本发明专利技术公开了一种调节轴向力的叶轮结构及磁悬浮混合装置，包括：磁悬浮转子和多个叶片；磁悬浮转子内设有转子磁性部件；多个叶片设置在磁悬浮转子上并能与磁悬浮转子同心旋转，叶片具有相对的压力面和吸力面，至少一个叶片的压力面上设有用于调节轴向力的小翼；和/或，至少一个叶片的吸力面上设有用于调节轴向力的小翼。本发明专利技术通过在叶片上设置用于调节轴向力的小翼，小翼能产生一个与叶轮的轴向力方向相反的轴向力，以对叶轮的轴向力进行调节，从而避免叶轮因轴向力的影响发生轴线方向的窜动，进而带动转子沿轴线方向窜动，损害转子。该设置方式简单，便于加工，且在叶片上设置小翼能增加叶片的机械强度，提高叶片的使用寿命，降低使用成本。降低使用成本。降低使用成本。
【技术实现步骤摘要】
一种调节轴向力的叶轮结构及磁悬浮混合装置
[0001]本专利技术涉及了磁悬浮混合装置
，具体的是一种调节轴向力的叶轮结构及磁悬浮混合装置。
技术介绍
[0002]在医药工程、生物工程和化学工程领域，常常会面临对气
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液或液
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固流体进行搅拌的应用需求，通过叶轮旋转运动，产生能量，作用于流体，形成流动状态。目前较为常规的做法是采用机械轴承进行机械传动，通过电机带动搅拌轴转动，进而带动固定在搅拌轴上的叶轮旋转以对流体进行搅拌。在搅拌过程中，叶轮会对流体施加向下的搅拌力，而流体也会对叶轮产生冲击力，从而转子上会存在一个沿轴线方向的轴向力。此时，搅拌轴能起到调节转子轴向力的效果。
[0003]现有技术中已知一种用于将气体分散至固体和流体的浆料内的搅拌器叶轮装置。该装置包括旋转轴，该旋转轴有与旋转装置连接的上端以及自由的下端。该装置还包括叶轮，该叶轮相对于中心轴线同轴地中心地与旋转轴的下端连接。叶轮有水平的圆形轮毂盘，该圆形轮毂盘中心地水平地与旋转轴的下端连接。多个搅拌叶片沿径向等间距地安装在圆形轮毂盘上。搅拌过程中叶轮的轴向力便可通过与轮毂盘连接的旋转轴进行调节，以保证叶轮始终处于稳定旋转状态。而机械轴承随着使用时间的增长，存在机械磨损及部件老化的现象。机械磨损产生的碎屑会混合于搅拌介质中，对于半导体、医药、生物化学等超纯净领域中，不可避免会对搅拌介质产生污染，有可能导致整批原料报废，造成较大的损失，增加生产成本。因此对于搅拌有较高需求的领域，最理想的传动方式是采用处于悬浮状态的搅拌机构。
[0004]目前较为常用的磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，利用其磁轴承系统中定子和转子励磁磁场之间的“同性相斥、异性相吸”原理使转子悬浮起来，同时产生推动力驱动转子在悬浮状态下运动，使得其具有机械磨损小，维修、检修和更换方便的特点，从而适用于恶劣环境、极其洁净无污染和特殊需要的领域，特别是在半导体、医药、生物化学等超纯净驱动领域具有良好的应用前景。对于磁悬浮领域的搅拌机构，转子在搅拌流体的过程中同样存在流体对转子作用的轴向力。转子在工作过程中，定子只能实现对转子的径向位置主动调节，转子的轴向位置只能通过被动调节。由于转子在旋转过程中处于悬浮状态，没有搅拌轴的支撑，故转子上存在的轴向力无法通过搅拌轴进行调节，轴向力的存在会对搅拌机构运行稳定性以及使用年限造成不良影响。如果不设法消除或调节作用在叶轮上的轴向力，向上的轴向力将拉动转子沿轴向向上窜动，使得转子与设置在转子上方的限位装置相碰撞；向下的轴向力将拉动转子沿轴向向下窜动，使得转子与搅拌腔相碰撞，造成磁浮转子的损坏以致不能工作。尤其对于半导体、医药、生物化学等对流体纯度要求较高的领域，转子与限位装置或搅拌腔之间摩擦产生的碎屑同样会破坏流体的纯净度。因此，对于无轴承电机原理下工作的磁悬浮搅拌机构的叶轮轴向力无法实现调节的问题，本专利技术提供了一种能够调节叶片轴向力的叶轮结构，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种调节轴向力的叶轮结构及磁悬浮混合装置，其用于解决以上问题中的至少一种。
[0006]本申请实施例公开了一种调节轴向力的叶轮结构及磁悬浮混合装置，本专利技术通过在叶片上设置用于调节轴向力的小翼，小翼能产生一个与叶轮的轴向力方向相反的轴向力，以对叶轮的轴向力进行调节，从而避免叶轮因轴向力的影响发生轴线方向的窜动，进而带动磁悬浮转子沿轴线方向窜动，损害磁悬浮转子。该设置方式简单，便于加工，能够提高磁悬浮转子的可靠性，且在叶片上设置小翼能增加叶片的机械强度，提高叶片的使用寿命，降低使用成本。
[0007]其中，本专利技术提供了一种调节轴向力的叶轮结构，包括：
[0008]叶轮，所述叶轮包括磁悬浮转子和多个叶片，所述磁悬浮转子内设有转子磁性部件；所述多个叶片设置在所述磁悬浮转子上并能与所述磁悬浮转子同心旋转，所述叶片具有相对的压力面和吸力面；
[0009]小翼，至少一个所述叶片的压力面上设有用于调节轴向力的所述小翼；和/或，至少一个所述叶片的吸力面上设有用于调节轴向力的所述小翼。
[0010]进一步的，每个所述叶片上均设有所述小翼，或，每间隔至少一个叶片的所述叶片上设有所述小翼。
[0011]进一步的，所述小翼呈片状。
[0012]进一步的，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述小翼临近第一轴线的一端为第一端，远离第一轴线的一端为第二端，当叶轮的最大轴向力向下时，从所述第一端至所述第二端，所述小翼至所述磁悬浮转子端面之间的轴向高度逐渐减小。
