CN109340144B - 多级离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中提供的多级离心风机，包括一种多级离心风机，其特征在于，包括转轴、套设在所述转轴上具有一个进风口和一个出风口的壳体、设于所述壳体内部腔室且套设在所述转轴上的多个送风部件，所述壳体内部设有隔离相邻两所述送风部件的隔盘；所述防喘振件设于相邻两所述隔盘之间，所述防喘振件的外径小于所述隔盘外径，所述防喘振件的内径小于所述隔盘内径，所述防喘振件使用弹性橡胶材料制作，所述防喘振件的截面为U型，所述防喘振件U型凹槽内周壁均布有两个以上使用弹性橡胶材料制成的弧形喘振片。通过在离心风机的相邻风轮的相邻两隔盘之间设置防喘振件，能够大幅度降低风机出现喘振的最小流量。

Description

多级离心风机

技术领域

本发明涉及风机、通风及污水处理技术领域，具体而言，本发明涉及一种多级离心风机。

背景技术

一般的多级离心机，比如某型流量80m 3 /min、压力80KP51，在处理污水时，因污水处理工艺的需要，一般时间需用气量降到50m 3 /min时，会发生喘振。多级离心风机发生喘振，使风机不能正常工作，严重危及风机安全。通风机系统运行，由于对技术性能的不同，在使用风机过程中，需要经常调节风机的性能参数，以使得风机适应当前的使用状况。在此过程中，风机的流量可能会出现不断减小的情况，在流量减小到qVmin值时，就会容易出现“喘振”的现象，管网的容量越大，则喘振的振幅越大，频率越低；管网的容量越小，则喘振的振幅越小，频率越高。喘振对通风机来说危害是十分严重的。喘振发生时由于气流强烈地脉动和周期性振荡，噪声加剧，这不仅使送风部件的叶片应力大大增加，对送风部件焊缝、连接铆钉带来很大的冲击，而且使主轴与轴承、轴承与轴承座的轴向力大大增加，会直接危害送风部件、主轴、轴承、轴承座和地基。如不马上停机，有酿成整机报废、破坏地基的危险，同时危及工作人员的人身安全。

现在离心机防喘振结构，通常是采用刚性固体的气流切割部件，对气流进行切割，减小喘振时的振幅，但是在实际的生产生活过程中，风机常常以不同的功率进行工作，这样风机中喘振的振幅以及频率会有所变化，这样由于传统的防喘振结构采用刚性结构，很难实现最佳的防喘效果。尤其在多级的离心风机中，其内部各个不同级的离心位置气压各不相同，如果采用传统的防喘振结构，防喘效果无法叫人满意。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是在不同风压下自动适应有效防止喘振的问题。

本发明实施例中提供了一种多级离心风机，包括转轴、套设在所述转轴上具有一个进风口和一个出风口的壳体、设于所述壳体内部腔室且套设在所述转轴上的多个送风部件，所述壳体内部设有隔离相邻两所述送风部件的隔盘，所述隔盘与所述壳体连接；

靠近所述壳体出风口一侧的两相邻的所述隔盘之间还设有环形防喘振件，所述防喘振件设于相邻两所述隔盘之间，所述防喘振件的外径小于所述隔盘外径，所述防喘振件的内径小于所述隔盘内径，所述防喘振件使用弹性橡胶材料制作，所述防喘振件的截面为U型，所述防喘振件的U型凹槽位置设计在所述防喘振件内周壁，所述防喘振件内圈两侧(即U型凹槽的两端)分别与隔盘的内侧位置相连，相邻隔盘上部密封装配，所述防喘振件内圈两侧分别与相邻隔盘内侧端密封装配，所述防喘振件与两侧的隔盘中间构成环形的缓冲腔，所述防喘振件U型凹槽内周壁均布有两个以上使用弹性橡胶材料制成的弧形喘振片。

