本發明涉及一種雙離心葉輪風機的機架結構，主要應用于軌道高速列車通風冷卻系統。

背景技術：

影響風機振動的因素很多，其中風機機架結構的剛性不夠是影響風機振動的主要因素之一。高速列車雙離心葉輪風機由于具有2套葉輪結構系統，使得風機橫向跨度較大，因此對機架的剛性要求很高。隨著國家對節能降耗的要求不斷提高，軌道交通高速列車的輕量化設計要求也不斷的提高，因此對風機結構系統的輕量化設計也有了嚴格的要求。在限重的條件下，目前對該類風機的結構剛度設計存在著很大的沖突與影響，在振動測試試驗中難于滿足工程應用的要求，目前主要通過在線動平衡的方式強制把動平衡的激振負載降低(即通過測試風機啟動一定時間后電機相對轉動軸心線發生的偏移，再根據電機的偏移情況調節電機轉動軸心線兩側機架的重量)，該方法在批量生產的應用中，耗時高且效率低，工人的工作強度高，且在實際工程應用中，由于積灰、安裝等因素的存在，動平衡破壞使得風機振動超標的可能性大，從而造成風機在實際應用過程中的可靠性降低。

中國專利201520745234.9公開了一種風機減振臺座，用于風機和電機的公用支撐平臺，包括由不同長度槽鋼拼裝焊接而成的框體和設置在框體下方的減振器，該方案主要通過彈簧減振器減振，并不能減輕電機本身的振動。相反可使風機及彈簧減振安裝系統固有頻率降低，風機及電機的振動增大。

中國專利201120013877.6公開了一種電力機車用無蝸殼離心風機，該方案中，風機腔體由單層板材拼接組焊而成，機架結構采用的是傳統的設計方法，剛度較低，風機振動大，難于滿足實際工程的應用要求。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種高速列車雙離心葉輪風機的機架結構，以解決背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種高速列車雙離心葉輪風機的機架結構，包括中心結構件1與固定包圍在中心結構件外部的外框2。

所述中心結構件包括槽型內隔板以及相互平行設置的電機側腹板11與進風側腹板12，電機側腹板與進風側腹板的板面均與電機輸出軸軸心線垂直，電機側腹板上設有兩個電機安裝孔111，進風側腹板上設有兩個進風口121，兩個電機安裝孔分別與兩個進風口沿電機輸出軸軸向方向對齊，電機一3與電機二4分別固定安裝在電機側腹板的兩個電機安裝孔處，電機側腹板與進風側腹板之間固定夾設有將電機一與電機二隔開的所述槽型內隔板13，電機一與電機二的輸出軸沿軸向穿過電機安裝孔伸向電機側腹板內側后與分別與風機葉輪5連接，風機的進風道6固定在進風側腹板的進風口處。

所述外框2包括端部箱型板21、頂板23、上箱型板24與下箱型板25，端部箱型板固定設置在中心結構件兩側且與電機側腹板及進風側腹板垂直固連，所述頂板固定設置在中心結構件頂部，頂板、電機側腹板、進風側腹板、槽型內隔板及端部箱型板共同圍成兩個頂部封閉底部開口的用于容納風機的內腔10，風機的出風口朝向內腔的底部開口處，所述上箱型板位于電機上方并與電機側腹板外側頂部固連，所述下箱型板位于電機下方并與電機側腹板外側底部固連；在兩個電機的連線方向上，上箱型板與下箱型板的兩端分別與端部箱型板固連。

所述端部箱型板、上箱型板與下箱型板均包括內層板7、外層板8及垂直設置在內層板與外層板之間的橫隔板9，其中內層板位于內側并與電機側腹板固連，且端部箱型板的內層板還與進風側腹板固連；所述中心結構件還包括電機側腹板外側與端部箱型板的內層板之間固連的小加強筋板16。

所述外框還包括用于吊裝機架的機架安裝座22，機架安裝座設置在中心結構件兩側并與端部箱型板的外層板固定連接。

所述中心結構件還包括設置在電機側腹板外側的且位于電機一與電機二之間的中部箱型支撐梁14，中部箱型支撐梁的長度方向沿電機側腹板高度方向設置并支撐在上箱型板24與下箱型板25之間。

所述中部箱型支撐梁14包括封板141及板面與電機側腹板垂直的至少兩塊大加強筋板142，各大加強筋板沿電機輸出軸軸向方向一端分別與電機側腹板垂直固連，另一端均與所述封板垂直固連，大加強筋板上端及封板上端與上箱型板的內層板固連，大加強筋板下端及封板下端與下箱型板的內層板固連。

優選的，所述槽型內隔板的板面位于封板的中垂面內。

優選的，所述大加強筋板上端寬、下端窄，與大加強筋板垂直固連的所述封板相對電機側腹板傾斜，可有效增強風機縱向剛度。所述上箱型板的內層板板面相對其外層板板面向下傾斜，其中內層板與電機側腹板固連的一端為低端，可有效增強風機橫向剛度。與上箱型板內層板固連的大加強筋板上端也設置為與上箱型板的內層板板面匹配的斜邊。

