一种实时动态调整动平衡的叶轮装置的制作方法

1.本实用新型涉及换风设备的技术领域，具体涉及一种实时动态调整动平衡的叶轮装置。


背景技术：

2.现有技术中的换风装置大多采用圆形设计的叶轮作为驱动，中心部位为坚硬金属套筒，起到减少阻力，和降低因摩擦产生的间隙过大，在叶轮设计中传统的做法是将叶轮注塑件中心位置留有嵌孔，另将金属件镶嵌于正中圆心的嵌孔，使其紧配合，并保持中心与周边等距离叶片，工艺越精密，其旋转工作时就越顺畅。
3.但在叶轮实际注塑中，材料受压力及热效应影响其密度有所不同，其质量也就出现不均匀现象，以中心轴分布在叶轮外周的叶片重量存有差异，导致叶轮重心不在轴心线上，最终叶轮失去动平衡，出现向心性不稳，严重者可出现主机晃动，致使机器无法正常使用，另一种失去动平衡的原因是，在叶轮的长期转动中，转动轴或是叶轮中孔出现磨损，转轴与叶轮中心轴不在同一直线上，而产生偏心距和不平衡量。
4.纠正动平衡通常的方法是使用动平衡检测器，找出质量偏颇点和相差重量，使用附加配重使其达到平衡，从而矫正叶轮在旋转时的摇摆。但如果因叶轮使用过久，使得刚性轴心出现磨损，间隙变大，此时动平衡被打破，使用传统的方法往往无法找到平衡，这种情况在带有叶轮的净化器设备中比较常见，这种情况一般在使用1—2年后会出现。
5.现有技术中的一种叶轮的动平衡方法，公开号为cn110686829a的实用新型申请，其使用动平衡机对所述叶轮进行动平衡试验，根据所述动平衡机的指示，确定所述叶轮需要平衡的相位和需要的平衡质量；步骤2，分别在所述叶轮的轮盘与轮盖径向边缘的所述相位处钻取若干数量的配重孔洞；步骤3，计算铅水配重的重量；步骤4，在所述配重孔洞中灌注铅水配重，并使用铝焊封堵所述配重孔洞；步骤5，使用动平衡机对所述叶轮进行动平衡试验，检测所述叶轮的不平衡量是否在规定范围内，结果为是，进入下一步，结果为否，进入步骤 1；步骤6，结束动平衡试验，为达到叶轮的动态平衡需要进行实验调试，并在叶轮上固定用于配重的物件来抵消不平衡力，但是该方式不能自动调节配重位置，一旦叶轮再次出现不平衡量，则需要拆除叶轮再次实验调试，操作困难。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种实时动态调整动平衡的叶轮装置，实现叶轮动态的自动平衡调节。
7.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种实时动态调整动平衡的叶轮装置，包括叶轮主体和设于其上的叶片组，所述叶轮主体中部设有自适应动平衡组件，所述自适应动平衡组件包括轨道和设置在轨道上的至少一个平衡单元，所述平衡单元在轨道上可绕叶轮主体中心转动，所述叶轮主体中心与其转轴中心同心时，所述平衡单元在叶轮主体转动时位于相对动平衡位置并保持相对静止，所述叶轮主体中心与所述
叶轮主体轴心与其转轴偏心时，所述平衡单元随叶轮主体转动惯性活动至轨道上的另一位置，该位置指得是叶轮主体与转轴保持相对动平衡时，平衡单元在轨道上的位置，从而抵消不平衡径向力，以使叶轮主体在转轴上保持动态的动平衡；当叶轮主体的质量不均匀时，平衡单元在轨道上活动，以保持叶轮主体上相对的质量分布均匀。
8.进一步，所述轨道上沿周向排布有多个调节区域，每个调节区域内设有一平衡单元，所述叶轮主体中心与其转轴中心同心时，所述平衡单元在叶轮主体转动时位于调节区域的相对中部并保持相对静止。
9.进一步，所述叶轮主体具有与转轴配合的中孔，所述自适应动平衡组件的中心位于叶轮主体的中轴线上，且所述自适应动平衡组件靠近叶片组设置，以使所述叶轮主体重心靠近中孔，使得所述自适应动平衡组件的重心靠近叶轮主体重心。
10.进一步，所述叶轮主体中部具有供自适应动平衡组件安装的安装台，所述安装台朝向叶片组凸出设置，且所述自适应动平衡组件设于安装台背部。
11.进一步，所述平衡单元的两侧轮廓具有朝向叶轮主体轴心收拢的趋势。
12.进一步，所述轨道包括与叶轮主体同轴设置的外固定环和内固定环，所述平衡单元的两端可滑动的套设在外固定环和内固定环上。
13.进一步，所述自适应动平衡组件还包括多个支撑件，所述支撑件连接叶轮主体和轨道，且两个支撑件之间构成调节区域，所述平衡单元被限制在调节区域上转动。
