高速鼓风机及其磁性转子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴、永磁体和后转轴，所述永磁体为圆柱形磁体，位于所述前转轴和所述后转轴之间，且两端面分别与所述前转轴的后端及所述后转轴的前端相抵，前转轴的前端安装有离心式叶轮，后转轴的后端安装有冷却风扇。结构简单轻便，且具有足够的刚度满足使用需求，转轴旋转带动冷却风扇同步旋转，向永磁体扇风，通过冷却风扇实现了对永磁体的冷却，降低了永磁体高温退磁的风险。而且，冷却风扇与离心式叶轮分置在不同的悬伸端，使转子质量分布更为合理，静平衡更易于保证，优化磁性转子的动力学特性，降低永磁体涡流损耗。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述磁性转子的高速鼓风机。

【技术实现步骤摘要】
高速鼓风机及其磁性转子
本技术涉及鼓风机领域，特别是涉及一种高速鼓风机的磁性转子。此外，本技术还涉及一种包括上述磁性转子的高速鼓风机。
技术介绍
高速鼓风机是化工、食品及污水处理等多个领域用于鼓风曝气的核心装置。在高速鼓风机上，箔片空气轴承比其他种类轴承更有优势，滚动轴承因存在接触磨损而难以实现高转速、长寿命工作。磁悬浮轴承适用于高速重载领域，但控制系统复杂、价格高昂。液体滑动轴承需要额外的供油系统、供油管路复杂且易泄露、高速下剪切摩擦功耗大导致温升高。所以，箔片空气轴承在高速轻载的鼓风机上应用优势巨大。然而，箔片空气轴承承载力弱、刚度低的特点给转子结构设计带来诸多技术难题。因箔片空气轴承的承载能力较弱，转子结构需要尽量减重优化。因永磁体抗拉强度低在高速离心拉应力作用下易于破坏，从而限制了转子外径尺寸，降低了转轴的刚度。较低的轴承刚度及转轴刚度使转子动力学设计变得极为困难，并增大了转轴与叶轮之间的匹配难度。同时，在高速高频条件下，永磁体涡流损耗产生的热量不断累积，增加了永磁体失磁的风险，对机座内部通风冷却提出了严格要求。因此，如何提供一种结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热的磁性转子是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高速鼓风机的磁性转子，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。本技术的另一目的是提供一种包括上述磁性转子的高速鼓风机，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。为解决上述技术问题，本技术提供一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴、永磁体和后转轴，所述永磁体为圆柱形磁体，位于所述前转轴和所述后转轴之间，且两端面分别与所述前转轴的后端及所述后转轴的前端相抵，所述前转轴和所述后转轴外均套装有轴承，所述前转轴的前端安装有离心式叶轮，所述后转轴的后端安装有冷却风扇。优选地，所述永磁体外套装有保护轴套，且所述保护轴套的两端分别套装于所述前转轴的后端和所述后转轴的前端，且所述保护轴套分别与所述永磁体、所述前转轴及所述后转轴过盈配合。优选地，所述前转轴的中部设置有第一限位台阶，所述后转轴的前端设置有第二限位台阶，所述保护轴套的两端分别与所述第一限位台阶及所述第二限位台阶相抵，且安装完成后所述前转轴、所述后转轴和所述保护轴套的外周位于同于圆周面。优选地，所述前转轴外周套装有前箔片空气轴承，所述前箔片空气轴承位于所述离心式叶轮和所述保护轴套之间。优选地，所述后转轴外周设置有挡板，所述挡板的前侧安装有径向止推联合箔片空气轴承，所述挡板的后侧安装有止推箔片空气轴承。优选地，所述轴承为静压空气轴承、箔片动压空气轴或刚性轴瓦动压空气轴承。优选地，所述前转轴中空设置，且所述前转轴内部设置有前安装板，所述离心式叶轮通过叶轮拉杆和叶轮锁紧螺母安装于所述前安装板；所述后转轴中空设置，且所述后转轴内部设置有后安装板，所述冷却风扇通过风扇拉杆和风扇锁紧螺母安装于所述后安装板。本技术提供一种高速鼓风机，包括机架以及安装于所述机架的磁性转子，所述磁性转子具体为上述任意一项所述的磁性转子。本技术提供一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴、永磁体和后转轴，永磁体为圆柱形磁体，位于前转轴和后转轴之间，且两端面分别与前转轴的后端及后转轴的前端相抵，前转轴和后转轴外均套装有轴承，前转轴的前端安装有离心式叶轮，后转轴的后端安装有冷却风扇。结构简单轻便，且具有足够的刚度满足使用需求，转轴旋转带动冷却风扇同步旋转，向永磁体扇风，通过冷却风扇实现了对永磁体的冷却，降低了永磁体高温退磁的风险。而且，冷却风扇与离心式叶轮分置在不同的悬伸端，使转子质量分布更为合理，静平衡更易于保证，优化磁性转子的动力学特性，降低永磁体涡流损耗。本技术还提供一种包括上述磁性转子的高速鼓风机，由于上述磁性转具有上述技术效果，上述高速鼓风机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明图1为本技术所提供的磁性转子的一种具体实施方式的结构示意图。