CN211901058U - 一种平衡型高速离心风机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平衡型高速离心风机，包括电机和分别设置在电机的第一端面泵盖、第二端面泵盖上的一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳内和二级蜗壳内分别设置有与电机转子的第一端、第二端连接的一级叶轮和二级叶轮，一级叶轮和二级叶轮背对背安装，一级蜗壳的出口通过连通管与二级蜗壳进口联通，电机转子靠近第一端、第二端的位置上分别设置有第一轴承结构和第二轴承结构，在第二轴承结构与二级叶轮之间的转子段上设置有平衡鼓，平衡鼓的第一端面与二级叶轮后盖板之间的区域形成高压腔，平衡鼓的第二端面与电机的第二端面泵盖之间的区域形成低压腔，平衡鼓的外圆面与第二端面泵盖轴孔内壁之间存在间隙，第二端面泵盖上设置有透气孔。
Description
技术领域
本实用新型涉及离心风机领域，特别涉及一种平衡型高速离心风机。
背景技术
目前的离心式高速风机，特别是8000r/min转以上的高速离心风机，由于轴承受极限转速和轴向力的限制，一般采用磁悬浮或气浮轴承，这使制造技术复杂，成本很高，限制了其普及推广。例如目前有中国专利授权公告号 CN208417019U公开的一种基于空气动压轴承的高速双级离心鼓风机，该专利利用空气动压轴承来平衡轴向力，存在上述所述的技术复杂、成本很高、限制普及推广的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种平衡型高速离心风机，以解决上述问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种平衡型高速离心风机，包括电机和分别设置在电机的第一端面泵盖、第二端面泵盖上的一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳内和二级蜗壳内分别设置有与电机转子的第一端、第二端连接的一级叶轮和二级叶轮，一级叶轮和二级叶轮背对背安装，一级蜗壳的出口通过连通管与二级蜗壳进口联通，电机转子靠近第一端、第二端的位置上分别设置有第一轴承结构和第二轴承结构，在所述第二轴承结构与二级叶轮之间的转子段上设置有平衡鼓，所述平衡鼓的第一端面与二级叶轮后盖板之间的区域形成高压腔，所述平衡鼓的第二端面与电机的第二端面泵盖之间的区域形成低压腔，所述平衡鼓的外圆面与第二端面泵盖轴孔内壁之间存在连通高压腔和低压腔的间隙，所述第二端面泵盖上设置有透气孔。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述透气孔与一级蜗壳的进风口连通。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述平衡鼓的外圆面加工有若干均布的螺旋密封槽。
在本实用新型的一个优选实施例中，单个螺旋密封槽的螺距等于平衡鼓高度，螺旋密封槽包角360°，螺旋密封槽的旋向和二级叶轮旋向相反。
在本实用新型的一个优选实施例中，螺旋密封槽深度为0.5～1mm，螺旋密封槽宽度为3～5mm，间隙为0.3～0.7mm。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述平衡鼓的第一端面与二级叶轮的中部轮毂端面顶紧接触，所述平衡鼓的第二端面与电机转子上的台阶结构顶紧接触。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述一级叶轮和二级叶轮的外径和进口内径尺寸相等或相差不大，使二级叶轮产生的压力略大于一级叶轮的产生的压力，二级叶轮上的轴向力略大于一级叶轮上的轴向力，作用在风机上的轴向力得到平衡。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一轴承结构和第二轴承结构均为高速推力陶瓷球轴承或可满足额定转速要求的其它形式的高速球轴承。
在本实用新型的一个优选实施例中，第一轴承结构的外圈设置有波形压力弹垫。
由于采用了如上的技术方案，本实用新型通过设置有平衡鼓，使同等设计工况下对轴承的转速要求降低，轴承受到的轴向力得到平衡。另外，本实用新型还可以采用普通高速推力陶瓷球轴承或可满足额定转速要求的其它形式的高速球轴承，风机结构更简单，降低了生产成本，从而使高速风机可以在各行各业大面积推广应用成为可能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种实施例的剖面示意图。
图2为本实用新型一种实施例的结构示意图。
图3为图1的a处放大图。
图4为图3的b处放大图。
图5为图3的c处放大图。
图6为本实用新型一种实施例的平衡鼓主视图。
图7为本实用新型一种实施例的平衡鼓结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。
参见图1至图7所示的一种平衡型高速离心风机，包括电机104和分别设置在电机104的第一端面泵盖107、第二端面泵盖101上的一级蜗壳110 和二级蜗壳112，一级蜗壳110的出口通过连通管111与二级蜗壳112进口联通，一级蜗壳110和二级蜗壳112内分别设置有一级叶轮108和二级叶轮100，一级叶轮108和二级叶轮100分别固定在电机转子109的第一端、第二端。本实施例中的一级叶轮108和二级叶轮100背对背安装，一级叶轮108和二级叶轮100的外径和进口内径尺寸相等或相差不大，使二级叶轮100产生的压力略大于一级叶轮108的产生的压力，二级叶轮100上的轴向力略大于一级叶轮108上的轴向力，作用在风机上的轴向力得到平衡，样机生产发现，对轴承的转速要求更低，风机的轴向力可通过背对背安装的叶轮平衡掉75％～ 80％以上，能够使轴承运行寿命更长。
电机转子109靠近第一端、第二端的位置上分别设置有第一轴承结构106 和第二轴承结构103，本实施例中的第一轴承结构106和第二轴承结构103 均为高速推力陶瓷球轴承，风机结构更简单，降低了生产成本。当然，第一轴承结构106和第二轴承结构103也可以为满足额定转速要求的其它形式的高速球轴承。为了进一步平衡第一轴承结构106的轴向力，对轴承施加预紧力，第一轴承结构106的外圈设置有波形压力弹垫105。
