CN213419422U - 高压风机 - Google Patents

Abstract

一种高压风机，包括：蜗壳(2)，内部形成有腔室(20)；旋转配置在所述腔室(20)中的叶轮(5)；及用于旋转所述叶轮(5)的电机(1)；其中，所述腔室(20)包括螺旋形的流道；所述叶轮(5)上配置有加压排出所述流道中气体的轮齿(52)；所述叶轮(5)与所述电机(1)的转轴(10)间隙配合，且两者间过盈地配置有若干膨胀圈结构(11)，以实现两者固定连接；本申请的高压风机通过叶轮、蜗壳的配合设计，实现气体100kpa以上高压输出；电机转轴直接与叶轮连接，没有转接部分，整机结构紧凑；通过设置定位机构，使叶轮与转轴固定稳固，不易打滑。

Description

高压风机

技术领域

本实用新型涉及风机设备技术领域，特别涉及一种高压风机。

背景技术

现有的风机，大多采用离心叶轮，出风压力在100-1000pa左右，当需要100Kpa以上的压力时，现有的离心叶轮式风机无法满足要求。

风机要到达高出风压力，对叶轮的固定也有更高的要求。

当前叶轮的固定方式大致分为两类，一种是在转轴上加单、双扁位，转轴与叶轮内孔过盈配合。该方法在电机高速旋转、频繁启停时，叶轮内孔易打滑，导致叶轮固定失效，甚至叶轮脱落。另一种是在转轴上设计台阶，台阶上加垫圈，叶轮孔套在加设在转轴上的垫圈上，再将螺母拧入转轴伸出端螺纹，使得叶轮夹持在垫圈和螺母之间。该方法对零部件加工精度要求高，制造难度和成本高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的一个目的是提供一种高压风机，压缩气体实现气体高压输出。

本实用新型的另一个目的是提供一种叶轮与转轴安装稳定可靠、不易打滑的高压风机。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种高压风机，包括：蜗壳，内部形成有腔室；旋转配置在所述腔室中的叶轮；及用于旋转所述叶轮的电机；其中，所述腔室包括螺旋形的流道；所述叶轮上配置有加压排出所述流道中气体的轮齿；所述叶轮与所述电机的转轴间隙配合，且两者间过盈地配置有若干膨胀圈结构，以实现两者固定连接。

此外，本实用新型还包括如下技术方案：

优选的，所述叶轮通过设置套接部套设在所述转轴上；所述膨胀圈结构与所述套接部配合的外圈上设有至少一个凸台，所述凸台与所述套接部过盈配合，使膨胀圈结构更易受力，并使叶轮与膨胀圈结构固定稳固，不易打滑。

优选的，所述转轴上配置有变径部；所述膨胀圈结构的内圈过盈配合在所述变径部中，从而防止膨胀圈结构在转轴轴向运动。

优选的，所述叶轮与所述腔室内壁之间的间距为0.05mm-0.35mm，可有效对腔室内的气体加压。

优选的，所述叶轮包括固定盘和轮齿，所固定盘固定于所述套接部，所述轮齿呈螺旋状等间距固定于所述固定盘，所述轮齿包括呈钝角连接的第一翅片和第二翅片，所述第二翅片与所述固定盘一体成型。

优选的，所述蜗壳包括上蜗壳和下蜗壳，所述上蜗壳和所述下蜗壳可拆卸连接，所述上蜗壳设有气体流通的上流道，所述下蜗壳设有气体流通的下流道，所述上流道和所述下流道形成所述腔室，通过设置上蜗壳和下蜗壳，便于叶轮的安装和拆卸，并设置上、下流道，供气体流通并对气体进行压缩。

