CN106246596A - 一种轴向力可调的叶轮组件及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴向力可调的叶轮组件及其工作方法，其中结构包括可调叶轮、导流锥、密封盘以及转子，转子穿设于密封盘上，可调叶轮套设于转子上，导流锥螺纹连接在转子上，并将可调叶轮固定于转子上，可调叶轮的底面与密封盘之间形成有压力腔，还包括压力调节螺栓，若干压力调节螺栓螺纹连接在可调叶轮上；在可调叶轮的下端面上设有第一密封齿，在密封盘的上端面上设有与第一密封齿相适配的第二密封齿，第一、二密封齿将压力腔密封并形成一封闭腔体。本发明利用可调叶轮上的压力调节螺栓和磁悬浮轴承电流信号，进行转子部件轴向力的调节，操作简单，且在不同型号设备上使用时不用重新设计，适用性广。

Description

一种轴向力可调的叶轮组件及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种轴向力可调的叶轮组件及其工作方法。

背景技术：

在鼓风机和压缩机行业，当出风口的压力较高时会存在转子部件轴向受力过大的情况，目前多采用在叶轮底部加装平衡盘的方法，平衡掉一部分轴向力以确保轴向推力轴承的可靠运行。磁悬浮鼓风机或压缩机的出现，并没有在根本上解决这个问题，过大的轴向力会使轴向磁悬浮轴承的电流加大，功耗增加，而且会缩短磁悬浮轴承的寿命。如果按照传统的做法，在叶轮底部增加平衡盘，又会使转子的轴向尺寸加长，对磁悬浮电机的转子动力学不利。

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：

根据现有技术的不足，本发明提供一种轴向力可调的叶轮组件及其工作方法，无需任何辅助零部件，在磁悬浮电机运行过程直接在线调节转子部件轴向受力，使轴向磁悬浮电流减小，减小运行功耗，保证轴向磁悬浮轴承运行更加安全稳定。

本发明所采用如下技术方案：一种轴向力可调的叶轮组件，包括可调叶轮、导流锥、密封盘以及转子，所述转子穿设于密封盘上，可调叶轮套设于转子上，导流锥螺纹连接在转子上，并将可调叶轮固定于转子上，可调叶轮的底面与密封盘之间形成有压力腔，还包括压力调节螺栓，若干压力调节螺栓螺纹连接在可调叶轮上；

在可调叶轮的下端面上设有第一密封齿，在密封盘的上端面上设有与所述第一密封齿相适配的第二密封齿，第一、二密封齿将压力腔密封并形成一封闭腔体。

进一步地，所述可调叶轮包括叶轮轮毂和叶轮叶片，叶轮叶片位于叶轮轮毂上，叶轮轮毂套设于转子上。

进一步地，所述叶轮轮毂上均布有若干压力调节孔。

本发明所还采用如下技术方案：一种轴向力可调的叶轮组件的工作方法，步骤如下：

1)将可调叶轮安装到转子上，且可调叶轮与密封盘之间形成压力腔，在可调叶轮上螺纹连接有压力调节螺栓将压力调节孔全部堵住；

2)开机后，逐步升高电机转速，压缩气体泄露至压力腔内，压力腔的压力逐步升高，转子的轴向受力逐步增大，轴向磁悬浮轴承电流逐步增大，并根据轴向磁轴承电流判断转子轴向受力情况；

3)当轴向磁悬浮轴承电流接近1.5倍额定值时，则表明压力腔内部压力过高，导致转子所受轴向力过大，此时停机并取出可调叶轮上对称的两个压力调节螺栓，继而将压力腔内的高压引向可调叶轮进口低压处，减小转子的轴向受力，同时又保证了转子的动平衡；

4)将电机升至更高转速，当轴向磁悬浮轴承电流再次接近1.5倍额定值时，停机并取出可调叶轮内另外两个对称的压力调节螺栓；

5)重复上述3)、4)的步骤，直至电机达到额定转速时，轴向磁悬浮轴承电流在额定电流值的±10％范围内，调节完成。

本发明具有如下有益效果：本发明利用可调叶轮上的压力调节螺栓和磁悬浮轴承电流信号，进行转子部件轴向力的调节，操作简单，且在不同型号设备上使用时不用重新设计，适用性广。

附图说明：

图1为本发明的轴向力可调叶轮结构示意图。

图2为本发明的叶轮装配及轴向力调节示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1和图2所示，本发明一种轴向力可调的叶轮组件，包括可调叶轮、导流锥6、密封盘8以及转子9，转子9穿设于密封盘8上，可调叶轮套设于转子9上，导流锥6螺纹连接在转子9上，并将可调叶轮固定于转子上。可调叶轮的底面与密封盘8之间形成有压力腔10，在可调叶轮的上端面上螺纹连接若干压力调节螺栓5。

