CN104121225A - 一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其通过在离心式鼓风机叶轮底部外缘处增加动密封齿，在叶轮下方的轴承支架上增加静密封齿，在轴承支架密封齿内部靠近电机转子位置增加泄气孔，当离心式鼓风机运行时，动密封齿和静密封齿配合隔断叶轮出口压力与叶轮底部空间的压力，同时，叶轮底部空间的压力通过泄气孔泄掉，减少叶轮底部压力，以减小电机转子向叶轮进风口方向所受的轴向受力，进而有效减少轴承的轴向载荷。本发明具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机结构简单，不需要增添额外零部件，可以明显减小甚至完全抵消电机转子所受轴向力，以增加轴承的可靠性和寿命，确保鼓风机安全稳定和长周期运行。

Description

一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机

技术领域：

本发明涉及一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其属于机械工程领域。

背景技术：

离心式鼓风机在工作时，叶轮高速旋转会在叶轮出口产生一定的压力，该压力作用于叶轮的各个表面，产生的合力总是指向叶轮进口，拉动整个转子向进风口窜动，该轴向力最终作于与轴承上(包括机械轴承、磁悬浮轴承、气悬浮轴承和油悬浮轴承等各种形式轴承)。如果叶轮直径较大或出口压力较高时，转子所受的轴向力会非常大，不利于轴承的长期安全运行，增加故障率。特别是磁悬浮轴承和气悬浮轴承，转子轴向力太大时，磁悬浮轴承的控制电流要明显增大，气悬浮轴承气隙要明显变小，都会影响其使用的安全性和寿命。如果安装平衡盘或类似装置，又需要增加转子的轴向长度，增加了设备的设计难度。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

为了克服现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其能够有效的减小甚至抵消电机转子所受指向进气口的轴向力，减小轴承的轴向载荷，增加轴承的可靠性和寿命。

本发明采用如下技术方案：一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其包括叶轮、安装于叶轮中心轴孔中的电机转子、将叶轮与电机转子安装固定于一起的键，所述电机转子上位于叶轮下方的位置安装有一轴承以及将轴承安装于其上的轴承支架，在所述轴承支架上形成有贯穿轴承支架上下表面的泄气孔，在所述叶轮的底部形成有动密封齿，在轴承支架上与动密封齿相对的位置形成有与动密封齿相配合的静密封齿，所述轴承支架上的泄气孔位于静密封齿的内侧，所述离心式鼓风机还包括有安装于电机转子上的且位于轴承支架下方的电机；安装于电机转子及电机外围的且其上设有与泄气孔的气流相贯通的排风管道的电机外壳；以及位于叶轮外围的进气口。

进一步地，所述泄气孔包括在轴承支架上沿着同一圆周方向等间距间隔设置的四个。

进一步地，所述动密封齿设置于叶轮底部外边缘处。

本发明具有如下有益效果：通过在叶轮底部外缘处增加动密封齿，在叶轮下方的轴承支架上增加静密封齿，在轴承支架的静密封齿内侧靠近电机转子位置增加泄气孔。同时，在电机外壳上加工排气通道，当离心式鼓风机运行时，电机转子带动叶轮高速旋转，在叶轮出口处产生高压气体。当高压气体流过动密封齿和静密封齿后压力急剧下降，再通过泄气孔和排气通道排除到电机外壳外部去，保持叶轮底部处于低压状态，减小甚至抵消电机转子所受指向进气口的轴向力，以减小轴承的轴向载荷，增加轴承的可靠性和寿命，确保离心式鼓风机安全稳定和长周期运行。