在第二轴承结构103与二级叶轮100之间的转子段上设置有平衡鼓102，具体的，平衡鼓102的第一端面与二级叶轮100的中部轮毂端面100a顶紧接触，平衡鼓102的第二端面与电机转子109上的台阶结构109a顶紧接触。平衡鼓102的第一端面与二级叶轮100后盖板之间的区域形成高压腔P1，平衡鼓102的第二端面与电机104的第二端面泵盖101之间的区域形成低压腔P2，平衡鼓102的外圆面与第二端面泵盖101轴孔内壁之间存在连通高压腔P1和低压腔P2的间隙b1，第二端面泵盖101上设置有透气孔d，透气孔d与一级蜗壳110的进风口连通，由于本实施例中的一级蜗壳110的进风口与外界大气连通，所以本实施例中的透气孔d直接设置为通孔结构。
在平衡鼓102的外圆面加工有若干均布的螺旋密封槽102a，螺旋密封槽102a的数量优选为3～5个，本实施例中的螺旋密封槽102a的数量为3个，单个螺旋槽螺距H等于平衡鼓高度B，螺旋密封槽102a包角360°，螺旋密封槽102a的螺距H和包角不宜过大，如过大会增加功率消耗和制造成本。螺旋密封槽102a的旋向和二级叶轮100旋向相反，起到减小轴向力的作用，如果螺旋密封槽102a的旋向和二级叶轮100旋向相同，则会增加轴向力，且泄漏量增加。螺旋密封槽102a的形状可以是V形、U形、矩形等，考虑加工方便，本实施例采用矩形，矩形尺寸不需过大，否则增加功率消耗，所以本实施例中的螺旋密封槽102a深度h1为0.5～1mm，螺旋密封槽102a宽度b2为 3～5mm，间隙b1为0.3～0.7mm。
通过螺旋密封槽102a阻止高压腔P1气体向低压腔P2泄漏，通过平衡鼓 102平衡掉剩余的轴向力。由于生产制造的原因，通过双级叶轮和平衡鼓102 平衡后的轴向力还会有2-5％的残余，这部分轴向力可直接作用在轴承上。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种平衡型高速离心风机，包括电机和分别设置在电机的第一端面泵盖、第二端面泵盖上的一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳内和二级蜗壳内分别设置有与电机转子的第一端、第二端连接的一级叶轮和二级叶轮，一级叶轮和二级叶轮背对背安装，一级蜗壳的出口通过连通管与二级蜗壳进口联通，电机转子靠近第一端、第二端的位置上分别设置有第一轴承结构和第二轴承结构，其特征在于，在所述第二轴承结构与二级叶轮之间的转子段上设置有平衡鼓，所述平衡鼓的第一端面与二级叶轮后盖板之间的区域形成高压腔，所述平衡鼓的第二端面与电机的第二端面泵盖之间的区域形成低压腔，所述平衡鼓的外圆面与第二端面泵盖轴孔内壁之间存在连通高压腔和低压腔的间隙，所述第二端面泵盖上设置有透气孔。
2.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，所述透气孔与一级蜗壳的进风口连通。
3.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，所述平衡鼓的外圆面加工有若干均布的螺旋密封槽。
4.如权利要求3所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，单个螺旋密封槽的螺距等于平衡鼓高度，螺旋密封槽包角360°，螺旋密封槽的旋向和二级叶轮旋向相反。
5.如权利要求3所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，螺旋密封槽深度为0.5～1mm，螺旋密封槽宽度为3～5mm，间隙为0.3～0.7mm。
6.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，所述平衡鼓的第一端面与二级叶轮的中部轮毂端面顶紧接触，所述平衡鼓的第二端面与电机转子上的台阶结构顶紧接触。
7.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，所述一级叶轮和二级叶轮的外径和进口内径尺寸相等或相差不大，使二级叶轮产生的压力略大于一级叶轮的产生的压力，二级叶轮上的轴向力略大于一级叶轮上的轴向力，作用在风机上的轴向力得到平衡。
8.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，所述第一轴承结构和第二轴承结构均为高速推力陶瓷球轴承或可满足额定转速要求的其它形式的高速球轴承。
9.如权利要求1所述的一种平衡型高速离心风机，其特征在于，第一轴承结构的外圈设置有波形压力弹垫。
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Cited By (1)
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| CN111188787A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-05-22 | 上海瑞晨环保科技股份有限公司 | 一种平衡型高速离心风机 |
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2020
- 2020-03-20 CN CN202020364028.4U patent/CN211901058U/zh active Active
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| CN111188787A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-05-22 | 上海瑞晨环保科技股份有限公司 | 一种平衡型高速离心风机 |
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