14.进一步，所述安装台上朝向叶轮主体的一侧上设有平衡构件，所述平衡构件包括第一凸部和第二凸部，所述第一凸部凸出所述安装台的端面，所述第二凸部延伸在安装台与叶轮主体主体之间。
15.进一步，所述平衡构件还包括分布在第一凸面和第二凸面上的多个平衡筋条，所述平衡筋条沿径向与支撑件和平衡单元对应设置。
16.进一步，所述安装台位于所述叶轮主体轴心处设有中孔，所述中孔与转轴传动配合，且所述中孔上还设有导轴承，所述导轴承伸出于叶轮主体的背部端面和安装台前部端面处。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：1、在叶轮主体背部设置平衡单元，通过轨道供平衡单元在其上滑动，并且由轨道限制平衡单元始终是绕叶轮主体中心轴转动，在叶轮主体中孔与转轴之间出现径向间隙时，则叶轮主体在转轴上出现晃动，由叶轮主体偏心的惯性作用下，平衡单元受到不平衡的径向力，并在轨道上滑动至与该径向力相反的位置，从而实时的自动调节叶轮主体的动平衡，同时，当叶轮主体的质量不均匀时，平衡单元在轨道上活动，以保持叶轮主体上相对的质量分布均匀；
18.2、在轨道上设置相互独立多个调节区域，每个调节区域内设置一个平衡单元，当叶轮主体的不平衡径向力过大时，单个平衡单元被限制在调节区域的边缘处，由该调节区域两侧的平衡单元滑动来实现叶轮主体的动态平衡，从而增加动平衡调节时的稳定性，减少平衡单元滑动幅度过大对叶轮主体运行稳定性的影响，使得叶轮主体能够快速达到动平衡状态；
19.3、安装台朝向叶片组凸出设置，使得安装台与叶轮主体主体的背部构成供自适应动平衡组件安装的凹腔，自适应动平衡组件的后部能够收入在凹腔内，从而减少对叶轮主体安装空间的限制，同时，由于叶片组是朝向叶轮主体一侧设置，设置在凹腔内的自适应动
平衡组件使得叶轮主体整体的重心靠近叶轮主体的中孔，从而减少叶轮主体的在轴向上的晃动。
附图说明
20.图1为本实用新型的叶轮背部结构示意图；
21.图2为本实用新型的叶轮前部结构示意图；
22.图3为本实用新型的叶轮的剖视图；
23.图4为本实用新型的叶轮的另一角度的剖视图；
24.图5为本实用新型的另一种实施例的剖视图；
25.图中：1、叶轮；1.1、安装台；1.2、中孔；2、叶片组；3、轨道；3.1、内固定环；3.2、外固定环；4、平衡单元；5、通孔；6、调节区域；7、支撑件；8、平衡构件；8.1、第一凸部；8.2、第二凸部；8.3、平衡筋条；8.4、平衡环条；9、导轴承；
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.应当理解尽管在本文中出现了术语上、中、下、顶端、一端等以描述各种元件，但这些元件不被这些术语限制。这些术语仅用于将元件彼此区分开以便于理解，而不是用于定义任何方向或顺序上的限制。
28.如图1-5所示，一种实时动态调整动平衡的叶轮主体1装置，包括是叶轮主体1和设于其上的叶片组2，所述叶轮主体1中部设有自适应动平衡组件，所述自适应动平衡组件包括轨道3和设置在轨道3上的至少一个平衡单元4，所述平衡单元4在轨道3上可绕叶轮主体1 中心转动，所述叶轮主体1轴心与其转轴偏心时，所述平衡单元4随叶轮主体1转动惯性活动至轨道3上的相对动平衡位置，其中，为减少叶轮主体1的惯性作用，在叶轮主体1周向上间隔均匀的设有多个通孔5，通过轨道3供平衡单元4在其上滑动，并且由轨道3限制平衡单元4始终是绕叶轮主体1中心轴转动，在叶轮主体1中孔1.2与转轴之间出现径向间隙时，则叶轮主体1在转轴上出现晃动，随叶轮主体1的偏心转动，平衡单元4受到不平衡的径向力，并在轨道3上滑动至与该径向力相反的位置，从而实时的自动调节叶轮主体1的动平衡；当叶轮主体的质量不均匀时，随叶轮主体转动，平衡单元在轨道上活动，以保持叶轮主体上相对的质量分布均匀。