优选的，所述电机为双向旋转电机，所述电机的最高转速不小于14000rpm。

优选的，所述高压风机还包括固定件，所述固定件套设于所述转轴上，通过设置固定件将叶轮限制在转轴上，避免叶轮脱离转轴。

优选的，所述转轴还设有轴台阶，所述叶轮固定在所述轴台阶和所述固定件之间。

相比现有技术，本实用新型的优点在于：

通过将叶轮设置在蜗壳的腔室中，叶轮设有加压并排出气体的齿轮，蜗壳设有流道，叶轮在电机的驱动下高速旋转，以实现气体100kpa以上高压输出；

电机转轴直接与叶轮连接，没有转接部分，整机结构紧凑；

叶轮与腔室内壁之间的间距为0.05mm-0.35mm，从保证气体100kpa以上高压输出。

通过设置定位机构，定位机构利用叶轮旋转力实现膨胀圈结构与转轴的紧配合，使叶轮与转轴固定稳固，不易打滑。

附图说明

图1为本实用新型高压风机的整体结构示意图。

图2为本实用新型高压风机的蜗壳的结构示意图。

图3为本实用新型高压风机的转轴的结构示意图。

图4为本实用新型高压风机的叶轮与转轴的连接结构图。

图5为本实用新型高压风机的膨胀圈结构的结构示意图。

图6为本实用新型高压风机的下蜗壳的结构示意图。

图7为本实用新型高压风机的上蜗壳的结构示意图。

图8为本实用新型高压风机的叶轮的结构示意图。

图9为本实用新型高压风机的进风管的结构示意图。

其中：

1、电机；10、转轴；100、变径部；101、第一台阶；102、限位槽；103、第二台阶；104、轴台阶；105、周伸出端；2、蜗壳；20、腔室；3、下蜗壳；30、下壳体；300、下内壁；301、下流道；302、下侧槽；303、第一下凹槽；304、第二下凹槽；305、下平板；31、下连接板；310、下连接孔；32、下凸台；320、限位孔；4、上蜗壳；40、上壳体；400、上内壁；401、上流道；402、上侧槽；403、第一上凹槽；404、第二上凹槽；405、上平板；406、挡板；41、上连接板；410、上连接孔；42、上凸台；420、通孔；5、叶轮；50、套接部；500、内孔；51、固定盘；52、轮齿；520、第一翅片；521、第二翅片；5210、上半翅片；5211、下半翅片；53、筋板；54、第一圆环；55、第二圆环；56、第三圆环；57、第一隔板；58、第二隔板；59、方孔；6、进风管；60、圆台；61、圆槽；7、出风管；8、进风口；9、出风口；11、膨胀圈结构；110、凸台；111、开口；12固定件；13、螺栓；14、密封圈。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型的具体方案作进步一步非限制性的详细说明。

如图1所示，一种高压风机，包括内部设有腔室20的蜗壳2、设置在腔室20中的叶轮5和驱动叶轮5旋转的电机1，蜗壳2设有流道；叶轮5包括加压并排出流道中气体的轮齿52；叶轮5与电机1的转轴10间隙配合，叶轮5与转轴10之间设有膨胀圈结构11，膨胀圈结构11分别与叶轮5和转轴10过盈配合。通过将叶轮设置在蜗壳的腔室中，叶轮设有加压并排出气体的齿轮，蜗壳设有流道，叶轮在电机的驱动下高速旋转，以实现气体100kpa以上高压输出。电机转轴直接与叶轮连接，没有转接部分，整机结构紧凑。

电机1为双向旋转电机，其转速不小于14000rpm，并且电机1的转速可以调整，从而使高压风机输出压力可调。优选的，电机1采用无刷静音电机。

如图5所示，膨胀圈结构11设有沿膨胀圈结构11轴向延伸的开口111，设置开口111，方便膨胀圈结构11的安装，同时能够使膨胀圈结构11更好地固定于转轴10。膨胀圈结构11与叶轮5配合的外圈上至少设有1个凸台110，凸台110沿膨胀圈结构11轴向延伸。优选的，膨胀圈结构11上配置有6-8个凸台110，凸台110沿膨胀圈结构11圆周方向均匀分布。凸台110与叶轮5过盈配合。凸台110的形状可为图5中所示的条形，也可为圆点形等。凸台110内部为空心结构，将凸台110内部设为空心结构，能够为膨胀圈结构11提供较大的形变量，保证固定强度且便于拆装。膨胀圈结构11采用不锈钢或65Mn等硬金属材料制成。

如图4所示，转轴10设有变径部100，变径部100包括向转轴10轴线方向凹陷的限位槽102，膨胀圈结构11套设在限位槽102上，膨胀圈结构11与限位槽102过盈配合。变径部100还包括第一台阶101和第二台阶103。第一台阶101和第二台阶103分别设置在限位槽102的两端，第一台阶101和第二台阶103的直径均大于限位槽102的直径。第一台阶101和第二台阶103对膨胀圈结构11轴向限位，膨胀圈结构11的两端分别抵在第一台阶103和第二台阶104上，从而使膨胀圈结构11无法在转轴10的轴向方向来回移动。转轴10还设有轴台阶104和轴伸出端105，轴台阶104紧邻第一台阶101设置，轴台阶104的直径大于第一台阶101的直径，轴台阶105用于限位叶轮5，防止叶轮5在转轴10轴向方向运动。轴承伸出端105位于转轴10的末端，轴伸出端105与第二台阶103连接，轴伸出端105的直径小于第二台阶103的直径。轴伸出端105上设有固定件12，固定件12与轴伸出端105可拆卸连接，固定件12用于限位固定叶轮5，将叶轮5限制在转轴10上，防止高速旋转的叶轮5脱离转轴10。优选的，固定件为螺母。

