真空炉电机的辅助启动系统及方法与流程

本发明涉及真空炉技术领域，特指一种真空炉电机的辅助启动系统及方法。

背景技术：

真空炉在气体淬火工艺中，需要将高压气体充入炉内，然后启动风机。由于淬火工艺往往需要高达20bar的气体来加强冷却效果，导致了风机的功率和启动电流都非常大。对200kw的电机来说，启动电流是平时的5～6倍，即使加上软启动器效果也很差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种真空炉电机的辅助启动系统及方法，解决现有真空炉淬火工艺中高压气体导致风机启动电流大的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种真空炉电机的辅助启动系统，包括：

装设于真空炉内、且靠近风机的叶轮设置的输气管路，所述输气管路与所述真空炉内的充气管路密封连接；以及

装设于所述输气管路上并与所述输气管路连通的多个喷气管，多个喷气管环设于所述风机的叶轮的四周，且所述喷气管上的喷气口对应所述叶轮设置，通过所述喷气口处喷出的气体推动所述叶轮旋转。

本发明的辅助启动系统实现了在向真空炉内充气阶段，利用压缩气体在真空炉内膨胀吹动叶轮转动，让风机在未通电前即有一定转速，这样启动时会减少启动电流，对于45kw/200kw的双速电气启动电机，可以减少启动电流越20％。本发明的辅助启动系统能够解决高压气体导致风机启动电流大的问题。

本发明真空炉电机的辅助启动系统的进一步改进在于，所述输气管路为环形管，所述环形管上开设有一进气连接口，所述进气连接口与所述充气管路密封连接。

本发明真空炉电机的辅助启动系统的进一步改进在于，所述环形管与所述叶轮相对设置，且之间留设有一定的间距；

所述喷气管垂直连接于所述环形管，且所述喷气管有部分位于所述叶轮的外周。

本发明真空炉电机的辅助启动系统的进一步改进在于，所述环形管固设于所述真空炉内的换热器的壳罩上。

本发明真空炉电机的辅助启动系统的进一步改进在于，所述喷气口朝向所述叶轮的叶片的背面设置。

本发明还提供了一种真空炉电机的辅助启动方法，包括如下步骤：

提供输气管路，将所述输气管路装设在真空炉内且靠近风机的叶轮设置，并将所述输气管路与所述真空炉内的充气管路密封连接；

提供多个喷气管，将所述喷气管装设在所述输气管路上并与所述输气管路连通，将多个喷气管环设在所述风机的叶轮的四周，并将所述喷气管上的喷气口对应叶轮设置；以及

打开充气阀使得高压气体从所述充气管路进入到所述输气管路内，并经所述喷气管从所述喷气口喷出，喷出的高压气体喷射到所述叶轮上从而推动所述叶轮旋转，在所述叶轮的转速达到设定值时，启动所述风机。

本发明真空炉电机的辅助启动方法的进一步改进在于，所提供的输气管路为环形管，于所述环形管上开设一进气连接口，并将所述进气连接口与所述充气管路密封连接。

本发明真空炉电机的辅助启动方法的进一步改进在于，装设所述环形管时，将所述环形管与所述叶轮相对设置，且之间留设有一定的间距；

装设所述喷气管时，将所述喷气管垂直连接于所述环形管，且所述喷气管有部分位于所述叶轮的外周。

本发明真空炉电机的辅助启动方法的进一步改进在于，装设所述环形管时，将所述环形管固设于所述真空炉内的换热器的壳罩上。

本发明真空炉电机的辅助启动方法的进一步改进在于，装设所述喷气管时，将所述喷气口朝向所述叶轮的叶片的背面设置。

附图说明

图1为本发明真空炉电机的辅助启动系统安装于真空炉内的第一侧的剖视图。

图2为本发明真空炉电机的辅助启动系统安装于真空炉内的第二侧的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了真空炉电机的辅助启动系统及方法，用于解决真空炉上的风机在20bar的气体的环境下风机的功率和启动电流都非常大的问题。本发明的辅助启动系统充分利用向真空炉内充入高压气体的阶段，利用充入的高压气体驱动风机的叶轮旋转，在叶轮达到一定的转速时，启动风机，从而减少启动电流，节省能源消耗，有效解决了风机启动电流大的问题。下面结合附图对本发明真空炉电机的辅助启动系统及方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明真空炉电机的辅助启动系统安装于真空炉内的第一侧的剖视图。参阅图2，显示了本发明真空炉电机的辅助启动系统安装于真空炉内的第二侧的剖视图。下面结合图1和图2所示，对本发明的真空炉电机的辅助启动系统进行说明。

