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礦井通風機的作用就是把地面新鮮空氣送到井下，供工人呼吸，同時把有害氣體從井下排出，使有害氣體的濃度降到對人體無害的程度，在現(xiàn)代化煤礦中稱通風機為“礦井的肺臟&dquo;，可見其重要性。風機的參數(shù)是風機選型的唯一依據(jù)，因此正確理解和計算風機的參數(shù)是風機選型的基礎(chǔ)。 風機的主要參數(shù)包括氣體流量、壓力、溫度、密度、氣體介質(zhì)、轉(zhuǎn)速、功率、效率等，氣體的流量、壓力、密度是風機選型的三大參數(shù)，下面就詳細解釋一下部分主要參數(shù)的含義。 1 氣體的流量 風機在單位時間內(nèi)所輸送的氣體數(shù)量被稱為流量，通常用Q表示。風機的流量可以用體積流量和質(zhì)量流量來表示，體積流量（Qv）的單位是m3/s,質(zhì)量流量（Qm）的單位是kg/s。 Qm=&ho;Qv 其中&ho;為氣體的密度，kg/m3 在流道內(nèi)，通常質(zhì)量流量是不變的，但由于介質(zhì)密度的變化，所以流道內(nèi)不同位置的體積流量是改變的。 通常都用體積流量來表示風機的流量。 需要注意的是，風機的體積流量與密度有關(guān)，密度與氣體的狀態(tài)（溫度、壓力等）有關(guān)，還與海拔有關(guān)，因此體積流量指的是一定狀態(tài)下的氣體流量。由于風機的進口和出口氣體狀態(tài)不一樣，因此風機的進口體積流量與出口體積流量也是不同的。通常，風機的流量指的是風機的進口體積流量。 風機的體積流量按照氣體的流速計算得到： Qv=vA  其中：  A為截面的截面積，m2     V為氣體的流速，m3/s。速度取該截面的均方根值。 2 壓力 為了進行正常通風，需要有克服礦井風道的阻力的壓力，風機必須有這種壓力。風機的壓力分為靜壓、動壓、全壓。 風機靜壓PS是指氣體對平行于氣流的物體表面作用的壓力，靜壓是克服礦井風道阻力的壓力，靜壓是通過垂直于表面的孔測量出來的。 氣體流動需要動能，把該動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式即為動壓Pd， Pd=1/2&ho;v2 其中：      &ho;為氣體的密度，kg/m3      V為氣體的流速，m3/s 全壓為動壓與靜壓之和。 P=PS+Pd 風機的全壓升是指風機出口的全壓與進口的全壓之差。 &Dela;P=P2-P1 風機的靜壓升是指風機出口的靜壓與進口的靜壓之差。    &Dela;PS=PS2-PS1 3 密度的修正 風機輸送介質(zhì)的密度對風機的性能有很大的影響，風機的壓力與介質(zhì)的密度成正比，在風機選型的時候必須考慮密度的影響。 根據(jù)風機的相似定律，風機的壓力與密度成正比。 所以風機提供的壓力隨密度的變小而減小。 可以看出，隨著介質(zhì)密度的減小，風機的性能也隨之降低。 影響密度的因素： 1)  氣體溫度 2)  海拔高度（大氣壓力） 對礦井風機來說，因為井下的氣體溫度都差不多，可以按20度考慮。 海拔高度對密度的影響可以按下面的曲線查詢，橫坐標為海拔高度，縱坐標為密度。   4 風機效率 風機的效率是指被輸送的介質(zhì)的有功功率與電機功率的比值，其計算公式如下：     &ea;=kPQ/N 其中： &ea;：風機效率 k:壓縮系數(shù)，通?？梢匀?.99。 