CN113217426A - 一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁悬浮风机领域，尤其涉及一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机。该风机包括机壳、转轴、后保护轴承座、后轴承座、前保护轴承座、前轴承座和叶轮；机壳在转轴另一端位置设置有与外部相连通的叶轮进风口；机壳、后轴承座和前轴承座都设置有轴向贯穿的外通风口，后保护轴承座和前保护轴承座都设置有轴向贯穿的外通风凹槽；后保护轴承座和前保护轴承座在外通风凹槽内侧设置有内通风口；转轴与悬浮风机定子在径向方向存在间隙，并且间隙两端在轴向分别连通轴承轴向间隙后通过保护轴承座和前保护轴承座的内通风口与叶轮进风口和叶轮鼓风端相连通。该风机通过驱动一个叶轮同时带动电机冷却风路与气动风路，减少部件数量，提高系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮风机领域，尤其涉及一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机。
背景技术
磁悬浮鼓风机是一种输送气体的机械设备，其采用磁悬浮轴承、三元流叶轮、高速永磁同步电机、高效变频器调速、智能化监测控制等核心技术，启动时先悬浮后旋转，无摩擦，无需润滑，三元流叶轮与转子直联，传动零损失。磁悬浮鼓风机利用主动式磁悬浮轴承系统，通过可控电磁力对内部转动的磁悬浮轴承进行无接触、无磨损的悬浮支撑，磁悬浮轴承与叶轮直接连接，传动零损失，以此达到成功输送气体而机器内部无磨损、低噪音、无需润滑等效果。
中国实用新型专利申请（公开号CN211116711U，公开日：20200728）公开了一种磁悬浮离心鼓风机，包括鼓风机本体；鼓风机本体包括转轴，用于带动转轴旋转的永磁同步电机，用于控制转轴悬浮的磁悬浮系统，靠近转轴的第一端设置的第一辅助轴承，以及靠近转轴的第二端设置的第二辅助轴承；转轴的第一端用于连接第一叶轮，转轴的第二端用于连接第二叶轮；鼓风机本体还包括设于第一叶轮与第一辅助轴承之间的第一过滤挡板，以及设于第二叶轮与第二辅助轴承之间的第二过滤挡板。本申请能够提高了离心鼓风机空气过滤不完善，容易阻塞离心鼓风机的内部机构，提高了磁悬浮离心鼓风机的空气过滤效率，进而提高了离心鼓风机的整体效率。
现有技术存在以下不足：磁悬浮风机的电机冷却风路与气动风路为两路，电机冷却风路需要加同轴叶轮或外接风机，结构系统复杂，增加故障点，增加了安全隐患，没能充分利用风机本身气动风路。
发明内容
本发明的目的是：针对上述问题，提出通过驱动一个叶轮同时带动电机冷却风路与气动风路，减少部件数量，提高系统稳定性的一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，该风机包括机壳、转轴、后保护轴承座、后轴承座、前保护轴承座、前轴承座和叶轮；转轴一端与叶轮相连接，机壳在转轴另一端位置设置有与外部相连通的叶轮进风口；机壳、后轴承座和前轴承座都设置有轴向贯穿的外通风口，后保护轴承座和前保护轴承座都设置有轴向贯穿的外通风凹槽；后保护轴承座的外通风凹槽、后轴承座的外通风口、机壳的外通风口、前轴承座的外通风口和前保护轴承座的外通风凹槽线性连通；后保护轴承座的通风口与叶轮进风口相连通，前保护轴承座的通风口与叶轮鼓风端相连通；后保护轴承座和前保护轴承座在外通风凹槽内侧设置有内通风口；转轴与悬浮风机定子在径向方向存在间隙，并且间隙两端在轴向分别连通轴承轴向间隙后通过保护轴承座和前保护轴承座的内通风口与叶轮进风口和叶轮鼓风端相连通。
作为优选，机壳、后保护轴承座、后轴承座、前保护轴承座和前轴承座的多个外通风口都为圆形分布。
作为优选，机壳、后保护轴承座、后轴承座、前保护轴承座和前轴承座的圆形分布的外通风口的圆心位置都在转轴转动轴线上。
作为优选，机壳的外通风口、后保护轴承座的外通风口、前保护轴承座的外通风口、后保护轴承座的内通风口和前保护轴承座的内通风口都为圆形。
作为优选，后轴承座的外通风口和前轴承座的外通风口都为圆弧形状。
作为优选，两个径向轴承分别位于前轴承座和后轴承座内，并且沿着转轴轴向中心对称分布。
作为优选，径向轴承包括径向轴承定子组件和径向轴承转子组件；径向轴承定子组件与转轴相连接；径向轴承转子组件产生径向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与径向轴承定子组件相衔接。
作为优选，机壳内部设置有径向位移传感器，径向位移传感器感应端分别与转轴相互垂直的两个径向方向相衔接。
作为优选，轴向轴承包括推力盘、前轴向轴承组件和后轴向轴承组件；推力盘与转轴相连接；前轴向轴承组件和后轴向轴承组件都设置有定子绕组，定子绕组产生轴向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与推力盘相衔接。
作为优选，转轴上还热套有多个沿着轴向相互贴合堆叠的冲片，并且冲片与轴向位移传感器感应端相衔接。
