一种智能低噪音离心风机的制作方法

1.本发明涉及风机设备技术领域，特别是一种智能低噪音离心风机。


背景技术：

2.离心风机是一种利用电机等带动叶轮高速旋转、将气体加速，然后改变流向，使动能转换成势能(压力)的设备。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘及冷却，锅炉解耦业炉窑的通风、引风，空气调节设备和家用电器设备中的冷却及通风，谷物的烘干和选送，风洞风源和气垫船的充气及推进等等不一而论。离心风机为了保证稳定可靠工作对其工作产生的振动有较高的要求，振动过大会造成整体设备的工作不稳定、噪音变大等问题。实际上离心风机的振动大小和其叶轮的安装方式有很密切的关系。现有的叶轮都是固定焊接或者经螺杆螺母方式安装在电机的转轴法兰盘固定孔上，当安装精度不高、或者上一道加工工序加工的转轴法兰盘多个固定孔间距有差异时，那么多只(一般三只叶轮)由于之间的间距不等，随电机转轴转动时由于不同心就会产生较大振动及噪音等。
3.在实际应用中，使用离心风机的厂家在一些较为重要的工作区域(比如离心风机为大型内燃发电机风冷散热)、为了实现离心风机及后级的设备正常工作，需要实时掌握其工作状况，且离心风机生产厂家为了掌握其生产的产品性能，都有对离心风机振动大小进行监测的需求。现有的离心风机振动大小监测设备一般只能基于振动开关等实现监测，振动开关监测振动力大小是通过振动力作用于其内部触点的原理进行，也就是说离心风机因各种原因振动频率越快、振动开关内部常开触点闭合的频率越高，相应的辅助监测设备得出的数据就是振动力大(推算的结果)，反之，振动力频率越低、振动开关内部常开触点闭合的频率越少，相应的辅助监测设备得出的数据就是振动力小(推算的结果)。上述振动开关监测振动力方式，实际只能监测振动频率的快慢，也就是说离心风机振动力大小和监测结果无必然联系，有可能离心风机振动力实际较小、转轴带动叶轮转速快振动频率高、辅助监测设备得出的数据振动力大，也有可能离心风机振动力实际较大、转轴带动叶轮转速慢振动频率低、辅助监测设备得出的数据振动力小，这样由于获得的数据有效性得不到保证(无法有效监测振动力大小)，也就无法针对性基于离心风机振动力大小做适应性维护或重新设计(振动力过大生产部门可分析原因针对性重新设计克服上述问题；振动频率高、但是振动力小，符合正常工况就属于正常产品)，同样无法了解离心风机的实际工况是否正常(比如振动频率高、但是振动力小，符合正常工况，使用者就可继续使用该离心风机，振动频率低、但是振动力过大，不符合正常工况，为了保证离心风机不至于长时间振动力过大出现故障，使用者就可对该离心风机进行维护或更换)，对离心风机的有效应用造成了一定制约。最后就是，现有的离心风机电机一般都是通过电机转轴后侧端的轴向扇叶散热，其只能对风机的壳体后端进行散热，无法对产生热量较大部位的转子进行散热，因而相对还达不到好的散热效果。


技术实现要素：

4.为了克服现有的离心风机因结构所限，多只叶轮由于是固定安装、相对容易不同心产生振动及噪音，无法有效为电机转子散热，以及只能检测振动频率，使用者不能了解离心风机的实际工况是否正常，无法为针对性对离心风机做维护或重新设计起到技术支持，对离心风机有效应用造成了一定制约的弊端，本发明提供了基于离心风机本体，离心风机本体的电机转轴采用空心结构，在相关机构作用下，能在叶轮送风的同时使流动空气经转轴流过带走电机转子产生的部分热量，不增加额外耗能的前提下，提高了电机的散热效率，离心机本体的叶轮和电机转轴法兰盘之间经转动余量连接，保证了多只叶轮转动时处于同心状态，减少了振动及噪音的几率，且应用中还能有效对振动频率及振动力大小进行实时监控，进而能为针对性对离心风机做维护或重新设计，了解离心风机的实际工况是否正常起到了有力技术支持的一种智能低噪音离心风机。