CN207454330U - 一种齿轮齿条驱动式无轴风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种齿轮齿条驱动式无轴风机，包括主机部分和电机传动部分；主机部分包括定子部件、转子部件和润滑装置；定子部件包括前端盖171、进口滑动轴承161、风筒4、出口滑动轴承162、后端盖172，风筒4为两端内侧设置有台肩的筒状结构，其下方设置有展开面为矩形的窗口，窗口的四周设置有竖板，竖板的一端沿着矩形窗口焊接在风筒4上，另一端设置有矩形法兰，所述矩形法兰上设置有多个通孔；转子部件包括进口轴颈151、轮毂7、圆弧齿条5、叶片14和出口轴颈152，圆弧齿条5为圆弧状结构，多个圆弧齿条5拼合起来正好为轮毂7凹槽面的外径；润滑装置包括油杯1、导油管2和节流阀3；电机传动部分包括底座28、电机支架27、电机25、电机轴19、键18、圆螺母20、齿轮21、底座前盖板221和底座后盖板222，底座28为长方形的箱状结构，两端开放，其上端面上开有一个矩形窗口。本实用新型采用齿轮齿条相啮合的方式从轮缘处驱动转子部件旋转，节省了传统风机轮毂盘占据的流动空间，增大了叶片14的可做功面积，同时，使流道中的流动更加均匀合理，有益于效率和噪声性能的提高。

Description

一种齿轮齿条驱动式无轴风机

技术领域

本实用新型涉及风机技术领域，具体涉及一种齿轮齿条驱动式无轴风机。

背景技术

目前，公知的风机都是通过中心轴驱动轮毂旋转，再由轮毂带动叶片旋转的方式进行工作，轮毂的存在占据了较大的流通空间，因此，为了保证风机工作时具有足够的流通面积，叶片的外径通常设计的较大，同时，叶片外径的增大造成叶尖线速度的增加，最终导致噪声的增大；传统风机轮毂与叶片的连接处常常存在边界层分离和二次流，流动情况较差，影响了能量的转换效果，降低了风机的效率；为了防止叶片叶梢与风机风筒发生剐蹭，两者之间通常留有2mm-5mm的间隙，即叶顶间隙，风机工作时，叶片压力面的高压气体会绕过叶顶间隙流入叶片吸力面，这样不仅产生了流量的泄漏，造成容积损失，而且破坏了流场的稳定性，最终导致整机效率的降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种齿轮齿条驱动式无轴风机。

本实用新型的技术方案是：一种齿轮齿条驱动式无轴风机，包括主机部分和电机传动部分；

所述主机部分包括定子部件、转子部件和润滑装置；

所述定子部件包括前端盖、进口滑动轴承、风筒、出口滑动轴承、后端盖，所述风筒为两端内侧设置有台肩的筒状结构，其下方设置有展开面为矩形的窗口，所述窗口的四周设置有竖板，所述竖板的一端沿着矩形窗口焊接在风筒上，另一端设置有矩形法兰，所述矩形法兰上设置有多个通孔，所述前端盖和后端盖上均设置有止口和一个导油孔，所述止口的外径与风筒两端的台肩的内径相等，所述进口滑动轴承和出口滑动轴承均为环状结构，均以过盈配合分别安装在前端盖和后端盖的止口内；

所述转子部件包括进口轴颈、轮毂、圆弧齿条、叶片和出口轴颈，所述轮毂的外圆面上设置有环形的凹槽，所述叶片的叶梢处设置有叶柄，所述叶柄为内曲型瓦片，所述多个瓦片拼合起来正好为轮毂的内径，所述圆弧齿条为圆弧状结构，所述多个圆弧齿条拼合起来正好为轮毂凹槽的外径，所述进口轴颈和出口轴颈均为L型；

所述润滑装置包括油杯、导油管和节流阀，所述导油管的一端与油杯连接，另一端与前端盖或后端盖上的导油孔连接，所述节流阀安装在导油管上；

所述电机传动部分包括底座、电机支架、电机、电机轴、键、圆螺母、齿轮、底座前盖板和底座后盖板，所述底座为长方形的箱状结构，两端开放，其上端面上开有一个矩形窗口，所述底座的上端面上还开有多个螺纹孔，其位置和大小与风筒下端矩形法兰上的通孔相配合，所述电机轴上沿风机进口到出口方向依次设置有螺纹、键槽和轴肩，所述电机支架由一块水平放置和两块倾斜放置的平板构成，焊接在底座内，所述电机的底座通过支架螺栓固定在电机支架上，所述齿轮上设置有一个中心孔和多个均布的减重孔，所述齿轮的中心孔上设置有键槽，所述底座前盖板和底座后盖板通过盖板螺钉分别固定在底座的两侧，将底座封闭起来。

