CN108678974A - 一种多流量鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多流量鼓风机，包括：壳体、串联安装于壳体内部的多个叶轮、带动叶轮转动的主轴、分设于主轴两端的进气端轴承座和排气端轴承座，壳体由进气壳、若干隔盘及排气壳连接组装成一整体结构，进气壳和排气壳上分别形成有进气口和排气口，所述主轴、叶轮及气封构成一整体转子，所述进气端轴承座与进气壳之间设有一调整垫片，安装厚度不同的调整垫片时，整体转子相对于壳体发生位移，叶轮叶道与无叶扩压段产生交错流道空间，形成的流道大小发生变化，这样就能够调整流量。

Description

一种多流量鼓风机

技术领域

本发明涉及一种风机，具体属于一种多流量鼓风机；属于风机设备技术领域。

背景技术

鼓风机是把原动机械能转变为气体压力能的一种旋转叶片机械。当气体通过进气室均匀地进入叶轮后，在旋转的叶片中受离心力作用以及叶轮中的扩压作用，使其大部分速度能转变成压力能，整机效率较高，在污水处理厂（站）曝气、抽真空***、煤矿通风、空气助燃、烟气脱硫氧化、废气增压、气体输送、洗煤、（自来水厂的）气水反冲、印刷等众多领域得到了广泛的应用。

实际使用时，风机的设计或选型是依据用气设备的压力、流量等需求为技术指标，对于不同的压力、流量需求通常会设计或选用不同的风机来满足，叶轮直径、电机转速、运转线速度决定了出风压力，而叶轮叶道大小/叶片宽度则决定了出风流量，流量小可把叶道叶片宽度调大，流量大可把叶道叶片宽度调小，以使风机更好地与工况匹配。运行过程中，风机与工况匹配是实现节能降耗、减少维修的关键因素，同时又要确保运行效率，这往往很难实现。举例来说，在压力恒定的前提下，流量是保证正常运行主要因素，流量太大，会造成电流太高，为使风机正常运行，可通过阀门调整流量，但可调整范围有限，调得太多则又会影响效率，容易产生喘震现象，对风机运行不利，可能会影响风机使用寿命。

市场上也有的风机通过变频调速的方式来进行工况调节，当风机设计压力小，流量大时，可通过加速来提高压力，但流量会更大，造成电流超标；当风机设计压力大，流量小时，可通过加速来提高流量，但压力会更高，压力转流量效率大大降低。

总的来说，以往的风机无法实现对流体进行流量调节，调节流量时，大多通过阀门截流完成，这种调节方法在使流量变小的时候，带来很大的节流损失，由此造成的电力浪费非常巨大。采用改变风机的转速来实现流量调节能够避免节流损失，但由于变速设备投资较大，运行费用较高，所以无法普遍应用。

专利号为CN99257105.7的中国专利公布了一种可调节流量的离心式装置，适用于离心式风机与水泵中，通过调节轮调节离心式风机或水泵叶轮的叶片宽度来改变其流量的，由于叶片负荷面积与流量成正比，在调节电机的驱动下，当需要小流量时，使部分叶片退入调节轮内，需要大流量时使叶片由调节轮内伸出。但是叶片的调整比较难以实现，特制的叶片使设备制造更加复杂，造成生产成本增加，无法在市场上普及应用。鉴于上述原因，有必要对鼓风机的流量调节进行深入研究。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种流量可随意调节且容易实现的多流量鼓风机。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种多流量鼓风机，包括：壳体、串联安装于壳体内部的多个叶轮、带动叶轮转动的主轴、分设于主轴两端的进气端轴承座和排气端轴承座，所述壳体由进气壳、若干隔盘及排气壳连接组装成一整体结构，所述进气壳和排气壳上分别形成有进气口和排气口，所述主轴、叶轮及气封构成一整体转子，所述进气端轴承座与进气壳之间设有一调整垫片，安装厚度不同的调整垫片时，整体转子相对于壳体发生位移，叶轮的叶道大小随之变化，这样就能够通过调整叶道大小从而调整流量。

优选地，前述主轴包括转轴和分设于转轴两端的前轴承和后轴承，所述前轴承与进气端轴承座固定连接，所述排气端轴承座与壳体固定连接，所述后轴承在排气端轴承座的轴承档内位移，这样一来，整体转子和进气端轴承座一起移动，叶道大小随之发生变化。

优选地，前述后轴承处安装有波形弹簧，减少后轴承的震动。

优选地，前述叶轮出口处形成无叶扩压段，所述无叶扩压段由位于叶轮出口处的两个壁面彼此靠近而构成，无需增加额外的扩压部件，通过无叶扩压段能够将叶轮的动能有效回收转换为静压能，同时还能起到收集和引出气体的作用，提高风机的工作效率。

再优选地，前述叶轮为全开前盘或闭合式前盘。

再优选地，前述进气壳、排气壳及隔盘均由整体铸造加工制成。

更优选地，前述整体转子与壳体的运转接触面采用迷宫密封，以保证密封效果。

进一步优选地，前述隔盘内部铸造有冷却水腔，隔盘的侧壁上形成有进水口和出水口，所述进水口和出水口均与冷却水腔相连通，有效冷却风机温度。

本发明的有益之处在于：本发明的鼓风机，主轴、叶轮和气封构成的整体转子能够相对于壳体发生位移，在进气端轴承座与进气壳之间设置一个调整垫片，通过安装厚度不同的调整垫片能够调整叶轮出口与无叶扩压段的相对位置，从而使叶道大小随之变化，进而调整风机流量；另外，在隔盘内部铸造有冷却水腔，与隔盘侧壁上的进水口和出水口相连通，可以有效冷却风机温度，进一步提高风机效率。

