本发明涉及风机技术领域，具体涉及一种离心风机。
背景技术：
离心风机是依靠输入的机械能提高气体压力并输送气体的机械，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、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送等；在工作过程中，由普通电机驱动压气机叶轮，气流由风机轴向进入叶片空间，在高速旋转的叶轮作用下一方面随叶轮旋转，另一方面在惯性的作用下提高能量，沿半径方向离开叶轮，靠产生的离心力做功。
传统的离心风机是以齿轮加速的方式使用的，例如授权公告号为cn202007882u、名称为离心风机增速齿轮箱的中国实用新型专利，它需要齿轮增速传动机构，常规的轴承支撑和油润滑系统，这种传统离心风机存在的问题是：一方面，由于采用润滑油对机械摩擦副进行润滑，导致风机输出的空气带有油性，不能满足食品、医药、电子等特殊行业的清洁无污染需要；另一方面，由于普通电机输出的动力需要通过齿轮增速传动机构传递给叶轮，动力传递过程中，因机械摩擦会产生极大的能量损耗以及噪音等问题，而且增速齿轮箱的设置导致整套风机设备体积大，占用空间大。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种新式离心风机，该离心风机输出的空气不带油性，干净清洁，满足特殊行业对风机输出空气的清洁无污染需要；并且能量损耗低，结构紧凑，体积小。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：离心风机，包括：电机和由所述电机驱动的风扇与叶轮，所述叶轮设置于压气机壳内，所述电机包括电机壳和设置于所述电机壳内的主轴，所述主轴的第一端与所述风扇直连，所述主轴的第二端与所述叶轮直连，所述主轴的两端轴颈分别安装有气浮轴承，所述气浮轴承安装于轴承座内。
本发明的离心风机，由于电机的主轴第一端与风扇直连，第二端与叶轮直连，电机直接驱动风扇和叶轮，省去了传统的齿轮增速传动机构，整个离心风机结构紧凑，体积小，没有额外的能量损失，能量损耗低，噪音低。由于主轴的两端轴颈分别安装有气浮轴承，运转过程中，利用空气作为润滑剂和冷却剂，无需额外的润滑油系统，因而输出的是不带油性的干净气体，满足食品、医药、电子等特殊行业的清洁无污染需要；因旋转的主轴与静态的气浮轴承之间没有机械接触，没有磨损产生，因而高效节能，噪音低，运行可靠，长期无需维修保养，使用寿命长。
以下是对本发明的离心风机的多项进一步优化设计：
其中，所述电机壳上设置有排气管。由于设置有排气管，可以将电机腔室的空气及时排出，利于散热。
其中，位于所述主轴第一端的所述轴承座为轴承座a，所述轴承座a位于所述电机壳与所述风扇的风扇罩之间并且分别与所述电机壳、所述风扇罩固定连接，所述轴承座a与所述风扇罩围出容纳所述风扇的风扇腔室，所述轴承座a上设有连通所述风扇腔室与容纳所述电机的电机腔室的气体通道。由于轴承座a上设置有气体通道，通过气体通道，使风扇腔室内的空气进入电机腔室，对电机部件进行有效散热，并提供给靠近叶轮端的气浮轴承。
其中，所述轴承座a上设有导气孔，所述导气孔将所述气浮轴承和所述轴颈之间的间隙与所述风扇腔室连通。
其中，所述轴承座a的外端面与所述风扇的背面之间设置有齿形密封结构。
其中，位于所述主轴第二端的所述轴承座为轴承座b，所述轴承座b与所述电机壳固定连接，所述轴承座b的一侧安装有所述气浮轴承，所述轴承座b的另一侧安装有止推轴承。由于设置有止推轴承，可以有效控制叶轮的轴向间隙。
其中，所述止推轴承包括轴圈和座圈，所述轴圈固定安装于所述叶轮的叶轮轴上，所述轴承座b的外端面设有用于容纳所述轴圈的环形凹槽，所述座圈固定安装于所述轴承座b的外端面。
其中，所述座圈的外周面设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈；所述座圈的外端面固定有密封盖板，所述密封盖板与所述叶轮的轮背之间设置有齿形密封结构。密封圈与齿形密封结构形成双重密封，使电机腔室内作为润滑剂与冷却剂的空气与叶轮端的高压空气完全隔离，避免了高速运转时压气机叶轮端的高压空气被甩进电机腔室，提高了离心风机的效率。
其中，所述电机是永磁同步高速电机。相比于普通电机，永磁同步高速电机具有转速高、转矩稳定、体积小、重量轻等特点，本发明采用永磁同步高速电机直连风扇和叶轮，省去传统齿轮增速传动机构，使整个离心风机结构紧凑，体积小，能量损失小，噪音低。
其中，所述压气机壳的进风口处固定安装有压气机壳镶套。压气机壳镶套的设置，可以扩大离心风机的使用范围和性能。