中心結構件兩側各設置有一個或多個所述機架安裝座22，每個機架安裝座上設置有一個或多個用于連接外部支架的安裝位221，每個機架安裝座上有一個安裝位與下箱型板沿電機輸出軸徑向方向對齊。

進一步的，每一個所述安裝位上均設有彈簧減振器222。

進一步的，所述電機側腹板上端設有向電機腹板外側折彎的折彎邊一112，所述頂板與折彎邊一固連；所述進風側腹板上端設有向進風側腹板外側折彎的折彎邊二122，所述頂板與折彎邊二固連。

進一步的，所述進風側腹板下端設有向進風側腹板外側折彎的L型折彎邊三123，L型折彎邊三由進風側腹板下端兩次折彎90度構成，所述頂板靠近進風側腹板的一端設有向下折彎的折彎邊四231，所述中心結構件還包括進風側腹板外側垂直固連的將兩個進風口隔開的L型外隔板15，L型外隔板上端與頂板固連，L型外隔板下端與L型折彎邊三固連。

進一步的，所述上箱型板由所述頂板延伸折彎構成，其中上箱型板的外層板由頂板板面朝電機側腹板外側方向延伸構成，上箱型板的內層板由延伸后的頂板末端兩次折彎構成。

進一步的，所述下箱型板由電機側腹板下端向電機腹板外側多次折彎構成，其中下箱型板的外層板由電機側腹板下端向電機腹板外側折彎90度構成，下箱型板的內層板由外層板兩次折彎90度構成。

有益效果：本發明的高速列車雙離心葉輪風機的機架結構，通過箱型結構的外框、上箱型板、下箱型板及中部箱型支撐梁顯著提升了風機機架結構的剛性，使得風機的動剛度大于它的工作頻率，可以顯著減小風機的振動，使得雙離心葉輪風機振動能夠可滿足《JB/T8689-2014通風機振動測試標準》的實際工程應用的要求。另外，本發明中的機架結構設置左右分布的雙離心葉輪風機，使得機架左右兩邊所受載荷分布更均衡，對增強機架的剛度與抗振性，也起了較大的作用。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明優選實施例的雙離心葉輪風機總體安裝仰視圖；

圖2是本發明優選實施例的風機機架主視圖；

圖3是本發明優選實施例的風機機架左視圖；

圖4是本發明優選實施例的風機機架三維視圖；

圖5是本發明優選實施例的風機機架三維剖視圖。

圖中：1-中心結構件，10-內腔，11-電機側腹板，111-電機安裝孔，112-折彎邊一，12-進風側腹板，121-進風口，122-折彎邊二，123-L型折彎邊三，13-槽型內隔板，14-中部箱型支撐梁，141-封板，142-大加強筋板，15-L型外隔板，16-小加強筋板，17-網板，2-外框，21-端部箱型板，22-機架安裝座，221-安裝位，222-彈簧減振器，23-頂板，231-折彎邊四，24-上箱型板，25-下箱型板，3-電機一，4-電機二，5-風機葉輪，6-進風道，7-內層板，8-外層板，9-橫隔板。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以根據權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1～圖5的一種高速列車雙離心葉輪風機的機架結構，包括中心結構件1與固定包圍在中心結構件外部的外框2；

所述中心結構件包括槽型內隔板以及相互平行設置的電機側腹板11與進風側腹板12，電機側腹板與進風側腹板的板面均與電機輸出軸軸心線垂直，電機側腹板上對稱設有兩個電機安裝孔111，進風側腹板上對稱設有兩個進風口121，兩個電機安裝孔分別與兩個進風口沿電機輸出軸軸向方向對齊，電機一3與電機二4分別固定安裝在電機側腹板的兩個電機安裝孔處，電機側腹板與進風側腹板之間固定夾設有將電機一與電機二隔開的所述槽型內隔板13，且槽型內隔板的板面與電機輸出軸軸心線平行，本實施例中，槽型內隔板位于電機一與電機二的軸對稱平面內，電機一與電機二的輸出軸沿軸向穿過電機安裝孔伸向電機側腹板內側后與分別與風機葉輪5連接，風機的進風道6固定在進風側腹板的進風口處；

所述外框2包括端部箱型板21、頂板23、上箱型板24與下箱型板25，端部箱型板固定設置在中心結構件左右兩側且與電機側腹板及進風側腹板垂直固連，所述頂板固定設置在中心結構件頂部，頂板、電機側腹板、進風側腹板、槽型內隔板及端部箱型板共同圍成的兩個頂部封閉底部開口的用于容納風機的內腔10，風機的出風口對準內腔的底部開口處，所述上箱型板位于電機上方并與電機側腹板外側頂部固連，所述下箱型板位于電機下方并與電機側腹板外側底部固連；在兩個電機的連線方向上，即沿電機轉軸徑向方向，上箱型板與下箱型板沿電機轉軸徑向方向的兩端分別與端部箱型板固連；

