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一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機的制作方法

文檔序號:26534892發布日期:2021-09-04 16:48
一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機的制作方法

1.本發明涉及軸流風機領域,尤其涉及一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機。


背景技術:

2.軸流風機,用途非常廣泛,就是與風葉的軸同方向的氣流,如電風扇,空調外機風扇就是軸流方式運行風機,之所以稱為軸流式,是因為氣體平行于風機軸流動,軸流式風機通常用在流量要求較高而壓力要求較低的場合,軸流式風機固定位置并使空氣移動,軸流風機主要由風機葉輪和機殼組成,結構簡單但是數據要求非常高。普通型軸流風機可用于一般工廠、倉庫、辦公室、住宅內等場所的通風換氣,也可用于冷風機(空氣冷卻器)、蒸發器、冷凝器等等。
3.中國實用新型專利申請(公開號cn212959277u,公開日:20210413)公開了一種節能型軸流風機,包括節能軸流風機殼以及節能軸流風機殼內安裝的軸流風扇,所述節能軸流風機殼的端口處設置有網框和防護框架,所述網框內設有防塵網,所述節能軸流風機殼內壁上靠近所述網框的位置處一體成型有內延環,所述防護框架的外部一體成型有凸塊,通過在節能軸流風機殼與內槽之間裝設的網框,利用網框內的防塵網可對外部的雜塵進行有效隔離,防止其進入節能軸流風機殼內,同時通過節能軸流風機殼外壁上設有的內槽及在此處形成的把桿,以及節能軸流風機殼表面上分布的防滑紋,方便人員對風機正常進行提運或者捧運,保證了對節能型軸流風機高效穩定的利用操作。
4.現有技術存在以下不足:采用球軸承對電機軸進行徑向支撐和軸向限位,由于球軸承轉動時存在機械接觸產生摩擦,從而造成電機軸的轉速較低;而較低轉速的電機軸與高轉速電機軸相比轉速低、體積大;同時,與高速轉動的軸流風機相比,產生相同的壓力和流量時低速轉動的軸流風機也需要較大的葉片;進而導致整個軸流風機體積較大,增加了設備的成本和安裝時需要占用的空間。


技術實現要素:

5.本發明的目的是:針對上述問題,提出在軸流風機內設置徑向磁軸承和軸向磁軸承,提高軸流風機轉速;進而減小轉子座的體積和軸流風機中軸流風扇的葉片體積,降低設備的成本,減少安裝時需要占用的空間的一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機。
6.為了實現上述的目的,本發明采用了以下的技術方案:一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機,該軸流風機包括風機筒、電機軸、轉子座、軸流風扇、電機定子、電機轉子、磁軸承裝置、進口導葉和出口導葉;電機軸固定在風機筒上,轉子座內部設置有轉子座內孔,磁軸承裝置包括徑向磁軸承和軸向磁軸承;徑向磁軸承包括相對設置的徑向軸承定子和徑向軸承轉子,軸向磁軸承包括推力盤和位于其軸向兩端的多個軸向軸承定子;電機定子、徑向軸承定子和軸向軸承定子都固定套設在電機軸上,電機轉子、徑向軸承轉子和推力盤都固定嵌設在轉子座內孔;軸流風扇固定設置在轉子座外壁;進口導葉和出口導葉都固定在風機筒上,并且分別位于軸流風扇軸向的兩端。
7.作為優選,多個徑向磁軸承分別位于電機定子兩端,軸向磁軸承位于徑向磁軸承外側。
8.作為優選,電機定子、徑向軸承定子和位于推力盤內側的軸向軸承定子通過與電機軸外表面過盈配合固定在電機軸上,位于推力盤外側的軸向軸承定子與電機軸外表面間隙配合并且通過鎖緊螺母固定至電機軸上;電機轉子、徑向軸承轉子通過與轉子座內孔過盈配合固定在轉子座上,推力盤與轉子座內孔間隙配合并且通過螺釘固定至轉子座上。
9.作為優選,軸向軸承定子包括軸向定子座和軸向繞組線圈;軸向定子座設置有軸向定子孔,軸向定子孔與電機軸外表面過盈配合;軸向繞組線圈固定在軸向定子座內,并且軸向繞組線圈位于靠近推力盤一側。
10.作為優選,磁軸承裝置還包括前保護軸承和后保護軸承,前保護軸承和后保護軸承的內圈分別過盈套設在電機軸兩端;前保護軸承和后保護軸承的外圈都與轉子座之間存在間隙,并且此間隙的距離分別小于電機定子與電機轉子之間間隙距離、徑向軸承定子與徑向軸承轉子之間間隙距離、推力盤內孔與電機軸表面之間間隙距離。
11.作為優選,風機筒的進風端設置有整流罩,整流罩位于進口導葉前端,用于改變氣流的流動方向,降低風機的噪聲。
12.作為優選,軸流風扇為二元流葉輪或三元流葉輪。
13.作為優選,電機軸設置有徑向方向的多個徑向導線孔和軸向方向的軸向導線孔,多個徑向導線孔兩端分別與電機軸外部和軸向導線孔相連通。
14.作為優選,電機軸還固定設置有多個徑向傳感器和多個徑向被測體,多個徑向傳感器分別位于電機軸兩端并且分別與多個徑向被測體相對設置,徑向傳感器用于檢測轉子座徑向位移。
15.作為優選,轉子座上固定設置有軸向被測體,出口導葉上固定設置有軸向傳感器;軸向傳感器與軸向被測體相對設置,軸向傳感器用于檢測轉子座的軸向位移。
16.本發明采用上述技術方案的一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機的優點是:軸流風機在工作時:電機定子通電驅動電機轉子進而帶動轉子座轉動;徑向軸承轉子和推力盤隨著轉子座轉動,徑向軸承定子對徑向軸承轉子提供徑向磁力支撐以對轉子座進行徑向限位,多個軸向軸承定子對推力盤提供軸向磁力支撐以對轉子座進行軸向限位;轉子座轉動帶動軸流風扇轉動產生空氣流動,空氣從風機筒進風端通過進口導葉整流進入軸流風扇加速,加速后的空氣通過出口導葉整流后排出。而此種方式中,軸流風機排風量巨大,可以給自身散熱,無需冷卻系統。同時,轉子座轉動時,其徑向和軸向分別通過徑向磁軸承和軸向磁軸承進行支撐限位;而徑向磁軸承和軸向磁軸承由于利用磁力對轉子座進行支撐限位沒有機械接觸,從而使得轉子座能夠擁有較高的轉速;進而導致轉子座和軸流風扇的葉片能夠做的體積更小,從而降低了設備的成本,減少安裝時需要占用的空間。
附圖說明
17.圖1為本發明的結構示意圖。
18.圖2、圖3為風機筒的結構示意圖。
19.圖4為電機軸的結構示意圖。
20.圖5為軸向軸承定子的結構示意圖。
21.圖6、圖7為出口導葉的結構示意圖。
22.圖8、圖9為電機轉子的結構示意圖。
23.l
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空氣流動方向、12
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出線孔、13
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硅鋼片、14
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磁鋼。
具體實施方式
24.下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細的說明。
