WO2023015737A1 - 一种磁悬浮离心机鼓风机 - Google Patents

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WO2023015737A1
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袁军
钟仁志
徐功义
项懂欣
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鑫磊压缩机股份有限公司
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Definitions

  • the blower is a kind of mechanical equipment for conveying gas, which is widely used in metallurgy, chemical industry, fertilizer, petrochemical, food, building materials, petroleum, mine, textile, gas station, pneumatic conveying, sewage treatment and other fields.
  • blower technology centrifugal blowers based on magnetic levitation technology came into being.
  • the energy-saving and high-efficiency performance characteristics of centrifugal blowers based on magnetic levitation technology have better application prospects.
  • the rear protective bearing seat is provided with an eighth channel axially penetrating, and the rear radial bearing seat is also provided with a ninth channel; one end of the ninth channel communicates with the seventh channel, and the other end of the ninth channel passes through the rear radial bearing
  • the inner hole of the seat is connected with the eighth channel; the fourth channel, the inner hole of the casing, the eighth channel, the inner hole of the rear radial bearing seat, the ninth channel, the seventh channel, the stator gap and the vent are connected in sequence to form the fourth heat dissipation aisle.
  • the front radial bearing seat is provided with a tenth channel along the radial direction, one end of the tenth channel communicates with the inner hole of the front radial bearing seat, and the other end of the tenth channel communicates with the second channel; the tenth channel, The second channel communicates with the third channel to form a sixth heat dissipation channel.
  • Fig. 1 is a structural schematic diagram of the present invention.
  • the blower includes a casing 1, a diffuser 2, a rear end cover 3, a motor shaft 4 and a magnetic bearing device 5; the diffuser 2 and a rear end cover 3 They are respectively fixed on the front and rear ends of the casing 1, and the casing 1 is fixedly provided with a stator seat 11, a front protective bearing seat 12, a rear protective bearing seat 13, a front radial bearing seat 14, a rear radial bearing seat 15 and an axial bearing seat 16
  • the motor shaft 4 is fixedly provided with a blower impeller 41, and a sealing device is arranged between the back of the blower impeller 41 and the end face of the diffuser 2; there is a first channel 61 between the front protective bearing seat 12 and the diffuser 2, and the front diameter
  • the bearing seat 14 is provided with a second channel 62 and a third channel 63 communicating with the outside; one end of the first channel 61 communicates with the back of the blower impeller 41 and the end of the sealing device, the other
  • the rear radial bearing seat 15 is provided with a seventh channel 81 axially penetrating, and the stator seat 11 is fixedly provided with a motor stator 17; the motor stator 17 is provided with an axially penetrating stator gap, and the casing 1 is provided with a The connected vent 18; the fourth channel 71, the inner hole of the casing 1, the seventh channel 81, the stator gap and the vent 18 are connected in turn to form a third heat dissipation channel so as to protect the rear end bearing, the rear radial magnetic bearing and the motor stator Allow to cool.
  • the motor shaft 4 is fixedly provided with a front radial bearing rotor, a rear radial bearing rotor and a thrust disc 43, a front radial magnetic bearing 51 and a rear diameter
  • the axial magnetic bearings 52 correspond to the positions of the front radial bearing rotor and the rear radial bearing rotor respectively, and the limiting parts of the axial magnetic bearings 53 are respectively located at both axial ends of the thrust plate 43 .

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Abstract

本发明涉及鼓风机领域，尤其涉及一种磁悬浮离心机鼓风机。该鼓风机包括机壳、扩压器、后端盖、电机轴和磁轴承装置；扩压器和后端盖分别固定在机壳前后端面，机壳固定设置有定子座、前保护轴承座、后保护轴承座、前径向轴承座、后径向轴承座和轴向轴承座；电机轴固定设置有鼓风叶轮，鼓风叶轮背部与扩压器端面之间设置有密封装置；前保护轴承座与扩压器之间存在第一通道，前径向轴承座设置有第二通道和连通外部的第三通道；第一通道一端与鼓风叶轮背部及密封装置末端相连通，第一通道另一端、第二通道和第三通道依次连通形成散热通道。该鼓风机在鼓风叶轮背部设置散热通道将热气排出至鼓风机外部，从而降低保护轴承处的温度防止其损坏。

