CN113847272A - 一种新型磁悬浮鼓风机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型磁悬浮鼓风机，包括鼓风机外壳、叶轮和磁悬浮轴承；所述鼓风机外壳的一侧中心点通过螺丝连接有进风管，所述鼓风机外壳的一侧焊接有鼓风腔，所述鼓风腔的一侧焊接有出风口，所述鼓风机外壳的顶部一侧焊接有电性连接头。该种新型磁悬浮鼓风机，通过取消传统离心鼓风机的齿轮箱、联轴节、润滑站等，在结构上壁原有的鼓风机的***效率可以提高7%左右，采用永磁偏置磁悬浮轴承、高速永磁同步电机、高效离心叶轮技术等，***的效率可以进一步提高9%以上，扣除电机驱动控制器损耗等因素，设备效率可以提高15%以上，采用可变频控制的高速永磁同步电机，可以进一步实现工艺节能20%以上，所以总效率可以提高35%以上。
Description
技术领域
本发明涉及新型磁悬浮鼓风机技术领域，具体为一种新型磁悬浮鼓风机。
背景技术
磁悬浮鼓风机在各行业的曝气或气体输送等工艺环节需求量巨大，主要包括：污水处理、造纸、石油化工、印染、冶金、钢铁、水泥、矿山矿井、食品、制药等行业。
磁悬浮鼓风机采用永磁偏置磁悬浮轴承技术和高效、高速、免维护涡轮发电机一体化技术，发电单元由一个高速向心透平膨胀机直联，整套旋转***运行于一套永磁偏置磁悬浮轴承***上，并被密封安装在单一组件中，这种独特的设计省去了变速箱，润滑***及其他辅助设备
但是现有的磁悬浮鼓风机叶轮的强度、气动、流场需要优化，叶轮效率低，且国内外的磁悬浮风机多采用电磁偏置磁悬浮轴承技术，功率损耗大，可靠性差。因此我们对此做出改进，提出一种新型磁悬浮鼓风机。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种新型磁悬浮鼓风机，包括鼓风机外壳、叶轮和磁悬浮轴承；所述鼓风机外壳的一侧中心点通过螺丝连接有进风管，所述鼓风机外壳的一侧焊接有鼓风腔，所述鼓风腔的一侧焊接有出风口，所述鼓风机外壳的顶部一侧焊接有电性连接头，所述鼓风腔内部一侧的中心点转动连接有转轴，所述转轴的一侧设有永磁同步电机，所述永磁同步电机的内部固结有转子，所述转子的一端套设有磁悬浮轴承，所述转子的一端套设有位置传感器，所述转子的一端固接在所述叶轮一侧的中心点上，
所述转轴的一端设有所述叶轮，所述叶轮转动连接在所述鼓风腔中，所述叶轮为三元流离心叶轮，
所述转子的一端套设有所述磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承包括定子导磁环，所述定子导磁环的外周设有四个固定槽，所述固定槽的内侧连接有定子叠层，所述定子叠层的一侧通过螺丝连接有转子叠层，所述转子叠层的一侧通过螺丝连接有转子导磁环，所述导磁环的内侧设有镶嵌槽，所述镶嵌槽通过螺丝连接有永磁环。
作为本发明的一种优选技术方案，所述叶轮包括叶轮盘，所述叶轮盘的一侧焊接有扇叶，所述叶轮盘一侧的中心点焊接有连接套，所述连接套的外周与所有所述扇叶的一侧焊接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述鼓风机外壳的底侧焊接有支撑板，所述支撑板的底侧通过螺丝连接有底盘。
作为本发明的一种优选技术方案，所述磁悬浮轴承包括定子导磁环，所述定子导磁环的外周对称设有四个固定槽，且所述固定槽贯穿了所述导磁环，所述固定槽的内侧通过螺丝连接有定子叠层，所述定子叠层的一侧通过螺丝连接有转子叠层，所述转子叠层的一侧通过螺丝连接在所述导磁环的内壁上，所述转子叠层的另一侧通过螺丝连接有转子导磁环，所述导磁环的内侧对称设有镶嵌槽，所述镶嵌槽通过螺丝连接有永磁环。
作为本发明的一种优选技术方案，所述位置传感器的内侧通过螺丝连接有连接块，所述连接块的一侧通过螺纹连接有监测头。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转子的一端焊接在所述叶轮盘的一侧中心点。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连接套的内部转动连接有所述转轴，所述转轴的两端均焊接有限位环。
作为本发明的一种优选技术方案，所述进风管、所述鼓风腔和所述出风口内腔均连通在一起。
作为本发明的一种优选技术方案，所述磁悬浮轴承和所述位置传感器的内径相同，且所述磁悬浮轴承和所述位置传感器均对应连接在所述永磁同步电机的两侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述叶轮的最大宽度为所述鼓风腔最大宽度的0.5倍。
本发明的有益效果是：
1、该种新型磁悬浮鼓风机，通过取消传统离心鼓风机的齿轮箱、联轴节、润滑站等，在结构上壁原有的鼓风机的***效率可以提高7%左右；
2、该种新型磁悬浮鼓风机，通过采用永磁偏置磁悬浮轴承、高速永磁同步电机、高效离心叶轮技术等，***的效率可以进一步提高9%以上，扣除电机驱动控制器损耗等因素，设备效率可以提高15%以上；
