；所述自锁圆台和角度调节伞齿轮的小径端均朝向叶翅的叶片方向；所述自锁圆台的外周面上设置磨砂面或沿外母线设置摩擦凸条；所述叶翅插装孔的轴截面呈圆台形，在叶翅插装孔的内孔壁上设置磨砂面或沿内母线设置条形摩擦凹槽；在风机转动状态时，在顶装弹簧的弹力作用下翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔通过磨砂面，或磨砂凸条与磨砂凹槽紧密贴合，实现自锁；

叶翅角度自动调节装置包括调速齿轮盘、调速齿盘升降控制装置、齿轮盘导柱、减速传动组和调速开关装置；

所述调速齿轮盘设置在轮毂外机壳的大径部内，在调速齿轮盘的前端设置内凹的环形内齿面，在调速齿轮盘的中部开设齿盘穿孔，所述调速齿轮盘通过齿盘穿孔套装在齿轮盘导柱的前部；在调速齿轮盘的下部围绕齿盘穿孔开设非圆形插槽，在齿轮盘导柱穿过调速齿轮盘的前端设置与非圆形插槽形状和大小相匹配的非圆形插块，当调速齿轮盘沿齿轮盘导柱滑移至最前端时，非圆形插块能够插入非圆形插槽内；所述齿轮盘导柱的前端设置在轮毂外机壳的大径部内，齿轮盘导柱的后端设置在轮毂外机壳的小径部内；在小径部的前端内壁上设置安装挡环，在安装挡环后端的小径部内壁上安装传动轴承，齿轮盘导柱插装固定在传动轴承内；在齿轮盘导柱上套装压紧弹簧，所述压紧弹簧的后端连接内磁环，所述内磁环设置在安装挡环的前端，压紧弹簧的前端连接调速齿轮盘的后端面；所述调速齿盘升降控制装置包括外磁环、升降驱动支架和升降磁环驱动气缸，所述外磁环套装在轮毂外机壳的小径部外壁上，外磁环通过升降驱动支架连接升降磁环驱动气缸，升降磁环驱动气缸固定在第一芯筒中，所述升降磁环驱动气缸能够通过升降驱动支架带动外磁环沿小径部的外周壁上下滑移，同时外磁环能够驱动内磁环沿齿轮盘导柱上下移动，继而带动调速齿轮盘移至齿轮盘导柱的前端，调速齿轮盘的环形内齿面下移时同时与各个叶翅翅轴上的角度调节伞齿轮相接触，并在下移过程中带动各个叶翅翅轴沿中轴线向内收缩，当调速齿轮盘下移至下限位时，叶翅翅轴向内收缩直至叶翅翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔的内孔壁脱离接触，解除叶翅的自锁固定模式。

2.按照权利要求1所述的一种防喘振耐用型高效矿用风机，其特征在于：所述调速开关装置包括升降滑塞和升降滑塞驱动气缸，在小径部的后端面沿中轴线开设滑塞插装孔，所述升降滑塞的中部设置在滑塞插装孔中；所述升降滑塞包括前筒轴、后筒轴和传动塞头，所述后筒轴的后端连接升降滑塞驱动气缸，升降滑塞驱动气缸固定在第一芯筒中；后筒轴的前端开设筒轴插装孔，所述前筒轴的后端通过筒轴安装轴承安装在筒轴插装孔内；在前筒轴上同轴固定筒轴传动锥齿轮；在小径部的后端面开设筒轴传动锥形内齿槽，所述筒轴传动锥形内齿槽与滑塞插装孔同轴设置；在传动塞头的前端设置非圆形传动凹槽；

所述减速传动组设置在轮毂外机壳的小径部内，减速传动组包括支撑架体，所述支撑架体的后端沿中轴线对称设置第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂均包括一个竖杆和一个横杆，所述横杆的内侧垂直连接竖杆的后端，竖杆的前端连接固定在支撑架体上；在横杆的后侧面设置一个以上的球形滚轮，在横杆内埋设支撑架止动内磁块；所述竖杆为能够沿直线弹性伸缩的杆体；在小径部的后端面内部开设横截面为“π”形的环形滑轨腔，所述第一支臂和第二支臂的横杆对称设置在环形滑轨腔内；所述环形滑轨腔与滑塞插装孔同轴设置；

在升降驱动支架的后端通过第一止动磁块连杆和第二止动磁块连杆分别安装第一止动外磁块和第二止动外磁块，所述第一止动外磁块和第二止动外磁块随升降驱动支架向前移动时，能够吸引第一支臂和第二支臂中的支撑架止动内磁块，令支撑架体保持静止不动状态；

