一种磁悬浮风机的制作方法

1.本发明涉及风机技术领域，尤其是涉及一种磁悬浮风机。


背景技术：

2.磁悬浮风机是一种输送气体的机械设备，其采用磁悬浮轴承、三元流叶轮、高速永磁同步电机、高效变频器调速、智能化监测控制等核心技术，启动时先悬浮后旋转，无摩擦，无需润滑，三元流叶轮与转子直联，传动零损失。是一种高科技绿色节能环保产品。
3.在磁悬浮风机的使用过程中，磁悬浮转子的转速一般都很高，而转子组件与滚动轴承内圈之间有较大的径向间隙，当磁悬浮系统短暂失效使磁悬浮轴承无法正常工作时，转子组件在跌落到磁悬浮轴承上时会产生很大的冲击，为保护风机的安全性和可靠性，一般需要一套保护轴承(也称应急轴承)，主要目的是当磁悬浮轴承系统失效时在径向临时支承高速旋转的转子，避免转子在高速旋转时与磁悬浮轴承的直接接触，达到保护磁悬浮轴承和转子的目的。目前常用的方法是通过在转子组件周向布满滚动轴承，在转子组件跌落后，通过周边滚动轴承的运动以消除间隙，但是其结构非常复杂，同时只支持转子组件沿着一个方向转动时的跌落，并且由于转子直径远大于周边滚动轴承的直径，致使跌落后周向滚动轴承的转速远大于其自身的极限转速，无法较好的稳定转子或没有从根本上解决问题，并且在停止工作磁悬浮轴承后，从悬浮位置回落到低部的转子还处于短暂惯性旋转状态，无法较好的减少回落过程中与磁悬浮轴承接触的碰撞力。