附图说明

图1是本发明的一种多流量鼓风机的一个优选实施例在状态一的结构示意图（上半部分剖面处理）；

图2是图1的局部放大结构示意图；

图3是本发明的一种多流量鼓风机的一个优选实施例在状态二的结构示意图（上半部分剖面处理）；

图4是图2的局部放大结构示意图；

图5是本发明中的隔盘的部分结构示意图；

图6是图1中的整体转子的结构示意图；。

图中附图标记的含义：1、进气壳，101、进气口，2、排气壳，201、排气口，3、主轴，4、叶轮，5、进气端轴承座，6、排气端轴承座，7、隔盘，8、前轴承，9、后轴承，10、调整垫片，11、冷却水腔，12、进水口，13、出水口，14、气封。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1和图3，本发明的多流量鼓风机，包括：壳体、串联安装于壳体内部的多个叶轮4、带动叶轮4转动的主轴3、分设于主轴3两端的进气端轴承座5和排气端轴承座6，其中，叶轮4为全开前盘或闭合式前盘，壳体由进气壳1、若干隔盘7及排气壳2连接组装成一整体结构，三者均由整体铸造、加工、组装制成，在进气壳1和排气壳2上分别形成有进气口101和排气口201，空气从进气口101进入风机内部，经过多个叶轮4增压后从排气口201排出。

本发明的鼓风机其流量可调，主轴3、叶轮4及气封14构成如图6所示的整体转子，其中，气封14的主要作用在于避免风机发生气体泄漏，不光包括设置于叶轮之间的叶轮气封，还包括设置于各部分壳体之间的隔盘气封，该整体转子能够相对于壳体发生位移。具体来说，主轴3的前轴承8与进气端轴承座5固定连接，排气端轴承座6与壳体固定连接，而后轴承9能够在排气端轴承座6的轴承档内位移，即后轴承9属于整体转子的一部分，随整体转子一起发生位移，且后轴承9处安装有波形弹簧以减少震动。

为了提高流量调整的便利性和可操作性，在进气端轴承座5与进气壳1之间设有一调整垫片10，可安装厚度不同的调整垫片10，如图2所示安装的是薄垫片，图4所示安装的是厚垫片，由于垫片不同，使整体转子相对于壳体发生位移，叶轮4的叶道大小随之变化，图2（状态一）中的叶道尺寸（A处）大于图4（状态二）中的叶道尺寸（B处），这样就能够通过调整叶道大小从而调整流量，图2和图4所示分别为叶道大小的两种极限状态，在实际操作中，叶道大小可以是两种极限状态中的任一状态，因而可实现流量灵活调整。为了避免位移过程中发生气体泄漏，在整体转子与壳体的运转接触面均采用迷宫密封。

此外，在叶轮4出口处形成无叶扩压段，该无叶扩压段由位于叶轮4出口处的两个壁面彼此靠近而构成，无需增加额外的部件，通过无叶扩压段能够将叶轮4的动能有效回收转换为静压能，同时还能起到收集和引出气体的作用，提高了风机的工作效率。实际上，整体转子在发生位移时，叶轮4的叶道与无叶扩压段之间产生变化的交错流道空间，使流道发生变化，进而能够调节流量大小。

作为本实施例的进一步改进，结合图5来看，在隔盘7内部铸造有冷却水腔11，侧壁上形成有进水口12和出水口13，进水口12和出水口13均与冷却水腔11相连通，有效冷却风机温度，提高风机效率，避免温升对轴承使用寿命造成不利影响。

综上，本发明的鼓风机，整体转子相对于壳体发生位移，在进气端轴承座5与进气壳1之间设置一个调整垫片10，通过安装厚度不同的调整垫片10能够调整叶轮4出口与无叶扩压段的相对位置，从而使叶道大小随之变化，进而调整风机流量；另外，在隔盘7内部铸造有冷却水腔11，与隔盘7侧壁上的进水口12和出水口13相连通，可以有效冷却风机温度，进一步提高风机效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多流量鼓风机，包括：壳体、串联安装于壳体内部的多个叶轮、带动叶轮转动的主轴、分设于主轴两端的进气端轴承座和排气端轴承座，其特征在于，所述壳体由进气壳、若干隔盘及排气壳连接组装成一整体结构，所述进气壳和排气壳上分别形成有进气口和排气口，所述主轴、叶轮及气封构成一整体转子，所述进气端轴承座与进气壳之间设有一调整垫片，安装厚度不同的调整垫片时，整体转子相对于壳体发生位移，叶轮的叶道大小随之变化。

2.根据权利要求1所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述主轴包括转轴和分设于转轴两端的前轴承和后轴承，所述前轴承与进气端轴承座固定连接，所述排气端轴承座与壳体固定连接，所述后轴承在排气端轴承座的轴承档内位移。

3.根据权利要求2所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述后轴承处安装有波形弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述叶轮出口处形成无叶扩压段。

5.根据权利要求4所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述无叶扩压段由位于叶轮出口处的两个壁面彼此靠近而构成。

6.根据权利要求1所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述叶轮为全开前盘或闭合式前盘。

7.根据权利要求1所述的一种高效多级多压离心风机，其特征在于，所述进气壳、排气壳及隔盘均由整体铸造加工制成。

8.根据权利要求1所述的一种高效多级多压离心风机，其特征在于，所述整体转子与壳体的运转接触面采用迷宫密封。

9.根据权利要求1~8任一项所述的一种高效多级多压离心风机，其特征在于，所述隔盘内部铸造有冷却水腔。

10.根据权利要求9所述的一种多流量鼓风机，其特征在于，所述隔盘的侧壁上形成有进水口和出水口，所述进水口和出水口均与冷却水腔相连通。