P：風機壓力，Pa   Q：流量，m3/s   N：電機輸入功率，kW 根據(jù)壓力的不同，風機的效率可以用全壓效率和靜壓效率來表示，上面公式中的壓力如果使用全壓，那么計算的效率就是全壓效率；上面公式中的壓力如果使用靜壓，那么計算的效率就是靜壓效率。 雖然對用戶有用的是靜壓，但風要流動就必須有動壓，因此使用全壓效率來表示風機的效率更為合理，所以國內(nèi)外大都使用全壓效率。 風機效率是衡量風機是否節(jié)能的重要指標，風機的效率通常要按照GB/T10178-2006《工業(yè)通風機現(xiàn)場性能試驗》進行。 5 礦井風機的選型 對于礦井來說，風機的作用是把井下的廢氣抽出來，因此風機需要克服風井的系統(tǒng)阻力，通常風井的系統(tǒng)阻力用井口負壓PS1來表示，該井口負壓指的是此處的靜壓。 風機選型時需要考慮從井口到風機出口的損失，包括： 風機風道的損失&Dela;PS1、風機本體的損失&Dela;PS2、過渡段的損失&Dela;PS3、消音器的損失&Dela;PS4等，如下圖所示：   所以風機需要克服的總阻力為： PS=PS1+&Dela;PS1+&Dela;PS2+&Dela;PS3+&Dela;PS4 由于礦井風機的出口為敞開式排到大氣中，因此出口的靜壓近似為零，所以風機的靜壓升近似與風機的總阻力相等： &Dela;PS=PS 從上面的分析可以看出，風機必須考慮各項壓力損失，才能滿足井口的負壓，如果風機供貨商不考慮這些損失，僅按照風機的井口負壓來選型，那么在實際運行中，風機是無法滿足井口的負壓的，這就意味著風機滿足不了礦井需要的風量。 下面舉例來說明一下： 某煤礦需要的風機參數(shù)如下： 風量：224m3/s 井口負壓：3214Pa 風機供貨商需要根據(jù)風機的布置情況計算各項損失，經(jīng)過計算損失如下： &Dela;PS1=120Pa &Dela;PS2=130Pa &Dela;PS3=90Pa &Dela;PS4=150Pa 所以風機的靜壓升為： &Dela;PS=PS= PS1+&Dela;PS1+&Dela;PS2+&Dela;PS3+&Dela;PS4=3704Pa。 風機靜壓升為井口負壓的1.15倍，風機選型時靜壓升應按照3704Pa來選型，而不是井口負壓3214Pa。   6 結(jié)束語    通過上面對風機基本參數(shù)的解釋，定義了風機的流量、壓力、效率等參數(shù)，明確了各項參數(shù)的意義，并針對礦井抽出式風機根據(jù)井口負壓得選型進行了分析，風機的選型靜壓升需要考慮井口負壓和各項損失之和，這樣如果不同風機供貨商都按照上面的方法來計算風機，基準點都是一致的，可以確保所選的風機滿足礦井的需求，同時也可以在同一基準下比較不同供貨商的風機性能，比如風機的效率。

摘要:介紹了風機葉輪前盤冷壓成型制作工藝方法，應用該方法制作的風機葉輪能夠達到設(shè)計要求和質(zhì)量標準，能夠保證安裝配合的要求，并節(jié)省了能源，減少了環(huán)境污染，縮短了生產(chǎn)周期。 0 引言 我廠是電站風機專業(yè)生產(chǎn)廠家，所設(shè)計生產(chǎn)的6-30型離心式通風機葉輪前盤為弧、錐組合結(jié)構(gòu)（圖1）。為保證前盤與葉片結(jié)合面的緊密度以及與集流器出口的配合尺寸，對葉輪前盤圓弧型線有嚴格要求，同時對前盤進口直徑也有嚴格的要求。以往，我廠對該結(jié)構(gòu)前盤采用整體熱壓成型工藝，為了降低此類前盤的制造成本，提高其生產(chǎn)效率及質(zhì)量，減少環(huán)境污染，采用了冷壓成型工藝。