在第一支臂和第二支臂之间的支撑架体后端设置后端敞口的滑塞导向插孔，在滑塞导向插孔的底部设置主动齿轮轴穿孔，在主动齿轮轴穿孔内穿装主动齿轮轴，所述主动齿轮轴向后穿入滑塞导向插孔的一端上固定非圆形传动插块，主动齿轮轴向前穿出滑塞导向插孔的一端安装固定第一主动齿轮；

当升降滑塞驱动气缸的伸缩轴推动升降滑塞向前移动，直至传动塞头插入滑塞导向插孔中时，筒轴传动锥齿轮插入小径部后端面上的筒轴传动锥形内齿槽中，且主动齿轮轴后端的非圆形传动插块插入传动塞头前端的非圆形传动凹槽内，小径部带动前筒轴同步转动，进而驱动传动塞头和主动齿轮轴同步转动，与此同时，支撑架体保持静止不动状态。

3.按照权利要求2所述的一种防喘振耐用型高效矿用风机，其特征在于：所述第一主动齿轮通过至少三级中间减速传动齿轮组啮合传动第N主动齿轮；所述第一主动齿轮、中间减速传动齿轮组和第N主动齿轮均安装在支撑架体上；在齿轮盘导柱的上端面上开设导柱驱动内齿槽，所述第N主动齿轮设置在导柱驱动内齿槽内并与导柱驱动内齿槽相互啮合传动，进而带动齿轮盘导柱围绕自身中轴线低速转动。

4.按照权利要求3所述的一种防喘振耐用型高效矿用风机，其特征在于：所述中间减速传动齿轮组包括上连杆、上齿轮轴、下连杆和下齿轮轴，所述上连杆的上端安装在支撑架体的上部，上连杆的下端插装上齿轮轴，所述上齿轮轴水平设置且能沿自身中轴线转动，在上齿轮轴的前后两端分别安装上前齿轮和上后齿轮；所述下连杆的下端安装在支撑架体的下部，下连杆的下端安装在支撑架体的下部，下连杆的上端插装下齿轮轴，所述下齿轮轴水平设置且能够沿自身中轴线转动，在下齿轮轴的前后两端分别安装下前齿轮和下后齿轮；该组中间减速传动齿轮组的上后齿轮与第一主动齿轮或前一级中间减速传动齿轮组的下前齿轮相啮合，该组中间减速传动齿轮组的上前齿轮与同组的下后齿轮相啮合；所述每级中间减速传动齿轮组的传动比为i=60‑120：1。

说明书

一种防喘振耐用型高效矿用风机

技术领域

[0001] 本发明属于矿用风机设备领域，具体涉及一种防喘振耐用型高效矿用风机。

背景技术

[0002] 所谓喘振，就是当具有“驼峰”形Q‑H性能曲线的风机在曲线临界点以左工作时，即在不稳定区工作时，风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。风
机产生的最大能头将小于管路中的阻耗，流体开始反方向倒流，由管路倒流入风机中（出现
负流量），由于风机在继续运行，所以当管路中压力降低时，风机又重新开始输出流量，只要
外界需要的流量保持小于临界点流量时，上述过程又重复出现，即发生喘振。

[0003] 喘振时，风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动，同时伴有明显的噪声，有时甚至是高分贝的噪声。喘振时的振动有时是很剧烈的，损坏风机与管道系统。所以
喘振发生时，风机几乎无法正常运行。

[0004] 鉴于此，申请人设计了本装置，能够防止风机在运行过程中发生喘振并能够在发生喘振之后进行调节。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种防喘振耐用型高效矿用风机，能够防止风机在运行过程中发生喘振并能够在发生喘振之后进行调节。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种防喘振耐用型高效矿用风机，包括集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二扩散器，所述集流器部、主机部、叶翅
部、第一扩散器和第二扩散器由前向后顺序同轴安装在一起；在主机部的上部设置接线盒，
在主机部内通过电机支架安装驱动电机；所述叶翅部包括横截面呈倒“T”形的中空的轮毂
外壳体，所述轮毂外壳体包括大径部和小径部；在大径部的前端面上开设电机轴插装孔，所
述驱动电机的电机轴插装固定在电机轴插装孔中，在大径部的外周环形开设若干个叶翅插
装孔，在各个叶翅插装孔内辐射状安装若干个叶翅；在小径部内设置叶翅角度自动调节装
置。