所述前端盖和后端盖均通过止口与风筒上的台肩定位，安装在风筒的两端，并通过端盖螺栓实现连接固定。

所述前端盖和后端盖上的导油孔均开在90度方位角处，所述进口滑动轴承和出口滑动轴承上均开有导油槽，所述导油槽设置在90度方位角处，所述导油孔与导油槽相互连通。

所述多个叶片的叶柄通过叶柄螺栓沿圆周方向均匀的固定在轮毂的内圆面上，所述圆弧齿条上还开有多个沉孔，所述多个圆弧齿条通过齿条螺钉沿圆周方向均匀的固定在轮毂上的凹槽内。

所述进口轴颈和出口轴颈的径向面上还开有中心线沿轴线方向的多个均布的沉孔，所述进口轴颈和出口轴颈均通过轴颈螺钉分别固定在轮毂的两端。

所述进口滑动轴承和出口滑动轴承分别与进口轴颈和出口轴颈均构成了完整的径向推力滑动轴承副，实现转子部件的轴向和径向限位。

所述进口滑动轴承和出口滑动轴承分别与进口轴颈和出口轴颈间均形成了轴向间隙和径向间隙，所述润滑油从油杯进入导油管，经过节流阀和导油孔后进入导油槽，最终流入轴向间隙和径向间隙，实现润滑。

所述电机轴穿过齿轮的中心孔，通过键实现周向定位，并通过圆螺母和电机轴上的轴肩实现轴向定位。

所述底座的上端面通过底座螺栓与风筒下端的矩形法兰固定连接，所述齿轮依次穿过底座上端面上的矩形窗口和风筒下方的矩形窗口，与圆弧齿条相啮合，两者构成齿轮副，实现传动。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型采用齿轮齿条相啮合的方式从轮缘处驱动转子部件旋转，节省了传统风机轮毂盘占据的流动空间，增大了叶片的可做功面积，在同一叶轮直径的情况下，相对于轮毂盘带动叶片做功的方式，本实用新型叶片的出力更多，同时，减少了流动空间上的阻碍物，比如电机、轮毂等，使流道中的流动更加均匀，有益于效率和噪声性能的提高。

2.本实用新型将主机部分与电机传动部分进行了模块化设计与安装，一个主机部分可以配置不同的电机传动部分，同样，一个电机传动部分可以配置不同的主机部分，不仅提高了装置的通用性，且容易使产品系列化。

3.本实用新型采用齿轮齿条相啮合的方式从轮缘处驱动转子部件旋转，改善了传统风机叶片与轮毂连接处的流场状态，从而提高了风机效率。

4.本实用新型不存在叶顶间隙，避免了叶片压力面的高压气体绕过叶顶间隙流入叶片吸力面，进而减少了容积损失，而且使叶梢附近的流场更加合理，减少了能量损失，提高了整机效率，并降低了气动噪声。

5.本实用新型滑动轴承和轴颈构成了径向推力滑动轴承副，用于支撑转子部件，滑动轴承本身具有低噪声的性能特点，且转子部件的作用力较小，因此有益于降低风机的机械噪声。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构剖视图；

图2是图1的A-A的左视图；

图3是本实用新型实施例进口滑动轴承或出口滑动轴承的结构图；

图4是本实用新型实施例叶片的结构图；

图5是本实用新型实施例圆弧齿条的结构图；

图6是本实用新型实施例底座的结构图；

图7是本实用新型实施例电机的结构图；

图8是本实用新型实施例齿轮的结构图。

附图说明：1-油杯，2-导油管，3-节流阀，4-风筒，5-圆弧齿条，6-齿条螺钉，7-轮毂，8-轴颈螺钉，9-端盖螺栓，10-导油槽，11-径向间隙，12-轴向间隙，13-叶柄螺栓，14-叶片，151-进口轴颈，152-出口轴颈，161-进口滑动轴承，162-出口滑动轴承，171-前端盖，172-后端盖，18-键，19-电机轴，20-圆螺母，21-齿轮，221-底座前盖板，222-底座后盖板，23-盖板螺钉，24-底座螺栓，25-电机，26-支架螺栓，27-电机支架，28-底座，29-导油孔。

具体实施方式

如图1至图8所示的齿轮齿条驱动式无轴风机，包括主机部分和电机传动部分；

主机部分包括定子部件、转子部件和润滑装置；

定子部件包括前端盖171、进口滑动轴承161、风筒4、出口滑动轴承162、后端盖172，风筒4为两端内侧设置有台肩的筒状结构，其下方设置有展开面为矩形的窗口，窗口的四周设置有竖板，竖板的一端沿着矩形窗口焊接在风筒4上，另一端设置有矩形法兰，矩形法兰上设置有多个通孔，前端盖171和后端盖172上均设置有止口和一个导油孔29，止口的外径与风筒4两端的台肩的内径相等，进口滑动轴承161和出口滑动轴承162均为环状结构，均以过盈配合分别安装在前端盖171和后端盖172的止口内；