3、该种新型磁悬浮鼓风机，通过采用可变频控制的高速永磁同步电机，可以进一步实现工艺节能20%以上，所以总效率可以提高35%以上。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种新型磁悬浮鼓风机的整体示意图；
图2是本发明一种新型磁悬浮鼓风机的内部拆分示意图；
图3是本发明一种新型磁悬浮鼓风机的磁悬浮轴承的整体示意图；
图4是本发明一种新型磁悬浮鼓风机的磁悬浮轴承的剖视图。
图中：1、鼓风机外壳；101、支撑板；102、底盘；2、进风管；3、鼓风腔；4、电性连接头；5、转轴；6、叶轮；601、叶轮盘；602、扇叶；603、连接套；7、永磁同步电机；701、转子；8、磁悬浮轴承；801、导磁环；802、固定槽；803、定子叠层；804、转子叠层；805、转子导磁环；806、镶嵌槽；807、永磁环；9、位置传感器；901、连接块；902、监测头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-图4所示，本发明为一种新型磁悬浮鼓风机，包括鼓风机外壳1、叶轮6和磁悬浮轴承8；鼓风机外壳1的一侧中心点通过螺丝连接有进风管2，鼓风机外壳1的一侧焊接有鼓风腔3，鼓风腔3的一侧焊接有出风口301，鼓风机外壳1的顶部一侧焊接有电性连接头4，鼓风腔3内部一侧的中心点转动连接有转轴5，转轴5的一侧设有永磁同步电机7，永磁同步电机7的内部固结有转子701，转子701的一端套设有磁悬浮轴承8，转子701的一端套设有位置传感器9，转子701的一端固接在叶轮6一侧的中心点上。
转轴5的一端设有叶轮6，叶轮6转动连接在鼓风腔3中，叶轮6为三元流离心叶轮。
转子701的一端套设有磁悬浮轴承8，磁悬浮轴承8包括定子导磁环801，定子导磁环801的外周设有四个固定槽802，固定槽802的内侧连接有定子叠层803，定子叠层803的一侧通过螺丝连接有转子叠层804，转子叠层804的一侧通过螺丝连接有转子导磁环805，导磁环801的内侧设有镶嵌槽806，镶嵌槽806通过螺丝连接有永磁环807。
其中，叶轮6包括叶轮盘601，叶轮盘601的一侧焊接有扇叶602，叶轮盘601一侧的中心点焊接有连接套603，连接套603的外周与所有扇叶602的一侧焊接，叶轮6采用先进的航空发动机三元流离心叶轮军转民技术，使叶轮6的强度、气动、流场得到了优化，使叶轮6效率高。
其中，鼓风机外壳1的底侧焊接有支撑板101，支撑板101的底侧通过螺丝连接有底盘102，通过支撑板101和底盘102可以保证整个鼓风机在使用时可以保持稳定。
其中，磁悬浮轴承8包括定子导磁环801，定子导磁环801的外周对称设有四个固定槽802，且固定槽802贯穿了导磁环801，固定槽802的内侧通过螺丝连接有定子叠层803，定子叠层803的一侧通过螺丝连接有转子叠层804，转子叠层804的一侧通过螺丝连接在导磁环801的内壁上，转子叠层804的另一侧通过螺丝连接有转子导磁环805，导磁环801的内侧对称设有镶嵌槽806，镶嵌槽806通过螺丝连接有永磁环807，通过给永磁环807通电，将给整个磁悬浮轴承8带来恒定磁通量，在定子叠层803、转子叠层804和转子导磁环805的影响下，大幅降低功耗，支承百kW级电机转子701***的功耗指标小于0.30kW，实现最大承载转子701重量2650kg。
其中，位置传感器9的内侧通过螺丝连接有连接块901，连接块901的一侧通过螺纹连接有监测头902，通过监测头902可以监测转子701的位置变化，从而通过改变电流大小来稳定转子701的位置。
其中，转子701的一端焊接在叶轮盘601的一侧中心点，通过转子701的转动带动叶轮盘601旋转。
其中，连接套603的内部转动连接有转轴5，转轴5的两端均焊接有限位环，限位环可以保证叶轮6不会脱离转轴5。
其中，进风管2、鼓风腔3和出风口301内腔均连通在一起，从而使叶轮6保证可以正常带动空气流动。
其中，磁悬浮轴承8和位置传感器9的内径相同，且磁悬浮轴承8和位置传感器9均对应连接在永磁同步电机7的两侧，保证位置传感器9可以正常工作，且对称的设置可以使位置传感器9的监测更加准确。
其中，叶轮6的最大宽度为鼓风腔3最大宽度的0.5倍，保证叶轮6在旋转时不会剐蹭到鼓风腔3的内壁。
工作原理：先通过电性连接头4给鼓风机通上电，此时整个磁悬浮轴承8会产生恒定磁通量，在定子叠层803、转子叠层804和转子导磁环805的影响下，转子701悬浮在导磁环801的中心点，接着永磁同步电机7开始工作，通过转子701带动叶轮盘601转动，扇叶602也开始转动，从而使进风管2进入鼓风腔3中的空气开始在叶轮6的带动下做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体在扇叶602里的扩压流动，从而使气体通过扇叶602后的流速和压力得到提高，连续地生产出压缩空气，并从出风口301排出，如果转子701发生位移，通过监测头902可以监测转子701的位置变化，从而通过改变电流大小来稳定转子701的位置；该装置解决了现有的磁悬浮鼓风机叶轮6的强度、气动、流场需要优化，叶轮6效率低，且国内外的磁悬浮风机多采用电磁偏置磁悬浮轴承8技术，功率损耗大，可靠性差的问题。
