CN116753185A - 一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺，涉及鼓风机技术领域，其中空气悬浮离心鼓风机包括叶轮转轴、设置在所述叶轮转轴两端的空气箔片轴承，所述空气箔片轴承包括波箔片及顶箔片，所述波箔片上沿轴线方向设置有朝向所述顶箔片的圆弧凸起，所述圆弧凸起在波箔片的圆周方向上非等间距分布。本技术方案解决了现有技术中空气悬浮鼓风机叶轮转轴启停阶段转动不平稳的技术问题。

Description

一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺

技术领域

本发明涉及鼓风机技术领域，尤其是涉及一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺。

背景技术

空气悬浮鼓风机是空气在鼓风机转轴高速旋转下，会在转轴与箔片轴承表面之间产生动压效应，形成一个高压气膜而将转子托浮起来的一种鼓风机。空气悬浮鼓风机主要包括叶轮、空气悬浮轴承、变频器、高速永磁电机及其结构控制系统。电机主轴与风机叶轮同轴，高速转轴系统由空气悬浮箔片轴承直接支撑。其主要核心技术是空气悬浮轴承技术、高速永磁同步电动机及其控制技术。空气悬架轴承以空气为工作介质，以弹性平坦箔片为支撑面，以弹性波浪箔片为支撑构件。初始状态时，叶轮转轴与箔片轴承接触，但当转轴进入高速旋转状态时，由于空气的粘性和楔块的作用，平面间会产生动压效应。在箔片和转轴表面，使扁平箔和波纹箔发生弹性变形，将扁平箔推开，然后使转子处于悬浮状态。不均匀的圆周气压使箔片轴承具有承受载荷的能力。或者更简单地说，在转轴高速旋转期间，在转轴和箔片之间形成高压气膜，从而提升转轴的转动性能。

尽管在空气悬浮鼓风机正常运行之后，叶轮转轴没有摩擦，但这并不意味着设备在整个过程中完全没有摩擦。在箔片轴承的启动和停止阶段，当速度低于临界速度时，动压效应不足以固定转轴。此时，轴承的内表面和转子之间仍将存在接触，且因为箔片轴承并不转动，其在承载转轴及其转动期间的受力部分承受较大载荷而易产生变形或移位，从而在转轴启停的转动过程中产生转动不平稳等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺，以解决现有技术中空气悬浮鼓风机叶轮转轴启停阶段转动不平稳的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种空气悬浮离心鼓风机，包括叶轮转轴、设置在所述叶轮转轴两端的空气箔片轴承，所述空气箔片轴承包括波箔片及顶箔片，所述波箔片上沿轴线方向设置有朝向所述顶箔片的圆弧凸起，所述圆弧凸起在波箔片的圆周方向上非等间距分布。

可选地， 所述波箔片具有与所述顶箔片结合的开放端部，所述圆弧凸起在靠近所述开放端部处的间距大于其在远离所述开放端部处的间距。

可选地，所述圆弧凸起的间距在距离所述开放端部的最远端为最小，所述间距在靠近所述开放端部的方向上逐渐增大。

可选地，所述空气箔片轴承设置在轴承座内，所述轴承座的内圆周表面的顶部设置有轴向贯通的凹槽，所述波箔片的开放端部与所述顶箔片的结合部件设置在所述凹槽内。

可选地，所述波箔片在所述开放端部设置有波箔片结合部，所述顶箔片对应所述波箔片结合部设置有顶箔片结合部，位于所述波箔片结合部和顶箔片结合部的上端的对应位置上设置有同方向的定位凸起组。

可选地，所述定位凸起组设置在所述波箔片结合部和顶箔片结合部的轴线方向上的两个端部，每一所述端部的数量设置大于两个，相邻两个定位凸起组的凸出方向相反，两个所述端部的定位凸起组为中心对称设置。