通過一段時間的使用，發(fā)現(xiàn)此種方法較為適用，不但降低了制造成本，減少環(huán)境污染，還提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。 1 冷壓成型方案  （1）首先，按前盤中性層母線展開長以及進、出口直徑設(shè)計壓型毛坯的主體錐。主體錐兩端的內(nèi)徑尺寸分別為前盤的進、出口直徑尺寸減去3mm。主體錐中性層的母線長為前盤型線中性層母線展開長。壓型毛坯則為沿主體錐母線方向各向兩端延長5mm余量的錐體。前盤成型后進口高度以及出口外圓都有5mm的機加工余量。 （2）利用模具將錐體毛坯各截面圓壓制到前盤型線對應位置上，在壓制的同時模具對各截面圓進行了整型。 1.2 模具分析 由于錐體毛坯的兩端直徑分別按前盤進、出口直徑尺寸預留了一定撐展量，錐體中性層母線與前盤中性層母線展開長相同。所以該件成型后，只是將錐體相應的截面圓壓制到前盤型線的對應位置上，因此在前盤各截面圓上不會產(chǎn)生反彈，但在前盤高度方向上會產(chǎn)生一定的回彈量，因此模具型線R和錐面角度需留一定的回彈量。16Mn材料的前盤R模＝R/(1+3.66&imes;10-3&imes;R/)、&bea;模＝&bea;－0.414R/其中：R模為與圖1中R對應的上、下模之間的型線；為前盤材料的厚度；&bea;模為與圖1中&bea;對應的角度。   另外，為了便于前盤壓型后的出模以及壓型過程中的受力均勻，在下模的前盤進口與毛坯小端之間設(shè)計一段導向段，上端直徑為毛坯小端直徑，大端為前盤的進口加5mm高度加工余量直徑尺寸。為限制前盤壓制過程中，毛坯沿受力方向移動，因此在下模上按前盤出口尺寸處設(shè)計了止口臺階。為便于前盤壓型后順利出模，在下模外沿設(shè)計一段50&imes;50缺口，用于前盤壓型后鍬出前盤（見圖2）。 2 制作工藝 2.1模具制造 依據(jù)葉輪前盤的具體尺寸和模具分析的原則設(shè)計模具，利用CAD繪圖軟件繪制上、下模圖紙及車加工用樣板。按圖鑄造上、下模毛坯（需加工處單邊留5mm加工余量），在立式車床加工上、下模（加工時先將進口和止口臺階加工至尺寸，然后按車加工樣板加工上、下模型線）。 2.2 前盤毛坯制作 （1）首先將前盤型線中性層母線展開測量長度，依據(jù)其長度及前盤進、出口直徑設(shè)計壓型毛坯的主體錐。主體錐兩端中性層直徑分別為前盤的進、出口尺寸減去5mm。主體錐中性層的母線長等于前盤型線中性層母線長。壓型毛坯為沿主體錐母線方向向兩端分別延長5mm余量的正錐體。 （2）將壓型毛坯展開放樣，數(shù)控下料，卷制錐體，接口處開坡口焊接。 （3）焊縫進行超聲波探傷。 2.3 冷壓成型 將上/下模合模置于壓力機工作平臺上，上模與壓力機上工作臺聯(lián)結(jié)，下模用壓板固定在下工作臺上，在下模導向段上均勻涂上一層潤滑脂，然后將前盤毛坯套裝于下模，開動壓力機緩慢下壓，直至模具與工件完全貼合，然后拆卸。 2.4 探傷 成型面進行表面探傷，焊縫進行超聲波探傷。 2.5 組焊和校正 將壓制好的前盤組焊于葉輪，注意保證前盤進口與后盤基準線的同軸度。 2.6 車削加工 以葉輪后盤的組焊基準線為基準找正，車削加工葉輪外圓、內(nèi)孔及進口高度，直至達到尺寸要求。 3 應用效果分析 經(jīng)過使用發(fā)現(xiàn)，冷壓成型工藝制作的外徑為φ1300、材料為16Mn、厚度8mm以下的前盤，組焊成葉輪后，完全能夠達到設(shè)計要求和質(zhì)量標準?？商岣咔氨P的制作效率。降低了壓型對環(huán)境的污染，節(jié)省了能源，完全具備推廣應用的價值。