《5礦山輔助機械》培訓(xùn)課件

5礦山輔助機械目錄/本章主要內(nèi)容5.1礦山空氣壓縮機5.2礦用通風(fēng)機5.3礦山排水設(shè)備5.1礦山空氣壓縮機礦山在鑿巖鉆孔、裝運卸及機修等作業(yè)中，有許多設(shè)備和工具是用壓氣驅(qū)動的，壓氣是礦山主要動力源之一。壓氣設(shè)備是壓縮和輸送氣體的設(shè)備，包括空氣壓縮機主體及其輔助設(shè)備?？諝鈮嚎s機種類很多，一般將空氣壓縮機分為間歇式（亦稱容積式）和連續(xù)式（亦稱速度式）。間歇式包括往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式；往復(fù)式分為活塞式和隔膜式；回轉(zhuǎn)式包括螺桿式、滑片式、羅茨式和液環(huán)式。連續(xù)式包括動力式和噴射式；動力式也稱透平式，又分為離心式、軸流式、混流式?？諝鈮嚎s機的氣缸排列方式有臥式和立式，其冷卻方式有水冷和風(fēng)冷。礦山常用的空氣壓縮機有往復(fù)式、螺桿式、滑片式和離心式等。輔助設(shè)備包括空氣過濾器、油水分離器、儲氣罐和冷卻水系統(tǒng)等。5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機圖5-1L型活塞式往復(fù)式空氣壓縮機工作流程示意圖1-皮帶輪；2-曲軸；3-連桿；4-十字頭；5-活塞桿；6-機身；7-底座；8-活塞；9-氣缸；10-填料箱；11-卸荷閥；12-過濾器；13-吸氣閥；14-排氣閥；15-中間冷卻器；16-安全閥；17-進水管；18-出水管；19-儲氣罐；20-壓力調(diào)節(jié)器；21-卸荷閥組件；S-冷卻水串通位置5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機

（1）活塞往復(fù)式空氣壓縮機如圖5-1所示，活塞往復(fù)式空氣壓縮機的部件大體由7大部分組成：1）運動機構(gòu)組，包括機架、主軸承、主曲軸、連桿、十字頭及飛輪；2）氣缸組，包括氣缸、氣缸襯、氣缸蓋及填料箱；3）活塞組，包括活塞、活塞環(huán)及活塞桿；4）配氣機構(gòu)，包括閥室和氣閥；5）調(diào)節(jié)裝置。包括實現(xiàn)排氣量和壓力調(diào)節(jié)的各種機件，如附加余隙容積、輔助用的閥和管道等；6）冷卻裝置。包括中間冷卻器和水套；7）潤滑裝置。包括油泵、濾油器、管道、油冷卻器等。5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機1）機架與軸承機架用普通鑄鐵做成，為壓氣機的支持部分，壓氣機的氣缸即固定于其上。不同型式的壓氣機具有不同型式的機架。壓氣機主軸承的底座和機架鑄成一個整體。軸承內(nèi)襯有軸瓦，軸瓦的內(nèi)表面鑲了巴氏合金。軸承蓋與底座用螺栓和螺母固定在一起。新型的壓氣機也有采用滾珠軸承的。

2）氣缸低壓和中壓氣缸用高級鑄鐵做成，高壓氣缸則用鑄鋼做成。氣缸壁上鑄成一個中空體，叫做水套，冷卻水不斷由其中流過。氣缸頭上有氣缸蓋，側(cè)面有裝潤滑油管的小孔。風(fēng)冷式空壓機的氣缸，則用向外伸出的散熱片代替水套。散熱片與氣缸鑄成一個整體，外界空氣與散熱片接觸，產(chǎn)生自然對流，使氣缸得到冷卻。5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機3）活塞活塞用鑄鐵制成。單動式壓氣機的活塞為杯狀，內(nèi)部裝有活塞銷，活塞銷固定在活塞壁的孔中。連桿的一端即套在活塞銷上。雙動式壓氣機使用盤狀活塞，活塞桿用螺母緊固在活塞上，桿的另一端則與十字頭連在一起。為了防止高壓腔的空氣漏到低壓腔，在活塞周圍表面的槽中裝有活塞環(huán)。活塞環(huán)由高級鑄鐵做成，應(yīng)具有足夠的彈性，對于單動式壓氣機，還裝有去油環(huán)，以去掉氣缸壁上過剩的潤滑油。4）十字頭在雙動式壓氣機中需采用十字頭，用它來連接活塞桿與連桿。在十字頭的兩邊，裝有兩塊可以更換的滑塊，滑塊在平行道內(nèi)往復(fù)運動。由于十字頭承受反復(fù)載荷，所以通常用高級鑄鐵或鑄鋼制成。

