CN205154679U - 一种空气悬浮离心鼓风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气悬浮离心鼓风机，其包括机箱和设置在所述机箱内的风机主体，所述机箱上还设置有给所述风机主体提供电源的配电室，所述风机主体的出口设置有无负载启停排空***，所述机箱内设置有给所述风机主体降温的冷却***，所述机箱上设置有进气窗，所述进气窗上设置有防尘过滤层，所述机箱的内壁设置有隔音层。本实用新型能够大大降低风机运行过程中的噪音，使现场的操作环境得到改善，能够防止风机瞬间加载造成的电流过高和发生喘振，在停机时防止风机瞬间压力失衡引起空气逆流现象，并防止液体通过管道回流损坏风机。能降低风机主体的温度，保证其稳定运行和使用寿命。能够使机箱内的空气洁净无灰尘，避免灰尘对风机本体的损害。

Description

一种空气悬浮离心鼓风机

技术领域

本实用新型涉及一种空气悬浮离心鼓风机。

背景技术

鼓风机作为一种压缩和输送气体的设备，主要分为容积式和速度式（透平式）两大类，容积式鼓风机因其流量小、效率低等原因，已逐步被透平鼓风机替代。目前的透平式鼓风机主要有以下几个缺点：

1、损失大，电机、齿轮箱和联轴器等部件在转动和传递力矩过程中都带来了很大的机械传动损失，使鼓风机得整体效率下降，浪费了能源；

2、维护难度大，机械部件全部采用油润滑，并且存在机械摩擦，在降低部件使用寿命的同时，也加大了突发事故发生的几率，维护周期短；

3、运行工况单一，依靠齿轮箱变速的方式极大地限制了鼓风机的转速范围，这就导致了鼓风机只能在一个或几个工况点运行，对外界环境的适应性极差；

4、运行噪音大，隔音、消音措施不到位，机械噪音和气动噪音远大于国家标准规定的85dB。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单级高速直连空气悬浮离心式鼓风机。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种空气悬浮离心鼓风机，其关键技术在于：其包括机箱和设置在所述机箱内的风机主体，所述机箱上还设置有给所述风机主体提供电源的配电室，所述风机主体的出口设置有无负载启停排空***，所述机箱内设置有给所述风机主体降温的冷却***，所述机箱上设置有进气窗，所述进气窗上设置有防尘过滤层，所述机箱的内壁设置有隔音层。

作为本实用新型的进一步改进，所述的无负载启停排空***包括与风机主体的出口连接的曝气管道、止回阀和放空阀，所述止回阀设置在曝气管道上，所述曝气管道和放空阀通过三通连接管与风机主体的出口连接，所述放空阀包括顶杆封堵机构和驱动所述顶杆封堵机构的气囊，所述气囊通过气囊连接管与风机主体的出口连接，所述气囊连接管上设置有气管节流阀和两位三通电磁阀，所述气管节流阀设于所述两位三通电磁阀的上游端。

作为本实用新型的进一步改进，所述放空阀包括三通、固定设置在所述三通的直管右侧的气囊和由所述气囊驱动的顶杆封堵机构，所述三通的直管左端与所述三通连接管连接，所述三通的直管内右侧设置有定位板，所述顶杆封堵机构包括滑动设置于所述定位板上的顶杆、设置在顶杆右端的与所述气囊相适配的基板和设置在顶杆左端的封堵盘，所述基板与所述定位板之间设置有弹簧。

作为本实用新型的进一步改进，所述风机主体包括电机壳、设置在电机壳内的转子、定子、设置在电机壳左右两侧的蜗壳和设置在转子左右两端的叶轮，所述蜗壳的中心设置有与所述叶轮相对应的导流口，所述电机壳的右侧沿径向设置有一个以上的进风口，所述电机壳的左侧设置有第一出风口和第二出风口，所述第一出风口通过第一风管与右侧的导流口连接，所述第二出风口通过第二风管与左侧的导流口连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的导流口上设置有风管支架，所述的第一风管和第二风管的出口通过风管支架分别与右左两侧的导流口连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一出风口和第二出风口的圆心的连线与所述转子的轴线垂直相交。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷却***包括设置在机箱内的水冷***，所述水冷***包括顺序连接构成循环回路的散热器、水箱、循环泵、和设置在所述电机壳上的冷却盘管，所述散热器、水箱、循环泵和冷却盘管之间通过导流管连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的散热器位于机箱内靠近所述进气窗的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述机箱内设置有用于安装风机主体的支撑板，所述支撑板与机箱之间设置有挡板，所述的挡板位于靠近所述进气窗的一侧，所述挡板与所述机箱的壁板形成气流通道并限制进入机箱内的气流经过所述散热器。