[0007] 优选的，所述第一扩散器包括第一扩散器外筒和第一芯筒，所述第一芯筒沿第一扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器包括第二扩散器外筒和第二芯筒，所述第
二芯筒沿第二扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器外筒的前端内筒径与第一扩
散器外筒的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前小后大的喇叭口形内筒结构；所
述第二芯轴的前端外筒径和第一芯轴的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前大后
小的锥台形结构；所述轮毂外壳体的小径部插入第一扩散器的第一芯筒中。

[0008] 优选的，在轮毂外机壳大径部的前端内壁上沿中轴线设置圆形凸台，在圆形凸台的外周环形阵列设置与叶翅数量和位置相对应的顶装弹簧安装孔，在各个顶装弹簧安装孔
内分别插装顶装弹簧的固定端，顶装弹簧的外伸端抵紧各个叶翅的翅轴端面；

[0009] 所述叶翅的翅轴由外向内顺序同轴设置自锁圆台和角度调节伞齿轮；所述自锁圆台和角度调节伞齿轮的小径端均朝向叶翅的叶片方向；所述自锁圆台的外周面上设置磨砂
面或沿外母线设置摩擦凸条；所述叶翅插装孔的轴截面呈圆台形，在叶翅插装孔的内孔壁
上设置磨砂面或沿内母线设置条形摩擦凹槽；在风机转动状态时，在顶装弹簧的弹力作用
下翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔通过磨砂面，或磨砂凸条与磨砂凹槽紧密贴合，实现自锁。

[0010] 优选的，叶翅角度自动调节装置包括调速齿轮盘、调速齿盘升降控制装置、齿轮盘导柱、减速传动组和调速开关装置；

[0011] 所述调速齿轮盘设置在轮毂外机壳的大径部内，在调速齿轮盘的前端设置内凹的环形内齿面，在调速齿轮盘的中部开设齿盘穿孔，所述调速齿轮盘通过齿盘穿孔套装在齿
轮盘导柱的前部；在调速齿轮盘的下部围绕齿盘穿孔开设非圆形插槽，在齿轮盘导柱穿过
调速齿轮盘的前端设置与非圆形插槽形状和大小相匹配的非圆形插块，当调速齿轮盘沿齿
轮盘导柱滑移至最前端时，非圆形插块能够插入非圆形插槽内；所述齿轮盘导柱的前端设
置在轮毂外机壳的大径部内，齿轮盘导柱的后端设置在轮毂外机壳的小径部内；在小径部
的前端内壁上设置安装挡环，在安装挡环后端的小径部内壁上安装传动轴承，齿轮盘导柱
插装固定在传动轴承内；在齿轮盘导柱上套装压紧弹簧，所述压紧弹簧的后端连接内磁环，
所述内磁环设置在安装挡环的前端，压紧弹簧的前端连接调速齿轮盘的后端面；所述调速
齿盘升降控制装置包括外磁环、升降驱动支架和升降磁环驱动气缸，所述外磁环套装在轮
毂外机壳的小径部外壁上，外磁环通过升降驱动支架连接升降磁环驱动气缸，升降磁环驱
动气缸固定在第一芯筒中，所述升降磁环驱动气缸能够通过升降驱动支架带动外磁环沿小
径部的外周壁上下滑移，同时外磁环能够驱动内磁环沿齿轮盘导柱上下移动，继而带动调
速齿轮盘移至齿轮盘导柱的前端，调速齿轮盘的环形内齿面下移时同时与各个叶翅翅轴上
的角度调节伞齿轮相接触，并在下移过程中带动各个叶翅翅轴沿中轴线向内收缩，当调速
齿轮盘下移至下限位时，叶翅翅轴向内收缩直至叶翅翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔的内孔
壁脱离接触，解除叶翅的自锁固定模式。

[0012] 优选的，所述调速开关装置包括升降滑塞和升降滑塞驱动气缸，在小径部的后端面沿中轴线开设滑塞插装孔，所述升降滑塞的中部设置在滑塞插装孔中；所述升降滑塞包
括前筒轴、后筒轴和传动塞头，所述后筒轴的后端连接升降滑塞驱动气缸，升降滑塞驱动气
缸固定在第一芯筒中；后筒轴的前端开设筒轴插装孔，所述前筒轴的后端通过筒轴安装轴
承安装在筒轴插装孔内；在前筒轴上同轴固定筒轴传动锥齿轮；在小径部的后端面开设筒
轴传动锥形内齿槽，所述筒轴传动锥形内齿槽与滑塞插装孔同轴设置；在传动塞头的前端
设置非圆形传动凹槽；