5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機6）曲軸曲軸是用優(yōu)質(zhì)鋼煅造的。在壓氣機中，曲拐一般位于軸頸之間。在兩級壓氣機中，兩個曲拐通?；コ?0°或180°。7）填料箱為了防止活塞桿穿過氣缸蓋處發(fā)生漏氣，必須采用填料箱作為密封裝置。把棉質(zhì)或金屬填料放在箱內(nèi)，外面用壓蓋壓緊，壓蓋則用螺栓緊固在氣缸頭上。

5）連桿連桿的一端用銷子與十字頭連接或直接與壓氣機的活塞相連，另一端則與主曲軸相連。與十字頭連接的一端叫做連桿頭，與主曲軸相連的一端叫做曲柄頭。連桿頭中有襯套。曲柄頭是由兩半塊合成，里面有襯套，有時稱此襯套為連桿軸承。連桿一般用鑄鋼做成。

5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機9）氣閥

為了周期地使壓氣機氣缸的工作容積與吸氣管道和排氣管相通，也就是說為了實現(xiàn)吸氣過程與排氣過程，必須采用吸氣閥和排氣閥。

現(xiàn)代壓氣機都采用平板形的閥。

8）中間冷卻器中間冷卻器的主要任務(wù)是降低進入第二級氣缸的空氣溫度，以節(jié)省功率并析出壓縮空氣中油分和水分，其結(jié)構(gòu)型式有多管式、套管式、突片式和蛇管式多種。大型壓氣機大都采用多管式中間冷卻器，只有小容量的移動式壓氣機才采用蛇管式。為了節(jié)約鋼材與減輕冷卻器的重量，小型壓氣機的冷卻器可改成突片式。5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（2）回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機的工作原理，與往復(fù)式空氣壓縮機基本相似，它的區(qū)別是前者具有回轉(zhuǎn)運動，后者則為往復(fù)運動。

回轉(zhuǎn)式滑片空氣壓縮機組成如圖5-2。圖5-2回轉(zhuǎn)式滑片空氣壓縮機1-油冷卻器；2-風(fēng)扇；3-油過濾器；4-減荷閥；5-空氣過濾器；6-電控及儀表板；7-儲氣罐；8-安全閥；9-最小壓力閥；10-自動卸荷閥；11-副油泵；12-主油泵；13-排氣止回閥；14-粗濾器；15-壓縮機；16-壓力調(diào)節(jié)器；17-聯(lián)軸器；18-底座；19-電動機5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（2）回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機圖5-3為回轉(zhuǎn)式滑片空壓機的工作原理圖。1為圓筒形鑄鐵外殼，2為安裝在軸3上的鑄鐵轉(zhuǎn)子。沿轉(zhuǎn)子軸線方向排列著若干各槽，在槽中插入用鋼片或塑料片做成的滑片4。轉(zhuǎn)子在圓筒中處于偏心位置，因此構(gòu)成一月牙形空間。

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，滑片在離心力的作用下自槽中伸出，將月牙形空間隔分成若干小室。轉(zhuǎn)子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動時，空氣經(jīng)吸氣接管進入壓氣機，然后進入小室A。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，小室A的容積逐漸減小。在B室與排氣接管聯(lián)通之前，小室A中的空氣一直被壓縮，進而形成壓氣。圖5-3回轉(zhuǎn)式滑片空壓機的工作原理圖1-圓筒形鑄鐵外殼；2鑄鐵轉(zhuǎn)子；3-軸；4-滑片5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（2）回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機回轉(zhuǎn)式空壓機與往復(fù)式空壓機比較，具有以下優(yōu)缺點：1）體積小，重量特別輕，平衡良好，因而基礎(chǔ)??；2）設(shè)有曲柄連桿機構(gòu)，工作平衡均勻；3）沒有氣閥，構(gòu)造比較簡單；4）供氣均勻，電動機負(fù)荷均勻，轉(zhuǎn)速高，可與電動機直接相連；5）制造與安裝要求嚴(yán)格，否則會降低效率；6）潤滑油消耗量較大；7）效率稍差于往復(fù)式壓氣機。5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（3）螺桿式空氣壓縮機（圖5-4）

螺桿式空氣壓縮機可分為干式與噴油式兩種。在無油干式）機器中，陽轉(zhuǎn)子靠同步齒輪帶動陰轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子嚙合過程互不接觸。通過一對螺桿的高速旋轉(zhuǎn)達(dá)到密封氣體，提高氣體壓力的目的。