本发明采用上述技术方案的一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机的优点是：
叶轮的入口朝向电机，电机内部留内外两路风路；外风路走向为：叶轮进风口到后保护轴承座的外通风凹槽到后轴承座的外通风口到机壳的外通风口到前轴承座的外通风口到前保护轴承座的外通风凹槽到叶轮鼓风端；内风路走向为：叶轮进风口到后保护轴承座的内通风口到前轴向轴承组件和后轴向轴承组件的轴向间隙到径向轴承组件的轴向间隙到定子绕组的轴向间隙到径向轴承组件的轴向间隙到前保护轴承座的外通风凹槽到叶轮鼓风端；即此种方式中，内风路的空气在磁悬浮电机定转轴间气隙沿轴向运动，冷却转轴表面。外风路的空气沿后保护轴承座、后轴承座、机壳、前轴承座、前保护轴承座上的通风孔冷却定子各部件。最终在叶轮前端汇集为一路进入叶轮。结构紧凑，冷却效果优秀，减少了部件数量，提高了系统稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2、图3为机壳的结构示意图。
图4、图5为前轴承座的结构示意图。
图6、图7为后轴承座的结构示意图。
图8、图9为前保护轴承座的结构示意图。
图10、图11为后保护轴承座的结构示意图。
12-蜗壳背板、13-蜗壳、14-径向轴承组件、15-定子绕组、16-前轴向轴承组件、17-后轴向轴承组件、L1-外风路、L2-内风路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，该风机包括机壳1、转轴2、后保护轴承座3、后轴承座4、前保护轴承座5、前轴承座6和叶轮7；转轴2一端与叶轮7相连接，机壳1在转轴2另一端位置设置有与外部相连通的叶轮进风口8；机壳1、后轴承座4和前轴承座6都设置有轴向贯穿的外通风口9，后保护轴承座3和前保护轴承座5都设置有轴向贯穿的外通风凹槽11；后保护轴承座3的外通风凹槽11、后轴承座4的外通风口9、机壳1的外通风口9、前轴承座6的外通风口9和前保护轴承座5的外通风凹槽11线性连通；后保护轴承座3的通风口与叶轮进风口8相连通，前保护轴承座5的通风口与叶轮鼓风端相连通；后保护轴承座3和前保护轴承座5在外通风凹槽11内侧设置有内通风口10；转轴2与悬浮风机定子在径向方向存在间隙，并且间隙两端在轴向分别连通轴承轴向间隙后通过保护轴承座3和前保护轴承座5的内通风口10与叶轮进风口8和叶轮鼓风端相连通。此种方式中，叶轮的入口朝向电机，电机内部留内外两路风路；外风路走向为：叶轮进风口8到后保护轴承座3的外通风凹槽11到后轴承座4的外通风口9到机壳1的外通风口9到前轴承座6的外通风口9到前保护轴承座5的外通风凹槽11到叶轮鼓风端；内风路走向为：叶轮进风口8到后保护轴承座3的内通风口10到前轴向轴承组件和后轴向轴承组件的轴向间隙到径向轴承组件的轴向间隙到定子绕组的轴向间隙到径向轴承组件的轴向间隙到前保护轴承座5的外通风凹槽11到叶轮鼓风端；即此种方式中，内风路的空气在磁悬浮电机定转轴间气隙沿轴向运动，冷却转轴表面。外风路的空气沿后保护轴承座、后轴承座、机壳、前轴承座、前保护轴承座上的通风孔冷却定子各部件。最终在叶轮前端汇集为一路进入叶轮。结构紧凑，冷却效果优秀，减少了部件数量，提高了系统稳定性。
机壳1、后保护轴承座3、后轴承座4、前保护轴承座5和前轴承座6的多个外通风口9都为圆形分布。
机壳1、后保护轴承座3、后轴承座4、前保护轴承座5和前轴承座6的圆形分布的外通风口9的圆心位置都在转轴2转动轴线上。
机壳1的外通风口9、后保护轴承座3的外通风口9、前保护轴承座5的外通风口9、后保护轴承座3的内通风口10和前保护轴承座5的内通风口10都为圆形。
后轴承座4的外通风口9和前轴承座6的外通风口9都为圆弧形状。
两个径向轴承分别位于前轴承座6和后轴承座4内，并且沿着转轴2轴向中心对称分布。径向轴承包括径向轴承定子组件和径向轴承转子组件；径向轴承定子组件与转轴2相连接；径向轴承转子组件产生径向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与径向轴承定子组件相衔接以对径向轴承定子组件提供径向方向的驱动力进而实现对转轴2在径向方向的保持。
机壳1内部设置有径向位移传感器，径向位移传感器感应端分别与转轴2相互垂直的两个径向方向相衔接以实现对转轴2径向位置的检测。
轴向轴承包括推力盘、前轴向轴承组件和后轴向轴承组件；推力盘与转轴2相连接；前轴向轴承组件和后轴向轴承组件都设置有定子绕组，定子绕组产生轴向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与推力盘相衔接以对推力盘提供轴向方向的驱动力进而实现对转轴2在轴向方向位置的保持。
转轴2上还热套有多个沿着轴向相互贴合堆叠的冲片，并且冲片与轴向位移传感器感应端相衔接并且通过检测冲片的位置以实现对转轴轴向位置的检测。
Claims (10)
