CN114941637A - 一种电机空腔气压平衡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轴流通风机技术领域,尤其涉及一种电机空腔气压平衡装置,本发明中电机空腔气压平衡装置分别与电机的电机空腔和风筒内腔相通,而电机空腔气压平衡装置能够利用风筒内腔与电机空腔之间的气压差作为动力自动调整电机空腔的气压使电机空腔的气压与风筒内腔的气压保持一致,有效解决了当风筒内气压大于电机电机空腔的气压时,电机空腔无法及时与外界达到气压平衡,导致气体从转子轴两端的轴承处进入电机空腔造成轴承损坏的问题,降低了轴流式通风机电机轴承发生故障的几率,延长了轴流式通风机的使用寿命,减少了维修成本。
Description
技术领域
本发明属于轴流通风机技术领域,尤其涉及一种电机空腔气压平衡装置。
背景技术
轴流通风机广泛地应用于各种通风系统中,是目前市场上最常用的一种通风,送风设备,之所以称为“轴流”,是因为气体平行于风机轴流动,就是与风叶的轴同方向的气流。电力机车配备有多台轴流式通风机用于牵引电机、复合冷却器的冷却,但是轴流式通风机设置在机车内部,因此造成轴流式通风机的拆装复杂,尤其对于大型轴流式通风机,甚至需要动用大吨位吊车,这导致轴流通风机的维保、检修的工作量和工作难度都相当大。而且,轴流式通风机的拆装会影响其安装精度。
为了防止水分、粉尘颗粒进入电机内部而影响轴流通风机的电机正常工作,制造电机或电机维修时,轴流通风机电机端盖与外壳结合部、定子引线盒盖、定子引线穿线孔等部位均采取涂抹密封胶、加设橡胶垫等密封措施,如图1所示,现有的轴流通风机包括设置在风筒(1)内部的电机(2),所述电机(2)包括电机壳(3)、转子轴(4)和轴承(5),转子轴(4)通过轴承(5)可转动的设置在电机壳(3)内,轴承(5)设置在转子轴(4)两端,轴承(5)、转子轴(4)和电机壳(3)之间形成电机空腔(6),轴承(5)内部填充有润滑油脂,起到润滑作用的同时能够对电机空腔(6)起到密封的作用,防止外界灰尘等杂质进入。
如图1所示,轴流通风机还设置有与电机轴连接的叶轮(100)和设置在风筒(1)上的导叶(101),叶轮(100)旋转时,气体在叶轮(100)叶片的作用下产生运动,从叶轮(100)流出时具有较大动能和一定的压力势能,在导叶(101)的导引下,气体速度降低,改变方向沿风筒(1)轴向流出,且把气体动能转变成压力势能,提高通风机静压。静压主要用来克服风道阻力,让风道中的风送得更远,为通风机的关键性能指标,是有益风压。
当轴流式风机工作时,短时间内,风机筒体内腔会快速建立大于大气压力的静压,而电机内部气体压力与大气压相同,为保证电机的防潮防水,电机壳需要保证较好的密封效果,电机壳内部与外界无法快速的实现气体交换,而轴流式通风机的电机位于风机筒体内部,因此在电机内外会形成较大的气压差,外界气体会从轴承一侧进入到电机壳体内部,进而迫使电机轴承润滑油脂外溢出轴承,由于缺少润滑油脂的润滑,以及外部灰尘、水汽进入到轴承内部破坏润滑脂,造成轴流通风机电机的损坏。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种电机空腔气压平衡装置,能够用于对现有复合通风机、牵引通风机进行改进,本发明中电机空腔气压平衡装置能够利用风筒内腔与电机空腔之间的气压差作为动力自动调整电机空腔的气压,使电机空腔的气压与风筒内腔的气压保持一致,避免当风筒内气压大于电机电机空腔的气压时,电机空腔无法及时与外界达到气压平衡,导致气体从转子轴两端的轴承处进入电机空腔造成轴承损坏。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种电机空腔气压平衡装置,适用于轴流式通风机,所述轴流式通风机包括风筒和电机,所述电机固定设置在风筒内腔,所述电机包括电机壳,所述电机壳内含有电机空腔,所述电机空腔气压平衡装置分别与电机空腔、风筒内腔相通,所述电机空腔气压平衡装置能够利用风筒内腔与电机空腔之间的气压差作为动力驱动气体进出电机空腔。