在噴油機中，噴入機體的大量潤滑油起著潤滑、密封、冷卻和降低噪聲的作用；由于油膜的密封作用取代了油封，所以機器的結(jié)構(gòu)變得更為簡單。噴入機體的潤滑油與壓縮氣體混合，在進入排氣管道后，將油分離出來，約有90％的油可以回收后供重復(fù)使用，其余約10％隨壓縮空氣進入管網(wǎng)。圖5-4螺桿式空氣壓縮機1-油冷卻器；2-安全閥；3-氣路系統(tǒng)；4-油泵；5-儲氣罐；6-空氣過濾器；7-調(diào)節(jié)閥；8-減荷閥；9-主機組；10-油分離器；11-儀表板：l2-機座；13-電動機；14-油過濾器；l5－油路系統(tǒng)5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（3）螺桿式空氣壓縮機螺桿式空氣壓縮機的氣缸成“8”字形，內(nèi)裝兩個轉(zhuǎn)子—陽轉(zhuǎn)子（或稱陽螺桿）和陰轉(zhuǎn)子（或稱陰螺桿），如圖5-5。

當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子凹槽與氣缸內(nèi)壁所構(gòu)成的容積不斷變化，從而實現(xiàn)空氣的吸入、壓縮即排出。圖5-5螺桿式空氣壓縮機陰陽轉(zhuǎn)子5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（4）離心式空氣壓縮機離心式空壓機適用于大容量的壓氣機站。

圖5-6表示離心式空壓機略圖，它是由入口接管、漸縮管、入口導(dǎo)流器、工作輪、擴散器及出口接管等組成。

這類空壓機分為轉(zhuǎn)子與靜子兩大部分，轉(zhuǎn)子部分由主軸、工作輪、平衡盤、聯(lián)軸器等組成。

工作輪是壓縮機的主要工作部分，由于轉(zhuǎn)動葉片的機械作用，使流動的空氣獲得速度和壓力。靜子部分包括擴壓器、彎道、回流器、蝸殼以及支承軸承和止推軸承等；轉(zhuǎn)子與靜子部分設(shè)有密封以減少泄漏。圖5-6離心式空壓機略圖1-軸承；2-密封；3、7-工作輪；4-擴散器；5-導(dǎo)流器；6-軸；8-蝸殼5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（4）離心式空氣壓縮機空氣經(jīng)入口接管進入環(huán)形漸縮管，漸縮管使氣流在入口導(dǎo)流器前增加速度，形成均勻的速度場和壓力場；多個或一個中間級和一個末級串聯(lián)成壓縮機段。

氣體經(jīng)壓縮機段中多個工作輪逐級壓縮后，引出機外，經(jīng)中間冷卻器冷卻，再經(jīng)吸氣室引至下一壓縮機段繼續(xù)進行壓縮；當(dāng)氣體經(jīng)最后一壓縮機段后，排出機外，流至冷卻器再行冷卻，經(jīng)排氣管送往用氣點。圖5-6離心式空壓機略圖1-軸承；2-密封；3、7-工作輪；4-擴散器；5-導(dǎo)流器；6-軸；8-蝸殼5.1礦山空氣壓縮機5.1.1常用空壓機（4）離心式空氣壓縮機與往復(fù)式空壓機比較，離心式空壓機具有以下優(yōu)、缺點：1）質(zhì)量輕，尺寸小；2）轉(zhuǎn)速高，可與汽輪機直接相連；3）壓縮空氣供氣均勻，不含油類雜質(zhì)；4）沒有氣閥和曲柄連桿機構(gòu)，所以構(gòu)造簡單；5）制造工藝技術(shù)要求較高，安裝調(diào)試較麻煩；6）空壓機并聯(lián)工作時容易產(chǎn)生振動和不穩(wěn)定現(xiàn)象。圖5-6離心式空壓機略圖1-軸承；2-密封；3、7-工作輪；4-擴散器；5-導(dǎo)流器；6-軸；8-蝸殼5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備（1）空氣過濾器外界空氣進入空氣壓縮機之前，必須經(jīng)過空氣過濾器以濾清其中所含的灰塵和其他雜質(zhì)?？諝膺^濾器是根據(jù)固體雜質(zhì)顆粒的大小及重量不同，利用慣性阻隔和吸附等方法將灰塵和雜質(zhì)與空氣分離，保證進入氣缸中的空氣含塵量低于0.03mg／m3。常用的空氣過濾器裝置有金屬網(wǎng)空氣過濾器、填充纖維空氣過濾器、油浴式空氣過濾器、金屬過濾器、自動浸油空氣過濾器和集中過濾器等。礦山應(yīng)用較為普遍的是干式過濾器與金屬過濾器。大、中型空氣壓縮機的過濾器是裝在室外的進氣管道上，但距離空氣壓縮機不得超過10m，并應(yīng)處在空氣清潔通風(fēng)良好、干燥的地方。對空氣過濾器除要求清潔空氣外，還要求阻力盡可能小，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕便于調(diào)換和清洗。對于排氣量大的空氣壓縮機也可采用組合式過濾器。5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備