29.为了解决在不平衡力过大时，平衡单元4在轨道3上滑动量过大的问题，所述轨道3上沿周向排布有多个调节区域6，每个调节区域6内设有一平衡单元4，在轨道3上设置相互独立多个调节区域6，每个调节区域6内设置一个平衡单元4，在本实施例中，调节区域6的数量为四个，当叶轮主体1的不平衡径向力过大时，单个平衡单元4被不平衡径向力作用下滑动至调节区域6的边缘极限位置，由该调节区域6两侧的平衡单元4在各自的调节区域6内滑动一定距离来实现叶轮主体1的动态平衡，四个平衡单元4同时滑动，驱使叶轮主体1快速达到动平衡状态，同时增加动平衡调节时的稳定性，减少平衡单元4滑动幅度过大对叶轮主体
1运行稳定性的影响。
30.为了解决叶轮主体1中孔1.2的轴向间隙而导致叶轮主体1与转轴在轴向上的晃动问题，在叶轮主体1的中轴线上具有与转轴配合的中孔1.2，所述自适应动平衡组件的中心位于叶轮主体1的中轴线上，且所述自适应动平衡组件靠近叶片组2设置，以使所述叶轮主体1重心靠近中孔1.2，使得所述自适应动平衡组件的重心靠近叶轮主体1重心，安装台1.1朝向叶片组2凸出设置，使得安装台1.1与叶轮主体1主体的背部构成供自适应动平衡组件安装的凹腔，自适应动平衡组件的后部能够收入在凹腔内，从而减少对叶轮主体1安装空间的限制，同时，由于叶片组2是朝向叶轮主体1一侧设置，设置在凹腔内的自适应动平衡组件使得叶轮主体1整体的重心靠近叶轮主体1的中孔1.2，从而减少叶轮主体1的在轴向上的晃动。
31.作为对自适应动平衡组件安装位置的解释，所述叶轮主体1中部具有供自适应动平衡组件安装的安装台1.1，所述安装台1.1朝向叶片组2凸出设置，从而在安装台1.1背部与叶轮主体1主体的背部之间构成凹腔，且所述自适应动平衡组件设于安装台1.1背部并置入在凹腔内，其中自适应动平衡组件的背部可以是收入凹腔，或是与叶轮主体1主体的背部平面靠近。
32.具体的，所述平衡单元4的两侧轮廓具有朝向叶轮主体1轴心收拢的趋势，所述平衡单元4构成小端和大端，小端朝向中孔1.2设置，且平衡单元4的外侧轮廓夹角可以是20
°
至 30
°
之间，本实施例中优选为20
°
。
33.其中，作为优选的，所述叶轮主体1中心轴与平衡单元4小端的径向距离为l1，所述平衡单元4的径向长度为l2，l1与l2的比值范围在0.8至1.2之间；叶轮主体1外轮廓上的叶片组2的中心至叶轮主体1中心的距离为l3，平衡单元4的大端至叶轮主体1中心的距离为l4，l3与l4的比值范围在2.2至2.6之间。
34.具体的，所述轨道3包括与叶轮主体1同轴设置的外固定环3.2和内固定环3.1，所述平衡单元4的两端可滑动的套设在外固定环3.2和内固定环3.1上。
35.具体的，所述自适应动平衡组件还包括多个支撑件7，所述支撑件7连接叶轮主体1和轨道3，且两个支撑件7之间构成调节区域6，所述平衡单元4被限制在调节区域6上转动，作为可选的，在支撑件7的侧壁上设置缓冲垫块。
36.实施例二
37.所述安装台1.1与叶轮主体1主体之间形成有弧形的连接段，所述通孔5的数量为六个并贯通在连接段处，所述安装台1.1上朝向叶轮主体1的一侧上设有平衡构件8，所述平衡构件8包括第一凸部8.1和第二凸部8.2，所述第一凸部8.1凸出所述安装台1.1的端面，所述第二凸部8.2与第一凸部8.1连接，所述第二凸部8.2延伸在安装台1.1与叶轮主体1主体之间，即连接段上。在本实施例中，所述第一凸部8.1是呈六边形状布置在安装台1.1上，第二凸部8.2呈条状布置。
38.具体的，所述平衡构件8还包括分布在第一凸面和第二凸面上的多个平衡筋条8.3，所述平衡筋条8.3沿径向与支撑件7和平衡单元4对应设置，还包括连接在平衡筋条8.3上的平衡环条8.4，所述平衡筋条8.3和平衡环条均设置在第一凸部8.1上。
39.实施例三
40.为进一步增加叶轮主体转动稳定性，所述安装台1.1位于所述叶轮主体1轴心处设
有中孔1.2，所述中孔1.2与转轴传动配合，且所述中孔1.2上还设有导轴承9，所述导轴承9伸出于叶轮主体1的背部端面和安装台1.1前部端面处，所述导轴承9为分块瓦式导轴承9，从而承载叶轮主体1的径向不平衡力。
41.如图5所示，作为本实用新型的一种实施例，所述第一凸部8.1中空设置，在其内设置流体，且平衡环条8.4和平衡筋条8.3阻隔在第一凸部8.1内，从而形成多个平衡腔室。
42.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。