如图2所示，蜗壳2包括可拆卸连接的上蜗壳4和下蜗壳3，上蜗壳4和下蜗壳3通过螺栓13固定在一起。上蜗壳4和下蜗壳3通过螺栓连接，便于将叶轮5安装在蜗壳2中，便于将进风管6和出风管7固定在上蜗壳4和下蜗壳3之间。

如图6所示，下蜗壳3包括下壳体30和下连接板31，下壳体3与下连接板310一体成型。下壳体30的底部设有向上蜗壳4凸起的下凸台32，下凸台32与下壳体30的下内壁300形成气体流通的下流道301，下流道301为螺旋形。下壳体30的上部设有下侧槽302。下壳体30还设有限位固定进风管6的第一下凹槽303和限位固定出风管7的第二下凹槽304，第一下凹槽303和第二下凹槽304之间设有与上蜗壳4连接的下平板305，下平板305和下连接板31开设有下连接孔310。下凸台32的中心部位开设有容纳限位固定件12的限位孔320，套设在轴伸出端102的固定件12设置在限位孔320中。

如图7所示，上蜗壳4包括上壳体40和上连接板41，上壳体40与下壳体30形成腔室20，上连接板41和下连接板31通过螺栓16可拆卸连接的。上壳体40的底部设有向下蜗壳3凸起的上凸台42。上凸台42与上壳体40的上内壁400形成气体流通的上流道401，上流道401为螺旋形，上流道401与下流道301构成压缩气体的腔室20。腔室20与进风口8和出风口9联通。上壳体40的上部设有与下侧槽302配合形成侧通道的上侧槽402，侧通道的始端4020和末端4021分别与进风口8和出风口9联通。当气体从进风口8进入侧通道和腔室20后，气体被压缩。上壳体40还设有限位固定进风管6的第一上凹槽403和限位固定出风管7的第二上凹槽404，第一上凹槽403和第一下凹槽303上下配合对进风管6进行固定，第二上凹槽404和第二下凹槽304上下配合对出风管7进行固定。第一上凹槽403和第二上凹槽404之间设有上平板406，上平板406与下平板305通过螺栓16连接。上平板406靠近叶轮5的一端设有挡板406。上平板406和上连接板41开设有上连接孔410，上连接孔410和下连接孔310对应设置，螺栓16设在上连接孔410和下连接孔310中。上凸台42的中心部位开设有供转轴10穿过的通孔420，转轴10穿过通孔420与叶轮5连接。

如图9所示，高压风机还包括进风管6和出风管7，进风管6和出风管7固定在上蜗壳4和下蜗壳3之间，并形成气体进出的进风口8、出风口9；进风口8和出风口9均可以供气体流入蜗壳2，也均可以将蜗壳2内加压后的气体排出，通过改变叶轮5的旋转方向，可以改变高压风机气体的进出口方向。进风管6设有与第一上凹槽403和第一下凹槽303相配合的圆台60，圆台60开设有圆槽61，圆槽61中设置有密封圈14。出风管7与进风管6结构相同，不再详述。

如图8所示，高压风机还包括压缩空气的叶轮5，叶轮5设置在腔室20中，在气体由进风管6吸入腔室20后由叶轮5带动加速旋转，气体动能增加，压力提升，实现气体140kpa的压力输出。叶轮5与腔室20内壁之间的间距为0.5mm-0.35mm，即叶轮5与上壳体40的上内壁400间的间距为0.5mm-0.35mm，与下壳体30的下内壁300间的间距为0.5mm-0.35mm。优选的，叶轮5与上壳体40的上内壁400间的间距为0.2mm，与下壳体30的下内壁300间的间距为0.2mm。叶轮5包括固定在转轴10上的套接部50、固定在套接部50中间部位的固定盘51以及与固定盘51一体成型的轮齿52。套接部50开设有与转轴10配合固定的内孔500，套接部50设置在轴台阶104和固定件12之间，套接部50的两个端面分别紧抵轴台阶104和固定件12，通过轴台阶104和固定件12实现叶轮5在转轴10上的轴向限位，套接部50与第一台阶101和第二台阶103松配合。膨胀圈结构11设置在套接部50的内孔500中，并与套接部50过盈配合。轮齿52呈螺旋状等间距固定在固定盘51上，当气体进入腔室20和侧通道时，每片轮齿都参与了气体的压缩和加速。轮齿52包括第一翅片520和第二翅片521，第一翅片520和第二翅片521呈钝角连接。第二翅片521与固定盘51一体成型，第二翅片521被固定盘51分为上下相等的上半翅片5210和下半翅片5211。叶轮5还包括与固定盘51一体成型的第一圆环54、第二圆环55和第三圆环56，套接部50与第一圆环54之间设有筋板53。优选的，叶轮5对称设有4个筋板53。第一圆环54和第二圆环55之间设有第一隔板57，第二圆环55和第三圆环56之间设有第二隔板58，第一隔板57和第二隔板58交错设置，隔板与圆环之间形成方孔59。第一圆环54、第二圆环55和第三圆环56与轮齿52等高。第二翅片521的末端与第三圆环56连接。