（2）油水分離器油水分離器又稱液氣分離器，功能是分離壓縮空氣中所含的油分和水分，使壓縮空氣得到初步凈化，以減少污染、腐蝕管道和對用戶的使用產(chǎn)生不利影響。油水分離器的作用原理，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，是使進入油水分離器中的壓縮空氣氣流產(chǎn)生方向和速度的改變，并依靠氣流的慣性，分離出密度較大的油滴和水滴。第一種是使氣流產(chǎn)生環(huán)形回轉(zhuǎn)的油水分離器結(jié)構(gòu)，如圖5-7所示。壓縮空氣進入分離器內(nèi)，氣流由于受隔板的阻擋，產(chǎn)生下降而后上升的環(huán)形回轉(zhuǎn)，與此同時析出油和水。

第二種是使氣流產(chǎn)生撞擊并折回的油水分離器結(jié)構(gòu)，如圖5-8所示。

第三種是使氣流產(chǎn)生離心旋轉(zhuǎn)。5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備圖5-7使氣流產(chǎn)生環(huán)形回轉(zhuǎn)的油水分離器圖5-8使氣流產(chǎn)生撞擊并折回的油水分離器5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備（3）儲氣罐儲氣罐是圓筒狀的密封容器，有立式和臥式兩種。圖5-9為立式儲氣罐的基本形式，用鍋爐鋼板焊接而成，高度H為直徑D的2～3倍；進氣管在下面，而排氣管在上，進氣管在罐內(nèi)的一段呈弧形，出口向下傾斜且彎向罐內(nèi)壁，使空氣進入產(chǎn)生旋渦，便于分離油水，靠壓縮空氣的壓力把油水從排泄閥中排出。各種型式的壓氣機都設(shè)有儲氣罐（又稱風(fēng)包），裝置在壓氣機與輸送壓縮空氣的管網(wǎng)之間，其功用如下：

1）緩和由于往復(fù)式壓氣的不連續(xù)性而引起的壓力波動。

2）除去壓縮空氣中所含的水分及潤滑油，因為水和潤滑油能使壓縮空氣管道的斷面縮小，因而增加了阻力損失；水還能使風(fēng)動機械生銹并發(fā)生水力沖擊。3）儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，供空氣消耗量增大或壓氣機停止運轉(zhuǎn)時之需。與儲氣罐相連的輔助附件有：與管道聯(lián)結(jié)的法蘭盤，與接通調(diào)節(jié)器的小管相聯(lián)的法蘭盤，安全閥（儲氣壓力超值即自動放氣并發(fā)出響聲），放出水和油的閘閥，安裝壓力計用的管套，壓氣入孔和壓氣輸出孔。5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備（3）儲氣罐儲氣罐是圓筒狀的密封容器，有立式和臥式兩種。

圖5-9為立式儲氣罐的基本形式，用鍋爐鋼板焊接而成，高度H為直徑D的2～3倍；進氣管在下面，而排氣管在上，進氣管在罐內(nèi)的一段呈弧形，出口向下傾斜且彎向罐內(nèi)壁，使空氣進入產(chǎn)生旋渦，便于分離油水，靠壓縮空氣的壓力把油水從排泄閥中排出。圖5-9立式儲氣罐結(jié)構(gòu)示意圖（a）支腿底座（b）裙板底座1-全閥；2-壓力表及負(fù)荷調(diào)節(jié)器接口；3-進氣口；4-油水排泄閥；5-排氣口；6-入孔5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備

（4）水冷卻系統(tǒng)固定式空氣壓縮機大多采用水冷式冷卻系統(tǒng)。

冷卻水經(jīng)水泵或高位水池壓送到壓縮機的水套、中間冷卻器和后冷卻器后，經(jīng)熱水回水管流出站外，所以礦山空氣壓縮機站常設(shè)有冷卻水供水系統(tǒng)。壓氣機站的供水系統(tǒng)分為單流系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)兩種。當(dāng)壓氣機站附近有大量自然水時，可采用單流系統(tǒng)。

