CN110966240A - 一种耐高温离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温离心风机，其中，包括用于固定连接在电机的机壳上的隔热箱，设置在隔热箱内的隔热层，以及位于所述隔热箱内并用于连接在所述电机的转轴上的风冷轮。通过本方案替代现有技术中的循环水冷却方式，实现在高温的工作温度下稳定传动，具有减小安装尺寸，降低生产成本的优点。

Description

一种耐高温离心风机

技术领域

本发明涉及风机设备领域，尤其涉及的是一种耐高温离心风机。

背景技术

高温风机就是用于高温作业的特种风机，广泛应用于化工、石油、冶金、涂装、锅炉、环保、食品烘干等行业，一般工作温度在80－450摄氏度之间。

目前的高温风机多为离心风机。传动方式一种是皮带传动或联轴器传动，采用水冷轴承箱作为传动组，轴承箱内部设有水道通过循环水对轴承冷却降温确保传动组在高温下正常运行；另一种是直联传动，电机采用特殊的高温电机，电机与风机机壳之间采用连接件连接，连接件内部设有水道通过循环水对连接件及电机轴头降温确保电机在高温下正常运行。

采用皮带传动或联轴器传动的离心风机因为采用循环水冷却，导致循环水冷却的机构外形尺寸较大安装空间受限，循环水冷却总体成本较高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温离心风机，用普通的冷却方式替代循环水冷却方式，实现在高温的工作温度下稳定传动，具有减小安装尺寸，降低生产成本的优点。

本发明的技术方案如下：

一种耐高温离心风机，包括用于固定连接在电机的机壳上的隔热箱，设置在隔热箱内的隔热层，以及位于所述隔热箱内并用于连接在所述电机的转轴上的风冷轮。

进一步，所述隔热箱包括连接在所述电机机壳上的连接背板，所述连接背板朝向电机的一面上设置有隔热垫片，所述隔热垫片位于所述电机的壳体和所述连接背板之间。

进一步，所述隔热箱还包括固定连接在所述连接背板上的隔热外壳，以及固定设置在所述隔热箱内的隔热内挡板，所述隔热内挡板与所述隔热外壳之间形成隔热腔，所述隔热层设置在所述隔热腔中。

进一步，所述隔热内挡板与所述连接背板之间形成冷风腔，所述风冷轮位于所述冷风腔中。

进一步，所述电机的转轴上固定连接有轴套，所述轴套贯通所述隔热箱，所述轴套位于冷风腔中的部分上固定连接风冷轮。

进一步，所述轴套的外侧设置有挡圈，所述挡圈沿轴向固定设置在隔热箱内并作为隔热腔的内圈，所述轴套位于所述挡圈中的部分上卡嵌有盘根。

进一步，所述轴套的前端套设有用于连接离心风机叶轮的轴盘，所述轴套的前端设置有台阶位，所述轴盘朝向所述电机的端面与台阶位形成盘根安装槽，所述盘根卡嵌在所述安装槽中。

进一步，所述隔热箱的连接背板上开设有通气口，所述通气口与所述冷风腔相连通。

进一步，所述通气口设置有多个，多个所述通气口呈圆周分布在所述连接背板上靠近所述风冷轮周缘的位置。

进一步，所述隔热层为隔热棉网。

与现有技术相比，本发明提出的一种耐高温离心风机，本方案中采用直联传动方式替代皮带式的传动方式，减小安装尺寸，同时用风冷轮替代循环水冷却，不需要另外设置循环水冷却系统，通过设置隔热层对电机的转轴与风机的叶轮连接处与蜗壳隔开，降低环境中的高温对电机转轴的影响，使高温风机在较高的工作温度下正常运行，从而起到减少风机结构，降低生产成本，结构的减少也降低了维运成本。

附图说明

图1为本发明一种耐高温离心风机的实施例的剖视图；

图2为图1的A部放大图；

图3为发明一种耐高温离心风机的后视图；

图中各标号：100、蜗壳；110、叶轮；120、电机；130、机架；140、台座；200、隔热箱；210、隔热层；220、风冷轮；240、连接背板；250、隔热外壳；260、隔热内挡板；261、隔热腔；262、冷风腔；270、挡圈；300、隔热垫片；400、轴套；410、连接轴；500、盘根；600、轴盘；610、固定螺钉；700、通气口。