[0013] 所述减速传动组设置在轮毂外机壳的小径部内，减速传动组包括支撑架体，所述支撑架体的后端沿中轴线对称设置第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂均包括
一个竖杆和一个横杆，所述横杆的内侧垂直连接竖杆的后端，竖杆的前端连接固定在支撑
架体上；在横杆的后侧面设置一个以上的球形滚轮，在横杆内埋设支撑架止动内磁块；所述
竖杆为能够沿直线弹性伸缩的杆体；在小径部的后端面内部开设横截面为“π”形的环形滑
轨腔，所述第一支臂和第二支臂的横杆对称设置在环形滑轨腔内；所述环形滑轨腔与滑塞
插装孔同轴设置；

[0014] 在升降驱动支架的后端通过第一止动磁块连杆和第二止动磁块连杆分别安装第一止动外磁块和第二止动外磁块，所述第一止动外磁块和第二止动外磁块随升降驱动支架
向前移动时，能够吸引第一支臂和第二支臂中的支撑架止动内磁块，令支撑架体保持静止
不动状态；

[0015] 在第一支臂和第二支臂之间的支撑架体后端设置后端敞口的滑塞导向插孔，在滑塞导向插孔的底部设置主动齿轮轴穿孔，在主动齿轮轴穿孔内穿装主动齿轮轴，所述主动
齿轮轴向后穿入滑塞导向插孔的一端上固定非圆形传动插块，主动齿轮轴向前穿出滑塞导
向插孔的一端安装固定第一主动齿轮；

[0016] 当升降滑塞驱动气缸的伸缩轴推动升降滑塞向前移动，直至传动塞头插入滑塞导向插孔中时，筒轴传动锥齿轮插入小径部后端面上的筒轴传动锥形内齿槽中，且主动齿轮
轴后端的非圆形传动插块插入传动塞头前端的非圆形传动凹槽内，小径部带动前筒轴同步
转动，进而驱动传动塞头和主动齿轮轴同步转动，与此同时，支撑架体保持静止不动状态。

[0017] 优选的，所述第一主动齿轮通过至少三级中间减速传动齿轮组啮合传动第N主动齿轮；所述第一主动齿轮、中间减速传动齿轮组和第N主动齿轮均安装在支撑架体上；在齿
轮盘导柱的上端面上开设导柱驱动内齿槽，所述第N主动齿轮设置在导柱驱动内齿槽内并
与导柱驱动内齿槽相互啮合传动，进而带动齿轮盘导柱围绕自身中轴线低速转动。

[0018] 优选的，所述中间减速传动齿轮组包括上连杆、上齿轮轴、下连杆和下齿轮轴，所述上连杆的上端安装在支撑架体的上部，上连杆的下端插装上齿轮轴，所述上齿轮轴水平
设置且能沿自身中轴线转动，在上齿轮轴的前后两端分别安装上前齿轮和上后齿轮；所述
下连杆的下端安装在支撑架体的下部，下连杆的下端安装在支撑架体的下部，下连杆的上
端插装下齿轮轴，所述下齿轮轴水平设置且能够沿自身中轴线转动，在下齿轮轴的前后两
端分别安装下前齿轮和下后齿轮；该组中间减速传动齿轮组的上后齿轮与第一主动齿轮或
前一级中间减速传动齿轮组的下前齿轮相啮合，该组中间减速传动齿轮组的上前齿轮与同
组的下后齿轮相啮合；所述每级中间减速传动齿轮组的传动比为i=60‑120：1。

[0019] 优选的，在第二扩散器外筒的后端面上设置风量调节装置，所述风量调节装置包括前风网和后风网；

[0020] 所述前风网包括前外环网架和前内环网架，所述前外环网架与前内环网架同轴共面设置，前外环网架和前内环网架之间通过四个网架连杆连接固定为一体；在前内环网架
内设置网状内滤风网，在前外环网架和前内环网架之间放射状环形阵列若干根直条形前挡
风板；

[0021] 所述后风网包括后外环网架和后内环网架，所述后外环网架与后内环网架同轴共面设置，后外环网架和后内环网架之间通过四个网架连杆连接固定为一体；在后外环网架
和后内环网架之间放射状环形阵列若干根直条形后挡风板；