在單流系統(tǒng)中，水流過壓氣機的冷卻表面之后即被導(dǎo)入鍋爐等設(shè)備利用或直接引至污水溝中。水消耗量很小的壓氣機站，也可用自來水進行冷卻。

在循環(huán)系統(tǒng)中，水可多次地用來冷卻壓氣機。把壓氣機流出的受熱的水，導(dǎo)入冷卻塔或噴水池冷卻到原來的溫度，再供壓氣機使用，水消耗量不大的壓氣機站，也可用普通水池進行冷卻，但要保證水質(zhì)符合要求。5.1礦山空氣壓縮機5.1.2空壓機輔助設(shè)備圖5-10為用冷卻塔的水冷卻系統(tǒng)圖。

冷卻塔1是木制塔，用1號水泵將熱水從水井2號送往塔的上部。水沿塔內(nèi)落下，打在用特有木條做成的格子上，使水分成小滴，并被迎面流過的空氣所冷卻。

冷卻過的水流入池3內(nèi)，再用2號水泵將水送給壓氣機4供冷卻用。如果筑有高位水池，則可省去2號水泵。在噴水池內(nèi)，裝在地上面的專用噴射器和噴嘴將水噴成細(xì)滴，水滴由于和周圍空氣接觸而得到冷卻。熱水約在0.1MPa的壓力下送至噴水池，因而分成細(xì)微的噴流，冷卻后的水落入池中，再用水泵將水供給壓氣機使用。圖5-10用冷卻塔的水冷卻系統(tǒng)圖1-冷卻塔；2-水井；3-水池；4-壓氣機；5-閘閥；Nl-1號水泵；N2-2號水泵5.2礦用通風(fēng)機按風(fēng)機所輸送空氣的壓力大小分低壓型(風(fēng)壓≤0.01MPa)和高壓型(風(fēng)壓在0.01～0.3MPa)兩類。前者通常稱通風(fēng)機，礦山簡稱風(fēng)機；后者通常稱鼓風(fēng)機。礦用通風(fēng)機按其構(gòu)造原理分為離心式和軸流式兩大類。離心通風(fēng)機按進氣方式可分為單吸入和雙吸入兩種。礦用通風(fēng)機按其用途分為3種，第一種是主扇，用于全礦井或礦井某一翼的通風(fēng)機，又稱主要通風(fēng)機；第二種是輔扇，用于礦井通風(fēng)網(wǎng)路內(nèi)某些分支風(fēng)路中借以調(diào)節(jié)其風(fēng)量，協(xié)助主扇工作的通風(fēng)機，又稱輔助扇風(fēng)機；第三種是局扇，用于礦井無貫穿風(fēng)流的局部地點通風(fēng)的通風(fēng)機，又稱局部扇風(fēng)機。主扇和輔扇的機型和功率一般均較大，多為固定式。局扇的機型和功率一般較小，多為移動式，而且以軸流式為主。5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機圖5-11離心式通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)組成1-地腳螺栓；2-支架；3-機殼；4-工作輪；5-調(diào)節(jié)風(fēng)門；6-集流器；7-溫度計；8-軸承箱；9-傳動軸；10-聯(lián)軸器；11-電動機；12-地腳螺栓；13-地腳螺栓；l4-軸承；15-法蘭5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機（1）工作輪工作輪是通風(fēng)機的心臟部分，它的幾何形狀和尺寸對通風(fēng)機的特性有重大的影響。離心通風(fēng)機的工作輪一般由前盤、后(中)盤、葉片和軸盤等組成，有焊接和鉚接兩種型式。工作輪前盤的型式有平前盤、錐形前盤和弧形前盤等幾種。如圖5-12所示。平前盤制造簡單，但一般對氣流的流動情況有不良影響。錐形前盤和弧形前盤的工作輪，制造比較復(fù)雜，但其氣動效率和工作輪強度都比平前盤優(yōu)越。圖5-12工作輪結(jié)構(gòu)型式示意圖（a）平前盤葉輪；（b）錐形前盤葉輪；（c）弧形前盤葉輪；（d）雙吸葉輪5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機（1）工作輪雙側(cè)進氣的離心通風(fēng)機工作輪，是兩側(cè)各有一個相同的前盤，工作輪中間有一個通用的中盤，中盤鉚在軸盤上。工作輪上的主要部件是葉片。離心通風(fēng)機工作輪的葉片，一般為6～64個。由于葉片出口安裝角和葉片形狀的不同，工作輪的結(jié)構(gòu)型式也不同。根據(jù)葉片出口角的不同離心，離心通風(fēng)機的工作輪可分為如圖5-13所示的前向工作輪、徑向工作輪和后向工作輪3種。葉片出口角βb2大于90°的為前向葉片；等于90°的為徑向葉片；小于90°的為后向葉片。圖5-13前向、徑向和后向工作輪示意圖（a）前向葉輪；（b）徑向葉輪；（c）后向葉輪5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機（1）工作輪離心通風(fēng)機葉片形狀如圖5-14所示的平板形、圓弧形和中空機翼形等幾種。