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于：包括鼓风机外壳（1）、叶轮（6）和磁悬浮轴承（8）；所述鼓风机外壳（1）的一侧中心点通过螺丝连接有进风管（2），所述鼓风机外壳（1）的一侧焊接有鼓风腔（3），所述鼓风腔（3）的一侧焊接有出风口（301），所述鼓风机外壳（1）的顶部一侧焊接有电性连接头（4），所述鼓风腔（3）内部一侧的中心点转动连接有转轴（5），所述转轴（5）的一侧设有永磁同步电机（7），所述永磁同步电机（7）的内部固结有转子（701），所述转子（701）的一端套设有磁悬浮轴承（8），所述转子（701）的一端套设有位置传感器（9），所述转子（701）的一端固接在所述叶轮（6）一侧的中心点上，所述转轴（5）的一端设有所述叶轮（6），所述叶轮（6）转动连接在所述鼓风腔（3）中，所述叶轮（6）为三元流离心叶轮，所述转子（701）的一端套设有所述磁悬浮轴承（8），所述磁悬浮轴承（8）包括定子导磁环（801），所述定子导磁环（801）的外周设有四个固定槽（802），所述固定槽（802）的内侧连接有定子叠层（803），所述定子叠层（803）的一侧通过螺丝连接有转子叠层（804），所述转子叠层（804）的一侧通过螺丝连接有转子导磁环（805），所述导磁环（801）的内侧设有镶嵌槽（806），所述镶嵌槽（806）通过螺丝连接有永磁环（807）。
2.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述叶轮（6）包括叶轮盘（601），所述叶轮盘（601）的一侧焊接有扇叶（602），所述叶轮盘（601）一侧的中心点焊接有连接套（603），所述连接套（603）的外周与所有所述扇叶（602）的一侧焊接。
3.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述鼓风机外壳（1）的底侧焊接有支撑板（101），所述支撑板（101）的底侧通过螺丝连接有底盘（102）。
4.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述磁悬浮轴承（8）包括定子导磁环（801），所述定子导磁环（801）的外周对称设有四个固定槽（802），且所述固定槽（802）贯穿了所述导磁环（801），所述固定槽（802）的内侧通过螺丝连接有定子叠层（803），所述定子叠层（803）的一侧通过螺丝连接有转子叠层（804），所述转子叠层（804）的一侧通过螺丝连接在所述导磁环（801）的内壁上，所述转子叠层（804）的另一侧通过螺丝连接有转子导磁环（805），所述导磁环（801）的内侧对称设有镶嵌槽（806），所述镶嵌槽（806）通过螺丝连接有永磁环（807）。
5.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述位置传感器（9）的内侧通过螺丝连接有连接块（901），所述连接块（901）的一侧通过螺纹连接有监测头（902）。
6.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述转子（701）的一端焊接在所述叶轮盘（601）的一侧中心点。
7.根据权利要求2所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述连接套（603）的内部转动连接有所述转轴（5），所述转轴（5）的两端均焊接有限位环。
8.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述进风管（2）、所述鼓风腔（3）和所述出风口（301）内腔均连通在一起。
9.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述磁悬浮轴承（8）和所述位置传感器（9）的内径相同，且所述磁悬浮轴承（8）和所述位置传感器（9）均对应连接在所述永磁同步电机（7）的两侧。
10.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述叶轮（6）的最大宽度为所述鼓风腔（3）最大宽度的0.5倍。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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