Description

一种磁悬浮离心机鼓风机 技术领域
本发明涉及鼓风机领域，尤其涉及一种磁悬浮离心机鼓风机。
 背景技术
鼓风机是一种输送气体的机械设备，广泛适用于冶金、化工、化肥、石化、食品、建材、石油、矿井、纺织、煤气站、气力输送、污水处理等各领域。随着鼓风机技术的发展，基于磁悬浮技术的离心鼓风机应运而生，基于磁悬浮技术的离心鼓风机的节能、高效等性能特点，具有更好的应用前景。
中国发明专利申请（公开号CN113027819A，公开日：20210625）公开了一种磁悬浮离心鼓风机主动式风冷系统及风冷方法，包括蜗壳、叶轮、机壳、机壳后盖、转子组件、电机定子和磁悬浮定子组件，所述机壳的前端与蜗壳连接，后端设有机壳后盖，所述转子组件、电机定子和磁悬浮定子组件均设于机壳内腔，所述叶轮设于蜗壳内，所述转子组件前端与叶轮同轴连接，所述机壳后盖设有进风孔，所述机壳前端侧壁设有出风口，所述电机定子和磁悬浮定子组件均设有相互连通的通风孔，所述进风孔经磁悬浮定子组件和电机定子的进风孔与出风口相通。该主动式风冷系统及方法无需外置散热设备、水冷管路或换热器等外部零件，由以往的外部被动散热变为内部主动散热，提高电机转子散热效率的同时降低了散热成本，散热系统免维护，可靠性高。
 技术问题
现有技术存在以下不足：鼓风叶轮由于叶轮工作腔压力较大，会有少量热气穿过鼓风叶轮背部和扩压器之间的密封装置进入电机中不能排出；导致鼓风叶轮和前保护轴承座间积热，进而造成保护轴承因温度较高而损坏。
 技术解决方案
本发明的目的是：针对上述问题，提出在鼓风叶轮背部设置散热通道将热气排出至鼓风机外部，从而降低保护轴承处的温度防止其损坏的一种磁悬浮离心机鼓风机。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种磁悬浮离心机鼓风机，该鼓风机包括机壳、扩压器、后端盖、电机轴和磁轴承装置；扩压器和后端盖分别固定在机壳前后端面，机壳固定设置有定子座、前保护轴承座、后保护轴承座、前径向轴承座、后径向轴承座和轴向轴承座；电机轴固定设置有鼓风叶轮，鼓风叶轮背部与扩压器端面之间设置有密封装置；前保护轴承座与扩压器之间存在第一通道，前径向轴承座设置有第二通道和连通外部的第三通道；第一通道一端与鼓风叶轮背部及密封装置末端相连通，第一通道另一端、第二通道和第三通道依次连通形成散热通道。
作为优选，电机轴还固定设置有散热叶轮，鼓风叶轮和散热叶轮分别位于电机轴两端面；后端盖设置有与外部相连通的第四通道，机壳设置有轴向的第五通道，轴向轴承座设置有轴向的第六通道；散热叶轮位于第四通道内，并且第四通道、机壳内孔、第五通道、第六通道、第二通道和第三通道依次连通形成第二散热通道。
作为优选，散热叶轮设置有轴向贯穿的螺钉孔，电机轴端面设置有螺纹孔，螺钉穿过螺钉孔并且与螺纹孔相旋合。
作为优选，后径向轴承座设置有轴向贯穿的第七通道，定子座内固定设置有电机定子；电机定子设置有轴向贯穿的定子缝隙，机壳设置有在径向与外部连通的通风口；第四通道、机壳内孔、第七通道、定子缝隙和通风口依次连通形成第三散热通道。