具体实施方式本技术的核心是提供一种高速鼓风机的磁性转子，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。本技术的另一核心是提供一种包括上述磁性转子的高速鼓风机，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本技术所提供的磁性转子的一种具体实施方式的结构示意图。本技术具体实施方式提供一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴5、永磁体7和后转轴8，永磁体7位于前转轴5和后转轴8之间，前转轴5和后转轴8外均套装有轴承，前转轴5的前端安装有离心式叶轮3，后转轴8的后端安装有冷却风扇11。即前转轴5、永磁体7和后转轴8连接在一起形成一个转轴，离心式叶轮3和冷却风扇11分别设置于这一转轴的两端。定义各部件靠近离心式叶轮3的一端为前端，靠近冷却风扇11的一端为后端。结构简单轻便，且具有足够的刚度满足使用需求，转轴旋转带动冷却风扇11同步旋转，向永磁体7扇风，通过冷却风扇11实现了对永磁体7的冷却，降低了永磁体7高温退磁的风险。而且，冷却风扇11与离心式叶轮3分置在不同的悬伸端，使转子质量分布更为合理，静平衡更易于保证，优化磁性转子的动力学特性，降低永磁体7涡流损耗。可以通过多种方式实现转轴5、永磁体7和后转轴8的稳定连接，可以在永磁体7外套装保护轴套6，且保护轴套6的两端分别套装于前转轴5的后端和后转轴8的前端，且保护轴套6分别与永磁体7、前转轴5及后转轴8过盈配合，即保护轴套6的前端紧密包裹前转轴5的后端，保护轴套6的后端紧密包裹后转轴8的前端，保护轴套6的中部紧密包裹永磁体7。借助保护轴套6与前转轴4、永磁体7、后转轴8之间的过盈配合联接实现扭矩的向前、向后传递，同时过盈配合避免了永磁体7在高速离心拉应力作用下的破坏。保护轴套6可以采用不锈钢、钛合金或碳纤维等材料，具有足够的强度，也可采用螺栓连接或螺纹连接等方式进行连接，均在本技术的保护范围之内。具体地，永磁体7为圆柱形磁体，位于前转轴5和后转轴8之间，且两端分别与前转轴5的后端及后转轴8的前端相抵，前转轴5、永磁体7和后转轴8形成了一个完整的轴体。在本技术具体实施方式提供的磁性转子中，前转轴5的中部设置有第一限位台阶，使前转轴5前端的直径大于后端的直径，后转轴8的前端设置有第二限位台阶，使后转轴8后端的直径大于前端的直径，保护轴套6的两端分别与第一限位台阶及第二限位台阶相抵，且安装完成后前转轴5、后转轴8和保护轴套6的外周位于同于圆周面，即通过对各部件尺寸的限定，使安装完后形成了一个表面无台阶的转轴。轴承可以为静压空气轴承或刚性轴瓦动压空气轴承，当然也可采用箔片空气轴承，前转轴5外周套装有前箔片空气轴承4，前箔片空气轴承4位于离心式叶轮3和保护轴套6之间。后转轴8外周设置有挡板，挡板的前侧安装有径向止推联合箔片空气轴承9，挡板的后侧安装有止推箔片空气轴承10。也可根据情况调整轴承的安装位置，均在本技术的保护范围之内。依靠前箔片空气轴承4和径向止推联合箔片空气轴承9实现径向载荷的承载，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速鼓风机的磁性转子，其特征在于，包括同轴设置且同步转动的前转轴(5)、永磁体(7)和后转轴(8)，所述永磁体(7)为圆柱形磁体，位于所述前转轴(5)和所述后转轴(8)之间，且两端面分别与所述前转轴(5)的后端及所述后转轴(8)的前端相抵，所述前转轴(5)和所述后转轴(8)外均套装有轴承，所述前转轴(5)的前端安装有离心式叶轮(3)，所述后转轴(8)的后端安装有冷却风扇(11)。

【技术特征摘要】
1.一种高速鼓风机的磁性转子，其特征在于，包括同轴设置且同步转动的前转轴(5)、永磁体(7)和后转轴(8)，所述永磁体(7)为圆柱形磁体，位于所述前转轴(5)和所述后转轴(8)之间，且两端面分别与所述前转轴(5)的后端及所述后转轴(8)的前端相抵，所述前转轴(5)和所述后转轴(8)外均套装有轴承，所述前转轴(5)的前端安装有离心式叶轮(3)，所述后转轴(8)的后端安装有冷却风扇(11)。2.根据权利要求1所述的磁性转子，其特征在于，所述永磁体(7)外套装有保护轴套(6)，且所述保护轴套(6)的两端分别套装于所述前转轴(5)的后端和所述后转轴(8)的前端，且所述保护轴套(6)分别与所述永磁体(7)、所述前转轴(5)及所述后转轴(8)过盈配合。3.根据权利要求2所述的磁性转子，其特征在于，所述前转轴(5)的中部设置有第一限位台阶，所述后转轴(8)的前端设置有第二限位台阶，所述保护轴套(6)的两端分别与所述第一限位台阶及所述第二限位台阶相抵，且安装完成后所述前转轴(5)、所述后转轴(8)和所述保护轴套(6)的外周位于同于圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟曙光，黄鹏程，周黎民，郑国丽，李威杨，李德金，王伟，
申请(专利权)人：中车株洲电机有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43