具体实施方式

本发明提供了一种耐高温离心风机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图3所示，本发明提供了一种耐高温离心风机，由包含蜗壳100、叶轮110、冷却机构、电机120、机架130、台座140，叶轮110在蜗壳100内转动，台座140设置在机架130上用于支撑结构，冷却机构位于电机120与蜗壳100之间用于对电机120与叶轮110的连接部件进行降温和隔热，使风机的高温环境下稳定运行。其中，耐高温离心风机的冷却机构包括隔热箱200，所述隔热箱200固定连接在电机120的机壳上，所述隔热箱200设置为方形，该方形结构便于风机的装配，在隔热箱200内设置有用于隔热的隔热层210，隔热层210覆盖隔热箱200内除朝向电机120的一面以外的其他五面，以对外部蜗壳100的热传导进行隔绝，在所述隔热箱200内设置有风冷轮220，所述风冷轮220连接在所述电机120的转轴上，随电机120的转动而转动，从而对隔热箱200内进行吸风和排风，风冷轮220用于对电机120强制风冷散热。

因此，本方案中通过电机120转轴连接风冷轮220，形成直联传动方式，而替代皮带式的传动方式，减小安装尺寸，同时用风冷轮220替代循环水冷却，不需要另外设置循环水冷却系统，通过在隔热箱200中设置隔热层210对电机120的转轴与风机的叶轮110连接处与蜗壳100隔开，避免蜗壳100上的高温传导到隔热箱200内而对连接部分造成高温影响，使叶轮110的旋转不稳定的问题，因此降低环境中的高温对电机120的转轴的影响，使高温风机在较高的工作温度下正常运行，从而起到减少风机结构，降低生产成本，结构零部件的减少也降低了维运成本。

如图1、图2所示，所述隔热箱200包括连接背板240，在连接背板240上通过螺钉连接有隔热外壳250，隔热外壳250和连接背板240形成隔热箱200的箱体部分，所述连接背板240通过螺钉固定连接在所述电机120的机壳上，所述隔热外壳250通过螺钉连接在所述所述蜗壳100上，通过隔热箱200把电机120和蜗壳100隔开，避免蜗壳100上的高温传导到电机120上，使电机120温度升高，从而导致电机120运行故障的问题。

为减少隔热箱200与电机120壳之间的热传导，所述连接背板240朝向电机120的一面上设置有隔热垫片300，所述隔热垫片300位于所述电机120的壳体和所述连接背板240之间，连接背板240和电机120的壳体之间通过螺钉固定连接，在螺钉上套设隔热垫片300从而使隔热箱200与电机120的机壳之间不接触，这样就避免了通过直接接触而进行热量传导，隔热垫片300可以是设置为一整块，在隔热垫片300上螺钉穿过的位置开通孔，这样便于装配。

隔热垫片300还可以单独设置成块，从而各个隔热垫片300之间有间隙，且隔热箱200与电机120的机壳之间也留有间隙，这样加快了隔热箱200与电机120的机壳之间的空气流通，从而降低了热传导，有效减小了热传导而使电机120发热。所述隔热垫片300为胶木棒厚垫片，这样减少热传导。胶木棒不仅外观漂亮光洁，而且各项应用性能优越，在高温工作环境下，耐高压、耐腐蚀、抗弯曲、抗开裂变形,使用寿命长、机械性能稳定、绝缘性能优异等特点。

在所述隔热箱200内固定设置有隔热内挡板260，具体方式为，所述隔热内挡板260焊接在所述连接背板240朝向蜗壳100的一面上，所述隔热内挡板260与所述隔热外壳250之间形成隔热腔261，所述隔热层210设置在所述隔热腔261中。通过隔热箱200内靠蜗壳100的面上设置有隔热层210，减少蜗壳100上的热量通过隔热箱200传导到隔热箱200内。隔热层210为隔热棉，优选使用硅酸铝棉，硅酸铝棉具有低导热率、低热容量；优良的热稳定性、化学稳定性及吸音性；为无腐蚀性物质。硅酸铝棉用于隔绝蜗壳100的热传导，隔热棉厚度一般50-200厚，具体尺寸按风机耐温要求设计。