进一步地，相邻两所述送风部件之间设有两所述隔盘，相邻两所述送风部件之间的相邻两所述隔盘之间还设有所述防喘振件。

进一步地，所述壳体安装所述转轴的两安装孔上还包括能避免气流泄露的密封装置，进风侧的所述密封装置套设在所述转轴上，出风侧的所述密封装置与所述壳体固定连接。

进一步地，所述转轴为阶梯轴，所述转轴的第一阶梯用于安装所述送风部件，所述密封装置安装于所述转轴的第二阶梯。

进一步地，所述密封装置包括轴承压盖，进风侧的所述轴承压盖套接在所述转轴的所述第二阶梯并与壳体固定连接，出风侧的所述轴承压盖与所述壳体固定连接。

进一步地，所述轴承压盖与所述壳体之间还包括套设在所述转轴上的轴套，所述转轴包括第三阶梯，所述轴套套接于所述转轴的所述第三阶梯。

进一步地，所述转轴包括第四阶梯，所述轴套与所述转轴之间还设置有轴承，所述轴承设于所述转轴的所述第四阶梯。

进一步地，所述转轴的外径小于所述安装孔的外径，所述壳体在所述安装孔处还设置有内置气密封件，且所述转轴在所述第一阶梯的转角处还设置有外径大于所述转轴外径的止挡部。

与现有技术相比，本发明提供的实施例具有以下有益效果：

1、本发明实施例中提供了一种多级离心风机，包括一种多级离心风机，其特征在于，包括转轴、套设在所述转轴上具有一个进风口和一个出风口的壳体、设于所述壳体内部腔室且套设在所述转轴上的多个送风部件，所述壳体内部设有隔离相邻两所述送风部件的隔盘，所述隔盘与所述壳体连接；靠近所述壳体出风口一侧的两相邻的所述隔盘之间还设有环形防喘振件，所述防喘振件设于相邻两所述隔盘之间，所述防喘振件的外径小于所述隔盘外径，所述防喘振件的内径小于所述隔盘内径，所述防喘振件的截面为U型，所述防喘振件的U型凹槽内周壁设有若干弧形喘振片。通过在离心风机的相邻风轮的相邻两隔盘之间设置防喘振件，防止风机在运行过程中由于流量降低到最流量值之后出现风机喘振的现象。

在多级离心风机的出风口增加了本申请中的防喘振件后，当该风机工作时，在所述壳体内部随着离心级数的不同，其内部产生不同的风压，由于所述防喘振件与两侧的隔盘中间构成环形密闭的缓冲腔，这样所述壳体内部风压较大时，所述防喘振件靠近所述缓冲腔的一侧会发生弹性变化，使得防喘振件U型凹槽向环形的所述缓冲腔膨胀，这样当喘振气流到达所述防喘振件时，通过所述防喘振件的弹性和缓冲腔的设计，不仅可以对瞬间变换的气压起到缓冲作用，大幅降低气压变化值，从而可以减低喘振发生的可能，同时，由于在该多级离心风机内部，每一级的气压都不相同，所述防喘振件U型凹槽向所述缓冲腔内膨胀的程度与气压值相对应，这样当气压较大时，所述防喘振件U型凹槽内的弧形喘振片也会随着防喘振件的变形跟随形变，处于被拉长状态所述弧形喘振片弹性幅度变化减小，即，所述弧形喘振片在高压气流下振幅变小，这样在每一级的离心结构中，大大提高了防喘振件对每一级不同气压下对气流的切割作用，使得预防喘振的效果更好。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种多级离心风机的典型实施例的结构示意图；

图2为本发明一种多级离心风机的典型实施例中防喘振件的结构示意图；

图3为图2中A-A的剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例中提供了一种多级离心风机，如图1至图3，包括转轴1、套设在所述转轴1上具有一个进风口21和一个出风口22的壳体2、设于所述壳体2内部腔室且套设在所述转轴1上的多个送风部件3，所述壳体1内部设有隔离相邻两所述送风部件3的隔盘4，所述隔盘4与所述壳体1连接；

靠近所述壳体1出风口22一侧的两相邻的所述隔盘4之间还设有环形防喘振件5，即所述防喘振件5设于壳体1的出风口22。所述防喘振件5设于相邻两所述隔盘4之间，所述防喘振件5的外径小于所述隔盘4外径，所述防喘振件5的内径小于所述隔盘4内径，所述防喘振件5使用弹性橡胶材料制作，所述防喘振件5的截面为U型，所述防喘振件5的U型凹槽52位置设计在所述防喘振件5内周壁，所述防喘振件5内圈两侧(即U型凹槽52的两端)分别与隔盘4的内侧位置相连，相邻隔盘4上部密封装配，所述防喘振件5内圈两侧分别与相邻隔盘4内侧端密封装配，所述防喘振件5与两侧的隔盘4中间构成环形的缓冲腔，所述防喘振件5的U型凹槽52内周壁均布有两个以上使用弹性橡胶材料制成的弧形喘振片51。