附图说明：

图1为离心式鼓风机的部分结构示意图。

图2为离心式鼓风机中叶轮与轴承支架部位局部结构示意图。

图3为离心式鼓风机中轴承支架俯视图。

其中：

1—叶轮；2—动密封齿；3—静密封齿；4—轴承支架；5—泄气孔；6—电机转子；7—电机；8—排风通道；9—进气口；10—键；11—轴承。

具体实施方式：

请参照图1并结合图2和图3所示，本发明离心式鼓风机包括叶轮1、安装于叶轮1中心轴孔中的电机转子6、将叶轮2与电机转子6安装固定于一起的键10。电机转子6上位于叶轮2下方的位置安装有一轴承11，轴承11安装于轴承支架4上，轴承支架4上形成有四个沿着同一圆周方向等间距间隔的泄气孔5，其中泄气孔5为贯穿轴承支架4上下表面的通孔。在叶轮2的底部外边缘处形成有动密封齿2，在轴承支架4上与动密封齿2相对的位置形成有与动密封齿2相配合的静密封齿3。其中轴承支架4上的泄气孔5位于静密封齿3的内侧。

本发明离心式鼓风机还包括有安装于电机转子6上的且位于轴承支架4下方的电机7；安装于电机转子6及电机7外围的且其上设有与泄气孔5的气流相贯通的排风管道8的电机外壳；以及位于叶轮1外围的进气口9。

本发明中动密封齿2和静密封齿3均可在离心式鼓风机原有结构叶轮1和轴承支架4上增加，不需要增加额外零部件，也不需要增加电机转子6的轴向长度。

所述动密封齿2和静密封齿3配合隔断叶轮出口与叶轮底部的压力，同时通过泄气孔5将叶轮底部压力排泄掉以减少叶轮底部压力。同时，本发明可以通过改变泄气孔5的大小来调节电机转子6所受轴向力的大小。

本发明离心式鼓风机中转子轴向力控制装置通过在叶轮1底部外缘处增加动密封齿2，在叶轮1下方的轴承支架4上增加静密封齿3，在轴承支架4的静密封齿3内侧靠近电机转子6位置增加泄气孔5。同时，在电机外壳上加工排气通道8。当离心式鼓风机运行时，电机转子6带动叶轮1高速旋转，在叶轮1出口处产生高压气体。当高压气体流过动密封齿2和静密封齿3后压力急剧下降，再通过泄气孔5和排气通道8排除到电机外壳外部去，保持叶轮1底部处于低压状态，减小甚至抵消电机转子6所受指向进气口9的轴向力，以减小轴承的轴向载荷，增加轴承的可靠性和寿命，确保离心式鼓风机安全稳定和长周期运行。

通过本发明的进一步应用改进，本发明提到的轴向力控制装置可以应用于机械轴承、磁悬浮轴承、气悬浮轴承或油悬浮轴承等多种轴承结构的离心式鼓风机上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其包括叶轮(1)、安装于叶轮(1)中心轴孔中的电机转子(6)、将叶轮(1)与电机转子(6)安装固定于一起的键(10)，所述电机转子(6)上位于叶轮(1)下方的位置安装有一轴承(11)以及将轴承(11)安装于其上的轴承支架(4)，其特征在于：在所述轴承支架(4)上形成有贯穿轴承支架(4)上下表面的泄气孔(5)，在所述叶轮(1)的底部形成有动密封齿(2)，在轴承支架(4)上与动密封齿(2)相对的位置形成有与动密封齿(2)相配合的静密封齿(3)，所述轴承支架(4)上的泄气孔(5)位于静密封齿(3)的内侧，所述离心式鼓风机还包括有安装于电机转子(6)上的且位于轴承支架(4)下方的电机(7)；安装于电机转子(6)及电机(7)外围的且其上设有与泄气孔(5)的气流相贯通的排风管道(8)的电机外壳；以及位于叶轮(1)外围的进气口(9)。

2.如权利要求1所述的一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其特征在于：所述泄气孔(5)包括在轴承支架(4)上沿着同一圆周方向等间距间隔设置的四个。

3.如权利要求2所述的一种具有转子轴向力控制装置的离心式鼓风机，其特征在于：所述动密封齿(2)设置于叶轮(1)底部外边缘处。