所述隔热内挡板260与所述连接背板240之间形成冷风腔262，在所述隔热外壳250和所述连接背板240的中心位置开设有通孔，隔热腔261的内圈设置为挡圈270，挡圈270与隔热内挡板260焊接或一体成型，挡圈沿轴向设置，这样挡圈270、隔热内挡板260和隔热外壳250之间形成密封的隔热腔261。挡圈270内圈与隔热外壳上的通孔相通，连通冷风腔262并用于穿设连接电机120转轴和叶轮110的结构。所述风冷轮220位于所述冷风腔262中。风冷轮220为铸铝，铸铝有好的导热性，利于导热。

具体结构为：所述电机120的转轴上通过键固定连接有轴套400，所述所述轴套400通过通孔贯通所述隔热箱200，所述轴套400位于冷风腔262中的部分上套设风冷轮220，所述风冷轮220通过键固定连接在轴套400上。这样，电机120转轴转动，带动轴套400转动，轴套400驱动风冷轮220转动，风冷轮220转动对隔热箱200进行散热，由蜗壳100处的热量传导到隔热箱200上时，通过风冷轮220及时风冷，减少蜗壳100产生的热量向电机120的传导，从而对电机120进行保护，避免电机120温度上升过快，使电机120实现稳定运转。

所述轴套400朝向蜗壳100的一端位于所述挡圈270内，所述轴套400位于所述挡圈270中的部分上卡嵌有盘根500。盘根500(packing)也叫密封填料，通常由较柔软的线状物编织而成。通过盘根500封闭挡圈270与轴套400之间的间隙，从而防止蜗壳100一侧的热空气通过该处间隙而进入到冷风腔262中，盘根500用于隔绝蜗壳100内的高温介质，优选使用碳纤维盘根500。

所述轴套400的前端套设有用于连接离心风机叶轮110的轴盘600，具体方式为，所述轴套400的前端一体成型有连接轴，轴盘600的中心沿轴向开设通孔套设所述轴套400的连接轴410的通孔，所述轴盘600与所述轴套400的连接轴410之间设置键并通过键定位，在所述轴套400中心沿轴向开设通孔，所述电机120的转轴中心开设有螺纹孔，所述轴盘600上沿轴向设置固定螺钉610，所述固定螺钉610穿过轴套400上的通孔螺纹连接在所述电机120的转轴上。从而使轴盘600与轴套400及转轴实现固定连接，且连接牢固。在所述轴套400的外圆表面上且位于与所述轴盘600的连接处设置有安装槽，即在所述轴套400外圆上与轴盘600端面相抵靠的位置设置有台阶位，该台阶位与轴盘600的端面形成安装槽，所述盘根500卡嵌在所述安装槽中。在装配时，先把盘根500套设在台阶位上，再把轴盘600安装在轴套400上，轴盘600朝向电机120的端面挤压盘根500，使盘根500变形而充满挡圈270表面与轴套400外圆表面之间的间隙，从而隔绝蜗壳100内的高温介质，避免其从间隙中进入到隔热箱200内。叶轮110通过螺钉固定连接在所述轴盘600上。通过电机120的转轴转动从而带动叶轮110转动，实现风机功能，当轴套400和轴盘600转动时，盘根500不转动，因此盘根500是在挡圈270内固定，盘根500工作原理是转动的轴套400表面在微观情况下非常不平整，与盘根500只能部分贴合，所以盘根500和轴之间存在微小的间隙，就像迷宫一样，介质在迷宫被多次截流，从而达到密封作用。

