CN107023501B - 一种可快速拆装的离心通风机 - Google Patents

Abstract

本发明属于离心通风机技术领域，公开了一种可快速拆装的离心通风机，它包括箱体和带轮，所述箱体内设有向两侧伸出的主轴；所述箱体两侧设有轴承；所述轴承内侧设有轴承锁紧装置；所述每对轴承与轴承锁紧装置之间设有挡油环；所述轴承外侧设有固定在箱体上的轴承端盖；所述主轴一端设有通过平键连接的轮毂；所述轮毂上设有风机叶轮；所述主轴另一端设有通过平键连接的锥度轴套；所述锥度轴套通过压紧螺钉安装在带轮上。本发明拆装过程只需要利用风机自带的螺栓和压盖，调整方向即可迅速拆装，省时省力、提高效率，有效的解决了现有技术中离心通风机拆卸困难的技术问题。

Description

一种可快速拆装的离心通风机

技术领域

本发明属于离心通风机技术领域，具体涉及一种可快速拆装的离心通风机。

背景技术

离心通风机由于具有结构简单、流量大、压力较高的特点，在环保、冶金、石化、造纸、食品等各种领域被广泛应用，其结构一般为圆柱形主轴与叶轮连接，动力驱动叶轮旋转产生风能。考虑连接可靠性，叶轮与主轴设计上采用过盈配合，平键连接。使用中需要拆卸叶轮或更换轴承时非常困难，现场施工不便。在现有技术中，针对这些问题，风机制造厂家一般采用对齿轮和轴承的降温处理并且设计制造专用工具进行拆卸，仍然笨重缓慢。而用户使用现场一般没有专用工具，只能借助千斤顶等通用工具，拆卸更加麻烦。特别是拆卸轴承更是费尽周折，有时为了拆卸轴承只能使用通用的乙炔火焰切割，稍不留神就会损坏主轴，造成主要部件报废。

叶轮是通风机的主要部件，是离心通风机的心脏，高速旋转件，超高速运转试验中不得有任何变形。叶轮的材质和制造精度对性能有很大影响。叶轮被腐蚀、磨损严重或表面不均匀的附着物，如铁锈、积灰或沥青等，会造成离心通风机转子不平衡，进而发生故障。目前比较常用的叶轮材料是铝合金和钛合金，但是存在成本较高或者性能不足的缺陷。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中离心通风机拆卸困难的技术问题，提供一种运行成本低、可现场快速拆装的离心通风机，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可快速拆装的离心通风机，它包括箱体和带轮，其要点是所述箱体内设有向两侧伸出的主轴；所述箱体左侧设有安装在主轴上的左轴承；所述左轴承内侧设有左轴承锁紧；所述箱体右侧设有安装在主轴上的右轴承；所述右轴承内侧设有右轴承锁紧；所述每对轴承与轴承锁紧之间设有挡油环；所述轴承外侧设有固定在箱体上的轴承端盖；所述主轴一端设有通过平键连接的轮毂；所述轮毂上设有风机叶轮；所述主轴另一端设有通过平键连接的锥度轴套；所述锥度轴套通过带轮压紧螺钉安装在带轮上。

所述主轴与轮毂连接的一端设有整流帽；所述整流帽前端面设有整流帽压紧孔；所述主轴左端面设有轴端螺纹孔；所述整流帽压紧孔与轴端连接孔通过整流帽压紧螺栓连接；所述整流帽的外沿设有整流帽拆卸孔；所述轮毂的左端面设有轮毂拆卸孔；

