[發明專利]一種能量回收型同軸驅動離心鼓風機組

在審

• 申請號: 201910313921.6
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109882428A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 陳妍;呂煒;嚴偉博;劉忠;李旭晶;強科;楊彩茸;劉擁軍;賈江平;谷雪;申振;李宇;李偉
• 申請（專利權）人: 西安聯創分布式可再生能源研究院有限公司
• 主分類號: F04D25/02
• 分類號: F04D25/02;F04D25/06;F04D29/053;F04D29/28;F04D29/62;F01D15/12;F01D15/08
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

本發明提出一種能量回收型同軸驅動離心鼓風機組，旨在優化機組結構，并解決葉輪主軸依靠過盈量來保證轉子正常工作從而帶來的葉輪安裝難度大、葉輪內應力大、過盈量難以保證在合適范圍和葉輪二次拆卸困難等問題。該能量回收型同軸驅動離心鼓風機組中，電動機為雙出軸結構，一端通過變速離合器與高爐煤氣余壓回收透平機連接，另一端通過齒輪箱與離心鼓風機連接；所述離心鼓風機包括多級葉輪的中心孔和貫穿多級葉輪的主軸；利用主軸上軸肩進行軸向定位，葉輪的三角孔和主軸的異型軸段間隙配合或過渡配合，再用鎖緊螺母進行軸向的鎖緊固定。

技術領域

本發明涉及一種離心鼓風機組，尤其涉及一種多級葉輪的離心鼓風機組。

背景技術

高爐鼓風機是高爐生產的重要組成部分，其功能為將空氣加壓送入高爐，提供高爐煉鐵需要的風壓及氧氣。高爐鼓風機是高爐煉鐵系統中的大能耗設備，占煉鐵總能耗的10％左右。

目前，普遍的方案是：電動機和高爐煤氣透平機沿軸向分別安裝在高爐鼓風機的兩端，電動機通過齒輪箱與高爐鼓風機連接，高爐煤氣透平機通過變速離合器與高爐鼓風機連接。

在離心風機中，主軸用于支撐葉輪、軸套、密封、平衡盤等傳動件，同時傳遞扭矩，承擔著非常重要的作用。目前大多數的離心風機葉輪和主軸的連接面為圓形截面，葉輪采用熱裝的方法固定在主軸上，通過摩擦力來傳遞扭矩和軸向力。當轉子旋轉起來，輪盤和軸徑直徑都會增大，輪盤對軸的壓緊力減小，當轉速升至松動轉速時，使輪盤和軸之間不再有壓緊力，輪盤就會松動，風機將產生振動從而無法工作。

為了保證轉子正常工作，葉輪和主軸之間的過盈量應足夠大，從而保證松動轉速大于最高連續轉速。然而，當過盈量過大時，會增加輪盤內孔的擠壓應力；同時拆過盈連接的葉輪時需要很大的外力，通常會破壞零件的配合面，從而造成零件的損壞。

發明內容

本發明提出一種能量回收型同軸驅動離心鼓風機組，旨在優化機組結構，并解決葉輪主軸依靠過盈量來保證轉子正常工作從而帶來的葉輪安裝難度大、葉輪內應力大、過盈量難以保證在合適范圍和葉輪二次拆卸困難等問題。

本發明的技術方案如下：

該能量回收型同軸驅動離心鼓風機組，包括高爐煤氣余壓回收透平機、變速離合器、電動機、齒輪箱、離心鼓風機；所述電動機為雙出軸，一端通過變速離合器與高爐煤氣余壓回收透平機連接，另一端通過齒輪箱與離心鼓風機連接；

所述離心鼓風機包括多級葉輪的中心孔和貫穿多級葉輪的主軸；所述主軸對應于每一級葉輪沿軸向分為軸肩、異型軸段和圓柱螺紋段；所述異型軸段為三角軸，即截面具有三個高點；每一級葉輪的中心孔為三角孔，與相應三角軸間隙配合或過渡配合，三角孔的高點分布與相應三角軸的高點分布一致，使得每一級葉輪在異型軸段實現周向定位以傳遞扭矩；中心孔的軸向長度與相應三角軸的軸向長度相當(當然，考慮到安裝鎖緊螺母，加工圓柱螺紋段需要預留退刀槽，退刀槽的寬度與圓柱螺紋段的直徑有關)；圓柱螺紋段安裝有鎖緊螺母；設軸肩的直徑為a，三角軸的最大徑向尺寸為b_max，最小徑向尺寸為b_min，圓柱螺紋段的直徑為c，鎖緊螺母的最小外徑為d，則a＞b_max＞b_min＞c，b_max＜d，使得每一級葉輪通過主軸的軸肩實現軸向定位，并在圓柱螺紋段通過鎖緊螺母對葉輪進行軸向鎖緊固定。

進一步的，每一級葉輪的中心孔與相應三角軸的配合關系為g6/H7或k6/H7。

所述多級葉輪可以采用順排式布置，從主軸的一端依次穿入；沿穿入方向，各級葉輪的中心孔以及相應主軸的徑向尺寸依次遞增。

所述多級葉輪也可以采用背靠背式布置，從主軸的兩端分別依次穿入；每一端沿穿入方向，各級葉輪的中心孔以及相應主軸的徑向尺寸依次遞增。