本发明的技术方案还有:所述电机空腔气压平衡装置包括过滤除湿模块,所述电机空腔通过过滤除湿模块与风筒内腔相通。风筒内腔通过过滤除湿模块与电机空腔相互连通,能够实现气体自由交换,而过滤除湿模块用于过滤气体中的灰尘杂质并对气体进行除湿,保证电机空腔内不会进入灰尘杂质、水汽造成轴承润滑脂失效,另外保证电机空腔内气体的干燥,避免对电机线圈的绝缘层造成腐蚀。
本发明的技术方案还有:所述过滤除湿模块设置在风筒外壁上。将过滤除湿模块设置在风筒外侧,方便对过滤除湿模块的查看和维护,防止过滤除湿模块功能失效或气压平衡通道堵塞,并且避免将过滤除湿模块设置在风筒内部影响风筒内的气体流动,减少轴流式通风机输送气体时的阻力。
本发明的技术方案还有:所述过滤除湿模块包括壳体底座、设置有滤芯的过滤壳体和设置有吸湿剂的除湿壳体,所述过滤壳体和除湿壳体可拆卸的设置在壳体底座上,所述过滤壳体和除湿壳体相互连通,所述壳体底座设置有进气孔和出气孔,所述进气孔与风筒内腔相通,所述出气孔与电机空腔相通。通过在分别过滤壳体和除湿壳体内设置滤芯和吸湿剂,实现过滤灰尘杂质和去除水分的作用,并且过滤壳体和除湿壳体能够从壳体底座上拆卸下来对滤芯和吸湿剂进行定期更换,容易维护。
本发明的技术方案还有:所述过滤壳体和除湿壳体均为透明材质。将过滤壳体和除湿壳体设置为透明状态,便于机车修程时对滤芯和吸湿剂的使用状态进行检查。
本发明的技术方案还有:还包括与进气孔相连的进气管,所述进气管设置在风筒内,所述进气管开口方向与风筒内腔气流方向一致。由于轴流式通风机用于送风,而风筒内气流中携带大量灰尘和水汽,为减轻过滤除湿模块过滤除湿的负担,将进气管开口方向与风筒内腔气流方向保持一致,能够减少灰尘和水汽的进入量。
本发明的技术方案还有:所述过滤除湿模块还包括外接管,在所述电机壳底部设置有与电机空腔相通的换气孔,所述壳体底座通过外接管与换气孔相连,所述出气孔位于换气孔下方。在电机壳底部设置换气孔,出气孔位于换气孔下方,在重力作用下有助于将集存在电机壳底部的积水通过外接管排出,利用吸湿剂对电机空腔进行除湿,保证电机壳内部的干燥。
本发明的技术方案还有:所述电机空腔气压平衡装置包括水平设置的活塞筒和滑动设置在所述活塞筒内的平衡活塞,所述活塞筒一端与电机空腔相通,所述活塞筒另一端与风筒内腔相通。通过水平设置活塞筒,能够避免气体气压推动平衡活塞运动时受到重力的影响,保证平衡活塞对风筒内腔与电机空腔之间的气压差更加敏感;当风筒内腔与电机空腔存在气压差时,在气压的作用下,平衡活塞能够在活塞筒内左右运动,自动调节电机空腔内的气压,保证电机空腔的气压与风筒内腔的气压保持一致。
本发明的技术方案还有:所述电机空腔气压平衡装置还包括柔性波纹管,所述柔性波纹管设置在活塞筒内,所述柔性波纹管设置有与电机空腔相通的内腔,所述柔性波纹管与平衡活塞固定连接。为避免平衡活塞受磨损导致灰尘、水汽等杂质通过活塞筒进入电机空腔,在活塞筒内设置柔性波纹管,保证能够实现调节电机空腔内部气压的同时对电机空腔起到较好的密封。
本发明的技术方案还有:所述轴流式通风机包括各个型号的HXD机车复合风机和牵引冷却通风机。HXD机车复合风机和牵引冷却通风机均是叶轮朝上竖直设置,利用本发明的电机空腔气压平衡装置对HXD机车复合风机和牵引冷却通风机进行改造,能够有效降低风机电机故障率,减少维修成本。
本发明的有益效果:本发明中电机空腔气压平衡装置分别和电机空腔、风筒内腔相通,而电机空腔气压平衡装置能够利用风筒内腔与电机空腔之间的气压差作为动力自动调整电机空腔的气压,使电机空腔的气压与风筒内腔的气压保持一致,有效解决了当风筒内气压大于电机电机空腔的气压而电机电机空腔无法及时与外界达到气压平衡,导致气体从转子轴两端的轴承处进入电机空腔造成轴承损坏的问题,降低了轴流式通风机电机轴承发生故障的几率,延长了轴流式通风机的使用寿命,减少了维修成本。