转子部件包括进口轴颈151、轮毂7、圆弧齿条5、叶片14和出口轴颈152，轮毂7的外圆面上设置有环形的凹槽，叶片14的叶梢处设置有叶柄，叶柄为内曲型瓦片，多个瓦片拼合起来正好为轮毂7的内径，圆弧齿条5为圆弧状结构，多个圆弧齿条5拼合起来正好为轮毂7凹槽的外径，进口轴颈151和出口轴颈152均为L型；

润滑装置包括油杯1、导油管2和节流阀3，导油管2的一端与油杯1连接，另一端与前端盖171或后端盖172上的导油孔29连接，节流阀3安装在导油管2上，用来控制润滑油量的大小；

电机传动部分包括底座28、电机支架27、电机25、电机轴19、键18、圆螺母20、齿轮21、底座前盖板221和底座后盖板222，底座28为长方形的箱状结构，两端开放，其上端面上开有一个矩形窗口，底座28的上端面上还开有多个螺纹孔，其位置和大小与风筒4下端的矩形法兰上的通孔相配合，电机轴19上沿风机进口到出口方向依次设置有螺纹、键槽和轴肩，电机支架27由一块水平放置和两块倾斜放置的平板构成，焊接在底座28内，电机25的底座通过支架螺栓26固定在电机支架27上，齿轮21上设置有一个中心孔和多个均布的减重孔，齿轮21的中心孔上设置有键槽，底座前盖板221和底座后盖板222通过盖板螺钉23分别固定在底座28的两侧，将底座28封闭起来。

前端盖171和后端盖172均通过止口与风筒上的台肩定位，安装在风筒4的两端，并通过端盖螺栓9实现连接固定。

前端盖171和后端盖172上的导油孔29均开在90度方位角处，进口滑动轴承161和出口滑动轴承162上均开有导油槽10，导油槽10设置在90度方位角处，导油孔29与导油槽10相互连通。

多个叶片14的叶柄通过叶柄螺栓13沿圆周方向均匀的固定在轮毂7的内圆面上，圆弧齿条5上还开有多个沉孔，多个圆弧齿条5通过齿条螺钉6沿圆周方向均匀的固定在轮毂7上的凹槽内。

进口轴颈151和出口轴颈152的径向面上还开有中心线沿轴线方向的多个均布的沉孔，进口轴颈151和出口轴颈152均通过轴颈螺钉8分别固定在轮毂7的两端。

进口滑动轴承161和出口滑动轴承162分别与进口轴颈151和出口轴颈152构成了完整的径向推力滑动轴承副，实现转子部件的轴向和径向限位，滑动轴承具有低噪声的特点，且转子部件的作用力较小，因此有益于降低机械噪声。

进口滑动轴承161和出口滑动轴承162分别与进口轴颈151和出口轴颈152形成了轴向间隙12和径向间隙11，润滑油从油杯1进入导油管2，经过节流阀3和导油孔29后进入导油槽10，最终流入轴向间隙12和径向间隙11，实现润滑。

电机轴19穿过齿轮21的中心孔，通过键18实现周向定位，并通过圆螺母20和电机轴19上的轴肩实现轴向定位。

底座28的上端面通过底座螺栓24与风筒4下端矩形法兰固定连接，齿轮21依次穿过底座28上端面上的矩形窗口和风筒4下方的矩形窗口，与圆弧齿条5相啮合，两者构成齿轮副，实现传动。

本实用新型工作原理如下：风机不工作时，关闭节流阀3，防止润滑油泄漏；风机工作时，打开节流阀3，油杯中1的润滑油依次经过导油管2、节流阀3、导油孔29和导油槽10，最终进入滑动轴承副的轴向间隙12和径向间隙11，形成完整的润滑系统，电机轴19驱动齿轮21旋转，齿轮21与轮毂7上的圆弧齿条5相啮合，从而带动轮毂7旋转，叶片14跟随轮毂7以相同的圆周速度旋转，旋转的叶片14对气体进行做功，使气体的动能和压力能增加，形成所需的风量和风压。

Claims (9)

