一种核供料取料用局排风机非接触式传动装置的制作方法

1.本发明属于铀浓缩供取料环节空气净化工艺设备传动设计领域，具体涉及一种供取料用局排风机非接触式传动装置。


背景技术：

2.核燃料生产领域供取料厂房涉及原料供给、贫料收集和精料取料，在贫料收集和精料取料期间，为了防止放射性有毒有害物质的扩散，设置相应的净化吸收处理装置。该装置包含供取料厂房若干个吸风口、一级六氟化铀吸收装置、二级高效过滤吸收装置、局排风机。该风机是在原动机驱动下，通过皮带传动将净化后达到排放标准的空气排至室外。皮带传动容易产生松动和打滑，传动效率低和不能保持准确的传动比；在高速转动下皮带容易出现分层及底部出现裂纹，寿命较短，需要频繁更换检修；原动机主轴和局排风机主轴安装不平行时，设备振幅超出工艺要求上限，导致设备零部件易损坏等缺陷；报废的皮带不能再生利用，对环境造成污染。由于该局排风机是核燃料净化领域控制放射性物质排放的关键设备，对设备性能要极高，频繁检修容易造成检修人员沾染大量的放射性物质，也极容易造成放射性物质外泄，从而造成环境污染。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种核供料取料用局排风机非接触式传动装置，将原有皮带轮平行传动换为非接触式同轴传动，结构简单、可靠，减震效果显著，缓冲轻载启动效果明显，使用寿命长，无需检修和维护。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种核供料取料用局排风机非接触式传动装置，包括原动机,原动机和局排风机叶轮采用非接触式磁力传动装置连接后传递扭矩；
6.非接触式局排风机磁力传动装置包括原动机主轴和局排风机主轴，原动机主轴和局排风机主轴同轴度一致，在原动机主轴上安装导体主动转子，并通过原动机联轴器连接固定；主动转子体内装有圆环形导体部件，平头内嵌式螺栓将圆环形导体部件固定在主动转子体内；主动转子体的中部设置若干主动转子散热排气孔；主动转子体的外侧设置若干散热翅片，散热翅片连接在主动转子体的外侧面；
7.从动钕铁硼永磁转子通过风机联轴器固定在局排风机主轴上，风机联轴器采用局排风机主轴键槽和局排风机键固定；从动钕铁硼转子体安装在从动主轴上，从动主轴腹板处设置腹板散热排气孔,外圆环上安装钕铁硼永磁转子体圆形固定座；从动主轴上安装从动钕铁硼转子体的轴段截面形状为正方形，端部设置限位装置，该限位装置用以限制从动钕铁硼永磁转子在从动主轴上滑出，从动主轴另一端设置机械连接装置，用以限定从动钕铁硼永磁转子滑出从动主轴的另一端；钕铁硼永磁转子体圆形固定座外壁上均布设置钕铁硼永磁体的安装槽，钕铁硼永磁转子体圆形固定座外侧包覆永磁体保护层，将钕铁硼永磁体安装固定在槽内；
8.从动钕铁硼永磁转子安装在导体主动转子中，由气隙隔开；
9.原动机主轴通过原动机联轴器带动导体主动转子高速旋转，原动机联轴器采用原动机主轴内嵌键槽和原动机主轴键固定，圆环形导体部件切割从动钕铁硼永磁转子中钕铁硼永磁体产生的磁场，切割磁场后在圆环形导体部件中产生涡流，涡流产生的感应磁场与钕铁硼永磁体产生的磁场相互作用，带动从动钕铁硼永磁转子高速旋转。
10.原动机主轴的径向跳动小于0.05mm，轴向串动值小于1mm。
11.散热翅片采用高导热率的材料制作。
12.散热翅片采用不锈钢或铜或铝制作。
13.散热翅片焊接在主动转子体的外侧面
14.采用整体成型方法将散热翅片和主动转子体连接为整体，连接部位均匀光滑平整，易于散热。