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种智能低噪音离心风机，包括离心风机本体、稳压电源，其特征在于还有导风机构、振动频率及振动力检测机构；所述离心风机本体的多只叶轮内侧端分别转动安装在电机转轴前端的法兰盘外侧，转轴是空心机构；所述导风机构包括轴承、套管，轴承安装在套管的前端内，套管的后端安装有连接管，套管的外端和离心机本体的壳体安装在一起，连接管和离心风机本体的风壳经管道连接；所述振动频率及振动力检测机构包括探头、数据传输电路，探头内下端具有水银，探头侧端位于水银液面之上由上至下间隔距离安装有多只金属片；所述探头安装在离心风机本体的机座内，数据传输电路、稳压电源安装在电控箱内；所述探头的多路信号输出端和数据传输电路的信号输入端电性连接。
7.进一步地，所述导风机构的轴承外圈之间安装有密封圈。
8.进一步地，所述振动频率及振动力检测机构的数据传输电路包括电性连接的多只电阻、单片机模块、gprs模块，多只电阻一端和单片机模块的多路信号输入端分别连接，单片机模块的电源输入两端和gprs模块的电源输入两端分别连接，单片机模块的信号输出端和gprs模块的信号输入端电性连接。
9.进一步地，所述数据传输电路的多只电阻中，每只电阻的电阻值不一致。
10.本发明有益效果是：本发明其他使用过程及工作原理和现有的离心风机完全一致。本发明中，离心风机本体的电机转轴采用空心结构，风机本体轴向吸入空气经风壳的排风管排出进入其他设备风道内的同时，流动的空气会由前至后进入空心转轴内部，然后再进入排风管内，流入流出的流动空气会带走电机内转子等产生的热量，这样不增加额外耗能的前提下，提高了电机的散热效率。本发明中，离心机本体的多只叶轮和电机转轴法兰盘之间经轴承转动余量连接，多只叶轮转动时在离心力的作用下会保持相应平衡力下的同心状态(和直升机的旋翼浆叶与转轴相连的方式一致)，这样由于多只叶轮同心转动、减少了整机振动及产生大噪音的几率。本发明应用中，探头在风机本体振动时，其内下部的水银会随振动力大小上下运动，接近探头侧端不同高度的金属铜片，振动力越大越接触近上端的金属铜片、反之越接触下端的金属铜片，相应的振动频率越快水银接触金属铜片的频率越快，数据经单片机模块及gprs模块作用远传，使用者可实时监测风机本体的振动力大小及振动频率。由于本发明能有效兼顾对振动频率及振动力大小进行实时监控，能为针对性对离心风机做维护或重新设计，了解离心风机的实际工况是否正常起到了有力技术支持。基
于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
11.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
12.图1是本发明整体结构及局部放大结构示意图。
13.图2是本发明电路图。
具体实施方式
14.图1、2中所示，一种智能低噪音离心风机，包括离心风机本体1、稳压电源a1，还具有导风机构、振动频率及振动力检测机构；所述离心风机本体的三只叶轮7的内侧端中部各横向焊接有一根轴杆2，轴杆2内侧端中部焊接有一只“]”型连接架3，连接架3的内侧上下端中部各有一个轴孔，离心风机本体1的电机4转轴41是空心机构，电机转轴41前端的法兰盘5(中间空心结构)外侧环形间隔一定等距离分布有三个圆形开孔，每个开孔内焊接有一个轴承6，三只叶轮7的连接架3内侧端分别套在三个轴承6的内圈前后端之间(连接架3内侧前后端和轴承6内圈前后端之间各垫有高于轴承外圈的垫圈)，每只叶轮7分别经一只螺杆穿过连接架3轴孔、一只螺母旋入螺杆后端安装在转轴法兰盘5外侧端；所述导风机构包括轴承8、套管9，轴承8外圈紧套在套管9的前端内圈内，电机转轴41后端紧套在轴承8的内圈内，套管9的后端焊接有一只隔离板10，隔离板10中部后端纵向焊接有一只和套管内互通的连接管11，套管9的下外端中部焊