作为优选，后保护轴承座设置有轴向贯穿的第八通道，后径向轴承座还设置有第九通道；第九通道一端与第七通道相连通，第九通道另一端通过后径向轴承座内孔与第八通道相连通；第四通道、机壳内孔、第八通道、后径向轴承座内孔、第九通道、第七通道、定子缝隙和通风口依次连通形成第四散热通道。
作为优选，磁轴承装置包括前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向磁轴承，前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向磁轴承分别固定在前径向轴承座、后径向轴承座和轴向轴承座内；电机轴上固定设置有前径向轴承转子、后径向轴承转子和推力盘，前径向磁轴承和后径向磁轴承分别与前径向轴承转子和后径向轴承转子的位置相对应，轴向磁轴承的限位部分别位于推力盘轴向两端。
作为优选，轴向磁轴承设置有径向贯穿的轴承通道，轴向轴承座设置有推力盘通道；轴承通道一端与推力盘径向外侧相对齐，轴承通道另一端通过推力盘通道与第六通道相连通；轴承通道、推力盘通道、第六通道、第二通道和第三通道依次连通形成第五散热通道。
作为优选，前径向轴承座设置有沿着径向的第十通道，第十通道一端与前径向轴承座内孔相连通，第十通道另一端与第二通道相连通；第十通道、第二通道和第三通道相连通形成第六散热通道。
作为优选，第十通道与第三通道在径向相对齐。
作为优选，前保护轴承座和后保护轴承座内都设置有保护轴承，保护轴承外圈分别与前保护轴承座和后保护轴承座的内孔过盈配合，保护轴承内圈与相应位置的电机轴外壁之间存在间隙。
 有益效果
本发明采用上述技术方案的一种磁悬浮离心机鼓风机的优点是：少量热气穿过鼓风叶轮背部和扩压器之间的密封装置进入鼓风机后，会依次穿过第一通道、第二通道和第三通道形成的散热通道流动，并且通过第三通道排出鼓风机；从而避免鼓风叶轮和前保护轴承座间积热，降低保护轴承处的温度防止其损坏，延长了保护轴承的使用寿命。
 附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为散热通道的结构示意图。
图3为第七通道和第九通道的结构示意图。
20-密封装置。
 本发明的最佳实施方式
如图1-3所示的一种磁悬浮离心机鼓风机，该鼓风机包括机壳1、扩压器2、后端盖3、电机轴4和磁轴承装置5；扩压器2和后端盖3分别固定在机壳1前后端面，机壳1固定设置有定子座11、前保护轴承座12、后保护轴承座13、前径向轴承座14、后径向轴承座15和轴向轴承座16；电机轴4固定设置有鼓风叶轮41，鼓风叶轮41背部与扩压器2端面之间设置有密封装置；前保护轴承座12与扩压器2之间存在第一通道61，前径向轴承座14设置有第二通道62和连通外部的第三通道63；第一通道61一端与鼓风叶轮41背部及密封装置末端相连通，第一通道61另一端、第二通道62和第三通道63依次连通形成散热通道。此种方式中，少量热气穿过鼓风叶轮背部和扩压器之间的密封装置进入鼓风机后，会依次穿过第一通道61、第二通道62和第三通道63形成的散热通道流动，并且通过第三通道63排出鼓风机；从而避免鼓风叶轮41和前保护轴承座12间积热，降低保护轴承处的温度防止其损坏，延长了保护轴承的使用寿命。
