CN111271301B - 一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心风机，包括叶轮和驱动叶轮旋转的电机，所述电机具有用于与叶轮连接的输出轴，其特征在于：所述叶轮和电机的输出轴的连接处设置有能够感应压力的感应片。还公开了应用有上述离心风机的吸油烟机，以及所述吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法。通过设置感受压力产生形变的感应片，能够方便、精确地测量叶轮的不平衡；采用对称质量增加的方法来进行叶轮质量配平，精度更高，效果更好。

Description

一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法
技术领域
本发明涉及动力系统，尤其是一种一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法。
背景技术
多翼离心风机具有高压力，低噪音等特点，因此目前社会普遍用多翼离心风机系统作为动力源，利用高速旋转的叶轮在蜗壳中完成做功和过滤两个功能。如常用于吸油烟机中，通过安装在吸油烟机内部的多翼离心风机吸排油烟，多翼离心风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机，当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳收集、引导排出室外。
吸油烟机运行过程中，由于叶轮不均匀的沾染油污产生振动和噪声一直是困扰吸油烟机使用的一个普遍问题。一方面，由于叶轮沾染油污的随机性，每次使用时其叶轮的不平衡状态都不相同；另一方面，每次用完吸油烟机、叶轮停止转动后，根据重力原理，叶轮中质量重的区域将会在底部，此时叶轮中还没完全固结在其他区域的油污将会随重力方向流动至叶轮底部，以至于底部重量增加，叶轮动平衡越来越差。
目前，用于调整叶轮动平衡的方法通常是清洗叶轮，如蒸汽洗、水洗、服务技师拆机洗以减少叶轮沾染油污，尽可能保证叶轮初始动平衡，但是清洗有时间间隔，在此期间运行烟机不可避免有振动和噪声增加现象；另一方面，清洗叶轮有随机性，边、角往往会余留油污，反而造成动平衡更差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，能够方便地检测叶轮动平衡，以便调整动平衡。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，所述离心风机包括叶轮和驱动叶轮旋转的电机，所述电机具有用于与叶轮连接的输出轴，其特征在于：所述叶轮和电机的输出轴的连接处设置有能够感应压力的感应片，所述动平衡校正方法包括如下步骤：
1)吸油烟机启动，离心风机的叶轮开始旋转；
2)工作一段时间后，所述叶轮在离心力的作用下偏向质量大的区域，所述感应片相应位置受压而产生形变；
3)配平判断：通过感应片的形变量得到叶轮当前的不平衡量，当叶轮当前的不平衡量超过预设的不平衡等级、或者超过预设的第一不平衡量，判断为叶轮需进行配平，进入步骤4)；当叶轮当前的不平衡量不超过预设的不平衡等级、或者不超过预设的第一不平衡量，判断为叶轮无需进行配平，进入步骤6)；
4)进行叶轮配平，配平方式为：当吸油烟机停止工作后，此时叶轮最重的区域位于底部，电机驱动叶轮旋转180°，维持一定时间后完成配平工作；
5)配平判断：通过感应片再次检测叶轮当前的不平衡量，当叶轮当前的不平衡量小于预设的第二不平衡量，进入步骤6)；当叶轮当前的不平衡量大于等于预设的第二不平衡量，吸油烟机关机，本次配平工作结束，下次吸油烟机工作时，回到步骤4)；第二不平衡量小于第一不平衡量；
6)吸油烟机关机。
在步骤3)和5)中，均利用公式F＝aS和
Figure GDA0002900654230000021
能从感应片形变得到叶轮当前的不平衡量，其中，S为感应片的形变量，F为感应片受到的压力，a为感应片与阻值相关的特性系数，M为叶轮当前的不平衡量，b为叶轮的转速、c为叶轮的直径。