接有一个支撑板12，支撑板12的下端和离心机本体1的壳体后外侧端经螺杆螺母连接在一起，在离心风机本体的风壳后侧端焊接有和风壳内互通的进风管13，进风管13和连接管11经管道连接在一起；所述振动频率及振动力检测机构包括探头t、数据传输电路14，探头7是一只密封柱形中空壳体，壳体内下端具有一定量的水银t1(八分之一壳体内容量)，壳体t的右侧端位于水银液面之上到壳体上部之间由上至下间隔一定距离(2毫米)安装有八只金属铜片15，金属铜片15左端位于壳体内、右端位于壳体外；所述离心风机本体的机座左侧端中部上有个垂直分布的安装孔16，探头t壳体垂直分布用胶粘接安装在安装孔16内，数据传输电路14、稳压电源a1安装在离心风机本体电控箱17内的电路板上。
15.图1、2中所示，导风机构的轴承8前后端内外圈之间安装有密封圈。离心风机本体型号是380v/5kw；稳压电源a1是型号220v/12v/200w的交流220v转直流12v开关电源模块成品。振动频率及振动力检测机构的数据传输电路包括经电路板布线连接的八只电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8，单片机模块a2、gprs模块a3，八只电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8一端和单片机模块a2的八路信号输入端3、4、5、6、7、8、9、10脚分别连接，单片机模块a2的电源输入两端1及2脚和gprs模块a3的电源输入两端1及2脚分别连接，单片机模块a2的信号输出端和gprs模块a3的信号输入端经rs485数据线连接。数据传输电路的八只电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8中，每只电阻的电阻值不一致。
16.图1、2所示，稳压电源a1的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，稳压电源a1的电源输出端正极3脚和探头t一端、数据传输电路的正极电源输入端单片机模块a2的1脚经导线连接，稳压电源a1的负极电源输出端4脚和数据传输电路的负极电源输入端单片机模块a2的2脚经导线连接，探头的八路信号输出端八只金属铜片15另一端和
数据传输电路的信号输入端八只电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8另一端分别经导线连接。
17.图1、2所示，220v交流电源进入稳压电源a1的电源输入端后，稳压电源a1的3及4脚会输出稳定的直流12v电源进入探头及数据传输电路的电源输入端，于是，探头及数据传输电路处于得电工作状态。本发明其他使用过程及工作原理和现有的离心风机完全一致。本发明中，离心风机本体1的电机转轴41采用空心结构，风机本体1轴向吸入空气经风壳的排风管排出进入其他设备风道内的同时，流动的空气会由前至后进入空心转轴41内部，然后再通过进风管13进入的排风管内，流入流出的流动空气会经空心转轴41带走电机内转子等产生的热量，这样不增加额外耗能的前提下，提高了电机的散热效率。本发明中，离心机本体的三只叶轮7和电机转轴法兰盘之间经轴承8转动余量连接，三只叶轮7被电机转轴41带动高速转动的同时，在离心力的作用下会经连接架3沿轴承6内圈转动，这样三只叶轮7会保持相应平衡力下的同心状态(和直升机的旋翼浆叶与转轴相连的方式及保持浆叶同心原理一致)，这样由于三只叶轮7同心转动、减少了离心风机本体1整机振动及产生大的噪音几率。