[0022] 各根前挡风板和后挡风板前后一一对应，相对应的单根前挡风板和后挡风板之间通过柔性挡风薄膜相连；

[0023] 所述前外环网架和后外环网架的向对面通过环形导轨插槽和环形导轨插块插装组合为一体；前外环网架的外周环形阵列至少三个固定片，所述固定片上开设外螺纹孔；在
第二扩散器外筒的后端外周壁上开设内螺纹孔，在内螺纹孔和外螺纹孔内安装螺钉；在后
外环网架的外周设置手动拨柄，旋转手动拨柄能够转动后风网，令前挡风板和后挡风板相
对错开，继而调节进风量。

[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0025] 本发明所述的一种防喘振耐用型高效矿用风机，解决喘振的原理为通过对轴流式风机采用叶片角度调节的方式，当系统需要的流量减小时，则减小其安装角，性能曲线下
移，临界点向左下方移动，输出流量也相应减小，继而避免喘振的发生。

[0026] 此外，本专利设置有风量调节装置，能够直接调控风机的出风量，继而实现输出流量的有效调控，进一步避免喘振的发生。

附图说明

[0027] 图1是本发明的结构示意图；

[0028] 图2是叶翅部的结构示意图；

[0029] 图3是叶翅角度自动调节装置的结构示意图（非角度调节状态）；

[0030] 图4是图3的A部放大图；

[0031] 图5是图3的B部放大图；

[0032] 图6是图3的C部放大图；

[0033] 图7是叶翅角度自动调节装置的结构示意图（角度调节状态）；

[0034] 图8是图7的D部放大图；

[0035] 图9是调速齿轮盘的结构示意图；

[0036] 图10是前风网的结构示意图；

[0037] 图11是后风网的结构示意图；

[0038] 图12是单根前挡风板、后挡风板及二者之间的柔性挡风薄膜的连接示意图（前挡风板、后挡风板重合状态）；

[0039] 图13是单根前挡风板、后挡风板及二者之间的柔性挡风薄膜的连接示意图（前挡风板、后挡风板错开状态）；

[0040] 图中：1、集流器部；

[0041] 2、主机部；2.1、驱动电机；2.2、电机支架；

[0042] 3、叶翅部；3.1、电机轴插装孔；3.2、叶翅；3.3、翅轴；3.4、大径部；3.5、顶装弹簧安装孔；3.6、顶装弹簧；3.7、轴体托板；3.8、角度调节伞齿轮；3.9、自锁圆台；3.10、叶翅插装
孔；3.11、调速齿轮盘；3.12、外磁环；3.13、小径部；3.14、升降驱动支架；3.15、支撑架体；
3.16、导柱驱动内齿槽；3.17、传动轴承；3.18、齿轮盘导柱；3.19、内磁环；

[0043] 3.20、后筒轴；3.21、前筒轴；3.22、筒轴传动锥齿轮；3.23、筒轴传动锥形内齿槽；3.24、横杆；3.25、环形滑轨腔；3.26、球形滚轮；3.27、第一支臂；3.28、传动塞头；3.29、支撑
架止动内磁块；3.30、第一止动外磁块；3.31、第一止动磁块连杆；3.32、筒轴安装轴承；
3.33、滑塞导向插孔；3.34、主动齿轮轴；3.35、非圆形传动插块；3.36、非圆形传动凹槽；
3.37、第二支臂；3.38、滑塞通孔；3.39、第一主动齿轮；3.40、上后齿轮；3.41、上齿轮轴；
3.42、上连杆；3.43、上前齿轮；3.44、下前齿轮；3.45、下齿轮轴；3.46、下后齿轮；3.47、下连
杆；3.48、第N主动齿轮；3.49、安装挡环；3.50、压紧弹簧；3.51、非圆形插槽；3.52、非圆形插
块；3.53、环形内齿面；3.54、齿盘穿孔；3.55、第二止动磁块连杆；3.56、第二止动外磁块；

[0044] 4、第一扩散器；4.1、第一芯筒；4.2、第一扩散器外筒；

[0045] 5、第二扩散器；5.1、第二芯筒；5.2、第二扩散器外筒；

[0046] 6、风量调节装置；6.1、手动拨柄；6.2、后风网；6.3、前风网；6.4、螺钉；6.5、固定片；6.6、前外环网架；6.7、前挡风板；6.8、网架连杆；6.9、前内环网架；6.10、网状内滤风网；
6.11、后挡风板；6.12、后外环网架；6.13、网架连杆；6.14、后内环网架；6.15、柔性挡风薄
膜。

