[發明專利]一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器

在審

• 申請號: 201711235483.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107899765A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 王銳;侯安平
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B05B3/10
• 分類號: B05B3/10
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

1.一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：包括有高速電機、耐磨霧化輪、蓋型螺母和高速旋轉接頭；

高速電機包括高速電機機殼、高速電機定子、高速電機轉子、高速電機主軸、一系列支撐和引導主軸的徑向動壓空氣軸承和止推動壓空氣軸承；

高速電機機殼與外界法蘭盤連接，為高速離心霧化器提供安裝支持；高速電機機殼內部依據軸系設計安裝高速電機定子、徑向動壓空氣軸承和止推動壓空氣軸承，同時也包含高速旋轉霧化器正常工作所需要的氣液通道；

高速電機定子安裝于高速電機機殼內部；

高速電機轉子通過熱裝或者漲心方法，套在高速電機主軸上；

高速電機主軸有三個部位，分別是下軸承支撐段、上軸承支撐段和止推軸承支撐段；下軸承支撐段和上軸承支撐段位于高速電機轉子兩側，止推軸承支撐段位于上軸承支撐段的上部；

徑向動壓空氣軸承由三個部分組成，第一頂箔、第一波箔和第一軸承座；第一頂箔在軸承最內部，直接與高速電機主軸接觸；第一波箔在第一頂箔和第一軸承座中間，起到彈性支撐和緩沖作用；

止推動壓空氣軸承由若干個止推塊組成，每個止推塊由第二頂箔、第二波箔和第二軸承座組成；止推動壓空氣軸承在止推軸承支撐段部位對高速電機主軸提供軸向的支撐和引導；

耐磨霧化輪為高速旋轉霧化器的工作部件，由盤體和耐磨噴嘴組成；高速電機主軸下端以錐度連接耐磨霧化輪，并用蓋型螺母封閉和鎖定；

蓋型螺母通過螺紋來鎖定耐磨霧化輪，防止耐磨霧化輪在工作中松脫；

高速旋轉接頭的旋轉端與進料管連接，高速旋轉接頭的旋轉段通過螺紋固定在高速電機主軸上端。

2.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：高速電機定子和高速電機轉子采用高頻異步電機或者永磁電機。

3.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：高速電機定子的冷卻方式采用水冷或者氣冷。

4.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：高速電機轉子采用異步或者同步轉子。

5.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：止推軸承支撐段是一段直徑大的止推盤，為軸徑的2-5倍。

6.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：第一頂箔和第一波箔的材料為金屬、合金及非金屬材料。

7.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：第一頂箔與高速電機主軸接觸的那一面噴涂一層耐磨減磨涂層，提供摩擦表面。

8.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：在高速電機主軸與第一頂箔之間會形成一層薄的高壓空氣膜，支撐高速電機主軸徑向動壓空氣軸承在下軸承支撐段和上軸承支撐段部位對高速電機主軸提供徑向的支撐和引導。

9.根據權利要求1所述的一種基于空氣軸承的高速旋轉霧化器，其特征在于：耐磨霧化輪的轉速在10000rpm至40,000rpm；耐磨霧化輪2的直徑其霧化輪的線速度為50米/秒至400米/秒。

10.一種利用權利要求1所述的基于空氣軸承的新型高速旋轉霧化器的進料方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：料液通過高速旋轉接頭的中心流道進入高速電機主軸的中心流道；

步驟二：料液通過中心流道到達主軸下端，在此過程中，料液由于離心力的作用均勻分布于流道截面中；

步驟三：料液在主軸下端，在離心力的作用下均勻的通過若干個通孔進入耐磨霧化輪，而后進一步被耐磨霧化輪霧化；

步驟四：外界高壓氣體通過通路引入霧化輪上方以及高速電機機殼與主軸的空隙中，給霧化輪以及高速電機提供密封和屏蔽。