上蜗壳4、下蜗壳3和叶轮5可采用塑料注塑加工或压铸加工，也可采用合金压铸加工或冲击加工等。

高压风机还设有消声器，对叶轮高速旋转产生的噪音进行消音，使噪音在80分贝以下。

本实用新型的有益效果为：

通过叶轮将设置在蜗壳中，叶轮设有加压并排出气体的齿轮，并且叶轮与腔室内壁之间的间距为0.05mm-0.35mm，蜗壳设有流道，叶轮在电机的驱动下高速旋转，以实现气体100kpa以上高压输出；

电机转轴直接与叶轮连接，没有转接部分，整机结构紧凑；

通过设置定位机构，定位机构利用叶轮旋转是的力实现膨胀圈结构与转轴的紧配合，使叶轮与转轴固定稳固，使叶轮在电机高速运转、频繁启挺时受到的径向摩擦力更大，不易打滑，且膨胀圈结构制造精度要求低，结构简单，制作成本低；

本申请的高压风机具有吹吸双功能，既可以真空吸附，也可以吹风输出；

在气体增压的整个过程中，高压风机是无油运转，风机内部也没没有任何带油部件，对介质没有污染，输出的是洁净气体。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压风机，其特征在于，包括

蜗壳(2)，内部形成有腔室(20)；

旋转配置在所述腔室(20)中的叶轮(5)；及

用于旋转所述叶轮(5)的电机(1)；

其中，所述腔室(20)包括螺旋形的流道；所述叶轮(5)上配置有加压排出所述流道中气体的轮齿(52)；所述叶轮(5)与所述电机(1)的转轴(10)间隙配合，且两者间过盈地配置有若干膨胀圈结构(11)，以实现两者固定连接。

2.根据权利要求1所述高压风机，其特征在于，所述叶轮(5)通过设置套接部(50)套设在所述转轴(10)上；所述膨胀圈结构(11)与所述套接部(50)配合的外圈上设有至少一个凸台(110)，所述凸台(110)与所述套接部(50)过盈配合。

3.根据权利要求1所述高压风机，其特征在于，所述转轴(10)上配置有变径部(100)；所述膨胀圈结构(11)的内圈过盈配合在所述变径部(100)中。

4.根据权利要求1所述高压风机，其特征在于，所述膨胀圈结构(11)基本呈圆筒状；所述膨胀圈结构(11)上开设有沿其轴向延伸的开口(111)。

5.根据权利要求1所述高压风机，其特征在于，所述叶轮(5)与所述腔室(20)内壁之间的间距为0.05mm-0.35mm。

6.根据权利要求2所述高压风机，其特征在于，所述叶轮(5)包括固定盘(51)，所述套接部(50)固定于所述固定盘(51)的中心处，所述轮齿(52)呈螺旋状等间距固定于所述固定盘(51)的外周面上；所述轮齿(52)包括呈钝角连接的第一翅片(520)和第二翅片(521)，所述第二翅片(521)与所述固定盘(51)一体成型。

7.根据权利要求1所述高压风机，其特征在于，所述蜗壳(2)包括上蜗壳(4)和下蜗壳(3)，所述上蜗壳(4)和所述下蜗壳(3)可拆卸连接，所述上蜗壳(4)设有气体流通的上流道(401)，所述下蜗壳(3)设有气体流通的下流道(301)，所述上流道(401)和所述下流道(301)形成所述流道。

8.根据权利要求1至7任一项所述高压风机，其特征在于，所述电机(1)为双向旋转电机，其最高转速限定为14000rpm以上。

9.根据权利要求1至7任一项所述高压风机，其特征在于，所述高压风机还包括固定件(12)，所述固定件(12)套设于所述转轴(10)上。

10.根据权利要求7所述高压风机，其特征在于，所述转轴(10)还设有轴台阶(101)，所述叶轮(5)固定在所述轴台阶(101)和所述固定件(12)之间。

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