具体实施方式

[0047] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

[0048] 实施例一

[0049] 如图1所示，本发明所述的一种防喘振耐用型高效矿用风机，包括集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二扩散器，所述集流器部、主机部、叶翅部、第一扩散器和第二
扩散器由前向后顺序同轴安装在一起；在主机部的上部设置接线盒，在主机部内通过电机
支架安装驱动电机；所述叶翅部包括横截面呈倒“T”形的中空的轮毂外壳体，所述轮毂外壳
体包括大径部和小径部；在大径部的前端面上开设电机轴插装孔，所述驱动电机的电机轴
插装固定在电机轴插装孔中。如图2所示，在大径部的外周环形开设若干个叶翅插装孔，在
各个叶翅插装孔内辐射状安装若干个叶翅；在小径部内设置叶翅角度自动调节装置。

[0050] 所述第一扩散器包括第一扩散器外筒和第一芯筒，所述第一芯筒沿第一扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器包括第二扩散器外筒和第二芯筒，所述第二芯筒沿
第二扩散器外筒的中轴线安装固定；所述第二扩散器外筒的前端内筒径与第一扩散器外筒
的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前小后大的喇叭口形内筒结构；所述第二芯
轴的前端外筒径和第一芯轴的后端内筒径等值，且二者相互衔接安装组成前大后小的锥台
形结构。所述轮毂外壳体的小径部插入第一扩散器的第一芯筒中。

[0051] 如图3和4所示，在轮毂外机壳大径部的前端内壁上沿中轴线设置圆形凸台，在圆形凸台的外周环形阵列设置与叶翅数量和位置相对应的顶装弹簧安装孔，在各个顶装弹簧
安装孔内分别插装顶装弹簧的固定端，顶装弹簧的外伸端抵紧各个叶翅的翅轴端面。

[0052] 所述叶翅的翅轴由外向内顺序同轴设置自锁圆台和角度调节伞齿轮；所述自锁圆台和角度调节伞齿轮的小径端均朝向叶翅的叶片方向；所述自锁圆台的外周面上设置磨砂
面或沿外母线设置摩擦凸条；所述叶翅插装孔的轴截面呈圆台形，在叶翅插装孔的内孔壁
上设置磨砂面或沿内母线设置条形摩擦凹槽；在风机转动状态时，在顶装弹簧的弹力作用
下翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔通过磨砂面，或磨砂凸条与磨砂凹槽紧密贴合，实现自锁。

[0053] 叶翅角度自动调节装置包括调速齿轮盘、调速齿盘升降控制装置、齿轮盘导柱、减速传动组和调速开关装置。

[0054] 如图3和6所示，所述调速齿轮盘设置在轮毂外机壳的大径部内，在调速齿轮盘的前端设置内凹的环形内齿面，在调速齿轮盘的中部开设齿盘穿孔，所述调速齿轮盘通过齿
盘穿孔套装在齿轮盘导柱的前部；在调速齿轮盘的下部围绕齿盘穿孔开设非圆形插槽，在
齿轮盘导柱穿过调速齿轮盘的前端设置与非圆形插槽形状和大小相匹配的非圆形插块，当
调速齿轮盘沿齿轮盘导柱滑移至最前端时，非圆形插块能够插入非圆形插槽内；所述齿轮
盘导柱的前端设置在轮毂外机壳的大径部内，齿轮盘导柱的后端设置在轮毂外机壳的小径
部内；在小径部的前端内壁上设置安装挡环，在安装挡环后端的小径部内壁上安装传动轴
承，齿轮盘导柱插装固定在传动轴承内；在齿轮盘导柱上套装压紧弹簧，所述压紧弹簧的后
端连接内磁环，所述内磁环设置在安装挡环的前端，压紧弹簧的前端连接调速齿轮盘的后
端面；所述调速齿盘升降控制装置包括外磁环、升降驱动支架和升降磁环驱动气缸，所述外
磁环套装在轮毂外机壳的小径部外壁上，外磁环通过升降驱动支架连接升降磁环驱动气
缸，升降磁环驱动气缸固定在第一芯筒中，所述升降磁环驱动气缸能够通过升降驱动支架
带动外磁环沿小径部的外周壁上下滑移，同时外磁环能够驱动内磁环沿齿轮盘导柱上下移
动，继而带动调速齿轮盘移至齿轮盘导柱的前端，调速齿轮盘的环形内齿面下移时同时与
各个叶翅翅轴上的角度调节伞齿轮相接触，并在下移过程中带动各个叶翅翅轴沿中轴线向
内收缩，当调速齿轮盘下移至下限位时，叶翅翅轴向内收缩直至叶翅翅轴的自锁圆台与叶
翅插装孔的内孔壁脱离接触，解除叶翅的自锁固定模式。