技术实现要素：

4.本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
5.一种磁悬浮风机，包括机壳，其中，所述机壳内横置有风机转轴，所述机壳内中部安装有驱动转轴的电机、位于电机左侧的推力轴承，所述机壳由中段至左右两侧顺序安装有与转轴配合的磁悬浮径向轴承、保护轴承，所述磁悬浮径向轴承上设有位置传感器，所述位置传感器为电感传感器，所述转轴与电机、磁悬浮径向轴承、保护轴承间设有径向悬浮间隙，所述转轴左侧安装有叶轮，所述机壳左端位于叶轮左侧开有进气口，所述机壳左端位于叶轮上侧开有出气口，所述机壳外连接有控制器；
6.所述保护轴承设有支承座圈、保护座、滚动轴承，所述支承座圈包括内圈、外圈，所述支承座圈的外圈固定安装于机壳内，所述支承座圈的内圈向外成型有保护槽，所述保护槽位于支承座圈的内圈上端以及下端，所述滚动轴承设有与转轴外表侧连接的轴承内圈，所述轴承内圈外侧左右两端环有滚柱，所述轴承内圈外侧对应凹有安装滚柱的滚柱槽，所述滚柱外侧覆盖有轴承外圈，所述保护座设有与轴承外圈外侧形状适配的爪形保护头，所述保护头中部竖直连接有保护杆，所述保护杆靠近保护头的一端安装有铁芯，所述铁芯外侧安装有电磁铁，所述保护座的保护杆安装于保护槽内，所述滚动轴承的轴承外圈安装于保护座的保护头间。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过保护轴承的多向保护座设计，转轴能
够沿多个方向转动时跌落，保护头与滚动轴承的爪形接触，增大接触面积，转轴悬浮失效倾斜时，保护头与滚动轴承斜面斜面先接触，减少碰撞力，通过电磁铁使保护头保持滚动轴承直至完全停止旋转，在停机后转轴能够较好回落。
8.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1是本发明结构示意图。
11.图2是本发明中保护轴承结构示意图。
12.图3是图2中沿a-a方向剖视图。
13.图4是本发明中滚动轴承结构示意图。
14.图5是本发明中保护座结构示意图。
15.图6是本发明电路连接图。
16.图中：机壳-1，转轴-2，电机-3，推力轴承-4，磁悬浮径向轴承-5，保护轴承-6，位置传感器-7，叶轮-8，控制器-9，速度传感器-10，进气口-11，出气口-12，支承座圈-51，保护槽-52，滚动轴承-53，轴承内圈-54，滚柱-55，滚柱槽-56，轴承外圈-57，保护座-58，保护头-59，保护杆-510，铁芯-511，电磁铁-512。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1～5，本发明实施例中，一种磁悬浮风机，包括机壳1，其中，所述机壳1内横置有风机转轴2，所述机壳1内中部安装有驱动转轴2的电机3、位于电机3左侧的推力轴承4，所述机壳1由中段至左右两侧顺序安装有与转轴2配合的磁悬浮磁悬浮径向轴承5、保护轴承6，所述磁悬浮径向轴承5上设有位置传感器7，所述位置传感器7为电感传感器，所述转轴2与电机3、磁悬浮径向轴承5、保护轴承6间设有径向悬浮间隙，所述转轴2左侧安装有叶轮8，所述机壳1左端位于叶轮8左侧开有进气口11，所述机壳1左端位于叶轮8上侧开有出气口12，所述机壳1外连接有控制器9，所述保护轴承6设有支承座圈51、保护座58、滚动轴承53，所述支承座圈51包括内圈、外圈，所述支承座圈51的外圈固定安装于机壳1内，所述支承座圈51的内圈向外成型有保护槽52，所述保护槽52位于支承座圈51的内圈上端以及下端，所述滚动轴承53设有与转轴2外表侧连接的轴承内圈54，所述轴承内圈54外侧左右两端环有滚柱55，所述轴承内圈54外侧对应凹有安装滚柱55的滚柱槽56，所述滚柱55外侧覆盖有轴承外圈57，所述保护座58设有与轴承外圈57外侧形状适配的爪形保护头59，所述保护头
59中部竖直连接有保护杆510，所述保护杆510靠近保护头59的一端安装有铁芯511，所述铁芯511外侧安装有电磁铁512，所述保护座58的保护杆510安装于保护槽52内，所述滚动轴承53的轴承外圈57安装于保护座58的保护头59间，所述机壳1内位于叶轮8下端安装有速度传感器10，所述速度传感器10为磁电式传感器，所述控制器9与电机3、磁悬浮径向轴承5、电磁铁512电连接，所述控制器9与位置传感器7、速度传感器10信号连接。通过位置传感器7将转轴2位置信号反馈给控制器9，控制器9控制磁悬浮径向轴承5使转轴2悬浮于工作位置，通过控制电机3带动推力轴承4使转轴2轴向旋转，转轴2左侧的叶轮8从进气口11将空气吸入并且加压后从出气口12排出，当磁悬浮径向轴承5短暂失效或关闭状态无法保持转轴2悬浮于工作位置时，电机3未停止工作，转轴2处于沿多个方向转动时跌落状态，位于转轴2上的滚动轴承53外圈与保护座58的保护头59接触，同时，转轴2位置不断发生变化，位置传感器7将信号反馈给控制器9，控制器9通过铁芯511上的电磁铁512控制保护头59往滚动轴承53中心夹紧，降低转轴2的晃动程度，此时转轴2通过滚柱55仍能保持高速旋转，磁悬浮径向轴承5恢复后，转轴2回复工作位置，控制器9控制保护座58往远离滚动轴承53的方向移动恢复初始位置，完成转轴2和轴承的失效保护；磁悬浮径向轴承5短暂失效或关闭状态无法保持转轴2悬浮于工作位置时，并且电机3停止工作，保护头59保持夹紧滚动轴承53，转轴2无动力状态下逐渐减速，速度传感器10检测转轴2速度处于0-3km/h，控制器9控制保护座58往远离滚动轴承53的方向移动至初始位置，同时转轴2受重力回落至低部，降低了转轴2高速旋转时回落对轴承的冲击力，提高了风机的安全性和可靠性。
19.进一步的所述轴承内圈54外侧左右两端斜切，所述滚柱55位于斜面滚柱槽56内呈“八”字形设置，所述轴承外圈57与轴承内圈54对应设置且覆盖于滚柱55外侧，所述保护头59与轴承外圈57外侧形状适配，保护头59与滚动轴承53的爪形接触，增大接触面积，同时避免转轴2的轴向位移，转轴2悬浮失效倾斜时，保护头59与滚动轴承53斜面斜面先接触，减少碰撞力。
20.进一步的，所述支承座圈51的内圈前端和后端均设有保护槽52，所述保护槽52内设有保护座58，所述支承座圈51内的上、下保护槽52与前、后保护槽52成垂直设置，所述铁芯511与保护杆510相互垂直设置，所述铁芯511中段与保护杆510连接，所述电磁铁512以中段截线为中心对称安装于铁芯511两端，保护杆510受控制力方向与移动方向一致，受力均匀，避免了由于电磁力距不平衡而引起的铁芯511位置偏转。
21.对于本领域技术人员而言，显然本发明不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。