电机轴4还固定设置有散热叶轮42，鼓风叶轮41和散热叶轮42分别位于电机轴4两端面；后端盖3设置有与外部相连通的第四通道71，机壳1设置有轴向的第五通道72，轴向轴承座16设置有轴向的第六通道73；散热叶轮42位于第四通道71内，并且第四通道71、机壳1内孔、第五通道72、第六通道73、第二通道62和第三通道63依次连通形成第二散热通道从而对后端保护轴承、后径向磁轴承、电机定子、轴向磁轴承和前径向磁轴承进行冷却。
散热叶轮42设置有轴向贯穿的螺钉孔，电机轴4端面设置有螺纹孔，螺钉穿过螺钉孔并且与螺纹孔相旋合从而将散热叶轮42固定至电机轴4端面。
后径向轴承座15设置有轴向贯穿的第七通道81，定子座11内固定设置有电机定子17；电机定子17设置有轴向贯穿的定子缝隙，机壳1设置有在径向与外部连通的通风口18；第四通道71、机壳1内孔、第七通道81、定子缝隙和通风口18依次连通形成第三散热通道从而对后端保护轴承、后径向磁轴承和电机定子进行冷却。
后保护轴承座13设置有轴向贯穿的第八通道19，后径向轴承座15还设置有第九通道91；第九通道91一端与第七通道81相连通，第九通道91另一端通过后径向轴承座15内孔与第八通道19相连通；第四通道71、机壳1内孔、第八通道19、后径向轴承座15内孔、第九通道91、第七通道81、定子缝隙和通风口18依次连通形成第四散热通道从而对后端保护轴承、后径向磁轴承和电机定子进行冷却。
磁轴承装置5包括前径向磁轴承51、后径向磁轴承52和轴向磁轴承53，前径向磁轴承51、后径向磁轴承52和轴向磁轴承53分别固定在前径向轴承座14、后径向轴承座15和轴向轴承座16内；电机轴4上固定设置有前径向轴承转子、后径向轴承转子和推力盘43，前径向磁轴承51和后径向磁轴承52分别与前径向轴承转子和后径向轴承转子的位置相对应，轴向磁轴承53的限位部分别位于推力盘43轴向两端。前径向磁轴承51和后径向磁轴承52通过对前径向轴承转子和后径向轴承转子的支撑来实现对电机轴4的径向支撑，轴向磁轴承53的限位部通过控制推力盘43的轴向位置来实现对电机轴4的轴向限位。
轴向磁轴承53设置有径向贯穿的轴承通道54，轴向轴承座16设置有推力盘通道161；轴承通道54一端与推力盘43径向外侧相对齐，轴承通道54另一端通过推力盘通道161与第六通道73相连通；轴承通道54、推力盘通道161、第六通道73、第二通道62和第三通道63依次连通形成第五散热通道从而对推力盘43部位进行冷却。
前径向轴承座14设置有沿着径向的第十通道141，第十通道141一端与前径向轴承座14内孔相连通，第十通道141另一端与第二通道62相连通；第十通道141、第二通道62和第三通道63相连通形成第六散热通道从而对前径向磁轴承51进行冷却。第十通道141与第三通道63在径向相对齐。
前保护轴承座12和后保护轴承座13内都设置有保护轴承10，保护轴承10外圈分别与前保护轴承座12和后保护轴承座13的内孔过盈配合，保护轴承10内圈与相应位置的电机轴4外壁之间存在间隙。当设备突然断电或者停机时，前径向磁轴承51、后径向磁轴承52和轴向磁轴承53失去磁力不能对电机轴4进行支撑限位，此时电机轴4下落并且与保护轴承10内圈相接触被保护轴承10支撑；从而避免电机突然断电或者停机时电机轴4突然下落引起前径向磁轴承51、后径向磁轴承52和轴向磁轴承53等重要零件的损坏。