1.一种齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：包括主机部分和电机传动部分；

所述主机部分包括定子部件、转子部件和润滑装置；

所述定子部件包括前端盖(171)、进口滑动轴承(161)、风筒(4)、出口滑动轴承(162)、后端盖(172)，所述风筒(4)为两端内侧设置有台肩的筒状结构，其下方设置有展开面为矩形的窗口，所述窗口的四周设置有竖板，所述竖板的一端沿着矩形窗口焊接在风筒(4)上，另一端设置有矩形法兰，所述矩形法兰上设置有多个通孔，所述前端盖(171)和后端盖(172)上均设置有止口和一个导油孔(29)，所述止口的外径与风筒(4)两端台肩的内径相等，所述进口滑动轴承(161)和出口滑动轴承(162)均为环状结构，均以过盈配合分别安装在前端盖(171)和后端盖(172)的止口内；

所述转子部件包括进口轴颈(151)、轮毂(7)、圆弧齿条(5)、叶片(14)和出口轴颈(152)，所述轮毂(7)的外圆面上设置有环形的凹槽，所述叶片(14)的叶梢处设置有叶柄，所述叶柄为内曲型瓦片，所述多个瓦片拼合起来正好为轮毂(7)的内径，所述圆弧齿条(5)为圆弧状结构，所述多个圆弧齿条(5)拼合起来正好为轮毂(7)凹槽的外径，所述进口轴颈(151)和出口轴颈(152)均为L型；

所述润滑装置包括油杯(1)、导油管(2)和节流阀(3)，所述导油管(2)的一端与油杯(1)连接，另一端与前端盖(171)或后端盖(172)上的导油孔(29)连接，所述节流阀(3)安装在导油管(2)上；

所述电机传动部分包括底座(28)、电机支架(27)、电机(25)、电机轴(19)、键(18)、圆螺母(20)、齿轮(21)、底座前盖板(221)和底座后盖板(222)，所述底座(28)为一个长方形的箱状结构，两端开放，其上端面上开有一个矩形窗口，所述底座(28)的上端面上还开有多个螺纹孔，其位置和大小与风筒(4)下端矩形法兰上的通孔相配合，所述电机轴(19)上沿风机进口到出口方向依次设置有螺纹、键槽和轴肩，所述电机支架(27)由一块水平放置和两块倾斜放置的平板构成，焊接在底座(28)内，所述电机(25)的底座通过支架螺栓(26)固定在电机支架(27)上，所述齿轮(21)上设置有一个中心孔和多个均布的减重孔，所述齿轮(21)的中心孔上设置有键槽，所述底座前盖板(221)和底座后盖板(222)通过盖板螺钉(23)分别固定在底座(28)的两侧。

2.根据权利要求1所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述前端盖(171)和后端盖(172)均通过止口和风筒(4)上的台肩定位，安装在风筒(4)的两端，并通过端盖螺栓(9)实现连接固定。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述前端盖(171)和后端盖(172)上的导油孔(29)均开在90度方位角处，所述进口滑动轴承(161)和出口滑动轴承 (162)上均开有导油槽(10)，所述导油槽(10)设置在90度方位角处，所述导油孔(29)与导油槽(10)相互连通。

4.根据权利要求3所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述多个叶片(14)的叶柄通过叶柄螺栓(13)沿圆周方向均匀的固定在轮毂(7)的内圆面上，所述圆弧齿条(5)上还开有多个沉孔，所述多个圆弧齿条(5)通过齿条螺钉(6)沿圆周方向均匀的固定在轮毂(7)上的凹槽内。

5.根据权利要求4所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述进口轴颈(151)和出口轴颈(152)的径向面上还开有中心线沿轴线方向的多个均布的沉孔，所述进口轴颈(151)和出口轴颈(152)均通过轴颈螺钉(8)分别固定在轮毂(7)的两端。

6.根据权利要求5所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述进口滑动轴承(161)和出口滑动轴承(162)分别与进口轴颈(151)和出口轴颈(152)构成了完整的径向推力滑动轴承副，实现转子部件的轴向和径向限位。

7.根据权利要求6所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述进口滑动轴承(161)和出口滑动轴承(162)分别与进口轴颈(151)和出口轴颈(152)形成了轴向间隙(12)和径向间隙(11)，所述润滑油从油杯(1)进入导油管(2)，经过节流阀(3)后进入导油槽(10)，最终流入轴向间隙(12)和径向间隙(11)，实现润滑。

8.根据权利要求7所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述电机轴(19)穿过齿轮(21)的中心孔，通过键(18)实现周向定位，并通过圆螺母(20)和电机轴(19)上的轴肩实现轴向定位。

9.根据权利要求8所述的齿轮齿条驱动式无轴风机，其特征在于：所述底座(28)的上端面通过底座螺栓(24)与风筒(4)下端矩形法兰固定连接，所述齿轮(21)依次穿过底座(28)上端面上的矩形窗口和风筒(4)下方的矩形窗口，与圆弧齿条(5)相啮合，两者构成齿轮副，实现传动。