如图1和图2所示，本发明真空炉电机的辅助启动系统20包括输气管路21和多个喷气管22，输气管路21装设在真空炉10内且该输气管路21靠近风机11的叶轮111设置，输气管路21与真空炉10内的充气管路101密封连接，使得高压气体经由充气管路101能够进入到输气管路21内；喷气管22装设在输气管路21上并且喷气管22与输气管路21连通，使得高压气体可经输气管路21进入到喷气管22内，多个喷气管22环设在风机11的叶轮111的四周，且喷气管22上的喷气口221对应叶轮111设置，通过喷气口221处喷出的气体推动叶轮111旋转。高压气体从真空炉10内的充气管路101进入到输气管路21，再经喷气管22从喷气口221喷出，喷出的高压气体进入到真空炉的真空环境内，会迅速膨胀，进而在喷到叶轮111上时，会推动叶轮111旋转，使得风机11在未启动前叶轮111就具有一定的转速，从而在启动风机11时，能够减小启动电流。

作为本发明的一较佳实施方式，输气管路21为环形管，该环形管为闭合状，在环形管的上部开设有一进气连接口，该进气连接口与充气管路101密封连接，使得充气管路101内的高压气体从进气连接口进入到环形管内。

进一步地，环形管与叶轮111相对设置，且两者之间留设有一定的间距；在环形管上连接的喷气管22与环形管垂直连接，该喷气管22横向设置且端部向叶轮111所在的位置延伸，该喷气管22有部分位于叶轮111的外周，在喷气管22上有部分位于叶轮111所在的位置处，并与叶轮111的外表面留有一定的间距，喷气管22环绕在叶轮111的外周，且在叶轮111的外周均匀布设。通过设置环形管和喷气管，使得高压气体的喷气口能够对应地环绕着叶轮111的设置，提高推动叶轮111旋转的效率。较佳地，喷气管22的端部靠近风机11设置，叶轮111靠近风机11的一侧面为内侧面，该喷气管22的端部相较于叶轮111的内侧面更靠近风机11设置，在喷气管22上开设多个小孔作为喷气口，多个小孔一起对叶轮111进行吹起，以提高叶轮111的旋转速度。较佳地，喷气管22设置八个，均匀的布设在叶轮111的外周。

再进一步地，在真空炉10内固设有换热器，在换热器的外侧设有壳罩12，环形管固设在真空炉10内的换热器的壳罩12上，较佳地，可采用焊接将环形管固设在壳罩12上。

作为本发明的另一较佳实施方式，叶轮111上设置有多个叶片1111，喷气管22上的喷气口221朝向叶轮111的叶片1111的背面设置，使得从喷气口221喷出的高压气体直接吹送到叶片1111的背面，能够更加便利地推动叶轮111的旋转。

在真空炉10的外侧设置有储气罐13，在储气罐13内装有20bar的高压氮气，该储气罐13通过炉外充气管路15与真空炉10上的充气管路101连通，炉外充气管路15通过连接法兰与充气管路101密封连接，在炉外充气管路15上装设有充气阀14，用于控制炉外充气管路15的启闭。风机11装设在真空炉10上，且风机11的前端连接有叶轮111，该叶轮111置于真空炉10内。真空炉10内初始时为真空状态，对于淬火工艺，在真空的真空炉内充入高压气体加强冷却效果，真空炉10内的高压强下，使得风机需用较大的启动电流来带动叶轮111转动，从而导致风机的启动电流和功率都非常大，增加能源消耗。而本发明的辅助启动系统20，能够有效利用真空炉10内充入的高压气体，打开充气阀14对真空炉10进行充气时，高压气体经炉外充气管路15进入到充气管路101，经由输气管路21和喷气管22，从而喷气管22上的喷气口221喷入到真空炉10内，从喷气口221喷出的高压气体直接喷到了叶轮111的叶片1111上，进而推动叶片逐步旋转，该高压气体的压强为20bar，而真空炉10初始为真空状态，1立方的20bar压缩气体进入真空炉10内会膨胀20倍，该压缩气体在真空炉内膨胀吹动叶轮111旋转，使得叶轮111在风机11启动前即有一定的转速，叶轮111的转速达到约20rpm时，接着接通风机11的电源后，能够减小风机11的启动电流，达到节省能源消耗的效果。

本发明的辅助启动系统在大电机(160～320kw)的启动中，相对于单纯使用软启动器或变频器，能够减小启动电流。对于45kw/200kw的双速电机启动，可以减少启动电流约20％。

本发明的辅助启动系统实现了在向真空炉内充气阶段，利用压缩气体在真空炉内膨胀吹动叶轮转动，让风机在未通电前即有一定转速，这样启动时会减少启动电流。本发明的辅助启动系统能够解决高压气体导致风机启动电流大的问题。