[0055] 如图3和4所示，所述调速开关装置包括升降滑塞和升降滑塞驱动气缸，在小径部的后端面沿中轴线开设滑塞插装孔，所述升降滑塞的中部设置在滑塞插装孔中；所述升降
滑塞包括前筒轴、后筒轴和传动塞头，所述后筒轴的后端连接升降滑塞驱动气缸，升降滑塞
驱动气缸固定在第一芯筒中；后筒轴的前端开设筒轴插装孔，所述前筒轴的后端通过筒轴
安装轴承安装在筒轴插装孔内；在前筒轴上同轴固定筒轴传动锥齿轮；在小径部的后端面
开设筒轴传动锥形内齿槽，所述筒轴传动锥形内齿槽与滑塞插装孔同轴设置；在传动塞头
的前端设置非圆形传动凹槽。

[0056] 所述减速传动组设置在轮毂外机壳的小径部内，减速传动组包括支撑架体，所述支撑架体的后端沿中轴线对称设置第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂均包括
一个竖杆和一个横杆，所述横杆的内侧垂直连接竖杆的后端，竖杆的前端连接固定在支撑
架体上；在横杆的后侧面设置一个以上的球形滚轮，在横杆内埋设支撑架止动内磁块；所述
竖杆为能够沿直线弹性伸缩的杆体；在小径部的后端面内部开设横截面为“π”形的环形滑
轨腔，所述第一支臂和第二支臂的横杆对称设置在环形滑轨腔内；所述环形滑轨腔与滑塞
插装孔同轴设置。

[0057] 在升降驱动支架的后端通过第一止动磁块连杆和第二止动磁块连杆分别安装第一止动外磁块和第二止动外磁块，所述第一止动外磁块和第二止动外磁块随升降驱动支架
向前移动时，能够吸引第一支臂和第二支臂中的支撑架止动内磁块，令支撑架体保持静止
不动状态；所述第一止动外磁块和第二止动外磁块均为电磁铁，可通过调节电磁铁供电电
路控制第一止动外磁块和第二止动外磁块的磁吸力，避免发生吸力不足的情况。但是第一
止动外磁块和第二止动外磁块在移动过程中始终不会与小径部的后端面相接触，且小径部
后端面的制作材料为非磁性材料，以避免给轮毂转动带来阻力。

[0058] 在第一支臂和第二支臂之间的支撑架体后端设置后端敞口的滑塞导向插孔，在滑塞导向插孔的底部设置主动齿轮轴穿孔，在主动齿轮轴穿孔内穿装主动齿轮轴，所述主动
齿轮轴向后穿入滑塞导向插孔的一端上固定非圆形传动插块，主动齿轮轴向前穿出滑塞导
向插孔的一端安装固定第一主动齿轮。

[0059] 当升降滑塞驱动气缸的伸缩轴推动升降滑塞向前移动，直至传动塞头插入滑塞导向插孔中时，筒轴传动锥齿轮插入小径部后端面上的筒轴传动锥形内齿槽中，且主动齿轮
轴后端的非圆形传动插块插入传动塞头前端的非圆形传动凹槽内，小径部带动前筒轴同步
转动，进而驱动传动塞头和主动齿轮轴同步转动，与此同时，支撑架体保持静止不动状态。

[0060] 如图3和5所示，所述第一主动齿轮通过至少三级中间减速传动齿轮组啮合传动第N主动齿轮；所述第一主动齿轮、中间减速传动齿轮组和第N主动齿轮均安装在支撑架体上；
在齿轮盘导柱的上端面上开设导柱驱动内齿槽，所述第N主动齿轮设置在导柱驱动内齿槽
内并与导柱驱动内齿槽相互啮合传动，进而带动齿轮盘导柱围绕自身中轴线低速转动。

[0061] 所述中间减速传动齿轮组包括上连杆、上齿轮轴、下连杆和下齿轮轴，所述上连杆的上端安装在支撑架体的上部，上连杆的下端插装上齿轮轴，所述上齿轮轴水平设置且能
沿自身中轴线转动，在上齿轮轴的前后两端分别安装上前齿轮和上后齿轮；所述下连杆的
下端安装在支撑架体的下部，下连杆的下端安装在支撑架体的下部，下连杆的上端插装下
齿轮轴，所述下齿轮轴水平设置且能够沿自身中轴线转动，在下齿轮轴的前后两端分别安
装下前齿轮和下后齿轮；该组中间减速传动齿轮组的上后齿轮与第一主动齿轮或前一级中
间减速传动齿轮组的下前齿轮相啮合，该组中间减速传动齿轮组的上前齿轮与同组的下后
齿轮相啮合；所述每级中间减速传动齿轮组的传动比为i=60‑120：1。

