專(zhuān)利名稱(chēng)：耐高溫離心通風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)設(shè)備，尤其是涉及一種高效率可輸送高溫氣體的耐高溫離心通風(fēng)機(jī)。
技術(shù)背景離心通風(fēng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、可輸送較大流量氣體和可以實(shí)現(xiàn)較高壓力的特點(diǎn)，在冶金、建材、熱處理、食品等各種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但由于其葉輪僅輪盤(pán)與主軸獨(dú)立支撐，加上葉輪寬度大等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得風(fēng)機(jī)在需要較大流量和較大壓力而葉輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)，易引起葉片彎曲而損壞機(jī)器；同時(shí)，在輸送高溫氣體時(shí)，由于輪轂與輪盤(pán)厚度不等及鉚釘或螺栓熱膨脹系數(shù)等原因，易導(dǎo)致鉚釘或螺栓松動(dòng)，高溫氣體的熱傳遞還會(huì)導(dǎo)致軸承的損壞。因此，一般大流量離心通風(fēng)機(jī)一般采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)而達(dá)不到所要求的壓力，或者輸送高溫氣體時(shí)采用耐高溫不銹鋼也不能超過(guò)500°C。針對(duì)這些問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)一般采用高溫不銹鋼等耐熱材料或者對(duì)主軸以及軸承外部進(jìn)行降溫處理，一般是強(qiáng)制降溫，雖然可以降低部分傳遞熱及提高了高溫強(qiáng)度，但無(wú)法對(duì)葉輪輪轂進(jìn)行冷卻，也就無(wú)法消除葉輪的輪轂、輪盤(pán)鉚釘受熱膨脹而引起間隙變化造成鉚釘松動(dòng)，故一般大比轉(zhuǎn)速的常溫通風(fēng)機(jī)均采用低速運(yùn)行，圓周速度不超過(guò)llOm/s，高溫時(shí)風(fēng)機(jī)輸送氣體溫度一般不超過(guò)500°C。目前，多采用風(fēng)冷和強(qiáng)制冷卻的方式對(duì)主軸和軸承進(jìn)行冷卻，但是無(wú)法對(duì)葉輪輪轂進(jìn)行冷卻，也就無(wú)法消除葉輪的輪轂、輪盤(pán)鉚釘受熱膨脹而引起間隙變化造成鉚釘松動(dòng)， 也就無(wú)法起到對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的冷卻、保護(hù)作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種運(yùn)行成本低、使用壽命長(zhǎng)，能夠輸送高于1000°C 的干燥氣體的通風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型的通風(fēng)機(jī)不僅能對(duì)主軸和軸承進(jìn)行冷卻，更能通過(guò)對(duì)葉輪輪轂的冷卻，真正起到耐高溫、輸送高溫氣體的目的，并且能夠高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸送較高壓力升同時(shí)流量較大的高溫氣體。本實(shí)用新型的目的是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)機(jī)本體，傳動(dòng)組，旋轉(zhuǎn)接頭，冷卻介質(zhì)收集器，其中風(fēng)機(jī)本體包括機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、葉輪、輪轂，輪盤(pán)、出風(fēng)口 ；傳動(dòng)組包括主軸、帶輪；旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和旋轉(zhuǎn)接頭密封；所述主軸為空心結(jié)構(gòu)，一端連接葉輪輪轂，另一端連接旋轉(zhuǎn)接頭，主軸內(nèi)部設(shè)有芯管，主軸與芯管之間形成環(huán)形腔體； 所述輪轂為空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有空心腔體，主軸與輪轂連接處設(shè)有冷卻介質(zhì)通路；冷卻介質(zhì)從位于旋轉(zhuǎn)接頭的冷卻介質(zhì)入口進(jìn)入主軸的芯管內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻介質(zhì)通路進(jìn)入輪轂內(nèi)部進(jìn)行冷卻。所述葉輪的葉片為單板型或機(jī)翼型，葉片焊接在輪盤(pán)和輪蓋之間，在葉片的中間位置設(shè)有分流盤(pán)，分流盤(pán)將葉片分成二個(gè)流動(dòng)空間，分流盤(pán)內(nèi)部與葉片中間位置固定，外部與加強(qiáng)筋焊接在一起。[0009]所述主軸靠近輪 轂處還設(shè)有冷卻風(fēng)扇。所述所述加強(qiáng)筋為多個(gè)，并通過(guò)加強(qiáng)筋將葉輪的輪蓋、葉片、分流盤(pán)與輪轂固定連
