CN118499270A - 一种平衡轴向力装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速回转机械轴向平衡的技术领域，具体公开了一种平衡轴向力装置，包括内部安装有转轴的电机壳，所述电机壳的一端安装有蜗壳，所述转轴的第一端位于蜗壳内，并固定安装有叶轮，所述蜗壳的内部套接有密封盖板，所述叶轮与密封盖板留有第一间隙，所述电机壳上安装有导气管，所述导气管通过气路与第一间隙连通；所述导气管上安装有与电控系统电连接的阀门，所述电控系统还与电涡流传感器电连接，所述电涡流传感器与转轴的第二端相匹配。本发明能够根据风机的运转状态自动调控阀门，实现轴向力的平衡，延长了轴承的使用寿命，提高设备运行的稳定性。

Description

一种平衡轴向力装置

技术领域

本发明涉及高速回转机械轴向平衡的技术领域，具体涉及一种平衡轴向力装置。

背景技术

随着鼓风机及空压机技术的不断发展，尤其是高压力风机的需求剧增，轴向力的不平衡的问题日益凸显。当轴向力不平衡时，会对轴承产生额外负担，导致轴承快速磨损，甚至是损坏。据了解，很多轴承的理论使用寿命是10年，甚至是20年，事实上在使用过程中是2-3年左右更换一次；造成这一问题的主要原因是使用过程中轴向力出现不平衡。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，本发明提供了一种平衡轴向力装置，具体是通过以下技术方案实现的：

一种平衡轴向力装置，包括内部安装有转轴的电机壳，所述电机壳的一端安装有蜗壳，所述转轴的第一端位于蜗壳内，并固定安装有叶轮，所述蜗壳的内部套接有密封盖板，所述叶轮与密封盖板留有第一间隙，所述电机壳上安装有导气管，所述导气管通过气路与第一间隙连通；所述导气管上安装有与电控系统电连接的阀门，所述电控系统还与电涡流传感器电连接，所述电涡流传感器与转轴的第二端相匹配；所述气路包括开设在密封盖板上的第一导气孔，所述密封盖板靠近电机壳的一侧依次安装有止推轴承座和径向轴承座，所述推轴承座与密封盖板之间设有第二间隙，所述第二间隙与第一间隙通过第一导气孔连通，所述径向轴承座的周缘与电机壳之间留有第三间隙，所述径向轴承座开设有通过第三导气孔与第三间隙连通的导气腔，所述导气腔通过开设在止推轴承座上的第二导气孔与第二间隙连通，所述第三间隙与导气管连通。

所述密封盖板靠近叶轮的一端的边缘处设有环状的齿槽，所述叶轮设有与齿槽匹配的环状梳齿，所述环状梳齿位于齿槽内，且与齿槽间隙配合。

所述第一间隙位于环状梳齿内侧。

所述电机壳可拆卸的固定在电机座上。

所述电机座包括第一底座和第二底座，所述第一底座的四个角上固定安装有固定柱，所述固定柱上套设有减震块；所述第二底座上设有与固定柱匹配的通孔，所述固定柱穿过通孔后安装螺母，所述电机壳可拆卸地固定在第二底座上。

所述第二底座的顶部固定安装有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架分别与电机壳通过螺栓固定连接。

所述密封盖板设有外凸环和内凸环，所述外凸环和内凸环均与止推轴承座抵接；所述外凸环、内凸环与止推轴承座之间形成第二间隙。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明能够根据风机的运转状态自动调控阀门，实现轴系力的平衡，延长了轴承的使用寿命，提高设备运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为轴向位移与阀门开度曲线图。

图中，1-电涡流传感器，2-电控系统，3-阀门，4-蜗壳，5-叶轮，6-第一支撑架，7-第一底座，8-减震块，9-第二底座，10-固定柱，11-转轴，12-环状梳齿，13-第一间隙，14-密封盖板，15-止推轴承座，16-第二间隙，17-第二导气孔，18-导气腔，19-径向轴承座，20-第三导气孔，21-第三间隙，22-电机壳，23-第四导气孔，24-导气管，25-齿槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如附图1和附图2所示，本发明公开了一种平衡轴向力装置，包括风机本体，在风机本体的电机壳22上固定安装有一个导气管24，该导气管24与风机本体内的轴向力平衡气路连接，导气管24上设有阀门3，阀门3通过电控系统2还与电涡流传感器1连接，电涡流传感器1安装在电机壳22远离导气管24的一侧。

具体的，风机本体包括电机，电机的电机壳22内安装有转轴11，电机壳22的一端安装有蜗壳4；转轴11的第一端位于蜗壳4内，并固定安装有叶轮5。

蜗壳4的内部套接有密封盖板14，该密封盖板14用于封堵电机的端口。

在密封盖板14靠近电机的一侧依次安装有止推轴承座15和径向轴承座19，其中止推轴承座15位于密封盖板14和径向轴承座19之间。止推轴承座15和径向轴承座19抵接。

止推轴承座15与密封盖板14抵接，且止推轴承座15与密封盖板14之间设有第二间隙16。具体地，如附图2所示，密封盖板14朝向止推轴承座15设有外凸环和内凸环，外凸环和内凸环均与止推轴承座15抵接；外凸环、内凸环与止推轴承座15之间形成第二间隙16。