18.图1、2所示，本发明应用中，探头t在风机本体1振动时，其内下部的水银t1会随振动力大小、上下运动，接近探头侧端不同高度的八只金属铜片15，振动力越大、水银液面越接触上端的金属铜片15、反之越接触下端的金属铜片15，相应的振动频率越快水银液面接触相应金属铜片15的频率越快。振动力最大时水银液面接触最上端的一只铜片，这样，12v电源正极经水银、最上端一只铜片通过电阻r1降压限流进入单片机模块a2的信号输入端3脚；振动力次之时，水银液面接触由上至下第二只铜片，这样，12v电源正极经水银、第二只铜片通过电阻r2降压限流进入单片机模块a2的信号输入端4脚；振动力再次之时，水银液面接触由上至下第三只铜片，这样，12v电源正极经水银、第三只铜片通过电阻r3降压限流进入单片机模块a2的信号输入端5脚；振动力再次之时，水银液面接触由上至下第四只铜片，这样，12v电源正极经水银、第四只铜片通过电阻r4降压限流进入单片机模块a2的信号输入端6脚；振动力再次之时，水银液面接触由上至下第五只铜片，这样，12v电源正极经水银、第五只铜片通过电阻r5降压限流进入单片机模块a2的信号输入端7脚；振动力再次之时，水银液面接触由上至下第六只铜片，这样，12v电源正极经水银、第六只铜片通过电阻r6降压限流进入单片机模块a2的信号输入端8脚；振动力再次之时，水银液面接触由上至下第七只铜片，这样，12v电源正极经水银、第七只铜片通过电阻r7降压限流进入单片机模块a2的信号输入端9脚；振动力最小时水银液面接触最下端的一只铜片，这样，12v电源正极经水银、最下端一只铜片通过电阻r8降压限流进入单片机模块a2的信号输入端10脚。通过上述，本发明就能在离心风机本体工作时根据其不同振动力大小，使12v电源分别经八只电阻降压限流进入单片机模块a2的八个信号输入端，由于，八只电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8的电阻值依次变大，这样，风机本体在不同大小振动力时，就会输出不同大小电压进入单片机模块a2的八个信号输入端，振动力越大，输入到单片机模块a2的信号电压越高(同时，振动力越大，输入到单片机模块a2的信号输入端电压信号路数越多，反之越少)、反之越小。单片机模块a2在输入不同电压信号后，在其内部电路作用下会将一路或多路模拟电压信号转换为数字信号通过gprs模块a3、经无线移动网络远传，远端管理人员(也可以是监控室内人员)经身边的智能手机或pc机内现有成熟应用软件接收到数据后，能通过显示屏波形图或数字的形势将现场数据显示出来，其中接收到的电压信号路数越多且最高电压的电压值最高、代
表风机本体振动力大，接收到的电压信号路数越少且最高电压的电压值较低、代表风机本体振动力小；相应一路电压信号接通或停止输出的间隙越大(应用软件计算后以波形图波峰值变化显示，波峰高时代表水银液面接通相应金属片，波峰低时代表水银和金属片开路)代表振动频率表越低，输出的间隙越小代表振动频率越大(风机本体振动时间隙，高于或低于一定振动力时、液面会在瞬间接通相应金属铜片或和铜片开路)。通过上述机构及电路共同作用，本发明用者可实时监测风机本体的振动力大小及振动频率。由于本发明能有效兼顾对振动频率及振动力大小进行实时监控，能为针对性对离心风机做维护或重新设计，了解离心风机的实际工况是否正常起到了有力技术支持。电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8阻值分别是800k、1m、1.2m、1..4m、1.6m、1.8m、2m、2.2m。gprs模块a3型号是zlan8100，gprs模块成品上有rs485数据输入端口(两个电源输入端、一路信号输入端)；单片机模块a2的主控芯片型号是stc12c5a60s2，单片机模块成品a2上有两个模拟信号接入端3及4脚，单片机模块成品a2上有一个rs485数据输出端口。
19.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
20.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。