15.钕铁硼永磁体的端面形状为圆弧梯形。
16.从动钕铁硼永磁转子转向与导体主动转子的转向一致，从而将原动机主轴的转矩传递至局排风机主轴。
17.调节部件的一端与从动钕铁硼永磁转子相连，在执行机构的作用下，使从动钕铁硼永磁转子在从动主轴上移动。
18.本发明的显著效果在于：
19.(1)本发明将皮带轮平行传动改造为同轴非接触磁力传动，实现原动机和风机非接触机械联接传递扭矩，彻底解决皮带轮传动振动相互传递频繁检修的缺陷，并且有效的消除因检修中非正常停机导致核放射性有毒有害物质的挥发对检修工作人员的危害。
20.(2)本发明利用电磁感应原理设计的磁力传动装置彻底消除了局排风机振动过大缺陷，即使原动机和局排风机同轴度不一致时，振幅也满足工艺要求。
21.(3)本发明的磁力传动装置启动时，缓冲轻载启动效果明显，有效的降低了常规启动时峰值电流过大对原动机的影响。
22.(4)本发明磁力传动装置结构简单，安装简单，拆卸方便，使用寿命长。
附图说明
23.图1为核供料取料净化工艺系统图；
24.图2为原有皮带轮传动示意图；
25.图3为改进后同轴非接触式磁力传动示意图；
26.图4为非接触式局排风机磁力传动装置示意图；
27.图中：供取料厂房1、风机吸风口2、一级六氟化铀吸收装置3、二级高效过滤吸收装置4、局排风机5、排风管道6、原动机7、局排风机叶轮8、原动机皮带轮9、局排风机皮带轮10、皮带11、非接触式局排风机磁力传动装置12、原动机主轴13、局排风机主轴14、导体主动转子15、从动钕铁硼永磁转子16、原动机联轴器17、风机联轴器18、主动转子体19、圆环形导体部件20、散热翅片21、平头内嵌式螺栓22、气隙23、永磁体保护层24、钕铁硼永磁转子体圆形固定座25、主动转子散热排气孔26、钕铁硼永磁体27、腹板散热排气孔 28、从动钕铁硼转子体29、从动主轴30、机械连接装置31、调节部件32、限位装置34、原动机主轴键35、原动机主轴内嵌键槽36、局排风机主轴键槽37、局排风机键38。
具体实施方式
28.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
29.图1为核供料取料净化工艺系统图，图2是对图1中局排风机5传动方式改进前的皮带传动示意说明，图3是对图1中局排风机5传动方式改进后的非接触式磁力传动示意说明，图2和图3为对比关系，图4是对图3中非接触式局排风机磁力传动装置12的结构详细说明。
30.如图1所示，核燃料生产领域供取料厂房1涉及原料供给、贫料收集和精料取料，在取料过程中为了防止放射性有毒有害物质的扩散，设置相应的净化吸收处理装置。该装置包含供取料厂房若干个风机吸风口2、一级六氟化铀吸收装置3、二级高效过滤吸收装置4、局排风机5，
31.其中供取料厂房1中设置若干个风机吸风口2，风机吸风口2连接一级六氟化铀吸收装置3、一级六氟化铀吸收装置3连接二级高效过滤吸收装置4，二级高效过滤吸收装置4连接局排风机5。
32.如图2所示，局排风机5中，原动机7带动原动机皮带轮9高速转动，原动机皮带轮9带动皮带11驱动局排风机皮带轮10高速转动，从而将转矩传动至局排风机叶轮8。皮带传动容易产生松动和打滑，传动效率低和不能保持准确的传动比；在高速转动下皮带容易出现分层及底部出现裂纹，寿命较短，需要频繁更换检修；原动机主轴和局排风机主轴安装不平行时，设备振幅超出工艺要求上限，导致设备零部件易损坏等缺陷；报废的皮带不能再生利用，对环境造成污染。