优选的，设置感应片的方式为，所述叶轮包括轮盘，所述轮盘上开设有轴孔，所述输出轴从轮盘的轴孔内穿过并连接固定，所述感应片设置在轮盘的轴孔的内周和电机的输出轴的外周之间。
优选的，为精确测量不平衡量，所述感应片绕电机的输出轴一圈并且与输出轴紧贴，所述感应片还与叶轮的轮盘的轴孔过盈配合。
优选的，所述感应片为压变片式压力传感器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置感受压力产生形变的感应片，能够方便、精确地测量叶轮的不平衡；采用对称质量增加的方法来进行叶轮质量配平，精度更高，效果更好。
附图说明
图1为本发明实施例的离心风机的示意图；
图2为本发明实施例的离心风机的叶轮局部和电机连接的剖视图；
图3为图2的局部Ⅰ放大示意图；
图4为本发明实施例的叶轮动平衡校正方法流程图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
参见图1～图3，一种离心风机，可作为动力系统，用于吸油烟机等需要的领域，吸油烟机可以为任意形式，如顶吸式、侧吸式、下吸式等。离心风机包括蜗壳1、设置在蜗壳1内的叶轮2和用于驱动叶轮2旋转的电机3。叶轮2包括轮盘21，轮盘21上开设有轴孔211，电机3具有输出轴31，输出轴31从轮盘21的轴孔211内穿过并连接固定，以便电机3运行时带动叶轮2旋转。
为便于检测叶轮2的动平衡状态，从而对叶轮2进行控制，调整叶轮2的动平衡，在轮盘21和电机3的连接处，即轮盘21的轴孔211的内周和电机3的输出轴31的外周之间设置有感应片4，可感应到叶轮2质量的变化，从而产生形变。感应片4紧贴在电机3的输出轴31上，与叶轮2的轮盘21的轴孔211过盈配合，通过检测轮盘21对感应片4的压力来检测叶轮2的动平衡。感应片4可采用压变片式压力传感器，通过测试感应片位移形变转化成阻值，进而转化成压力来实现测量。结构上要求感应片4绕电机3的输出轴31一圈，由此可测量整圈的压力值。材料上要求感应片4具有良好的防腐蚀(耐油、耐酸碱)性质。
压变片式压力传感器可用于测量力扭矩、张力、位移、转角、速度、加速度和振幅等，因此可通过压力形变量和位移形变量来判断。感应片4的形变量和叶轮2的不平衡量的关系式如下：
F＝aS，F为感应片4受到的压力，S为感应片4产生的形变量，a为感应片4的特性系数，由感应片4的阻值决定，感应片4检测压力值为现有技术，此处不再赘述。当感应片4检测得到压力值F后，可计算叶轮2的不平衡量M，
Figure GDA0002900654230000031
b为叶轮2的转速、c为叶轮2的直径，上述各参数单位为国标，具体的如下：F-N，b-rad/s、c-mm、M-mg。
参见图4，上述离心风机应用于吸油烟机，此时对离心风机的叶轮2的动平衡校正方法，包括如下步骤：
1)吸油烟机启动，离心风机的叶轮2开始旋转；
2)工作一段时间后，叶轮2在离心力的作用下，会偏向质量大的区域，即朝向质量大的区域倾斜而施加压力到感应片4上，随即感应片4相应位置受压而产生形变；
3)配平判断：通过感应片4的形变量得到叶轮2当前的不平衡量(可以通过上述的公式实时计算，也可以通过预先建立形变量和不平衡量之间的关系查询而得)，当叶轮2当前的不平衡量超过预设的叶轮2不平衡等级，或者超过叶轮2预设的第一不平衡量M1，判断为叶轮2需进行配平(此处判断可由吸油烟机的主控制器完成)，进入步骤4)；叶轮2当前的不平衡量不超过预设的叶轮2不平衡等级，或者不超过叶轮2预设的所允许的第一不平衡量M1，判断为叶轮2无需进行配平，进入步骤6)；由感应片4的形变量得到实时的叶轮2的不平衡量的方式参见上文，在本实施例中，第一不平衡量M1为500mg，与该第一不平衡量M1对应的不平衡等级为G6.3；
4)进行叶轮2配平，配平方式为：当吸油烟机停止工作后，此时叶轮2最重的区域位于底部，给电机3信号旋转180°进行配平，利用未干的油污随重力方向流动至叶轮2当前的底部，也就是当前最轻的区域，用于对当前的底部重量增加，通过逐渐增加较轻区域的重量来进行配平，维持一定时间，如半小时后完成配平工作；
