一种有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机的制作方法

1.本实用新型属于离心鼓风机设备领域，具体是一种有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机。


背景技术：

2.高速直驱离心鼓风机目前已在污水处理领域得到了大量应用，以替代传统的罗茨风机、多级离心风机、单级高速离心风机等设备。典型的空气悬浮式高速离心鼓风机，运行速度高、电机与离心叶轮直连驱动、采用高速变频控制，集成多种智能算法，实现远程控制，是高效鼓风机的发展方向。
3.工作过程中，空气悬浮式高速离心鼓风机的叶轮在轴的带动下高速旋转，旋转轴需要用气浮轴承来限制整轴的位移，让整轴平稳地在预定位置旋转做功。在叶轮鼓出气体的时候，高速高压的气体会在大叶轮处产生压力与反作用力，使得前轴向轴承与轴体推力盘处产生比较大的负载，在恶劣工况下，此处轴承可能会出现负载过高导致温度剧烈上升从而失效，造成故障停机。
4.现有技术中，特别是大流量场合下，离心鼓风机需要承受很大轴向力，相应的需要推力轴承来克服该轴向力，常用的方案一般是增大推力轴承的承载面积；这样一方面直接导致推力轴承面积变大、加工难度变大，同时考虑到大流量离心叶轮往往运行压力较低、运行转速也相应较低，较低转速下的推力轴承的承载力更低，也就意味着要更大的轴承尺寸。
5.另外，在实际的离心鼓风机电机定转子装配过程中本身会存在一定的轴向偏置，也会相应的出现一个单边磁拉力，但是该力往往较小，同时方向也不一定是可以客服叶轮所受轴向力。
6.也有利用两组推力轴承来提供更大的轴向承载力，但是两组轴承的轴向间隙控制难度要比一组推力轴承高很多，整体加工和安装精度要求高很多，实际使用中往往也会因为精度不达标而导致实际承载力与设计承载力差很多，应用效果不理想。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可以减少轴向轴承负载的离心鼓风机。
8.本实用新型采用如下技术结构：一种有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机，包括定子、轴向轴承、大叶轮、轴体、轴体推力盘、机壳、蜗壳；所述机壳和蜗壳轴向连接，轴体贯穿机壳和蜗壳并支承在机壳中，大叶轮安装在轴体前端并位于蜗壳中，定子固定在机壳内部，轴体推力盘固定在轴体上并位于机壳的槽中，轴体推力盘两侧安装轴向轴承，所述定子的定子中心偏离轴体的轴体中心，且位于轴体尾端一侧。
9.本实用新型采用了磁钢中心偏置结构，可以在轴上产生单边磁拉力，有效减小大叶轮在工作时受到指向进气端的拉力。从而减少前轴向轴承受到的负载。
10.进一步的，所述轴体推力盘安装在轴体的轴肩上，轴体推力盘与轴肩之间设有调
整垫块。通过更换不同厚度的调整垫块，可以获得不同的偏置距离。
11.进一步的，调整垫块两端面平行度小于0.015mm，可以确保调整垫块不会影响推力盘的垂直安装。
12.本实用新型的有益效果如下：
13.本实用新型采用了可以调整偏心距的磁钢中心偏置结构，由于中心偏置，在磁偏转距的作用下轴向两端的拉力不一致，且单边磁拉力的方向与叶轮进气方向相反，该磁拉力可以有效减小大叶轮在工作时受到指向进气端的拉力。通过这种拉力的不一致，也减少轴向轴承进气一侧的前轴向轴承受到的负载，降低了轴承温升、提高了轴承寿命，降低了轴承故障率。
附图说明
14.图1是离心鼓风机的剖面结构示意图。
具体实施方式
15.结合附图做进一步详细说明。
16.图1中，本实用新型包括定子1、轴向轴承2、大叶轮3、轴体4、轴体推力盘4-1、机壳5、蜗壳6；其中定子1、轴向轴承2与蜗壳6固定在机壳5上，大叶轮3与轴体推力盘4-1牢固地结合在轴体4上，组成转子，转子在轴承的限制下高速旋转，产生高速高压的气体并通过蜗壳6向外鼓出，此时高速高压的气体会在大叶轮3处产生压力与反作用力，将转子向左推，使得前轴向轴承2-1与轴体推力盘4-1处产生比较大的负载，在恶劣工况下，此处轴承可能会出现负载过高导致温度剧烈上升从而失效，造成故障停机。
17.为了避免这种现象，我们将定子1固定在机壳5上时，人为地将定子中心1-1设置在轴体中心4-2的右侧，即大叶轮3的另一侧，这样能产生向右的单边磁拉力，可以有效平衡大叶轮产生的压力与反作用力。在轴体推力盘4-1与轴肩之间设有调整垫块4-3，通过调整垫块的厚度来调节偏心距，从而减少前后轴向轴承的负载，提高轴承寿命，降低轴承故障率。
18.本发明并不限定与上述特定的实施例。即，本发明所属技术领域的技术人员在不脱离所附的权利要求书的思想范畴的情况下能够进行关于本发明的多种变更修改，并且应当认为这种所有适当的变更及修改的等同物也属于本发明的范围内。
19.以上显示和描述了本发明的基本结构、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理结构，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机，包括定子(1)、轴向轴承(2)、大叶轮(3)、轴体(4)、轴体推力盘(4-1)、机壳(5)、蜗壳(6)；所述机壳(5)和蜗壳(6)轴向连接，轴体(4)贯穿机壳(5)和蜗壳(6)并支承在机壳(5)中，大叶轮(3)安装在轴体(4)前端并位于蜗壳(6)中，定子(1)固定在机壳(5)内部，轴体推力盘(4-1)固定在轴体(4)上并位于机壳(5)的槽中，轴体推力盘(4-1)两侧安装轴向轴承(2)，其特征在于，所述定子(1)的定子中心(1-1)偏离轴体(4)的轴体中心(4-2)，且位于轴体(4)后端一侧。2.根据权利要求1所述的有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机，其特征在于，所述轴体推力盘(4-1)安装在轴体(4)的轴肩上，轴体推力盘(4-1)与轴肩之间设有调整垫块(4-3)。3.根据权利要求2所述的有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机，其特征在于，调整垫块(4-3)两端面平行度小于0.015mm。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于离心鼓风机领域的一种有效降低轴向轴承负载的离心鼓风机，其机壳和蜗壳轴向连接，轴体贯穿机壳和蜗壳并支承在机壳中，大叶轮安装在轴体前端并位于蜗壳中，定子固定在机壳内部，轴体推力盘固定在轴体上并位于机壳的槽中，轴体推力盘两侧安装轴向轴承，所述定子的定子中心偏离轴体的轴体中心，且位于轴体后端一侧。本实用新型采用了磁钢中心偏置结构，可以在轴上产生单边磁拉力，有效减小大叶轮在工作时受到指向进气端的拉力。从而减少前轴向轴承受到的负载。从而减少前轴向轴承受到的负载。从而减少前轴向轴承受到的负载。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：杭州长河动力技术有限公司
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/12/6