接在一起。所述的冷卻介質(zhì)，可以為水、油或皂化介質(zhì)等介質(zhì)體，也可以是低溫氮?dú)?、空氣等氣體。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特征和優(yōu)勢(shì)它提供一種高效率、耐高溫離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)空心主軸以及空心輪轂的結(jié)構(gòu)，使得風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，直接對(duì)輪轂鉚釘部位以及軸承內(nèi)部進(jìn)行可靠的冷卻；增加分流盤(pán)來(lái)提高氣體流道特性，同時(shí)增加立體筋與輪蓋與分流盤(pán)和輪轂聯(lián)接，形成一個(gè)交叉整體，從根本時(shí)解決了葉片彎曲及輪蓋變形等問(wèn)題；上述結(jié)構(gòu)既不影響高溫氣體輸送，又可以保持葉輪及軸承長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，保證了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)現(xiàn)；運(yùn)行平穩(wěn)，效率提高；能夠輸送大于1000°C的高溫氣體；真正實(shí)現(xiàn)環(huán)保和高效節(jié)能。

圖1為本實(shí)用新型的耐高溫離心通風(fēng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A部局部放大圖，示出主軸左端內(nèi)部與輪轂連接處的結(jié)構(gòu)；圖3是圖1的B部局部放大圖，示出冷卻液從主軸流出到收集器并從收集器排出的通道及結(jié)構(gòu)；圖4是圖1的C向視圖，示出葉輪的分流盤(pán)的結(jié)構(gòu)。圖中標(biāo)號(hào)1_進(jìn)風(fēng)口 2-機(jī)殼3-葉輪4-輪轂5-輪轂冷卻介質(zhì)進(jìn)口 6_鉚釘7_輪轂冷卻介質(zhì)出口 8-主軸9-芯管10-機(jī)械密封11-收集器12-旋轉(zhuǎn)接頭13-冷卻介質(zhì)進(jìn)口 14-旋轉(zhuǎn)接頭密封15-收集口 I 16-冷卻介質(zhì)出口 17-收集口 II 18-帶輪19-軸承20-左端封閉21-冷卻風(fēng)扇22-分流盤(pán)23-加強(qiáng)筋24-出風(fēng)口 25-傳動(dòng)組26-主軸冷卻介質(zhì)流出口 27-環(huán)形腔冷卻介質(zhì)進(jìn)口 28-螺紋孔29-冷卻腔體30-環(huán)形腔體31-機(jī)械密封定位 32-右端封閉33-葉片
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。如圖1所示，一種高效率耐高溫的離心通風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)機(jī)本體、傳動(dòng)組25、旋轉(zhuǎn)接頭12、冷卻介質(zhì)收集器11 ；其中風(fēng)機(jī)本體包括機(jī)殼2、進(jìn)風(fēng)口 1、葉輪3、輪轂4，輪盤(pán)、出風(fēng)口 24 ；傳動(dòng)組25包括主軸8、帶輪18 ；旋轉(zhuǎn)接頭12設(shè)有冷卻介質(zhì)入口 13和旋轉(zhuǎn)接頭密封14 ；其中主軸8為空心結(jié)構(gòu)，主軸8 一端經(jīng)葉輪輪轂安裝葉輪3，另一端連接旋轉(zhuǎn)接頭 12，主軸上安裝帶輪18以傳遞動(dòng)力并通過(guò)軸承19進(jìn)行支承，主軸8內(nèi)部設(shè)有芯管9，芯管9 與主軸左右兩端設(shè)有左端封閉和右端封閉，主軸8與芯管9之間形成環(huán)形腔體30，另外主軸靠近輪轂處的主軸還設(shè)有冷卻風(fēng)扇，靠近旋轉(zhuǎn)接頭12處設(shè)有冷卻介質(zhì)收集器11，其內(nèi)設(shè)有機(jī)械密封及機(jī)械密封定位；其中輪轂4也為空心結(jié)構(gòu)，并設(shè)有輪轂冷卻 介質(zhì)進(jìn)口 5和輪轂冷卻介質(zhì)出口 7，輪轂內(nèi)部設(shè)有冷卻腔體29，其中輪轂冷卻介質(zhì)進(jìn)口 5與設(shè)置貫穿芯管、左端封閉以及主軸的主軸冷卻介質(zhì)流出口 26相連，輪轂冷卻介質(zhì)出口 7與設(shè)在環(huán)形腔體上的環(huán)形腔冷卻介質(zhì)進(jìn)口 27相連。葉輪的葉片33為單板型或機(jī)翼型，離心式葉片焊接在輪盤(pán)和輪蓋之間，在輪盤(pán)與輪蓋之間的葉片中間位置，還設(shè)置一個(gè)分流盤(pán)22，分流盤(pán)22從葉輪進(jìn)口的環(huán)面切入，并一直連接到葉片出口，將葉片分成2個(gè)流動(dòng)空間，分流盤(pán)22內(nèi)部與葉片33中間位置固定，外部與加強(qiáng)筋23焊接在一起，將進(jìn)入葉輪3的氣體合理的分流，以減少的渦流和層流干擾，并提高了送風(fēng)效率。加強(qiáng)筋23是插入輪轂螺紋孔28進(jìn)行連接后，然后在外部進(jìn)行再焊接；本實(shí)用新型同時(shí)使用多個(gè)加強(qiáng)筋23的組合將葉輪的輪蓋、葉片、分流盤(pán)與輪轂進(jìn)行固定并連接在一起。進(jìn)一步參考圖1至圖3來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的冷卻過(guò)程。