5)配平判断：通过感应片4再次检测叶轮2当前的不平衡量，当叶轮2当前的不平衡量小于对应的叶轮2预设的第二不平衡量M2，进入步骤6)；当叶轮2当前的不平衡量大于等于叶轮2预设的第二不平衡量M2，吸油烟机关机，本次配平工作结束，下次吸油烟机工作时，回到步骤4)；第二不平衡量M2小于第一不平衡量M1，在本实施例中，为300mg；
6)吸油烟机关机，此后再次重新启动吸油烟机时，从步骤1)再次开始。
具体的，如假设第一次开机时，叶轮2旋转，感应片4受挤压承受不均匀力为20Pa，对应不平衡量为90mg，当叶轮2在油污的污染下，感应片4所承受不均匀力增加到60Pa时，对应不平衡量为510mg，此时开始进行动平衡校正，直至感应片4所承受不均匀力小于43.5Pa，校正结束。
本发明采用对称质量增加的方法来进行叶轮质量配平，精度更高，效果更好。

Claims (5)

1.一种吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，所述离心风机包括叶轮(2)和驱动叶轮(2)旋转的电机(3)，所述电机(3)具有用于与叶轮(2)连接的输出轴(31)，其特征在于：所述叶轮(2)和电机(3)的输出轴(31)的连接处设置有能够感应压力的感应片(4)，所述动平衡校正方法包括如下步骤：
1)吸油烟机启动，离心风机的叶轮(2)开始旋转；
2)工作一段时间后，所述叶轮(2)在离心力的作用下偏向质量大的区域，所述感应片(4)相应位置受压而产生形变；
3)配平判断：通过感应片(4)的形变量得到叶轮(2)当前的不平衡量，当叶轮(2)当前的不平衡量超过预设的不平衡等级、或者超过预设的第一不平衡量(M1)，判断为叶轮(2)需进行配平，进入步骤4)；当叶轮(2)当前的不平衡量不超过预设的不平衡等级、或者不超过预设的第一不平衡量(M1)，判断为叶轮(2)无需进行配平，进入步骤6)；
4)进行叶轮(2)配平，配平方式为：当吸油烟机停止工作后，此时叶轮(2)最重的区域位于底部，电机(3)驱动叶轮(2)旋转180°，维持一定时间后完成配平工作；
5)配平判断：通过感应片(4)再次检测叶轮(2)当前的不平衡量，当叶轮(2)当前的不平衡量小于预设的第二不平衡量(M2)，进入步骤6)；当叶轮(2)当前的不平衡量大于等于预设的第二不平衡量(M2)，吸油烟机关机，本次配平工作结束，下次吸油烟机工作时，回到步骤4)；第二不平衡量(M2)小于第一不平衡量(M1)；
6)吸油烟机关机。
2.根据权利要求1所述的吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，其特征在于：在步骤3)和5)中，均利用公式F＝aS和
Figure FDA0002900654220000011
能从感应片(4)形变得到叶轮(2)当前的不平衡量，其中，S为感应片(4)的形变量，F为感应片(4)受到的压力，a为感应片(4)与阻值相关的特性系数，M为叶轮(2)当前的不平衡量，b为叶轮(2)的转速、c为叶轮(2)的直径。
3.根据权利要求1或2所述的吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，其特征在于：所述叶轮(2)包括轮盘(21)，所述轮盘(21)上开设有轴孔(211)，所述输出轴(31)从轮盘(21)的轴孔(211)内穿过并连接固定，所述感应片(4)设置在轮盘(21)的轴孔(211)的内周和电机(3)的输出轴(31)的外周之间。
4.根据权利要求3所述的吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，其特征在于：所述感应片(4)绕电机(3)的输出轴(31)一圈并且与输出轴(31)紧贴，所述感应片(4)还与叶轮(2)的轮盘(21)的轴孔(211)过盈配合。
5.根据权利要求4所述的吸油烟机的离心风机的叶轮动平衡校正方法，其特征在于：所述感应片(4)为压变片式压力传感器。
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