本发明的发明构思:当轴流式通风机不工作时,风筒内部和电机内部气压相同,均等于大气压。当轴流式通风机工作时,会在风筒内部快速建立大于大气压的静压,以克服风道阻力,而同时电机内部会保持较小的气压,因此会在电机内外形成较大的气压差,电机空腔气压平衡装置利用气压差作为动力使气体进入电机空腔内,提高电机空腔内的气压,使电机空腔与风筒内腔的气压保持平衡。
当轴流式通风机停止工作时,风筒内腔的气压逐渐减小变为大气压,而电机空腔内的气压要大于风筒内腔气压,在气压差的作用下,气体通过电机空腔气压平衡装置从电机空腔中排出从而减小电机空腔内的气压,使电机空腔与风筒内腔的气压保持平衡。
附图说明
图1为现有轴流通风机的结构示意图;
图2为本发明实施例1所述电机空腔气压平衡装置的结构示意图;
图3为本发明实施例1所述电机空腔气压平衡装置的立体图;
图4为本发明实施例2所述电机空腔气压平衡装置的结构示意图;
图5为本发明实施例2所述电机空腔气压平衡装置的立体图;
图中,100叶轮、101导叶;
1风筒、2电机、3电机壳、31换气孔;
4转子轴、5轴承、6电机空腔、7壳体底座、71进气孔、72出气孔;
8过滤壳体、9除湿壳体、10进气管、11外接管、12活塞筒、13平衡活塞、14柔性波纹管。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1
如图2和图3所示,一种电机空腔气压平衡装置,适用于轴流式通风机,所述轴流式通风机包括风筒1和电机2,所述电机2固定设置在风筒1内腔,所述电机2包括电机壳3,所述电机壳3内含有电机空腔6,所述电机空腔气压平衡装置分别与电机空腔6、风筒1内腔相通,所述电机空腔气压平衡装置能够利用风筒1内腔与电机空腔6之间的气压差作为动力驱动气体进出电机空腔6。
所述电机空腔气压平衡装置包括过滤除湿模块,所述电机空腔6通过过滤除湿模块与风筒1内腔相通。
所述过滤除湿模块设置在风筒1外壁上。
所述过滤除湿模块包括固定设置在风筒1上的壳体底座7、设置有滤芯的过滤壳体8和设置有吸湿剂的除湿壳体9,所述过滤壳体8和除湿壳体9可拆卸的设置在壳体底座7上,所述过滤壳体8和除湿壳体9相互连通,所述壳体底座7设置有进气孔71和出气孔72,所述进气孔71与风筒1内腔相通,所述出气孔72与电机空腔6相通。
所述过滤壳体8和除湿壳体9均为透明材质,可拆卸所述过滤壳体8清理灰尘和水分,可拆卸所述除湿壳体9更换吸湿剂,所述过滤壳体8、除湿壳体9可重复使用。
所述电机空腔气压平衡装置还包括与进气孔71相连的进气管10,所述进气管10设置在风筒1内,所述进气管10开口方向与风筒1内腔气流方向一致。
所述过滤除湿模块还包括外接管11,在所述电机壳3底部设置有与电机空腔6相通的换气孔31,所述壳体底座7通过外接管11与换气孔31相连,所述出气孔72位于换气孔31下方。
所述轴流式通风机包括各个型号的HXD机车复合风机和牵引冷却通风机。
工作原理:所述电机空腔气压平衡装置利用电机空腔6与风筒1内腔之间的气压差,使电机空腔6与风筒1内腔之间进行气体交流,以此实现电机空腔6与风筒1内腔的气压平衡,并通过设置过滤除湿模块过滤气体中灰尘、水汽,避免灰尘或水汽进入电机2内部而造成电机故障。
实际维修中,在机车C1~C3修时,清理过滤壳体8和除湿壳体9内的灰尘、积水,更换滤芯和变色失效的吸湿剂。
在机车C4修时,清理过滤壳体8和除湿壳体9内的灰尘、积水,更新滤芯和变色失效的吸湿剂;疏通进气管10和外接管11,清理进气管10和外接管11内部灰尘;检查装置、进气管10、外接管11的安装密封性。
实施例2
与实施例1不同之处在于,如图4和图5所示,所述电机空腔气压平衡装置包括水平设置的活塞筒12和滑动设置在所述活塞筒12内的平衡活塞13,所述活塞筒12一端与电机空腔6相通,所述活塞筒12另一端与风筒1内腔相通。
所述电机空腔气压平衡装置还包括柔性波纹管14,所述柔性波纹管14设置在活塞筒12内,所述柔性波纹管14设置有与电机空腔6相通的内腔,所述柔性波纹管14与平衡活塞13固定连接。