[0013]进一步的，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述小翼临近第一轴线的一端为第一端，远离第一轴线的一端为第二端，当叶轮的最大轴向力向上时，从所述第一端至所述第二端，所述小翼至所述磁悬浮转子端面之间的轴向高度相等或逐渐增大。
[0014]进一步的，所述小翼的导流面与所述叶片的压力面或吸力面呈不为0
°
或180
°
的夹角。
[0015]进一步的，所述小翼的导流面为平面或弧形面。
[0016]进一步的，所述小翼的外缘呈弧形。
[0017]进一步的，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述小翼的第一端至第一轴线的径向距离为L1，所述小翼的第二端至第一轴线的径向距离为L2，所述叶片的外缘至第一轴线的径向距离为L3，所述磁悬浮转子的外缘至第一轴线的径向距离为L4，其中，L1＞L4，L2≤L3，L3＞L4。
[0018]进一步的，所述叶片上设有一个小翼，所述一个小翼设置在所述叶片的压力面上，或，所述一个小翼设置在所述叶片的吸力面上。
[0019]进一步的，所述叶片上设有多个小翼，所述多个小翼均位于所述叶片的压力面或吸力面上，或，所述多个小翼分别设于所述压力面和所述吸力面上。
[0020]进一步的，所述转子磁性部件为永磁材质或导磁材质。
[0021]进一步的，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述叶片临近所述第一轴线的一端为第一部分，远离所述第一轴线的一端为第二部分，所述第一部分的最大外径小
于或等于所述磁悬浮转子的最大外径，所述第一部分的底端面与所述磁悬浮转子端面固定连接，所述第一部分的底端面与所述第二部分的底端面之间沿轴线方向上具有预设距离。
[0022]进一步的，所述叶片沿轴线方向垂直于磁悬浮转子的端面。
[0023]进一步的，所述叶片在轴线方向上具有相对的第一端面和第二端面，所述第一端面位于所述第二端面的上方，所述第二端面为所述第二部分的底端面，自所述第一部分至所述第二部分，所述第一端面与所述第二端面之间的轴向高度相等，或，所述第一端面与所述第二端面之间的轴向高度逐渐减小。
[0024]进一步的，所述第一端面与所述第二端面之间的轴向高度逐渐减小，自所述第一部分至所述第二部分，所述第一端面与磁悬浮转子的端面之间的轴向高度逐渐减小，和/或，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，包括：叶轮，所述叶轮包括磁悬浮转子和多个叶片，所述磁悬浮转子内设有转子磁性部件，所述多个叶片设置在所述磁悬浮转子上并能与所述磁悬浮转子同心旋转，所述叶片具有相对的压力面和吸力面；小翼，至少一个所述叶片的压力面上设有用于调节轴向力的所述小翼；和/或，至少一个所述叶片的吸力面上设有用于调节轴向力的所述小翼。2.根据权利要求1所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，每个所述叶片上均设有所述小翼；或，每间隔至少一个叶片的所述叶片上设有所述小翼。3.根据权利要求1所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述小翼呈片状。4.根据权利要求3所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述小翼临近第一轴线的一端为第一端，远离第一轴线的一端为第二端，当所述叶轮的最大轴向力向下时，从所述第一端至所述第二端，所述小翼至所述磁悬浮转子端面之间的轴向高度逐渐减小。5.根据权利要求3所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述磁悬浮转子沿轴线方向具有第一轴线，所述小翼临近第一轴线的一端为第一端，远离第一轴线的一端为第二端，当所述叶轮的最大轴向力向上时，从所述第一端至所述第二端，所述小翼至所述磁悬浮转子端面之间的轴向高度相等或逐渐增大。6.根据权利要求4或5所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述小翼的导流面与所述叶片的压力面，吸力面呈不为0
°
或180
°
的夹角。7.根据权利要求6所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述小翼的导流面为平面或弧形面。8.根据权利要求7所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述小翼的外缘呈弧形。9.根据权利要求6所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述小翼的第一端至第一轴线的径向距离为L1，所述小翼的第二端至第一轴线的径向距离为L2，所述叶片的外缘至第一轴线的径向距离为L3，所述磁悬浮转子的外缘至第一轴线的径向距离为L4，其中，L1＞L4，L2≤L3，L3＞L4。10.根据权利要求9所述的调节轴向力的叶轮结构，其特征在于，所述叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹成科，
申请(专利权)人：苏州苏磁智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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