在可调叶轮的下端面上设有第一密封齿4，在密封盘8的上端面上设有与第一密封齿4相适配的第二密封齿7，第一密封齿4和第二密封齿7相互配合并将压力腔10密封，使得压力腔10形成一封闭腔体。

可调叶轮包括叶轮轮毂1和叶轮叶片2，叶轮叶片2位于叶轮轮毂1上，叶轮轮毂1套设于转子9上。

在叶轮轮毂1上均布有若干压力调节孔3。

本发明提供一种轴向力可调的叶轮组件的工作方法，其步骤如下：

1)通过导流锥6将可调叶轮固定于磁悬浮鼓风机的转子9上，叶轮轮毂1的底面与密封盘8之间形成有压力腔10，将所有位于叶轮轮毂1上的压力调节孔3用压力调节螺栓5堵住。

2)当电机开始运行后，逐步提升电机转速，叶轮叶片2随电机转子9高速旋转，将气体压力升高，高压气体在叶轮叶片2的尾部，通过第一密封齿4和第二密封齿7的间隙漏入可调叶轮和密封盘8间形成的压力腔10内；压力腔10内的高压气体对可调叶轮的压力使整个转子部件有一个指向叶轮进口方向的轴向力，轴向磁悬浮轴承通过调节电流，产生一个相当的轴向力与之相平衡。

3)随着电机转速逐步提高，轴向力越来越大，轴向磁悬浮轴承的电流也越来越大；当轴向磁悬浮轴承的电流增加到接近1.5倍额定值时，如果再增加转速，磁悬浮轴承将工作在超负荷状态。此时，将电机停下，取出叶轮轮毂1内对称的两个压力调节螺栓5，将压力腔10内的高压通过压力调节孔3引向叶轮进口低压处；减小压力腔10内的压力，也就减小了转子部件的轴向受力，轴向磁悬浮轴承电流随之减小。

4)将电机升至更高转速，当轴向磁悬浮轴承电流再次接近1.5倍额定值时，停机并取出叶轮轮毂1内另外两个对称的压力调节螺栓5，可再次减小轴向磁悬浮轴承的电流。

5)重复上述3)、4)步骤调节转子部件的轴向受力，直至电机达到额定转速时，轴向磁悬浮轴承的工作电流在额定值的±10％范围内，调节完成。

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作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种轴向力可调的叶轮组件，包括可调叶轮、导流锥(6)、密封盘(8)以及转子(9)，所述转子(9)穿设于密封盘(8)上，可调叶轮套设于转子(9)上，导流锥(6)螺纹连接在转子(9)上，并将可调叶轮固定于转子上，可调叶轮的底面与密封盘(8)之间形成有压力腔(10)，其特征在于:还包括压力调节螺栓(5)，若干压力调节螺栓(5)螺纹连接在可调叶轮上；

在可调叶轮的下端面上设有第一密封齿(4)，在密封盘(8)的上端面上设有与所述第一密封齿(4)相适配的第二密封齿(7)，第一、二密封齿将压力腔(10)密封并形成一封闭腔体。

2.如权利要求1所述的轴向力可调的叶轮组件，其特征在于:所述可调叶轮包括叶轮轮毂(1)和叶轮叶片(2)，叶轮叶片(2)位于叶轮轮毂(1)上，叶轮轮毂(1)套设于转子(9)上。

3.如权利要求2所述的轴向力可调的叶轮组件，其特征在于:所述叶轮轮毂(1)上均布有若干压力调节孔(3)。

4.一种轴向力可调的叶轮组件的工作方法，其特征在于：步骤如下：

1)将可调叶轮安装到转子(9)上，且可调叶轮与密封盘(8)之间形成压力腔，在可调叶轮上螺纹连接有压力调节螺栓(5)将压力调节孔(3)全部堵住；

2)开机后，逐步升高电机转速，压缩气体泄露至压力腔内，压力腔的压力逐步升高，转子的轴向受力逐步增大，轴向磁悬浮轴承电流逐步增大，并根据轴向磁轴承电流判断转子(9)轴向受力情况；

3)当轴向磁悬浮轴承电流接近1.5倍额定值时，则表明压力腔(10)内部压力过高，导致转子所受轴向力过大，此时停机并取出可调叶轮上对称的两个压力调节螺栓(5)，继而将压力腔内的高压引向可调叶轮进口低压处，减小转子的轴向受力，同时又保证了转子的动平衡；

4)将电机升至更高转速，当轴向磁悬浮轴承电流再次接近1.5倍额定值时，停机并取出可调叶轮内另外两个对称的压力调节螺栓(5)；

5)重复上述3)、4)的步骤，直至电机达到额定转速时，轴向磁悬浮轴承电流在额定电流值的±10％范围内，调节完成。