所述锥度轴套端面上设有轴套压紧孔和轴套拆卸孔；所述轴套侧面设有与内侧贯通的膨胀开槽；所述轴套内侧设有连接键槽。

作为进一步改进，主轴采用光轴的形式，没有轴台阶定位，轴承与主轴依靠膨胀套连接。

作为进一步改进，所述主轴与轮毂连接端设计为呈锥度形状。

作为进一步改进，所述轮毂上与主轴连接孔呈锥形孔，并且与主轴锥度相同。

作为进一步改进，所述整流帽整个外侧面呈类球面流线体结构。

作为进一步改进，所述整流帽前端面的尺寸略小于主轴左端面的尺寸。

作为进一步改进，所述整流帽拆卸孔与轮毂拆卸孔位于同一条中心线上。

作为进一步改进，所述轴承锁紧上设有定位螺钉。

为了克服现有技术中风机叶轮存在的缺陷，

本发明还提供了一种高性能风机叶轮，其按照如下工艺制备而得：

1）按照重量份称取各原料备用，其中，钛7.3%，铜2.1%，硅0.9%，锆0.7%，锌0.5%，镍0.3%，石墨0.1%，0.01%镧，0.01%钐，其余为铝；

2）将铝添加坩埚中，预热至200℃，保温3min，然后升温至700℃，添加钛、铜、硅、锆、锌以及镍，缓慢搅拌3min，升温至720℃，添加石墨、镧以及钐，缓慢搅拌5min，升温至730℃，再添加占铝0.8%质量份精炼剂，缓慢搅拌2min，得到合金液；整个熔炼过程中采用氩气气氛下进行保护；

3）将合金液浇铸至模具中，温度控制在730℃，制得合金铸件；将合金铸件降温至200℃，然后放入热处理炉中进行固溶，升温速度5℃/min，升温至500℃，保温时间12min；然后将铸件淬入50℃的水中，铸件出炉至入水时间控制在15秒内；再进行155℃×6h的时效处理，最后空冷，即得风机叶轮。

本发明技术方案带来的积极效果主要包括但是并不限于以下几个方面：

本发明一种可快速拆装的离心通风机，它提供一种崭新和独特的风机传动的结构设计，从风机使用角度考虑，利用叶轮上的附属部件，能够快速拆下叶轮，并且可以不用专用工具，在传动组任意一端更换轴承，风机维护效率大大提高。主轴没有设计为阶梯轴可以避免加工和拆卸轴承时的繁琐，也相应的增加了主轴的结构强度；主轴与轮毂之间采用锥度连接，这种配合方式比传统过盈配合方便拆卸，且更加紧固；具有导流功能的整流帽比传统圆螺母式轴端压盖更加利用风机气流，风机运行效率更高；另外，在整流帽前端面、箱体内设有相应的定位面或者定位装置，有利于设备的装配和拆卸。本发明拆卸过程只需要利用风机自带的螺栓和压盖，调整方向即可迅速拆卸，省时省力、提高效率，有效的解决了现有技术中离心通风机拆卸困难的技术问题。本发明风机叶轮材料性能优异，原料配伍合理；镧金属能够除去熔炼时合金熔体中的杂质，达到除气精炼、净化熔体的效果。钛、铜以及锆的作用主要是提高合金的耐腐蚀性能以及提高合金强度。石墨、镧以及钇等合金元素加入到合金中可以细化合金的显微组织改善合金的力学性能提高合金的塑性变形能力，有效细化基体组织改善相的形貌和分布提高合金的综合力学性能。本发明制备的风机叶轮具备较好的机械性能和耐腐蚀性能，制备工艺简单，成本低廉。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是图1中A 处局部放大图；

附图3是图1中B处移出剖面图；

附图4是图1中锥度轴套的C向向视图。

图中 1、风机叶轮 2、轮毂 3、箱体 4、左轴承 5、左轴承锁紧 6、主轴

7、右轴承锁紧 8、右轴承 9、轴承端盖 10、锥度轴套 11、带轮 12、带轮压紧螺钉13、整流面前端面 14、主轴左端面 15、整流帽压紧螺栓 16、整流帽 17、整流帽压紧孔 18、轴端螺纹孔 19、整流帽拆卸孔 20、轮毂拆卸孔 21、平键 22、定位螺钉 23、挡油环

24、轴套压紧孔 25、轴套拆卸孔 26、膨胀开槽 27、连接键槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

参照附图，一种可快速拆装的离心通风机，它包括箱体3和带轮11，所述箱体内设有向两侧伸出的主轴6；所述箱体左侧设有安装在主轴上的左轴承4；所述左轴承内侧设有左轴承锁紧5；所述箱体右侧设有安装在主轴上的右轴承8；所述右轴承内侧设有右轴承锁紧7；所述每对轴承与轴承锁紧之间设有挡油环23；所述轴承外侧设有固定在箱体上的轴承端盖9。所述主轴一端设有通过平键21连接的轮毂2；所述轮毂上设有风机叶轮1；所述主轴另一端设有通过平键连接的锥度轴套10；所述锥度轴套通过带轮压紧螺钉12安装在带轮上。