[0062] 本装置解决喘振的原理为通过对轴流式风机采用叶片角度调节的方式，当系统需要的流量减小时，则减小其安装角，性能曲线下移，临界点向左下方移动，输出流量也相应
减小，继而避免喘振的发生。

[0063] 在使用时，如发生喘振或声动异常时，可启动叶翅角度自动调节装置，以达到调节叶翅设置角度的目的，继而调整进风和出风的比例。具体调节方法在于：首先启动升降磁环
驱动气缸，令升降磁环驱动气缸的伸缩杆能够通过升降驱动支架带动外磁环沿小径部的外
周壁上下滑移，同时外磁环能够驱动内磁环沿齿轮盘导柱上下移动，继而带动调速齿轮盘
移至齿轮盘导柱的前端，调速齿轮盘的环形内齿面下移时同时与各个叶翅翅轴上的角度调
节伞齿轮相接触，并在下移过程中带动各个叶翅翅轴沿中轴线向内收缩，当调速齿轮盘下
移至下限位时，叶翅翅轴向内收缩直至叶翅翅轴的自锁圆台与叶翅插装孔的内孔壁脱离接
触，解除叶翅的自锁固定模式。在启动升降磁环驱动气缸的同时，第一止动外磁块和第二止
动外磁块随升降驱动支架向前移动时，能够吸引第一支臂和第二支臂中的支撑架止动内磁
块，令支撑架体保持静止不动状态。

[0064] 而后，启动升降滑塞驱动气缸，当升降滑塞驱动气缸的伸缩轴推动升降滑塞向前移动，直至传动塞头插入滑塞导向插孔中时，筒轴传动锥齿轮插入小径部后端面上的筒轴
传动锥形内齿槽中，且主动齿轮轴后端的非圆形传动插块插入传动塞头前端的非圆形传动
凹槽内，小径部带动前筒轴同步转动，进而驱动传动塞头和主动齿轮轴同步转动。第一主动
齿轮通过至少三级中间减速传动齿轮组啮合传动第N主动齿轮，经过多级减速后，驱动齿轮
盘导柱和调速齿轮盘同步慢速转动，继而通过环形内齿面啮合各个叶翅翅轴上的角度调节
伞齿轮，令各个叶翅翅轴围绕自身中轴线转动，调节叶翅安装角度，直至喘振现象消失。而
后令升降滑塞驱动气缸和升降磁环驱动气缸复位，即可。升降滑塞驱动气缸和升降磁环驱
动气缸可通过无线连接的遥控器控制止动过程。

[0065] 为方便各个叶翅翅轴的转动，可在各个叶翅翅轴的下方垫装由自润滑材料制成的弧形轴体托板，或在弧形轴体托板与叶翅翅轴接触的内弧面上预埋若干个万向球形滚轮，
以方便轴体的转向。

[0066] 实施例二

[0067] 在本实施例中，在第二扩散器外筒的后端面上设置风量调节装置，所述风量调节装置包括前风网和后风网。

[0068] 如图10所示，所述前风网包括前外环网架和前内环网架，所述前外环网架与前内环网架同轴共面设置，前外环网架和前内环网架之间通过四个网架连杆连接固定为一体；
在前内环网架内设置网状内滤风网，在前外环网架和前内环网架之间放射状环形阵列若干
根直条形前挡风板。

[0069] 如图11所示，所述后风网包括后外环网架和后内环网架，所述后外环网架与后内环网架同轴共面设置，后外环网架和后内环网架之间通过四个网架连杆连接固定为一体；
在后外环网架和后内环网架之间放射状环形阵列若干根直条形后挡风板。

[0070] 如图12所示，各根前挡风板和后挡风板前后一一对应，相对应的单根前挡风板和后挡风板之间通过柔性挡风薄膜相连。

[0071] 如图1所示，所述前外环网架和后外环网架的向对面通过环形导轨插槽和环形导轨插块插装组合为一体；前外环网架的外周环形阵列至少三个固定片，所述固定片上开设
外螺纹孔；在第二扩散器外筒的后端外周壁上开设内螺纹孔，在内螺纹孔和外螺纹孔内安
装螺钉；在后外环网架的外周设置手动拨柄，旋转手动拨柄能够转动后风网，令前挡风板和
后挡风板相对错开，继而调节进风量。

[0072] 本实施例的其余结构和使用方式同实施例一。

[0073] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等
效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的
任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。