平板形葉片制造簡單。中空機翼形葉片具有優(yōu)良的空氣動力特性，葉片強度高，通風(fēng)機的氣動效率一般較高。如果將中空機翼形葉片的內(nèi)部加上補強筋，可以提高葉片的強度和剛度。但工藝性比較復(fù)雜。中空機翼形葉片磨漏后，雜質(zhì)易進入葉片內(nèi)部，使工作輪失去平衡而產(chǎn)生振動。目前，前向工作輪一般都采用圓弧形葉片。

在后向工作輪中，對于大型通風(fēng)機多采用機翼形葉片。而對于中、小型通風(fēng)機，則以采用圓弧形和平板形葉片為宜。圖5-14葉片形狀（a）平板葉輪；（b）圓弧窄葉輪；（c）圓弧窄葉輪；（d）機翼形葉輪5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機

（2）機殼離心通風(fēng)機的機殼由蝸殼、進風(fēng)口和風(fēng)舌等零部件組成。蝸殼是由蝸板和左右兩塊側(cè)板焊接或咬口而成。蝸殼的作用是收集從工作輪出來的氣體，并引導(dǎo)到蝸殼的出口，經(jīng)過出風(fēng)口，把氣體輸送到管道中或排到大氣中去。有的通風(fēng)機將氣體的一部分動壓通過蝸殼轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。蝸殼的蝸板是一條對數(shù)螺旋線。為了制造方便，一般將蝸殼設(shè)計制成等寬矩形斷面。進風(fēng)口又稱集風(fēng)器，它是保證氣流能均勻地充滿工作輪的進口，使氣流流動損失最小。離心通風(fēng)機的進風(fēng)口有筒形、錐形、筒錐形、筒弧形、弧形、弧錐形、弧筒形等多種。

5.2礦用通風(fēng)機5.2.1離心式通風(fēng)機（3）進氣箱進氣箱一般只使用在大型的或雙吸的離心通風(fēng)機上。其主要作用可使軸承裝于通風(fēng)機的機殼外邊，便于安裝與檢修。對改善風(fēng)機的軸承工作條件更為有利。對進風(fēng)口直接裝有彎管的通風(fēng)機，在進風(fēng)口前裝上進氣箱，能減少因氣流不均勻進入工作輪產(chǎn)生的流動損失。一般斷面逐漸有些收斂的進氣箱的效果較好。（4）前導(dǎo)器一般在大型離心通風(fēng)機或要求特性能調(diào)節(jié)的通風(fēng)機的進風(fēng)口或進風(fēng)口的流道內(nèi)裝置前導(dǎo)器。用改變前導(dǎo)器葉片角度的方法，來擴大通風(fēng)機性能、使用范圍和提高調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性。前導(dǎo)器有軸向式和徑向式兩種。（5）擴散器擴散器裝于通風(fēng)機機殼出口處，其作用是降低出口氣流速度，使部分動壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。根據(jù)出口管路的需要，擴散器有圓形截面和方形截面兩種。5.2礦用通風(fēng)機5.2.2軸流式通風(fēng)機礦用大型軸流式通風(fēng)機結(jié)構(gòu)組成見圖5-15。圖5-15礦用大型軸流式通風(fēng)機結(jié)構(gòu)組成1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-傳動軸；4-集流室；5-流線罩；6-集流器；7-軸承座；8-中間整流器；9-工作輪；10-后整流器；11-擴散器；12-支座；13-導(dǎo)流器；14-軸承座；15-機架；16-地腳螺栓；17-聯(lián)軸器5.2礦用通風(fēng)機5.2.2軸流式通風(fēng)機中小型軸流式通風(fēng)機結(jié)構(gòu)見圖5-16。圖5-16中小型軸流式通風(fēng)機結(jié)構(gòu)1-前殼體；2-電動機軸；3-工作輪；4-流線罩；5-后殼體；6-支架；7-連接螺栓；8-電動機；9-導(dǎo)流器；10-法蘭5.2礦用通風(fēng)機5.2.2軸流式通風(fēng)機（1）工作輪工作輪是由若干扭曲的機翼型葉片和輪轂組成。