所述主轴与轮毂连接的一端设有整流帽16；所述整流帽前端面13设有整流帽压紧孔17；所述主轴左端面14设有轴端螺纹孔18；所述整流帽压紧孔与轴端连接孔通过整流帽压紧螺15栓连接；所述整流帽的外沿设有整流帽拆卸孔19；所述轮毂的左端面设有轮毂拆卸孔20；

所述锥度轴套外端面上设有轴套压紧孔24和轴套拆卸孔25；所述轴套侧面设有与内侧贯通的膨胀开槽26；所述轴套内侧设有连接键槽27。

所述主轴采用光轴的形式，没有轴台阶定位，轴承与主轴依靠膨胀套连接。

所述主轴的与轮毂连接端设计为呈锥度形状。

所述轮毂的与主轴连接孔呈锥形孔，并且与主轴锥度相同。

所述整流帽整个外侧面呈类球面流线体结构。

所述整流帽前端面的尺寸略小于主轴左端面的尺寸。

所述整流帽拆卸孔与轮毂拆卸孔位于同一条中心线上。

所述轴承锁紧上设有定位螺钉22。

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。

参照附图1、附图2，这里表明一个实现风机叶轮快速拆装的最佳方案。风机叶轮1，通过轮毂2和主轴6结合，主轴6的轴端锥度与轮毂连接孔的锥度一致，通过机械加工工艺保证其接触吻合。为保证主轴的力矩传递可靠，增加了平键19进行可靠连接。若现场需要拆卸叶轮，只需拧下整流帽压紧螺栓15，取下整流帽14后将整流帽反转180°，使得整流帽前端面14与主轴左端面13贴紧，用拆卸的螺栓15通过整流帽拆卸孔19拧入轮毂拆卸孔20 ，即可轻松拆卸叶轮1。整流帽的一个特征整流帽前端面14的外缘尺寸略小于主轴左端面13的外缘尺寸，这样方便拆装叶轮时定位。

参照附图1 、附图3 ，这里表明一个实现风机轴承快速拆装的最佳方案。首先确定主轴6与箱体3的相对位置后，依次安装轴承锁紧装置5（7）、挡油环23和轴承4（8）。调整轴承的内侧端面与箱体上的定位面贴紧，调整挡油环的位置，用轴承锁紧装置可靠锁紧。锁紧装置上设有定位螺钉，方便挡油环调整到最佳位置。由于主轴为无阶梯光轴，拆卸时只需拧开轴承锁紧装置，即可将轴承、挡油环依次卸下。

参照附图1、附图4，这里表明一个实现风机带轮快速拆装的最佳方案。带轮11与锥度轴套10用带轮压紧螺栓12通过轴套压紧孔25连接，锥度轴套通过平键28与主轴连接。锥度轴套10设计了内外贯通的膨胀开槽26，保证了拧紧带轮压紧螺栓12后锥度轴套与主轴后端圆柱面的配合。拆卸时，拧下带轮压紧螺钉，锥度轴套上的膨胀开槽开口变大，锥度轴套与主轴配合变松动，再将带轮压紧螺钉拧入轴套拆卸孔中，即可取下锥度轴套与带轮。

本发明拆装过程只需要利用风机自带的螺栓和压盖，调整方向即可迅速拆装，省时省力、提高效率，有效的解决了现有技术中离心通风机拆卸困难的技术问题。

实施例2

一种高性能风机叶轮，其按照如下工艺制备而得：

1）按照重量份称取各原料备用，其中，钛7.3%，铜2.1%，硅0.9%，锆0.7%，锌0.5%，镍0.3%，石墨0.1%，0.01%镧，0.01%钐，其余为铝；

2）将铝添加坩埚中，预热至200℃，保温3min，然后升温至700℃，添加钛、铜、硅、锆、锌以及镍，缓慢搅拌3min，升温至720℃，添加石墨、镧以及钐，缓慢搅拌5min，升温至730℃，再添加占铝0.8%质量份精炼剂六氯乙烷，缓慢搅拌2min，得到合金液；整个熔炼过程中采用氩气气氛下进行保护；

