[發(fā)明專利]高速鼓風(fēng)機(jī)及其磁性轉(zhuǎn)子

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711432531.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108180165A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟曙光;黃鵬程;周黎民;李德金;鄭國(guó)麗;李威楊;王偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車株洲電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): F04D29/28
• 分類號(hào): F04D29/28;F04D25/08;F04D29/053;F04D29/58
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開(kāi)了一種高速鼓風(fēng)機(jī)的磁性轉(zhuǎn)子，包括同軸設(shè)置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的前轉(zhuǎn)軸、永磁體和后轉(zhuǎn)軸，永磁體包括多個(gè)瓦片式磁體，沿前轉(zhuǎn)軸的軸向和周向方向依次排列安裝于前轉(zhuǎn)軸后端的外周面，前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸外均套裝有軸承，前轉(zhuǎn)軸的前端安裝有離心式葉輪，后轉(zhuǎn)軸的后端安裝有冷卻風(fēng)扇。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，且具有足夠的剛度滿足使用需求，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇同步旋轉(zhuǎn)，向永磁體扇風(fēng)，通過(guò)冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)了對(duì)永磁體的冷卻，降低了永磁體高溫退磁的風(fēng)險(xiǎn)。而且，冷卻風(fēng)扇與離心式葉輪分置在不同的懸伸端，使轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布更為合理，靜平衡更易于保證，優(yōu)化磁性轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性，降低永磁體渦流損耗。本發(fā)明還公開(kāi)了一種包括上述磁性轉(zhuǎn)子的高速鼓風(fēng)機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鼓風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速鼓風(fēng)機(jī)的磁性轉(zhuǎn)子。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述磁性轉(zhuǎn)子的高速鼓風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

高速鼓風(fēng)機(jī)是化工、食品及污水處理等多個(gè)領(lǐng)域用于鼓風(fēng)曝氣的核心裝置。在高速鼓風(fēng)機(jī)上，箔片空氣軸承比其他種類軸承更有優(yōu)勢(shì)，滾動(dòng)軸承因存在接觸磨損而難以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)壽命工作。磁懸浮軸承適用于高速重載領(lǐng)域，但控制系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)格高昂。液體滑動(dòng)軸承需要額外的供油系統(tǒng)、供油管路復(fù)雜且易泄露、高速下剪切摩擦功耗大導(dǎo)致溫升高。所以，箔片空氣軸承在高速輕載的鼓風(fēng)機(jī)上應(yīng)用優(yōu)勢(shì)巨大。

然而，箔片空氣軸承承載力弱、剛度低的特點(diǎn)給轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多技術(shù)難題因箔片空氣軸承的承載能力較弱，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)需要盡量減重優(yōu)化。因永磁體抗拉強(qiáng)度低在高速離心拉應(yīng)力作用下易于破壞，從而限制了轉(zhuǎn)子外徑尺寸，降低了轉(zhuǎn)軸的剛度。較低的軸承剛度及轉(zhuǎn)軸剛度使轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)變得極為困難，并增大了轉(zhuǎn)軸與葉輪之間的匹配難度。同時(shí)，在高速高頻條件下，永磁體渦流損耗產(chǎn)生的熱量不斷累積，增加了永磁體失磁的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)機(jī)座內(nèi)部通風(fēng)冷卻提出了嚴(yán)格要求。

因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，且剛度滿足使用需求，并能夠散熱的磁性轉(zhuǎn)子是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高速鼓風(fēng)機(jī)的磁性轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，且剛度滿足使用需求，并能夠散熱。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述磁性轉(zhuǎn)子的高速鼓風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，且剛度滿足使用需求，并能夠散熱。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高速鼓風(fēng)機(jī)的磁性轉(zhuǎn)子，包括同軸設(shè)置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)的前轉(zhuǎn)軸、永磁體和后轉(zhuǎn)軸，所述永磁體包括多個(gè)瓦片式磁體，沿所述前轉(zhuǎn)軸的軸向和周向方向依次排列安裝于所述前轉(zhuǎn)軸后端的外周面，所述前轉(zhuǎn)軸和所述后轉(zhuǎn)軸外均套裝有軸承，所述前轉(zhuǎn)軸的前端安裝有離心式葉輪，所述后轉(zhuǎn)軸的后端安裝有冷卻風(fēng)扇。

優(yōu)選地，所述永磁體外套裝有保護(hù)軸套，且所述保護(hù)軸套的兩端分別套裝于所述前轉(zhuǎn)軸的后端和所述后轉(zhuǎn)軸的前端，且所述保護(hù)軸套分別與所述永磁體、所述前轉(zhuǎn)軸及所述后轉(zhuǎn)軸過(guò)盈配合。

優(yōu)選地，所述前轉(zhuǎn)軸后端設(shè)置有圍繞所述前轉(zhuǎn)軸軸線的環(huán)形安裝槽，所述永磁體安裝于所述環(huán)形安裝槽內(nèi)。

優(yōu)選地，多個(gè)所述瓦片式磁體沿所述前轉(zhuǎn)軸的軸向和周向方向依次排列安裝于所述安裝槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述前轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)置有第一限位臺(tái)階，所述后轉(zhuǎn)軸的前端設(shè)置有第二限位臺(tái)階，所述保護(hù)軸套的兩端分別與所述第一限位臺(tái)階及所述第二限位臺(tái)階相抵，且安裝完成后所述前轉(zhuǎn)軸、所述后轉(zhuǎn)軸和所述保護(hù)軸套的外周位于同于圓周面。

優(yōu)選地，所述前轉(zhuǎn)軸外周套裝有前箔片空氣軸承，所述前箔片空氣軸承位于所述離心式葉輪和所述保護(hù)軸套之間。

優(yōu)選地，所述后轉(zhuǎn)軸外周設(shè)置有擋板，所述擋板的前側(cè)安裝有徑向止推聯(lián)合箔片空氣軸承，所述擋板的后側(cè)安裝有止推箔片空氣軸承。

優(yōu)選地，所述軸承為靜壓空氣軸承、箔片動(dòng)壓空氣軸或剛性軸瓦動(dòng)壓空氣軸承。