經(jīng)過(guò)加壓的冷卻介質(zhì)從旋轉(zhuǎn)接頭12的冷卻介質(zhì)入口 14進(jìn)入空心主軸8內(nèi)部的芯管9，經(jīng)芯管對(duì)主軸進(jìn)行冷卻；當(dāng)冷卻介質(zhì)到達(dá)最左端時(shí)，由于左端封閉的存在，冷卻介質(zhì)受阻從而經(jīng)主軸冷卻介質(zhì)流出口 26、輪轂冷卻介質(zhì)進(jìn)口 5流入葉輪輪轂4內(nèi)部的空心腔體29，對(duì)輪轂4進(jìn)行冷卻；冷卻后的冷卻液經(jīng)輪轂冷卻介質(zhì)出口 7以及環(huán)形腔冷卻介質(zhì)出口進(jìn)入主軸與芯管之間的環(huán)形腔體30，并進(jìn)一步對(duì)軸承進(jìn)行冷卻；對(duì)軸承冷卻后的冷卻介質(zhì)，沿環(huán)形腔體30繼續(xù)向右端流動(dòng)，在收集口 115、收集口 1117處流入到冷卻介質(zhì)收集器11中，收集器內(nèi)與主軸接觸兩端采用機(jī)械密封保證沒(méi)有泄漏，收集器內(nèi)的冷卻介質(zhì)經(jīng)冷卻介質(zhì)出口 16流回冷卻介質(zhì)儲(chǔ)存容器，可經(jīng)冷卻加壓后再次進(jìn)入旋轉(zhuǎn)接頭12的冷卻介質(zhì)進(jìn)口 13。此外，旋轉(zhuǎn)接頭I2內(nèi)的軸端動(dòng)件和靜止件之間的旋轉(zhuǎn)接頭密封14采用優(yōu)質(zhì)石墨材料，不銹鋼轉(zhuǎn)接頭摩擦面鑲嵌高分子碳化硅，確保高速旋轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有顆粒物損傷和破壞密封。
權(quán)利要求1.一種耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)機(jī)本體，傳動(dòng)組，旋轉(zhuǎn)接頭，冷卻介質(zhì)收集器，其中風(fēng)機(jī)本體包括機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、葉輪、輪轂，輪盤(pán)、出風(fēng)口 ；傳動(dòng)組包括主軸、帶輪；旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和旋轉(zhuǎn)接頭密封；其特征是所述主軸為空心結(jié)構(gòu)，一端連接葉輪輪轂，另一端連接旋轉(zhuǎn)接頭，主軸內(nèi)部設(shè)有芯管，主軸與芯管之間形成環(huán)形腔體；所述輪轂為空心結(jié)構(gòu)， 內(nèi)部設(shè)有空心腔體，主軸與輪轂連接處設(shè)有冷卻介質(zhì)通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，其特征在于，葉輪的葉片為單板型或機(jī)翼型，葉片焊接在輪盤(pán)和輪蓋之間，在葉片的中間位置設(shè)有分流盤(pán)，分流盤(pán)將葉片分成二個(gè)流動(dòng)空間，分流盤(pán)內(nèi)部與葉片中間位置固定，外部與加強(qiáng)筋焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，其特征在于，主軸靠近輪轂處還設(shè)有冷卻風(fēng)扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述加強(qiáng)筋為多個(gè)，并通過(guò)加強(qiáng)筋將葉輪的輪蓋、葉片、分流盤(pán)與輪轂固定連接在一起。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種耐高溫離心通風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)機(jī)本體，傳動(dòng)組，旋轉(zhuǎn)接頭，冷卻介質(zhì)收集器，其中風(fēng)機(jī)本體包括機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、葉輪、輪轂，輪盤(pán)、出風(fēng)口；傳動(dòng)組包括主軸、帶輪；旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和旋轉(zhuǎn)接頭密封；所述主軸為空心結(jié)構(gòu)，一端連接葉輪輪轂，另一端連接旋轉(zhuǎn)接頭，主軸內(nèi)部設(shè)有芯管，主軸與芯管之間形成環(huán)形腔體；所述輪轂為空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有空心腔體，主軸與輪轂連接處設(shè)有冷卻介質(zhì)通路；冷卻介質(zhì)從位于旋轉(zhuǎn)接頭的冷卻介質(zhì)入口進(jìn)入芯管內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻介質(zhì)通路進(jìn)入輪轂內(nèi)部進(jìn)行冷卻。本實(shí)用新型的主軸和輪轂的空心結(jié)構(gòu)以及冷卻介質(zhì)的冷卻可以使風(fēng)機(jī)承受1000℃的高溫氣體輸送。
文檔編號(hào)F04D29/043GK202187951SQ20112029006
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者王洪強(qiáng), 蓋京方 申請(qǐng)人:山東省臨風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)有限公司