叶轮5与密封盖板14之间留有第一间隙13，密封盖板14设有连通第二间隙16与第一间隙13的第一导气孔。

径向轴承座19远离止推轴承座15的一侧与电机的电机壳22相抵，径向轴承座19的周缘与电机壳22之间留有第三间隙21，即径向轴承座19套接在电机壳22内。

导气管24通过开设在电机壳22上的第四导气孔23与第三间隙21连通。

径向轴承座19上开设有与第三间隙21连通的第三导气孔20，该第三导气孔20的轴线与转轴11的轴线垂直。径向轴承座19上还开设有与第三导气孔20连通的导气腔18，该导气腔18的轴线与转轴11的轴线平行，导气腔18为盲孔结构，并不贯穿径向轴承座19。

止推轴承座15上设有至少一个与导气腔18匹配的第二导气孔17，该第二导气孔17连通第二间隙16和导气腔18。

前述导气管24上安装有阀门3，阀门3与电控系统2电连接，该电控系统2还与电涡流传感器1电连接，电涡流传感器1安装在电机远离蜗壳4的一侧，用于检测转轴11的第二端与电涡流传感器1之间的距离。

止推轴承座15以及止推轴承允许轴向位移在较小的安全范围的移动，也就是用电涡流传感器来测量这个轴向位移值，如果是超过安全范围的移动，会造成止推轴承的损坏，为避免这个情况的发生，通过调整蝶阀，进而调整轮背压力，使电涡流传感器的位移始终保持在安全范围内。

电涡流传感器1检测到位移值较小时，整个轴系左移，此时电控系统2给予阀门3一个关阀信号，减小叶轮5的轮背泄压，使轮背保持一定的压力，推动叶轮5右移，进而产生一个向右的平衡力，平衡整个轴系。反之电涡流传感器1检测到位移值较大时，整个轴系右移，此时电控系统2给予阀门3一个开阀信号，加大叶轮5的轮背泄压，使轮背减小一定的压力，推动叶轮5左移，进而产生一个向左的平衡力，平衡整个轴系。

在密封盖板14靠近叶轮5的一端的边缘处设有环状的齿槽25，叶轮5靠近密封盖板14的第一端设有与齿槽25匹配的环状梳齿12，环状梳齿12位于齿槽25内，且与齿槽25间隙配合。环状梳齿12与齿槽25形成迷宫密封。第一间隙13位于环状梳齿12内侧。

风机本体可拆卸的安装在电机座上。具体的，电机座包括第一底座7和第二底座9，在第一底座7的四个角上固定安装有固定柱10，固定柱10上套设有减震块8；第二底座9上设有与固定柱10匹配的通孔，前述固定柱10穿过通孔后安装螺母实现第二底座9的固定。第二底座9位于减震块8的顶部。

第二底座9的顶部固定安装有第一支撑架6和第二支撑架，第一支撑架6和第二支撑架分别与电机壳22通过螺栓固定连接，从而实现风机本体的固定。其中第一支撑架6与第二底座9之间还安装有加强筋，用于加强结构。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种平衡轴向力装置，其特征在于：包括内部安装有转轴（11）的电机壳（22），所述电机壳（22）的一端安装有蜗壳（4），所述转轴（11）的第一端位于蜗壳（4）内，并固定安装有叶轮（5），所述蜗壳（4）的内部套接有密封盖板（14），所述叶轮（5）与密封盖板（14）留有第一间隙（13），所述电机壳（22）上安装有导气管（24），所述导气管（24）通过气路与第一间隙（13）连通；所述导气管（24）上安装有与电控系统（2）电连接的阀门（3），所述电控系统（2）还与电涡流传感器（1）电连接，所述电涡流传感器（1）与转轴（11）的第二端相匹配；所述气路包括开设在密封盖板（14）上的第一导气孔，所述密封盖板（14）靠近电机壳（22）的一侧依次安装有止推轴承座（15）和径向轴承座（19），所述止推轴承座（15）与密封盖板（14）之间设有第二间隙（16），所述第二间隙（16）与第一间隙（13）通过第一导气孔连通，所述径向轴承座（19）的周缘与电机壳（22）之间留有第三间隙（21），所述径向轴承座（19）开设有通过第三导气孔（20）与第三间隙（21）连通的导气腔（18），所述导气腔（18）通过开设在止推轴承座（15）上的第二导气孔（17）与第二间隙（16）连通，所述第三间隙（21）与导气管（24）连通。

2.根据权利要求1所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述密封盖板（14）靠近叶轮（5）的一端的边缘处设有环状的齿槽（25），所述叶轮（5）设有与齿槽（25）匹配的环状梳齿（12），所述环状梳齿（12）位于齿槽（25）内，且与齿槽（25）间隙配合。

3.根据权利要求2所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述第一间隙（13）位于环状梳齿（12）内侧。

4.根据权利要求3所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述电机壳（22）可拆卸的固定在电机座上。

5.根据权利要求4所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述电机座包括第一底座（7）和第二底座（9），所述第一底座（7）的四个角上固定安装有固定柱（10），所述固定柱（10）上套设有减震块（8）；所述第二底座（9）上设有与固定柱（10）匹配的通孔，所述固定柱（10）穿过通孔后安装螺母，所述电机壳（22）可拆卸地安装在第二底座（9）上。

6.根据权利要求5所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述第二底座（9）的顶部固定安装有第一支撑架（6）和第二支撑架，所述第一支撑架（6）和第二支撑架分别与电机壳（22）通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求1所述的平衡轴向力装置，其特征在于：所述密封盖板（14）设有外凸环和内凸环，所述外凸环和内凸环均与止推轴承座（15）抵接；所述外凸环、内凸环与止推轴承座（15）之间形成第二间隙（16）。