如图3所示，为提高隔热箱200的散热功能，所述隔热箱200的连接背板240上开设有通气口700，所述通气口700与所述冷风腔262相连通，当风冷轮220转动时，冷风能从通气口700中进入，对隔热箱200进行冷却，通过冷风把隔热箱200上的热量带走一部分，这样使隔热箱200不会过热，减少热量从隔热箱200上传到电机120上。

所述通气口700设置有多个，多个所述通气口700呈圆周分布在所述连接背板240上靠近所述风冷轮220周缘的位置。这样设置通气孔，保证连接背板240有足够支撑强度，通气孔设置在风冷轮220周缘的位置更利于冷风流通，热风被排出。易于想到的是通气孔还可设置为其他形式，如设置成圆周阵列或矩形阵列孔等。

还可在隔热箱200的两侧设置出风口(图示中未画出)，所述出风口与所述冷风腔262相连通，这样进风和出风可设置不同通道，更利于散热，但需增加额外管道，对成本有所增加。

通气孔设置为朝向电机120，因此，通过口还可以通过风冷轮220的转动促进电机120表面的空气循环，这样空气搅动也使外部冷空气与电机120表面进行热交换，有给电机120降温的效果。本方案在使用过程中，离心风机在250度下运行2小时电机120表面温升小于20度。

综上所述，本发明提出的一种耐高温离心风机，本方案采用直联传动的离心风机，即风机中的叶轮与电机的转轴直接固定，与皮带轮传动、齿轮传动等方式相比，安装尺寸较小且结构简单，简单的结构易于维护和不易损坏、这样安装维护方便、成本较低。通过隔热箱连接蜗壳与电机，电机与隔热箱之间通过隔热垫片隔开，能有效的隔绝蜗壳的热传导，电机的转轴上设置轴套，轴套与隔热箱内孔(挡圈)配合填充盘根进一步的隔绝蜗壳内高温介质对电机的影响，轴套上设置风冷轮对电机强制风冷进一步的确保电机的稳定运行，通过空气风进行热交换而降低电机的温度。通过该技术方案采用普通电机就能实现耐高温的功能，即用普通电机代替高温电机，从而降低耐高温风机的生产成本，具有价格优势。同时不需要外加循环水冷却降温减少了设备的运行维护费用，使设备安装运行更加简便。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高温离心风机，其特征在于，包括用于固定连接在电机的机壳上的隔热箱，设置在隔热箱内的隔热层，以及位于所述隔热箱内并用于连接在所述电机的转轴上的风冷轮。

2.根据权利要求1所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述隔热箱包括连接在所述电机的机壳上的连接背板，所述连接背板朝向电机的一面上设置有隔热垫片，所述隔热垫片位于所述电机的壳体和所述连接背板之间。

3.根据权利要求2所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述隔热箱还包括固定连接在所述连接背板上的隔热外壳，以及固定设置在所述隔热箱内的隔热内挡板，所述隔热内挡板与所述隔热外壳之间形成隔热腔，所述隔热层设置在所述隔热腔中。

4.根据权利要求3所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述隔热内挡板与所述连接背板之间形成冷风腔，所述风冷轮位于所述冷风腔中。

5.根据权利要求4所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述电机的转轴上固定连接有轴套，所述轴套贯通所述隔热箱，所述轴套位于冷风腔中的部分上固定连接风冷轮。

6.根据权利要求5所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述轴套的外侧设置有挡圈，所述挡圈沿轴向固定设置在隔热箱内并作为隔热腔的内圈，所述轴套位于所述挡圈中的部分上卡嵌有盘根。

7.根据权利要求6所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述轴套的前端套设有用于连接离心风机叶轮的轴盘，在所述轴套的外圆表面上且位于与所述轴盘的连接处设置有安装槽，所述盘根卡嵌在所述安装槽中。

8.根据权利要求4所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述隔热箱的连接背板上开设有通气口，所述通气口与所述冷风腔相连通。

9.根据权利要求8所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述通气口设置有多个，多个所述通气口呈圆周分布在所述连接背板上靠近所述风冷轮周缘的位置。

10.根据权利要求1所述的耐高温离心风机，其特征在于，所述隔热层为隔热棉网。

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