工作輪的翼形葉片是傳遞能量的重要部件，它的形狀直接關(guān)系到通風(fēng)機的送氣壓力、工作效率和能耗大小。

葉型種類很多，常用的幾種葉型有RAF-6E葉型、CLARKY葉型、LS葉型、葛廷根(Gottingen)葉型、圓弧板葉型。（2）集流器通風(fēng)機集流器的作用是使氣流在其中得到加速，在壓力損失很小的情況下保證進氣速度場均勻。

集流器對通風(fēng)機性能的影響很大，與無集流器的風(fēng)機相比，設(shè)計良好的集流器可使風(fēng)機效率提高10%～15%。

集流器工作面的形狀一般為圓弧形。5.2礦用通風(fēng)機5.2.2軸流式通風(fēng)機

（3）整流罩和整流體為使進氣條件更為完善，降低風(fēng)機的噪聲，在工作輪或進口導(dǎo)葉前必須裝置與集流器相適應(yīng)的整流罩，以構(gòu)成通風(fēng)機進口氣流通道，見圖5-17所示。試驗表明，設(shè)計良好的整流罩可使風(fēng)機流量提高10%左右。整流罩的形狀可設(shè)計成半圓形或半橢圓形，也可與尾部整流體一起設(shè)計成流線形狀，如圖5-17、圖5-18。其最大直徑距前端的距離為0.4l。在設(shè)計中，可將風(fēng)機輪轂直徑作為此流線形體的最大直徑，取0.4l的頭部作為集流器，取其余0.6l長的尾部作為擴散筒的整流體。圖5-17通風(fēng)機進口氣流通道裝置1-集流器；2-整流罩；3-整流體；4-擴散筒圖5-18流線型整流體5.2礦用通風(fēng)機5.2.2軸流式通風(fēng)機（4）擴散筒軸流通風(fēng)機在設(shè)置后導(dǎo)葉以后，其出口動壓仍然很大，約占全壓的30%以上。因此必須在其后面安裝擴散筒，以進一步提高風(fēng)機的靜壓效率。目前，一般裝有擴散筒的軸流通風(fēng)機的最高靜壓效率已達(dá)82%～85%。擴散筒的結(jié)構(gòu)型式隨外筒和芯筒(整流體)的型式不同而異，如圖5-19所示。等直徑外筒及錐形或等直徑整流體，比流線型整流體制造方便。圖5-19擴散筒的型式5.3礦山排水設(shè)備在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中，隨時都有涌水進入礦井（坑）。礦井（坑）涌水主要來源于大氣降水、地表水和地下水，以及老窿、舊井巷積水和水沙充填的回水。礦山排水設(shè)備的任務(wù)就是將礦井（坑）水及時排至地面或坑外，為礦山開采創(chuàng)造良好的條件，確保礦山安全生產(chǎn)。礦井水中含有各種礦物質(zhì)，并且含有泥沙、煤屑等雜質(zhì)，故礦井水的密度比清水大。若礦井水中含有的懸浮狀固體顆粒，進入水泵后，會加速金屬表面的磨損，所以礦井水中的懸浮顆粒應(yīng)在進入水泵前加以沉淀，而后再經(jīng)水泵排出礦井。有的礦井水呈酸性，會腐蝕水泵、管路等設(shè)備，縮短排水設(shè)備的正常使用年限，因此，對酸性礦井水，特別是pH＜3的強酸性礦井水必須采取措施。一種辦法是在排水前用石灰等堿性物質(zhì)對水進行中和，減弱其酸度后再排出地面；另一種辦法是采用耐酸泵排水，對管路進行耐酸防護處理。5.3礦山排水設(shè)備5.3.1礦井排水設(shè)備的組成礦井排水設(shè)備的組成如圖5-20所示。

濾水器5裝在吸水管4的末端，其作用是防止水中雜物進入泵內(nèi)。濾水器應(yīng)插入吸水井水面0.5m以下。濾水器中的底閥6用以防止灌入泵內(nèi)和吸水管內(nèi)的引水以及停泵后的存水漏入井中。