作为本实用新型的进一步改进，所述的机箱上设置有与风机主体对应的第一检修口和与所述冷却***对应的第二检修口，所述第一检修口和第二检修口上均设置可拆装的盖板。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过在机箱的内壁设置隔音层，能够大大降低风机运行过程中的噪音，使现场的操作环境得到改善。通过设置无负载启停排空***，防止风机瞬间加载造成的电流过高和发生喘振，在停机时防止风机瞬间压力失衡引起空气逆流现象，并防止液体通过管道回流损坏风机。通过设置冷却***，能将风机主体运行所产生的热量带走，降低风机主体的温度，保证其稳定运行和使用寿命。通过设置进气窗和防尘过滤层，能够使机箱内的空气洁净无灰尘，避免灰尘对风机本体的损害。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图。

图2是本实用新型实施机箱的结构示意图。

图3是本实用新型无负载启停排空***的结构示意图。

图4是本实用新型放空阀的结构示意图。

图5是本实用新型电磁阀开启状态的结构示意图。

图6是本实用新型电磁阀关闭状态的结构示意图。

图7是本实用新型风机本体的剖视结构示意图。

图8是本实用新型风机本体的总成外部结构示意图。

其中：1电机壳、2转子、3进风口、4导流口、5风管支架、6叶轮、7蜗壳、7-1排风口、8冷却盘管、9定子、10第一出风口、11第一风管、12第二风管、13第二出风口、14机箱、15隔音层、16水箱、17循环泵、18散热器、19导流管、20配电室、21进气窗、22挡板、23支撑板、24安装座、25换气罩、26第一检修口、27第二检修口、28第一通孔、29第二通孔、30换气口；

100风机主体、101三通连接管、102放空阀、103气囊连接管、104气管节流阀、105两位三通电磁阀、106消音器、107曝气管道、108连接弯管；

102-1密封环、102-2三通、102-3封堵盘、102-4顶杆、102-5气囊、102-6盖板、102-7弹簧、102-8导套、102-9溢流口、102-10气囊进气口、102-11定位板、102-12基板；

105-1电磁铁、105-2开关、105-3进气口、105-4排气口、105-5复位簧、105-6阀芯、105-7出气口。

具体实施方式

下面结合附图1-8和具体实施例对实用新型做进一步详细描述：

如图1所示的一种空气悬浮离心鼓风机，其包括机箱14和设置在所述机箱14内的风机主体100，所述机箱14上还设置有给所述风机主体100提供电源的配电室20，所述风机主体100的出口设置有无负载启停排空***，所述机箱14内设置有给所述风机主体100降温的冷却***，所述机箱14上设置有进气窗21，所述进气窗21上设置有防尘过滤层，所述机箱14的内壁设置有隔音层15。所述机箱14内设置有用于安装风机主体100的支撑板23，风机主体100通过安装座24固定在支撑板23上。所述的冷却***包括设置在风机主体100上的自循环风冷机构和外循环水冷***。所述外循环水冷***设置在所述箱体14底部且位于所述支撑板23下方。参见附图2，所述的配电室20顶部设置有换气口30，所述换气口30上设置有用于防尘的换气罩25。

如图3-6所示，所述无负载启停排空***包括与风机主体100的出口连接的曝气管道107、止回阀（图未示出）和放空阀102，所述止回阀设置在曝气管道107上，所述曝气管道107和放空阀102通过三通连接管101与风机主体100的出口连接，所述放空阀102包括顶杆封堵机构和驱动所述顶杆封堵机构的气囊102-5，所述气囊102-5通过气囊连接管103与风机主体100的出口连接，所述气囊连接管103上设置有气管节流阀104和两位三通电磁阀105，所述气管节流阀104设于所述两位三通电磁阀105的上游端，所述的放空阀102的出口连接有消音器106。所述曝气管道107为风机主体100的出口主管道。

如图4所示，所述的放空阀102包括三通102-2、固定设置在所述三通102-2的直管右侧的气囊102-5和由所述气囊102-5驱动的顶杆封堵机构，三通102-2的直管的左侧为气体进口，与所述三通连接管101相连接，右侧用于设置顶杆封堵机构和气囊102-5，三通102-2的支管为气体出口，该出口与所述的消音器106连接。