所述U型凹槽52内壁设有若干弧形喘振片51，进而便于将出风口成团的涡流气体在防喘振件5内通过弧形喘振片51进行切割，并在弧形喘振片51的弧形形状的导流作用下在防喘振件5的出风方向整流形成回旋流，使得涡流的进一步发展被抑制，从而消除了喘振区，同时送风部件3前后气流不再剧烈振荡，避免了送风部件3承受较大的交变气动力，提高送风部件3的安全可靠性，为了能够更好地整合弧形喘振片51切割后的气流，弧形喘振片51远离所述U型凹槽52内壁的一侧不超过圆筒的最小内径，进而能够使得弧形喘振片51切割后的气流能够旋转流入圆筒中与主气流整合。需要说明的是，在本发明中，送风部件3为叶轮。通过在多级离心风机的出风口增加了本申请中的防喘振件5，进而大幅度降低了风机最小流量，使得风机能够适应与更多的工况，在避免喘振发生的同时还提高了风机中各个部件的使用寿命。

在本实施例中，所述防喘振件5和所述弧形喘振片51采用弹性材料一体成型，所述壳体2内部风压较大时，所述防喘振件5靠近所述缓冲腔的一侧会发生弹性变化，使得防喘振件5的U型凹槽52位置向环形的所述缓冲腔膨胀。这样当喘振气流到达所述防喘振件5时，通过所述防喘振件5的弹性和缓冲腔的设计，不仅可以对瞬间变换的气压起到缓冲作用。所述防喘振件5的U型凹槽52向所述缓冲腔内膨胀的程度与气压值相对应，这样当气压较大时，所述防喘振件U型凹槽52内的弧形喘振片51也会随着防喘振件5的变形跟随形变，这样在每一级的离心结构中，大大提高了防喘振件5对每一级不同气压下对气流的切割，使得预防喘振的效果更好。

需要说明的是，图1中的箭头表示气流在风机中的走向，图3是图2中防喘振件5的A-A向的剖面图，其中图2中的实心箭头表示风向或者气流的走向。

进一步地，相邻两所述送风部件3之间设有两所述隔盘4，相邻两所述送风部件3之间的相邻两所述隔盘4之间还设有所述防喘振件5。具体的，即在相邻的两叶轮之间设置有两个隔片，两个隔盘之间还具有一定的腔室，且该腔室用于设置前述的防喘振件5。具体的，该防喘振件5降低气流在经过一级风机之后出现旋转脱离的现象，进而更大幅度地降低了多级离心风机发生喘振的概率，即在每一级的风轮的出风口安装上装防喘振件后，在流量80m 3 /min、压力80KP51的多级离心风机上安装防喘振件，当风量降至15m 3 /min时才发生喘振，离心风机才会发生喘振即将防喘振件使得风机流量可降低至0.3倍，进而大幅度降低了风机最小流量，使得风机能够适应与更多的工况，在避免喘振发生的同时还提高了风机中各个部件的使用寿命。

进一步地，所述壳体2安装所述转轴1的两安装孔上还包括能避免气流泄露的密封装置，进风侧的所述密封装置套设在所述转轴1上，出风侧的所述密封装置与所述壳体2固定连接，进而避免气流从壳体1与转轴连接处泄露，保证气流的流量。

进一步地，所述转轴1为阶梯轴，所述转轴1的第一阶梯11用于安装所述送风部件3，所述密封装置安装于所述转轴的第二阶梯12，具体的转轴第一阶梯11的直径大于第二阶梯的直径12，且转轴整个第一阶梯11的直径是相等的，该直径具体包括转轴的外径。

进一步地，所述密封装置包括轴承压盖61、62，所述轴承压盖61套接在所述转轴1的所述第二阶梯12。

进一步地，所述密封装置与所述壳体2之间还包括套设在所述转轴1上的轴套71，所述转轴1包括第三阶梯13，所述轴套接于所述转轴的所述第三阶梯13。具体的，在本申请的实施例中，在壳体2出风口22一侧的所述轴承压盖61与所述壳体2固定连接。