所述端部箱型板、上箱型板與下箱型板均包括內層板7、外層板8及垂直設置在內層板與外層板之間的橫隔板9，其中外層板位于外側，內層板位于內側并與電機側腹板固連，且端部箱型板的內層板還與進風側腹板固連；所述中心結構件還包括，電機側腹板外側與端部箱型板的內層板之間固連的小加強筋板16；端部箱型板、上箱型板、下箱型板在電機側腹板外側圍成一個可增加機架整體剛度的帶雙層板面的支撐框；支撐框與中心結構件共同對風機起支撐與減振作用；

所述外框還包括用于吊裝機架的機架安裝座22，機架安裝座設置在中心結構件兩側并與端部箱型板的外層板固定連接；

所述中心結構件還包括設置在電機側腹板外側的且位于電機一與電機二之間的中部箱型支撐梁14，中部箱型支撐梁的長度方向沿電機側腹板高度方向設置并支撐在上箱型板24與下箱型板25之間。

所述中部箱型支撐梁14包括封板141及板面與電機側腹板垂直的至少兩塊大加強筋板142，各大加強筋板沿電機輸出軸軸向方向一端分別與電機側腹板垂直固連，另一端均與所述封板垂直固連，大加強筋板上端及封板上端與上箱型板的內層板固連，大加強筋板下端及封板下端與下箱型板的內層板固連。

本實施例中，槽型內隔板的板面位于封板的中垂面內。

本實施例中，大加強筋板上端寬、下端窄，與大加強筋板垂直固連的所述封板相對電機側腹板有傾斜角，所述上箱型板的內層板板面相對其外層板板面向下傾斜，其中內層板與電機側腹板固連的一端為低端，與上箱型板內層板固連的大加強筋板上端也設置為與上箱型板的內層板板面匹配的斜邊。

本實施例中，中心結構件兩側共設置有左右兩個機架安裝座22，每個機架安裝座上設置有用于連接外部支架的兩個安裝位221，每個機架安裝座上有一個安裝位與下箱型板沿電機輸出軸徑向方向對齊，另一個安裝位與進風側腹板沿電機輸出軸徑向方向對齊。

本實施例中，每一個所述安裝位上均設有彈簧減振器222。

所述電機側腹板上端設有向電機腹板外側折彎的折彎邊一112，所述頂板底面與折彎邊一頂面貼合固連；所述進風側腹板上端設有向進風側腹板外側折彎的折彎邊二122，所述頂板與折彎邊二固連。

所述進風側腹板下端設有向進風側腹板外側折彎的L型折彎邊三123，L型折彎邊三由進風側腹板下端兩次折彎90度構成，所述頂板靠近進風側腹板的一端設有向下折彎的折彎邊四231，所述中心結構件還包括進風側腹板外側垂直固連的將兩個進風口隔開的L型外隔板15，L型外隔板上端與頂板固連，L型外隔板下端與L型折彎邊三固連。

本實施例中，上箱型板由所述頂板延伸折彎構成，其中上箱型板的外層板由頂板板面朝電機側腹板外側方向延伸構成，上箱型板的內層板由延伸后的頂板末端兩次折彎構成。

本實施例中，下箱型板由電機側腹板下端向電機腹板外側多次折彎構成，其中下箱型板的外層板由電機側腹板下端向電機腹板外側折彎90度構成，下箱型板的內層板由外層板兩次折彎90度構成。

本實施例中，內腔10的底部開口處設有用于防塵的網板17，主要是阻止小顆粒固體沙塵等進入風機內部，從而提高風機的壽命。

本實施例中，兩板件之間的固連均采用焊接的方式，頂板板厚為3mm，各內層板板厚為2mm，外層板板厚為4mm，橫隔板板厚為2mm，電機側腹板板厚為6mm，進風側腹板板厚為4mm，槽型內隔板的板厚為4mm，L型外隔板的板厚為4mm；整個機架沿電機轉軸軸向方向的尺寸為767mm，沿電機轉軸徑向方向的尺寸為1960mm。

機架組拼焊接完成后，將電機及風機分別安裝至電機安裝孔及進風口，并吊裝至測試臺，啟動電機進行測試，電機旋轉一定時間后測試電機軸承安裝座處的振動速度，按照標準JB/T8689-2014的要求，本實施例的電機軸承安裝座處(即電機側腹板附近)三個方向(橫向、垂直、軸向)的振動速度均小于4.6mm/s。

本發明另針對風機機架設置有對比例一、對比例二、對比例三、對比例四及對比例五，對比例一～對比例五的結構與本實施例的結構差異如表1所示，用相同的風機與電機進行測試，測試條件也與本實施例相同，對比例一～對比例五與本實施例的的技術效果對比如表1所示。

表1

表1中振動的橫向指圖2中的左右方向，垂直指圖2中的上下方向，軸向指圖2中的指內或指外方向，從表1可以看出，本實施例的風機三個方向的振動速度均低于對比例一～對比例五，本實施例的電機軸承安裝座處(即電機側腹板處)三個方向的振動速度均小于JB/T8689-2014所要求的4.6mm/s的要求；且本實施例的風機固有頻率比對比例一～對比例五提高8％～22％，剛性大大提高，從而大大提高了風機及機架的抗振性能。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。