25.實施例1如圖1
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9所示的一種采用磁懸浮外轉子的軸流風機,該軸流風機包括風機筒1、電機軸2、轉子座3、軸流風扇4、電機定子5、電機轉子6、磁軸承裝置7、進口導葉8和出口導葉9;電機軸2固定在風機筒1上,轉子座3內部設置有轉子座內孔,磁軸承裝置7包括徑向磁軸承71和軸向磁軸承72;徑向磁軸承71包括相對設置的徑向軸承定子73和徑向軸承轉子74,軸向磁軸承72包括推力盤75和位于其軸向兩端的多個軸向軸承定子76;電機定子5、徑向軸承定子73和軸向軸承定子76都固定套設在電機軸2上,電機轉子6、徑向軸承轉子74和推力盤75都固定嵌設在轉子座內孔;軸流風扇4固定設置在轉子座3外壁;進口導葉8和出口導葉9都固定在風機筒1上,并且分別位于軸流風扇4軸向的兩端。軸流風機在工作時:電機定子5通電驅動電機轉子6進而帶動轉子座3轉動;徑向軸承轉子74和推力盤75隨著轉子座3轉動,徑向軸承定子73對徑向軸承轉子74提供徑向磁力支撐以對轉子座3進行徑向限位,多個軸向軸承定子76對推力盤75提供軸向磁力支撐以對轉子座3進行軸向限位;轉子座3轉動帶動軸流風扇4轉動產生空氣流動,空氣從風機筒1進風端通過進口導葉8整流進入軸流風扇4加速,加速后的空氣通過出口導葉9整流后排出。而此種方式中,軸流風機排風量巨大,可以給自身散熱,無需冷卻系統。同時,轉子座3轉動時,其徑向和軸向分別通過徑向磁軸承71和軸向磁軸承72進行支撐限位;而徑向磁軸承71和軸向磁軸承72由于利用磁力對轉子座3進行支撐限位沒有機械接觸,從而使得轉子座3能夠擁有較高的轉速;進而導致轉子座3和軸流風扇4的葉片能夠做的體積更小,從而降低了設備的成本,減少安裝時需要占用的空間。
26.多個徑向磁軸承71分別位于電機定子5兩端,軸向磁軸承72位于徑向磁軸承71外側。電機定子5、徑向軸承定子73和位于推力盤75內側的軸向軸承定子76通過與電機軸2外表面過盈配合固定在電機軸2上,位于推力盤75外側的軸向軸承定子76與電機軸2外表面間隙配合并且通過鎖緊螺母固定至電機軸2上;電機轉子6、徑向軸承轉子74通過與轉子座內孔過盈配合固定在轉子座3上,推力盤75與轉子座內孔間隙配合并且通過螺釘固定至轉子座3上。
27.如圖5所示,軸向軸承定子76包括軸向定子座761和軸向繞組線圈762;軸向定子座761設置有軸向定子孔763,軸向定子孔763與電機軸2外表面過盈配合;軸向繞組線圈762固定在軸向定子座761內,并且軸向繞組線圈762位于靠近推力盤75一側從而利用自身磁場對推力盤75提供磁力對其進行限位。
28.如圖1所示,磁軸承裝置7還包括前保護軸承77和后保護軸承78,前保護軸承77和后保護軸承78的內圈分別過盈套設在電機軸2兩端;前保護軸承77和后保護軸承78的外圈都與轉子座3之間存在間隙,并且此間隙的距離分別小于電機定子5與電機轉子6之間間隙距離、徑向軸承定子73與徑向軸承轉子74之間間隙距離、推力盤75內孔與電機軸2表面之間間隙距離。當軸流風機未通電或者突然斷電時,徑向磁軸承71和軸向磁軸承72由于不通電
不能為轉子座3提供支撐;此時轉子座3下落分別與前保護軸承77和后保護軸承78的外圈接觸并且電機定子5與電機轉子6不接觸,徑向軸承定子73與徑向軸承轉子74不接觸,推力盤75內孔與電機軸2表面不接觸;從而使得轉子座3被前保護軸承77和后保護軸承78支撐,防止軸流風機斷電時轉子座3突然下落沒有支撐受損及轉子座3下落時電機定子5與電機轉子6、徑向軸承定子73與徑向軸承轉子74、推力盤75內孔與電機軸2相互碰撞碰而損壞。
29.風機筒1的進風端設置有整流罩11,整流罩11位于進口導葉8前端,用于改變氣流的流動方向,降低風機的噪聲。軸流風扇4為二元流葉輪或三元流葉輪。
30.如圖4所示,電機軸2設置有徑向方向的多個徑向導線孔21和軸向方向的軸向導線孔22,多個徑向導線孔21兩端分別與電機軸2外部和軸向導線孔22相連通。電機定子5、徑向磁軸承71和軸向磁軸承72等零件的線路穿過徑向導線孔21匯集至軸向導線孔22后,從軸向導線孔22排出,有利于軸流風機的線路整理。
31.如圖8、圖9所示,電機軸2還固定設置有多個徑向傳感器23和多個徑向被測體,多個徑向傳感器23分別位于電機軸2兩端并且分別與多個徑向被測體相對設置,徑向傳感器23用于檢測轉子座3徑向位移并且徑向磁軸承71依據徑向傳感器23的信號控制轉子座3的徑向位置。轉子座3上固定設置有軸向被測體31,出口導葉9上固定設置有軸向傳感器91;軸向傳感器91與軸向被測體31相對設置,軸向傳感器91用于檢測轉子座3的軸向位移并且軸向磁軸承72依據軸向傳感器91的信號控制轉子座3的軸向位置。
再多了解一些
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