33.如图3所示，将原有的皮带轮平行传动改进为同轴非接触式磁力传动，原动机7和局排风机叶轮8采用非接触式磁力传动装置12连接后传递扭矩，从而带动局排风机叶轮8将排风管道6中经过净化处理达到排放标准的气体排出。
34.如图4所示，原动机主轴13和局排风机主轴14同轴度一致，原动机主轴 13的径向跳动不得大于0.05mm，轴向串动值不大于1mm，用百分表测量原动机的径向跳动和轴向累计串动值，通过原动机左右位置和原动机底座下垫铜皮进行微调。在原动机主轴13上安装导体主动转子15，并通过原动机联轴器17 连接固定。主动转子体19内装有圆环形导体部件20，圆环外表面涂刷润滑剂后，设置木垫块均匀对称轻轻敲入，用力不宜过大。平头内嵌式螺栓22将圆环形导体部件20固定在主动转子体19内。主动转子体19的中部设置若干主动转子散热排气孔26；主动转子体19的外侧设置若干散热翅片21，该散热翅片可采用不锈钢、铜、铝等导热率较高的材料制作，散热翅片21采用焊接或者其它有效的连接方式安装在主动转子体19的外侧面，或者采用整体成型方法将散热翅片 21和主动转子体11连接为整体，连接部位均匀光滑平整，易于散热。
35.从动钕铁硼永磁转子16通过风机联轴器18固定在局排风机主轴14上，风机联轴器18采用局排风机主轴键槽37和局排风机键38固定。从动钕铁硼转子体29安装在从动主轴30上，可以沿着从动主轴30轴向滑动，其腹板处设置腹板散热排气孔28,外圆环上安装钕铁硼永磁转子体圆形固定座25。从动主轴30 上安装从动钕铁硼转子体29的轴段截面形状为正方形，端部设置限位装置34，该限位装置34用以限制从动钕铁硼永磁转子16在从动主轴30上滑出，从动主轴30另一端设置机械连接装置31，用以限定从动钕铁硼永磁转子16滑出从动主轴30的另一端。钕铁硼永磁转子体圆形固定座25外壁上均布设置钕铁硼永磁体27的安装槽，钕铁硼永磁转子体圆形固定座25外侧包覆永磁体保护层24，将钕铁硼永磁体27安装
固定在槽内，钕铁硼永磁体27的端面形状为圆弧梯形。
36.从动钕铁硼永磁转子16安装在导体主动转子15中，由气隙23隔开，其气隙23根据现场实际工况进行调整。
37.原动机主轴13通过原动机联轴器17带动导体主动转子15高速旋转，原动机联轴器17采用原动机主轴内嵌键槽36和原动机主轴键35固定，圆环形导体部件20切割从动钕铁硼永磁转子16中钕铁硼永磁体27产生的磁场，切割磁场后在圆环形导体部件20中产生涡流，涡流产生的感应磁场与钕铁硼永磁体27 产生的磁场相互作用，带动从动钕铁硼永磁转子16高速旋转，转向与导体主动转子15的转向一致，从而将原动机主轴13的转矩传递至局排风机主轴14。
38.主动转子体15中部设置若干主动转子散热排气孔26与从动钕铁硼转子体 29腹板处设置的腹板散热排气孔28构成冷却散热通道，用以及时排出圆环形导体部件20中产生的热量。
39.调节部件32的一端与从动钕铁硼永磁转子16相连，在执行机构的作用下，使从动钕铁硼永磁转子16在从动主轴30上移动，用以改变从动钕铁硼永磁转子16与导体主动转子15之间的轴向气隙距离和径向接触面积，从而改变传递扭矩的大小，最终改变局排风机主轴14的转速。根据局排风机5的铭牌转速、原动机5的输出功率和公式计算传动扭矩，根据该公式可以进行气隙23的调整和原动机5的选型，其中t为传动扭矩，p为原动机输出功率，n 为转速。