综上所述，本发明的离心风机，结构紧凑，体积小，能量损失小，噪音低；输出的空气不带油性，清洁无污染，满足了特殊行业对风机输出空气的清洁无污染需要。
附图说明
图1是本发明实施例的离心风机结构剖视示意图；
图中：1-风扇轴；2-风扇罩；3-风扇；4-轴承座a；41-气体通道；42-导气孔；5-主轴；6-电机；7-电机壳；8-排气管；9-轴承座b；10-座圈；101-密封圈；11-密封盖板；12-压气机壳；13-叶轮；14-轴圈；15-间隔套；16-压气机壳镶套；17-气浮轴承；18-叶轮轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步非限制性的详细说明。
为便于描述，本文中将零部件远离主轴中心的端面定义为外端面、靠近主轴中心的端面定义为内端面；术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；图1中，直线箭头表示被输送气体流向，曲线箭头表示空气流向。
如图1所示，本发明实施例的离心风机包括：电机6和由电机6驱动的风扇3与叶轮13，叶轮13设置于压气机壳12内，风扇3外设置有风扇罩2，电机6优选采用永磁同步高速电机，电机6包括电机壳7和设置于电机壳7内的主轴5，主轴5的第一端与风扇3直连，主轴5的第二端与叶轮13直连，优选连接方式为，风扇3的风扇轴1与主轴5的第一端螺纹连接，叶轮13的叶轮轴18与主轴5的第二端螺纹连接；在主轴5的两端轴颈处分别安装有气浮轴承17，气浮轴承17安装于轴承座的轴承安装孔内。
其中，在电机壳7上设置有与电机腔室相连通的排气管8。设置排气管8，可以将电机腔室的空气及时排出，有利于电机腔室内零部件的及时散热。
其中，将位于主轴5第一端的轴承座定义为轴承座a4，轴承座a4位于电机壳7与风扇3的风扇罩2之间并且分别与电机壳7、风扇罩3通过螺纹坚固件固定连接，由轴承座a4与风扇罩2围出容纳风扇3的风扇腔室，轴承座a4上设有连通风扇腔室与容纳电机6的电机腔室的气体通道41。通过气体通道41，风扇腔室内的空气进入电机腔室，对电机腔室内零部件进行有效散热，并提供给靠近叶轮端的气浮轴承17。
其中，轴承座a4上设有导气孔42，导气孔42将气浮轴承17和轴颈之间的间隙与风扇腔室连通。
其中，轴承座a4的外端面与风扇3的背面之间设置有齿形密封结构，具体地，所述齿形密封结构包括设置于轴承座a4外端面的密封齿和与其相适配的设置于风扇3背面的密封齿。
其中，将位于主轴5第二端的轴承座定义为轴承座b9，轴承座b9与电机壳7固定连接，在轴承座b9一侧的轴承安装孔内安装有气浮轴承17，轴承座b9的另一侧安装有止推轴承。
其中，止推轴承包括轴圈14和座圈10，轴圈14固定安装于叶轮13的叶轮轴18上，在轴承座b9的外端面设有用于容纳轴圈14的环形凹槽，座圈10通过螺纹紧固件固定安装于轴承座b9的外端面，轴圈14与叶轮13之间设置有间隔套15。由于设置有止推轴承，可以有效控制叶轮13的轴向间隙。
其中，在座圈10的外周面设有密封槽，在密封槽内设有密封圈101；在座圈10的外端面通过螺纹紧固件固定有密封盖板11，在密封盖板11与叶轮13的轮背之间设置有齿形密封结构，具体地，所述齿形密封结构包括设置于密封盖板11外端面的密封齿和与其相适配的设置于叶轮13轮背的密封齿。密封圈与齿形密封结构形成双重密封，使电机腔室内作为润滑剂与冷却剂的空气与叶轮端的高压空气完全有效隔离，避免了高速运转时压气机叶轮端的高压空气被甩进电机腔室，提高了离心风机的效率。
其中，在压气机壳12的进风口处固定安装有压气机壳镶套16，压气机壳镶套16具体由铝合金铸造而成。压气机壳镶套的设置，可以扩大离心风机的使用范围和性能。
本发明的离心风机启动后,永磁同步高速电机6通过主轴5直接带动风扇3和压气机的叶轮13高速旋转，如图1中曲线箭头所示，通过风扇3吸入的空气，一部分空气经导气孔42进入气浮轴承17和主轴5的轴颈之间的间隙，形成支撑和润滑气膜，主轴5和气浮轴承17相对运动，以形成流体动力场，在气浮轴承17内此流体动力形成浮扬力，该浮扬力使主轴5处于悬浮状态而达到回转自如的目的，另一部分空气经气体通道41进入电机腔室，对电机部件进行有效散热，形成独特的冷却系统，并提供给靠近叶轮端的气浮轴承17。如图1中直线箭头所示，被输送气体由压气机壳镶套16进入压气机壳12内，在高速旋转的叶轮13作用下，气体的压力和能量提高后，沿半径方向离开叶轮，自压气机壳12的出气口排出做功。
以上所述仅是本发明较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。