Claims (10)

  1. 一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，该鼓风机包括机壳（1）、扩压器（2）、后端盖（3）、电机轴（4）和磁轴承装置（5）；扩压器（2）和后端盖（3）分别固定在机壳（1）前后端面，机壳（1）固定设置有定子座（11）、前保护轴承座（12）、后保护轴承座（13）、前径向轴承座（14）、后径向轴承座（15）和轴向轴承座（16）；电机轴（4）固定设置有鼓风叶轮（41），鼓风叶轮（41）背部与扩压器（2）端面之间设置有密封装置；前保护轴承座（12）与扩压器（2）之间存在第一通道（61），前径向轴承座（14）设置有第二通道（62）和连通外部的第三通道（63）；第一通道（61）一端与鼓风叶轮（41）背部及密封装置末端相连通，第一通道（61）另一端、第二通道（62）和第三通道（63）依次连通形成散热通道。
  2. 根据权利要求1所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，电机轴（4）还固定设置有散热叶轮（42），鼓风叶轮（41）和散热叶轮（42）分别位于电机轴（4）两端面；后端盖（3）设置有与外部相连通的第四通道（71），机壳（1）设置有轴向的第五通道（72），轴向轴承座（16）设置有轴向的第六通道（73）；散热叶轮（42）位于第四通道（71）内，并且第四通道（71）、机壳（1）内孔、第五通道（72）、第六通道（73）、第二通道（62）和第三通道（63）依次连通形成第二散热通道。
  3. 根据权利要求2所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，散热叶轮（42）设置有轴向贯穿的螺钉孔，电机轴（4）端面设置有螺纹孔，螺钉穿过螺钉孔并且与螺纹孔相旋合。
  4. 根据权利要求2所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，后径向轴承座（15）设置有轴向贯穿的第七通道（81），定子座（11）内固定设置有电机定子（17）；电机定子（17）设置有轴向贯穿的定子缝隙，机壳（1）设置有在径向与外部连通的通风口（18）；第四通道（71）、机壳（1）内孔、第七通道（81）、定子缝隙和通风口（18）依次连通形成第三散热通道。
  5. 根据权利要求2所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，后保护轴承座（13）设置有轴向贯穿的第八通道（19），后径向轴承座（15）还设置有第九通道（91）；第九通道（91）一端与第七通道（81）相连通，第九通道（91）另一端通过后径向轴承座（15）内孔与第八通道（19）相连通；第四通道（71）、机壳（1）内孔、第八通道（19）、后径向轴承座（15）内孔、第九通道（91）、第七通道（81）、定子缝隙和通风口（18）依次连通形成第四散热通道。
  6. 根据权利要求1所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，磁轴承装置（5）包括前径向磁轴承（51）、后径向磁轴承（52）和轴向磁轴承（53），前径向磁轴承（51）、后径向磁轴承（52）和轴向磁轴承（53）分别固定在前径向轴承座（14）、后径向轴承座（15）和轴向轴承座（16）内；电机轴（4）上固定设置有前径向轴承转子、后径向轴承转子和推力盘（43），前径向磁轴承（51）和后径向磁轴承（52）分别与前径向轴承转子和后径向轴承转子的位置相对应，轴向磁轴承（53）的限位部分别位于推力盘（43）轴向两端。
  7. 根据权利要求2或6所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，轴向磁轴承（53）设置有径向贯穿的轴承通道（54），轴向轴承座（16）设置有推力盘通道（161）；轴承通道（54）一端与推力盘（43）径向外侧相对齐，轴承通道（54）另一端通过推力盘通道（161）与第六通道（73）相连通；轴承通道（54）、推力盘通道（161）、第六通道（73）、第二通道（62）和第三通道（63）依次连通形成第五散热通道。
  8. 根据权利要求1所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，前径向轴承座（14）设置有沿着径向的第十通道（141），第十通道（141）一端与前径向轴承座（14）内孔相连通，第十通道（141）另一端与第二通道（62）相连通；第十通道（141）、第二通道（62）和第三通道（63）相连通形成第六散热通道。
  9. 根据权利要求8所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，第十通道（141）与第三通道（63）在径向相对齐。
  10. 根据权利要求1所述一种磁悬浮离心机鼓风机，其特征在于，前保护轴承座（12）和后保护轴承座（13）内都设置有保护轴承（10），保护轴承（10）外圈分别与前保护轴承座（12）和后保护轴承座（13）的内孔过盈配合，保护轴承（10）内圈与相应位置的电机轴（4）外壁之间存在间隙。
PCT/CN2021/127217 2021-08-11 2021-10-29 一种磁悬浮离心机鼓风机 WO2023015737A1 (zh)

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