所述三通102-2的直管内右侧设置有定位板102-11，所述顶杆封堵机构包括滑动设置于所述定位板102-11上的顶杆102-4、设置在顶杆102-4右端的与所述气囊102-5相适配的基板102-12和设置在顶杆102-4左端的封堵盘102-3，所述定位板102-11上设置有导套102-8，所述顶杆102-4设置在所述导套102-8内。所述基板102-12与所述定位板102-11之间设置有弹簧102-7，在气囊102-5排气收缩的时候通过所述弹簧102-7使推杆封堵机构复位。本实施例中，所述弹簧102-7套装在顶杆102-4上。作为其他的实施方式，可在顶杆102-4的周围布置多个弹簧，多个弹簧均匀分布使之受力均衡即可。

所述三通102-2的直管左端设置有与所述封堵盘102-3相适配的密封环102-1，当顶杆102-4在气囊102-5的作用下向左运动时，封堵盘102-3和密封环102-1接触使三通102-2的进气口堵住，从而关闭放空阀，作为等同的实施方式，在与三通的进气口连接的管口上设置密封环装置，所述管口可伸入到三通内部与所述封堵盘102-3配合。

本实施例中，所述气囊102-5通过盖板102-6固定设置在所述三通102-2的右端，所述盖板102-6上设置有与所述气囊102-5连通的气囊进气口102-10，所述盖板102-6和所述定位板102-11之间形成气囊102-5伸缩的空腔，所述的定位板102-11上设置有用于气体进出的溢流口102-9，在气囊102-5膨胀和收缩时，所述空腔通过所述溢流口102-9进行换气。

具体使用时，鼓风机的出风口同时与三通102-2的进气口和气囊进气口102-10连接，并且同时和排气主管道连接，在气囊进气口102-10前端还设置限压阀和电磁阀。

在风机主体100停机状态时，如图5所示，开关105-2断开，电磁铁105-1失电，阀芯105-6在，复位簧105-5的作用下关闭进气口105-3和出气口105-7之间的通道，此时出气口105-7与排气口105-4相通，因此放空阀102内部的气囊102-5的气路和大气连通，在弹簧102-7的推力作用下气囊102-5处于收缩状态，封堵盘102-3在弹簧102-7的作用下处于打开状态，风机主体100的出口与外界大气直接相通。

在风机主体100启动之后，出口气流通过封堵盘102-3和三通102-2之间的间隙排放到大气中，当风机主体100的转速达到要求的工作转速时，所述的两位三通电磁阀105的开关闭合，如图6所示，电磁铁105-1得电，阀芯105-6向右移动，压缩复位黄105-5，并关闭出气口105-7和排气口105-4之间的通道，使进气口105-3和出气口105-7之间的通道打开，一部分出口气流通过气管节流阀104和两位三通电磁阀105由气囊进气口102-10缓缓进入气囊102-5中，使气囊102-5膨胀，逐渐推动顶杆102-4向左移动，根据力的平衡原理，最终使封堵盘102-3和密封环102-1完全贴合，此刻风机主体100出口压力高于管道内的压力，气流从曝气管道107排出。

在停机瞬间，气囊进气口102-10前的两位三通电磁阀瞬间关闭，使气囊102-5与风机主体100的出口断开，同时气囊102-5与大气相通，此时气囊102-5中气体压力高于外界气体压力，气体从气囊102-5中迅速流入大气，气囊102-5压力下降，顶杆102-4在两侧压差及弹簧102-7的作用下向右移动，使封堵盘102-3和密封环102-1瞬间断开，风机主体100出口气流通过该间隙排放到大气中，导致风机主体100出口压力急剧下降使曝气管道107上的止回阀门关闭，当气囊102-5中压力与大气压相同时，放空阀102达到初始位置，直至风机主体100停止运行。另外，由于停机放空这一动作是依靠两位三通电磁阀105断开（即电磁阀断电）而实现的，说明鼓风机在运行中即使突然断电也可以做出放空的动作，对鼓风机的运行保护有了很大的提升。

所述无负载启停排空***不仅结构、控制简单，且放空阀的气囊采用风机的出口风压作为气源，不需要复杂的外部气源控制装置，利用鼓风机本身出风口压力就可驱动，避免使用外部气源，安全性可靠性高。

空气悬浮离心鼓风机的无负载启停依靠排空阀的打开关闭来实现，实际工况环境中要求风机开机启动后先处于排空状态，此时风机出口和大气连接，风机处于无负载状态。根据现场使用环境，达到设定的转速或者压力时缓慢关闭排空装置并继续进行加载，直至达到设定的压力范围。此目的是防止风机瞬间加载造成的电流过高和发生喘振。停机时由于曝气管道出口侧压力高于风机出口侧压力，这会导致空气在水的作用下出现逆流现象。需快速卸载，卸载时风机的转速和压力快速下降。同时排空装置快速打开，通过排空阀和曝气管道上的回止阀同时工作。防止风机瞬间压力失衡引起空气逆流现象，并防止液体通过管道回流损坏风机。