1.一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，该风机包括机壳（1）、转轴（2）、后保护轴承座（3）、后轴承座（4）、前保护轴承座（5）、前轴承座（6）、叶轮（7）、径向轴承和轴向轴承；转轴（2）一端与叶轮（7）相连接，机壳（1）在转轴（2）另一端位置设置有与外部相连通的叶轮进风口（8）；机壳（1）、后轴承座（4）和前轴承座（6）都设置有轴向贯穿的外通风口（9），后保护轴承座（3）和前保护轴承座（5）都设置有轴向贯穿的外通风凹槽（11）；后保护轴承座（3）的外通风凹槽（11）、后轴承座（4）的外通风口（9）、机壳（1）的外通风口（9）、前轴承座（6）的外通风口（9）和前保护轴承座（5）的外通风凹槽（11）线性连通；后保护轴承座（3）的通风口与叶轮进风口（8）相连通，前保护轴承座（5）的通风口与叶轮鼓风端相连通；后保护轴承座（3）和前保护轴承座（5）在外通风凹槽（11）内侧设置有内通风口（10）；转轴（2）与悬浮风机定子在径向方向存在间隙，并且间隙两端在轴向分别连通轴承轴向间隙后通过保护轴承座（3）和前保护轴承座（5）的内通风口（10）与叶轮进风口（8）和叶轮鼓风端相连通。
2.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，机壳（1）、后保护轴承座（3）、后轴承座（4）、前保护轴承座（5）和前轴承座（6）的多个外通风口（9）都为圆形分布。
3.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，机壳（1）、后保护轴承座（3）、后轴承座（4）、前保护轴承座（5）和前轴承座（6）的圆形分布的外通风口（9）的圆心位置都在转轴（2）转动轴线上。
4.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，机壳（1）的外通风口（9）、后保护轴承座（3）的外通风口（9）、前保护轴承座（5）的外通风口（9）、后保护轴承座（3）的内通风口（10）和前保护轴承座（5）的内通风口（10）都为圆形。
5.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，后轴承座（4）的外通风口（9）和前轴承座（6）的外通风口（9）都为圆弧形状。
6.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，两个径向轴承分别位于前轴承座（6）和后轴承座（4）内，并且沿着转轴（2）轴向中心对称分布。
7.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，径向轴承包括径向轴承定子组件和径向轴承转子组件；径向轴承定子组件与转轴（2）相连接；径向轴承转子组件产生径向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与径向轴承定子组件相衔接。
8.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，机壳（1）内部设置有径向位移传感器，径向位移传感器感应端分别与转轴（2）相互垂直的两个径向方向相衔接。
9.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，轴向轴承包括推力盘、前轴向轴承组件和后轴向轴承组件；推力盘与转轴（2）相连接；前轴向轴承组件和后轴向轴承组件都设置有定子绕组，定子绕组产生轴向驱动磁场，并且驱动磁场驱动端与推力盘相衔接。
10.根据权利要求1所述一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机，其特征在于，转轴（2）上还热套有多个沿着轴向相互贴合堆叠的冲片，并且冲片与轴向位移传感器感应端相衔接。
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| CN202110504677.9A CN113217426A (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机 |
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| CN (1) | CN113217426A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113819077A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-21 | 鑫磊压缩机股份有限公司 | 一种单级双吸、双定转子的磁悬浮鼓风机 |
| CN115788967A (zh) * | 2023-02-10 | 2023-03-14 | 鸿陆智能科技(山东)有限公司 | 一种磁悬浮鼓风机的散热通道 |
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2021
- 2021-05-10 CN CN202110504677.9A patent/CN113217426A/zh active Pending
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