另一方面，本发明提供了一种空气悬浮离心鼓风机的制造工艺，用于制造如上所述的空气悬浮离心鼓风机，包括以下步骤：

步骤一，根据波箔片结合部和顶箔片结合部的定位凸起组，将空气箔片轴承的波箔片和顶箔片定位结合；

步骤二，将空气箔片轴承的波箔片和顶箔片的结合部对准轴承座的凹槽，并将所述空气箔片轴承沿轴向安装入所述轴承座；

步骤三，将所述叶轮转轴安装入所述空气箔片轴承中，将所述轴承座的凹槽置于顶端位置并将轴承座安装固定。

本发明的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明提供的一种空气悬浮离心鼓风机及其制造工艺，在支撑叶轮转轴的箔片轴承的波箔片上设置非等间距分布的圆弧凸起，从而针对性的设置圆弧凸起的布置间距，使承载力大的部分能够以小间距布置圆弧凸起，以此提供较大的支承力，使箔片轴承在圆周上的受力分布均衡，而不会仅仅是长期承载处变形而使得轴承内周变形使的转轴的启停阶段的转动不平稳。由此可见，本技术方案解决了现有技术中空气悬浮鼓风机叶轮转轴启停阶段转动不平稳的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种空气悬浮离心鼓风机的结构示意图；

图2是本发明实施例一种空气悬浮离心鼓风机的轴承与轴承座组件的结构示意图；

图3是本发明实施例一种空气悬浮离心鼓风机的轴承与轴承座的分解结构示意图；

图4是本发明实施例一种空气悬浮离心鼓风机的箔片轴承的结构示意图；

图5是本发明实施例一种空气悬浮离心鼓风机的箔片轴承的俯视结构示意图；

图6是图5中Ⅰ处的放大图。

图中：1、电机壳；2、叶轮；3、叶轮转轴；4、箔片轴承；41、波箔片；411、圆弧凸起；412、间距；413、波箔片结合部；4131、波箔片结合部的定位凸起；42、顶箔片；421、顶箔片结合部；4211、顶箔片结合部的定位凸起；5、轴承座；51、凹槽；6、定子；7、止推轴承。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1-6所示，一方面，本发明提供了一种空气悬浮离心鼓风机，包括叶轮转轴3、设置在所述叶轮转轴3两端的空气箔片轴承4，所述空气箔片轴承4包括波箔片41及顶箔片42，所述波箔片41上沿轴线方向设置有朝向所述顶箔片42的圆弧凸起411，所述圆弧凸起411在波箔片41的圆周方向上非等间距分布。在支撑叶轮转轴3的箔片轴承4的波箔片41上设置非等间距分布的圆弧凸起411，从而针对性的设置圆弧凸起411的布置间距，使承载力大的部分能够以小间距布置圆弧凸起411，以此提供较大的支承力，使箔片轴承4在圆周上的受力分布均衡，而不会仅仅是长期承载处变形而使得轴承4内周变形使的转轴3的启停阶段的转动不平稳。

作为可选地实施方式， 所述波箔片41具有与所述顶箔片42结合的开放端部，所述圆弧凸起411在靠近所述开放端部处的间距大于其在远离所述开放端部处的间距。

作为可选地实施方式，所述圆弧凸起411的间距412在距离所述开放端部的最远端为最小，所述间距412在靠近所述开放端部的方向上逐渐增大。

作为可选地实施方式，所述空气箔片轴承4设置在轴承座5内，所述轴承座5的内圆周表面的顶部设置有轴向贯通的凹槽51，所述波箔片41的开放端部与所述顶箔片的结合部件设置在所述凹槽51内。

具体地，圆弧凸起411在箔片轴承4的波箔片41远离开放端部的最远端设置为间距最小，开放端部位置位于轴承座5的凹槽51内，凹槽51设置在轴承座5的内表面的顶部，使得当与转轴3安装到位时，以最小间距设置的圆弧凸起411位于转轴3得下端，以承载静止及启停阶段的转轴3施加的压力，且间距412的设置可为逐渐变化的设置，即从距离所述开放端部最远的最远端向靠近所述开放端部的方向上逐渐增大，也就能够随转轴3施加到轴承4上的压力的变化来布置圆弧凸起411，使得轴承4在内周方向提供对应压力变化的承载力，使轴承4保持其内表面整体结构，以提供转轴3均匀的支撑，使转轴3转动平稳，减小噪音等。