进一步地，所述转轴1包括第四阶梯14，所述轴套与所述转轴1之间还设置有轴承8，所述轴承8设于所述转轴1的所述第四阶梯14，进而提高安装孔处的密封性，同时也提高了转轴1的灵活性和承载力，延长转轴的使用寿命。

进一步地，所述转轴1的外径小于所述安装孔的外径，所述壳体2在所述安装孔处还设置有内置气密封件9，主要为气封圈，通过气封圈提高安装孔处的密封性，使得气流不易从安装孔处泄露，且所述转轴1在所述第一阶梯11的转角处还设置有外径大于所述转轴1外径的止挡部15，在壳体内部压力增大，将气封圈向轴两端推压时，止挡部15可以阻挡气封圈进一步地向转轴1两端移动。为了能更好地适应内部壳体内部压力，气封圈与止挡部15之间具有一定的间隙，进而在机体2内部的气流压力较大时，给予气封圈一定的移动余量，缓冲机体2内部的压力。

综合所述，本发明提供的多级离心风机，大幅度降低了风机的最小流量，使得风机能够适应较大的官网容量，扩大了风机的应用场合。同时也降低了喘振对叶轮的叶片应力以及对叶轮焊缝和连接铆钉的冲击，而且使主轴与轴承、轴承与轴承座的轴向力大大降低，进而降低了对叶轮、主轴、轴承、轴承座和地基的危害。也保证了工作人员的人身安全。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种多级离心风机，其特征在于，包括转轴、套设在所述转轴上具有一个进风口和一个出风口的壳体、设于所述壳体内部腔室且套设在所述转轴上的多个送风部件，所述壳体内部设有隔离相邻两所述送风部件的隔盘，所述隔盘与所述壳体连接；其特征在于： 靠近所述壳体出风口一侧的两相邻的所述隔盘之间还设有环形防喘振件，所述防喘振件设于相邻两所述隔盘之间，所述防喘振件的外径小于所述隔盘外径，所述防喘振件的内径小于所述隔盘内径，所述防喘振件使用弹性橡胶材料制作，所述防喘振件的截面为U型，所述防喘振件的U型凹槽位置设计在所述防喘振件内周壁，所述防喘振件内圈两侧分别与隔盘的内侧位置相连，相邻隔盘上部密封装配，所述防喘振件内圈两侧分别与相邻隔盘内侧端密封装配，所述防喘振件与两侧的隔盘中间构成环形的缓冲腔，所述防喘振件U型凹槽内周壁均布有两个以上使用弹性橡胶材料制成的弧形喘振片。

2.根据权利要求1所述的多级离心风机，其特征在于，相邻两所述送风部件之间设有两所述隔盘，相邻两所述送风部件之间的相邻两所述隔盘之间还设有所述防喘振件。

3.根据权利要求2所述的多级离心风机，其特征在于，所述壳体安装所述转轴的两安装孔上还包括能避免气流泄露的密封装置，进风侧的所述密封装置套设在所述转轴上，出风侧的所述密封装置与所述壳体固定连接。

4.根据权利要求3任一项所述的多级离心风机，其特征在于，所述转轴为阶梯轴，所述转轴的第一阶梯用于安装所述送风部件，所述密封装置安装于所述转轴的第二阶梯。

5.根据权利要求4所述的多级离心风机，其特征在于，所述密封装置包括轴承压盖，进风侧的所述轴承压盖套接在所述转轴的所述第二阶梯并与壳体固定连接，出风侧的所述轴承压盖与所述壳体固定连接。

6.根据权利要求5所述的多级离心风机，其特征在于，所述轴承压盖与所述壳体之间还包括套设在所述转轴上的轴套，所述转轴包括第三阶梯，所述轴套套接于所述转轴的所述第三阶梯。

7.根据权利要求6所述的多级离心风机，其特征在于，所述转轴包括第四阶梯，所述轴套与所述转轴之间还设置有轴承，所述轴承设于所述转轴的所述第四阶梯。

8.根据权利要求4至7任一项所述的多级离心风机，其特征在于，所述转轴的外径小于所述安装孔的外径，所述壳体在所述安装孔处还设置有内置气密封件，且所述转轴在所述第一阶梯的转角处还设置有外径大于所述转轴外径的止挡部。