工作原理:在本实施例中,所述电机空腔气压平衡装置利用电机空腔6与风筒1内腔之间的气压差,使活塞筒12与电机空腔6之间进行气体交流,以此实现电机空腔6与风筒1内腔的气压平衡,由于平衡活塞13以及柔性波纹管14的密封,本实施例只在电机空腔6与活塞筒12之间进行气体交换,通过调节平衡活塞13在活塞筒12内的位置来保证电机空腔6与风筒1内腔之间的气压平衡,有效避免电机2内部进入灰尘或水汽。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电机空腔气压平衡装置,适用于轴流式通风机,所述轴流式通风机包括风筒(1)和电机(2),所述电机(2)固定设置在风筒(1)内腔,所述电机(2)包括电机壳(3),所述电机壳(3)内含有电机空腔(6),其特征在于:所述电机空腔气压平衡装置分别与电机空腔(6)、风筒(1)内腔相通,所述电机空腔气压平衡装置能够利用风筒(1)内腔与电机空腔(6)之间的气压差作为动力驱动气体进出电机空腔(6)。
2.根据权利要求1所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:包括过滤除湿模块,所述电机空腔(6)通过过滤除湿模块与风筒(1)内腔相通。
3.根据权利要求2所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述过滤除湿模块设置在风筒(1)外壁上。
4.根据权利要求2所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述过滤除湿模块包括壳体底座(7)、设置有滤芯的过滤壳体(8)和设置有吸湿剂的除湿壳体(9),所述过滤壳体(8)和除湿壳体(9)可拆卸的设置在壳体底座(7)上,所述过滤壳体(8)和除湿壳体(9)相互连通,所述壳体底座(7)设置有进气孔(71)和出气孔(72),所述进气孔(71)与风筒(1)内腔相通,所述出气孔(72)与电机空腔(6)相通。
5.根据权利要求4所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述过滤壳体(8)和除湿壳体(9)均为透明材质。
6.根据权利要求4所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:还包括与进气孔(71)相连的进气管(10),所述进气管(10)设置在风筒(1)内,所述进气管(10)开口方向与风筒(1)内腔气流方向一致。
7.根据权利要求4所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述过滤除湿模块还包括外接管(11),在所述电机壳(3)底部设置有与电机空腔(6)相通的换气孔(31),所述壳体底座(7)通过外接管(10)与换气孔(31)相连,所述出气孔(72)位于换气孔(31)下方。
8.根据权利要求1所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:包括水平设置的活塞筒(12)和滑动设置在所述活塞筒(12)内的平衡活塞(13),所述活塞筒(12)一端与电机空腔(6)相通,所述活塞筒(12)另一端与风筒(1)内腔相通。
9.根据权利要求8所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述电机空腔气压平衡装置还包括柔性波纹管(14),所述柔性波纹管(14)设置在活塞筒(12)内,所述柔性波纹管(14)设置有与电机空腔(6)相通的内腔,所述柔性波纹管(14)与平衡活塞(13)固定连接。
10.根据权利要求1所述的电机空腔气压平衡装置,其特征在于:所述轴流式通风机包括各个型号的HXD机车复合风机和牵引冷却通风机。
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- 2022-04-24 CN CN202210455481.XA patent/CN114941637A/zh active Pending
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