作为可选地实施方式，所述波箔片41在所述开放端部设置有波箔片结合部413，所述顶箔片42对应所述波箔片结合部413设置有顶箔片结合部421，位于所述波箔片结合部413和顶箔片结合部421的上端的对应位置上设置有同方向的定位凸起组。

作为可选地实施方式，所述定位凸起组设置在所述波箔片结合部413和顶箔片结合部421的轴线方向上的两个端部，每一所述端部的数量设置大于两个，相邻两个定位凸起组的凸出方向相反，两个所述端部的定位凸起组为中心对称设置。

具体地，由波箔片结合部的定位凸起4131和顶箔片结合部的定位凸起4211组成的定位凸起组，在轴向上定位了波箔片41和顶箔片42的轴向位置，使得波箔片41和顶箔片42在转轴3的转动过程中不会因为转轴3的抖动或是轴向的不稳定的窜动而发生相对位移，始终保持对准的状态，从而提供转轴3稳定的支撑，保障了转轴3的稳定运转，另一方面，轴向稳定的箔片轴承4也提供了转轴3轴向的稳定维持；进一步地，定位凸起组在轴承座凹槽51内能够抵接于凹槽51的侧壁上，从而稳定箔片轴承4与轴承座5之间的轴向位置，结合轴承座5端面的止推轴承7，提供鼓风机整体在轴向方向的稳定性。

另一方面，本发明提供了一种空气悬浮离心鼓风机的制造工艺，用于制造如上所述的空气悬浮离心鼓风机，包括以下步骤：

步骤一，根据波箔片结合部413和顶箔片结合部421的定位凸起组，将空气箔片轴承4的波箔片41和顶箔片42定位结合；

步骤二，将空气箔片轴承4的波箔片41和顶箔片42的结合部件对准轴承座5的凹槽51，并将所述空气箔片轴承4沿轴向安装入所述轴承座5；

步骤三，将所述叶轮转轴3安装入所述空气箔片轴承4中，将所述轴承座5的凹槽51置于顶端位置并将轴承座5安装固定。

在空气悬浮离心鼓风机的制造过程中，保证轴承座凹槽51置于顶部位置进行安装定位，从而使得箔片轴承4的圆弧凸起411的集中设置部位位于转轴下方，以实现箔片轴承4的支承力的均衡提供。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，包括叶轮转轴、设置在所述叶轮转轴两端的空气箔片轴承，所述空气箔片轴承包括波箔片及顶箔片，所述波箔片上沿轴线方向设置有朝向所述顶箔片的圆弧凸起，所述圆弧凸起在波箔片的圆周方向上非等间距分布。

2.根据权利要求1所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于， 所述波箔片具有与所述顶箔片结合的开放端部，所述圆弧凸起在靠近所述开放端部处的间距大于其在远离所述开放端部处的间距。

3.根据权利要求2所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，所述圆弧凸起的间距在距离所述开放端部的最远端为最小，所述间距在靠近所述开放端部的方向上逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，所述空气箔片轴承设置在轴承座内，所述轴承座的内圆周表面的顶部设置有轴向贯通的凹槽，所述波箔片的开放端部与所述顶箔片的结合部件设置在所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，所述波箔片在所述开放端部设置有波箔片结合部，所述顶箔片对应所述波箔片结合部设置有顶箔片结合部，位于所述波箔片结合部和顶箔片结合部的上端的对应位置上设置有同方向的定位凸起组。

6.根据权利要求5所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，所述定位凸起组设置在所述波箔片结合部和顶箔片结合部的轴线方向上的两个端部，每一所述端部的数量设置大于两个，相邻两个定位凸起组的凸出方向相反，两个所述端部的定位凸起组为中心对称设置。

7.一种空气悬浮离心鼓风机的制造工艺，用于制造如权利要求6所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据波箔片结合部和顶箔片结合部的定位凸起组，将空气箔片轴承的波箔片和顶箔片定位结合；

步骤二，将空气箔片轴承的波箔片和顶箔片的结合部对准轴承座的凹槽，并将所述空气箔片轴承沿轴向安装入所述轴承座；

步骤三，将所述叶轮转轴安装入所述空气箔片轴承中，将所述轴承座的凹槽置于顶端位置并将轴承座安装固定。