所述的放空阀的管道结构简单、操作方便，所需动力为鼓风机产生的压缩气体，经济型和可靠性均有明显的提高。

所述的三通的直管一端构成进气口，一端用于安装气囊和顶杆封堵机构，支管构成出气口，由气囊和弹簧驱动所述顶杆左右移动实现对进气口的封堵，其结构简单合理，制造成本和维修成本较低。

所述的冷却***具体结构如图1和图7所示，所述鼓风机本体包括电机壳1、设置在电机壳1内的转子2、定子9、设置在电机壳1左右两侧的蜗壳7和设置在转子2左右两端的叶轮6，所述蜗壳7的中心设置有与所述叶轮6相对应的导流口4，蜗壳7上设置有排风口7-1。气体在叶轮6高速旋转时受到离心力作用获得动能从叶轮4周边排出，经过蜗壳7的导向使之向排风口7-1流动从而在叶轮6的中心部位形成负压。

所述电机壳1的右侧沿径向设置有一个以上的进风口3，所述电机壳1的左侧设置有第一出风口10和第二出风口13，所述第一出风口10和第二出风口13的圆心的连线与所述转子2的轴线垂直相交，即所述第一出风口10和第二出风口13相对设置。

所述第一出风口10通过第一风管11与右侧的导流口4连接，所述第二出风口13通过第二风管12与左侧的导流口4连接。所述的导流口4上设置有风管支架5，所述的第一风管11和第二风管12的出口通过风管支架5分别与右左两侧的导流口4连接。

第一出风口10和第二出风口13相对设置，能够使气流在电机壳1内部均匀分布，降温效果更好，并且所述的进风口3为两个，与所述第一出风口10和第二出风口13相对应，或者为两个以上，沿电机壳1的径向均匀分布。上述结构构成风基本体100的自循环风冷结构。

所述冷却***还包括设置在机箱14内的水冷***，所述水冷***包括顺序连接构成循环回路的散热器18、水箱16、循环泵17、和设置在所述电机壳1上的冷却盘管8，所述散热器18、水箱16、循环泵17和冷却盘管8之间通过导流管19连接，具体参见附图2，循环泵17的进液口与水箱16底部的出液口连接，循环泵17的出液口和冷却盘管8的进液口连接，冷却盘管8的出液口与散热器18的进液口连接，散热器18的出液口与水箱16的进液口连接。所述的散热器18与所述机箱14上的进气口14-1相对应。水箱16中的冷却液通过循环泵17提供动力进入到冷却盘管8中给定子9降温，被加热后的冷却液从冷却盘管8流出后进入到散热器18中散热，散热器18通过由进气口14-1进入的气流进行风冷散热，然后经过冷却后的冷却液回流到水箱16中。

如图2所示，所述的散热器18位于机箱14内靠近所述进气窗21的一侧，所述机箱14内设置有用于安装风机主体100的支撑板23，所述支撑板23与机箱14之间设置有挡板22，所述的挡板22位于靠近所述进气窗21的一侧，所述挡板22与所述机箱14的壁板形成气流通道并限制进入机箱14内的气流经过所述散热器18。

所述的机箱14上设置有与风机主体100对应的第一检修口26和与所述冷却***对应的第二检修口27，所述第一检修口26和第二检修口27上均设置可拆装的盖板。所述的机箱14顶部开设有第一通孔28和第二通孔29，所述第一通孔28用于使所述三通连接管101伸出机箱14外部与曝气管道107连接，所述的第二通孔29用于使放空阀102的出口与设置在机箱14顶部的消音器106连接。

所述的支撑板23和挡板22上也设置隔音层15，使机箱14的隔音降噪效果更佳。

本实施例中，所述的冷却盘管8采用铜管，所述的冷却盘管8设置在所述的电机壳1的壁板内，即在浇铸电机壳1的过程中将铜质的冷却盘管8浇铸在电机壳1内部，与电机壳1一体成型，不影响电机壳1的结构，也不会影响定子9和转子2的安装。

所述自循环风冷结构在现有风机主体100的结构上进行了改进，从电机壳的一侧设置进风口，另一侧设置出风口，并且将出风口通过风管接引到风机的导流口处，风机叶轮的旋转使导流口处形成负压，从而使气流向蜗壳中流入，同时使风管对电机壳内部形成抽吸作用，气体从进风口进入到电机壳内部，再由出风口排出后进入到蜗壳中，该结构使电机壳内部形成轴向的稳定的气流，形成内部风冷***，气流从定子和转子的间隙中通过，对风机转子形成有效的冷却降温作用，并且该气流的形成利用鼓风机自身的结构特点，无需借助外部的动力机构，节省能源，并且电机转子旋转产生的热量便在吸风管的导向下被源源不断地吸入叶轮入口从而经风机排到外界。