下面对本发明提供的真空炉电机的辅助启动方法进行说明。

本发明提供的一种真空炉电机的辅助启动方法，包括如下步骤：

如图1和图2所示，提供输气管路21，将输气管路21装设在真空炉10内且靠近风机11的叶轮111设置，并将输气管路21与真空炉10内的充气管路101密封连接；

提供多个喷气管22，将喷气管22装设在输气管路21上并与输气管路21连通，将多个喷气管22环设在风机11的叶轮111的四周，并将喷气管22上的喷气口221对应叶轮111设置；以及

打开充气阀14使得高压气体从充气管路101进入到输气管路21内，并经喷气管22从喷气口221喷出，喷出的高压气体喷射到叶轮111上从而推动叶轮111旋转，在叶轮111的转速达到设定值时，启动风机11。较佳地，该设定值为20rpm。当叶轮111达到20rpm时，正常启动风机11即可减小启动电流。

本发明的高压气体从真空炉10内的充气管路101进入到输气管路21，再经喷气管22从喷气口221喷出，喷出的高压气体进入到真空炉的真空环境内，会迅速膨胀，进而在喷到叶轮111上时，会推动叶轮111旋转，使得风机11在未启动前叶轮111就具有一定的转速，从而在启动风机11时，能够减小启动电流。

作为本发明的一较佳实施方式，所提供的输气管路21为环形管，于环形管上开设一进气连接口，并将进气连接口与充气管路101密封连接。

进一步地，装设该环形管时，将环形管与叶轮111相对设置，且两者之间留设有一定的间距；装设喷气管22时，将喷气管22与环形管垂直连接，该喷气管22横向设置且端部向叶轮111所在的位置延伸，该喷气管22有部分位于叶轮111的外周，在喷气管22上有部分位于叶轮111所在的位置处，并与叶轮111的外表面留有一定的间距，喷气管22环绕在叶轮111的外周，且在叶轮111的外周均匀布设。通过设置环形管和喷气管，使得高压气体的喷气口能够对应地环绕着叶轮111的设置，提高推动叶轮111旋转的效率。较佳地，喷气管22的端部靠近风机11设置，叶轮111靠近风机11的一侧面为内侧面，该喷气管22的端部相较于叶轮111的内侧面更靠近风机11设置，在喷气管22上开设多个小孔作为喷气口，多个小孔一起对叶轮111进行吹起，以提高叶轮111的旋转速度。较佳地，喷气管22设置八个，均匀的布设在叶轮111的外周。

再进一步地，在真空炉10内固设有换热器，在换热器的外侧设有壳罩12，装设环形管时，将环形管固设在真空炉10内的换热器的壳罩12上，较佳地，可采用焊接将环形管固设在壳罩12上。

作为本发明的另一较佳实施方式，叶轮111上设置有多个叶片1111，装设喷气管22时，将喷气管22上的喷气口221朝向叶轮111的叶片1111的背面设置，使得从喷气口221喷出的高压气体直接吹送到叶片1111的背面，能够更加便利地推动叶轮111的旋转。

本发明的启动方法中在真空炉10的外侧设置有储气罐13，在储气罐13内装有20bar的高压氮气，该储气罐13通过炉外充气管路15与真空炉10上的充气管路101连通，炉外充气管路15通过连接法兰与充气管路101密封连接，在炉外充气管路15上装设有充气阀14，用于控制炉外充气管路15的启闭。风机11装设在真空炉10上，且风机11的前端连接有叶轮111，该叶轮111置于真空炉10内。真空炉10内初始时为真空状态，对于淬火工艺，在真空的真空炉内充入高压气体加强冷却效果，真空炉10内的高压强下，使得风机需用较大的启动电流来带动叶轮111转动，从而导致风机的启动电流和功率都非常大，增加能源消耗。而本发明的辅助启动系统20，能够有效利用真空炉10内充入的高压气体，打开充气阀14对真空炉10进行充气时，高压气体经炉外充气管路15进入到充气管路101，经由输气管路21和喷气管22，从而喷气管22上的喷气口221喷入到真空炉10内，从喷气口221喷出的高压气体直接喷到了叶轮111的叶片1111上，进而推动叶片逐步旋转，该高压气体的压强为20bar，而真空炉10初始为真空状态，1立方的20bar压缩气体进入真空炉10内会膨胀20倍，该压缩气体在真空炉内膨胀吹动叶轮111旋转，使得叶轮111在风机11启动前即有一定的转速，叶轮111的转速达到约20rpm时，接着接通风机11的电源后，能够减小风机11的启动电流，达到节省能源消耗的效果。

本发明的辅助启动方法在大电机(160～320kw)的启动中，相对于单纯使用软启动器或变频器，能够减小启动电流。对于45kw/200kw的双速电机启动，可以减少启动电流约20％。

本发明的辅助启动方法实现了在向真空炉内充气阶段，利用压缩气体在真空炉内膨胀吹动叶轮转动，让风机在未通电前即有一定转速，这样启动时会减少启动电流。本发明的辅助启动方法能够解决高压气体导致风机启动电流大的问题。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。