調(diào)節(jié)閘閥8安裝在排水管7上，位于逆止閥9的下方，其作用是調(diào)節(jié)水泵的流量和在關(guān)閉閘閥的情況下啟動水泵，以減小電動機的啟動負(fù)荷。圖5-20礦井排水設(shè)備示意圖1-離心式水泵；2-電動機；3-啟動設(shè)備；4-吸水管；5-濾水器；6-底閥；7-排水管；8-調(diào)節(jié)閘閥；9-逆止閥；10-旁通管；11-漏斗；12-放水管；13-放水閘閥；14-真空表；15-壓力表；16-放氣栓5.3礦山排水設(shè)備5.3.1礦井排水設(shè)備的組成逆止閥9的作用是當(dāng)水泵突然停止運轉(zhuǎn)（如突然停電）時，或者在未關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥8的情況下停泵時，能自動關(guān)閉，切斷水流，使水泵不至于受到水力沖擊而遭損壞。漏斗11的作用是在水泵啟動前向泵內(nèi)灌水，此時，水泵內(nèi)的空氣經(jīng)放氣栓16放出。水泵再次啟動時，可通過旁通管10向水泵內(nèi)灌水。在檢修水泵和排水管路時，應(yīng)將放水管12上的放水閘閥13打開，通過放水管12將排水管路中的水放回吸水井。壓力表15和真空表14的作用是檢測排水管中的壓力和吸水管中的真空度。圖5-20礦井排水設(shè)備示意圖1-離心式水泵；2-電動機；3-啟動設(shè)備；4-吸水管；5-濾水器；6-底閥；7-排水管；8-調(diào)節(jié)閘閥；9-逆止閥；10-旁通管；11-漏斗；12-放水管；13-放水閘閥；14-真空表；15-壓力表；16-放氣栓5.3礦山排水設(shè)備5.3.2離心式水泵礦山排水多使用離心式水泵，其結(jié)構(gòu)型式與離心式通風(fēng)機相似，離心式水泵主要部件是工作輪（亦稱葉輪）、葉片、軸、螺旋形泵殼等。離心式水泵簡圖見圖5-21所示。水泵啟動前，先由注水漏斗8向泵內(nèi)注水，然后啟動水泵，工作輪隨軸旋轉(zhuǎn)，工作輪中的水也被葉片帶動旋轉(zhuǎn)。這時，水在離心力的作用下以很高的速度和壓力從工作輪邊緣向四周甩出去、并由泵殼導(dǎo)流，流向壓水口并流出。此時，在工作輪入口造成一定的真空，吸水井中的水在大氣壓力作用下，經(jīng)吸水管進入工作輪。由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，使排水不間斷地進行。離心泵主要是靠工作輪在水中旋轉(zhuǎn)、工作輪中葉片與水相互作用把能量傳遞給水，并使其增加能量。圖5-21離心式水泵結(jié)構(gòu)簡圖1-工作輪；2-葉片；3-軸；4-外殼；5-吸水管；6-濾水器底閥；7-排水管；8-漏斗；9-閘閥5.3礦山排水設(shè)備5.3.2離心式水泵

（1）工作輪我國多數(shù)離心式水泵的工作輪用鑄鐵制成。除特殊的情況（如排送腐蝕性很強的水）外，很少用有色金屬（如銅等）來制造水泵的工作輪。

工作輪按吸水口數(shù)目可分為單面進水的和雙面進水。在構(gòu)造上工作輪又可分為封閉式與敞開式，如圖5-22所示。

離心式水泵中封閉式單面進水的工作輪較多。敞開式工作輪多用于污水泵或砂泵，其敞開的葉道由泵殼前蓋遮住，前蓋可拆開以清除葉道污垢和堵塞物。圖5-22工作輪結(jié)構(gòu)示意圖1-后輪盤；2-輪殼；3-葉片；4-輪轂5.3礦山排水設(shè)備5.3.2離心式水泵（2）導(dǎo)流部件旋轉(zhuǎn)著的工作輪將它吸入的水以很大的速度（絕對速度可達(dá)50m／s）向四周排出。固定不動的流通部分的作用，是將這些水流匯集，引導(dǎo)并降低其速度送入排水管或下一個工作輪中（速度降低為1～5m／s）。為了使水泵獲得較高的效率，應(yīng)當(dāng)避免水流在固定的流通部分中發(fā)生沖擊、渦流，并逐漸降低速度，變動壓為靜壓。一般單級離心泵的泵殼和多級離心泵的導(dǎo)流段，其內(nèi)部工作面如蝸殼形，如圖5-23所示，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)流性好，阻力較小。它可使由工作輪出來的水流進入螺道時速度降低，而螺道斷面逐漸擴大以匯集全部水流，最后