通过设置水冷***，对鼓风机的定子形成有效的冷却降温作用，冷却盘管盘绕设置在电机壳内，与定子接触面积较大，导热效果好。将散热器设置在机箱的进气口处，进入机箱的气流对散热器形成风冷降温作用，无需散热器再与外部冷却设备连接，使结构简单，节省能源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：其包括机箱（14）和设置在所述机箱（14）内的风机主体（100），所述机箱（14）上还设置有给所述风机主体（100）提供电源的配电室（20），所述风机主体（100）的出口设置有无负载启停排空***，所述机箱（14）内设置有给所述风机主体（100）降温的冷却***，所述机箱（14）上设置有进气窗（21），所述进气窗（21）上设置有防尘过滤层，所述机箱（14）的内壁设置有隔音层（15）。

2.根据权利要求1所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述的无负载启停排空***包括与风机主体（100）的出口连接的曝气管道（107）、止回阀和放空阀（102），所述止回阀设置在曝气管道（107）上，所述曝气管道（107）和放空阀（102）通过三通连接管（101）与风机主体（100）的出口连接，所述放空阀（102）包括顶杆封堵机构和驱动所述顶杆封堵机构的气囊（102-5），所述气囊（102-5）通过气囊连接管（103）与风机主体（100）的出口连接，所述气囊连接管（103）上设置有气管节流阀（104）和两位三通电磁阀（105），所述气管节流阀（104）设于所述两位三通电磁阀（105）的上游端。

3.根据权利要求2所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述放空阀（102）包括三通（102-2）、固定设置在所述三通（102-2）的直管右侧的气囊（102-5）和由所述气囊（102-5）驱动的顶杆封堵机构，所述三通（102-2）的直管左端与所述三通连接管（101）连接，所述三通（102-2）的直管内右侧设置有定位板（102-11），所述顶杆封堵机构包括滑动设置于所述定位板（102-11）上的顶杆（102-4）、设置在顶杆（102-4）左端的与所述气囊（102-5）相适配的基板（102-12）和设置在顶杆（102-4）右端的封堵盘（102-3），所述基板（102-12）与所述定位板（102-11）之间设置有弹簧（102-7）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述风机主体（100）包括电机壳（1）、设置在电机壳（1）内的转子（2）、定子（9）、设置在电机壳（1）左右两侧的蜗壳（7）和设置在转子（2）左右两端的叶轮（6），所述蜗壳（7）的中心设置有与所述叶轮（6）相对应的导流口（4），所述电机壳（1）的右侧沿径向设置有一个以上的进风口（3），所述电机壳（1）的左侧设置有第一出风口（10）和第二出风口（13），所述第一出风口（10）通过第一风管（11）与右侧的导流口（4）连接，所述第二出风口（13）通过第二风管（12）与左侧的导流口（4）连接。

5.根据权利要求4所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述的导流口（4）上设置有风管支架（5），所述的第一风管（11）和第二风管（12）的出口通过风管支架（5）分别与右左两侧的导流口（4）连接。

6.根据权利要求4所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述第一出风口（10）和第二出风口（13）的圆心的连线与所述转子（2）的轴线垂直相交。

7.根据权利要求4所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述冷却***包括设置在机箱（14）内的水冷***，所述水冷***包括顺序连接构成循环回路的散热器（18）、水箱（16）、循环泵（17）、和设置在所述电机壳（1）上的冷却盘管（8），所述散热器（18）、水箱（16）、循环泵（17）和冷却盘管（8）之间通过导流管（19）连接。

8.根据权利要求7所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述的散热器（18）位于机箱（14）内靠近所述进气窗（21）的一侧。

9.根据权利要求8所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述机箱（14）内设置有用于安装风机主体（100）的支撑板（23），所述支撑板（23）与机箱（14）之间设置有挡板（22），所述的挡板（22）位于靠近所述进气窗（21）的一侧，所述挡板（22）与所述机箱（14）的壁板形成气流通道并限制进入机箱（14）内的气流经过所述散热器（18）。

10.根据权利要求1、2、3、7、8或9所述的空气悬浮离心鼓风机，其特征在于：所述的机箱（14）上设置有与风机主体（100）对应的第一检修口（26）和与所述冷却***对应的第二检修口（27），所述第一检修口（26）和第二检修口（27）上均设置可拆装的盖板。