3）将合金液浇铸至模具中，温度控制在730℃，制得合金铸件；将合金铸件降温至200℃，然后放入热处理炉中进行固溶，升温速度5℃/min，升温至500℃，保温时间12min；然后将铸件淬入50℃的水中，铸件出炉至入水时间控制在15秒内；再进行155℃×6h的时效处理，最后空冷，即得风机叶轮。

上述风机叶轮材料各性能参数经过检测：

本发明风机叶轮的平均屈服强度为737Mpa，平均拉伸强度为864Mpa，平均延伸率为11.2％；在500℃，200MPa应力下，100小时残余变形为0.089%，具备较好的耐高温性能，优于市场常用的铝合金材料。

本发明还检测了风机叶轮材料的耐腐蚀性能：

根据GB10124-1988 金属材料试验室均匀腐蚀全浸试验方法，将本发明试样和市场常用铝合金材料斜立放于3.5%NaCl溶液中，4天后取出用CrO3+AgNO3 +Ba(NO3)2+蒸馏水清除试样表面的腐蚀产物，然后再用丙酮和无水酒精清洗，测腐蚀速率（mm/a）。本发明腐蚀速率为0.08mm/a，市场常用铝合金材料为0.27mm/a。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种可快速拆装的离心通风机，它包括箱体（3）和带轮（11），其特征是所述箱体内设有向两侧伸出的主轴（6）；所述箱体左侧设有安装在主轴上的左轴承（4）；所述左轴承内侧设有左轴承锁紧（5）；所述箱体右侧设有安装在主轴上的右轴承（8）；所述右轴承内侧设有右轴承锁紧（7）；所述每对轴承与轴承锁紧之间设有挡油环（23）；所述轴承外侧设有固定在箱体上的轴承端盖（9）；所述主轴一端设有通过平键（21）连接的轮毂（2）；所述轮毂上设有风机叶轮（1）；所述主轴另一端设有通过平键连接的锥度轴套（10）；所述锥度轴套通过带轮压紧螺钉（12）安装在带轮上；所述主轴与轮毂的连接端设有整流帽（16）；所述整流帽前端面（13）设有整流帽压紧孔（17）；所述主轴左端面（14）设有轴端螺纹孔（18）；所述整流帽压紧孔与轴端连接孔通过整流帽压紧螺栓（15）连接；所述整流帽的外沿设有整流帽拆卸孔（19）；所述轮毂的左端面设有轮毂拆卸孔（20）；所述锥度轴套外端面上设有轴套压紧孔（24）和轴套拆卸孔（25）；所述轴套侧面设有与内侧贯通的膨胀开槽（26）；所述轴套内侧设有连接键槽（27）；

所述整流帽前端面的尺寸略小于主轴左端面的尺寸；

所述风机叶轮（1）按照如下工艺制备而得：

1）按照重量份称取各原料备用，其中，钛7.3%，铜2.1%，硅0.9%，锆0.7%，锌0.5%，镍0.3%，石墨0.1%，0.01%镧，0.01%钐，其余为铝；

 2）将铝添加坩埚中，预热至200℃，保温3min，然后升温至700℃，添加钛、铜、硅、锆、锌以及镍，缓慢搅拌3min，升温至720℃，添加石墨、镧以及钐，缓慢搅拌5min，升温至730℃，再添加占铝0.8%质量份精炼剂，缓慢搅拌2min，得到合金液；整个熔炼过程中采用氩气气氛下进行保护；

3）将合金液浇铸至模具中，温度控制在730℃，制得合金铸件；将合金铸件降温至200℃，然后放入热处理炉中进行固溶，升温速度5℃/min，升温至500℃，保温时间12min；然后将铸件淬入50℃的水中，铸件出炉至入水时间控制在15秒内；再进行155℃×6h的时效处理，最后空冷，即得。

2.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述主轴采用光轴的形式，没有轴台阶定位，轴承与主轴依靠膨胀套连接。

3.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述主轴的与轮毂连接端设计为呈锥度形状。

4.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述轮毂的与主轴连接孔呈锥形孔，并且与主轴锥度相同。

5.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述整流帽整个外侧面呈类球面流线体结构。

6.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述整流帽拆卸孔与轮毂拆卸螺纹孔位于同一条中心线上。

7.根据权利要求1所述的一种可快速拆装的离心通风机，其特征是：所述轴承锁紧上设有定位螺钉（22）。

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