一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机的制作方法

1.本实用新型属于风机技术领域，具体涉及一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机。


背景技术：

2.离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向并且管道断面面积增大使气流减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。
3.离心风机在实际的使用当中会根据运送气体的介质温度，选用不同类型的传动机构，使用的传动机构主要包括普通传动组和水冷却传动组。当运送气体温度为低温或常温气体时，通常会使用普通传动组。但运送高温气体时则会使用带有水冷系统的水冷却传动组。这是因为传动机构在运行时本身会产生一定的热量，同时高温气体会对其产生热辐射和热传导，从而导致传动机构迅速升温，运行离心风机的正常使用。使用水冷系统之后，传动机构的温度能够得到有效控制，保障离心风机的正常运行。
4.但是，当运送的气体温度介于常温和100℃左右之间的中低温状态时，通常没有非常合适的传动机构可以使用。使用普通的传动组可能无法保障风机运行的可靠性。而使用循环水冷却的传动组会导致设备的安装成本和使用成本显著增加，此外，使用水冷却传动组还需要在安装现场额外增加循环水源；这也对离心风机的安装环境提出更高的要求。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机，该离心风机可以适用于中低温气体的运输，并且对安装环境的要求较低。
6.为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
7.一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机，该离心风机为卧式风机，离心风机包括：驱动电机，风机组件，传动机构，第一自冷装置，以及第二自冷装置。
8.其中，驱动电机作为离心风机的动力源，用于输出离心风机运转过程所需的机械能；驱动电机的端部包括用于输出转矩的输出轴。
9.风机组件包括离心叶轮和风机壳体，风机组件用于输送中低温气体，改变输送管道内中低温气体介质的气压、流速和流向；离心叶轮包括叶轮主体、叶轮轴盘；叶轮主体安装在叶轮轴盘上；叶轮轴盘用于与传动组件连接。
10.传动机构包括传动组壳体和内部的传动组件；传动机构安装在风机组件和驱动电机之间；传动组件连接驱动电机的输出轴和风机组件中离心叶轮中的叶轮轴盘；传动组件用于将驱动电机输出的转矩转化为风机的转动状态。
11.第一自冷装置安装在传动机构输出端与风机组件之间的传动轴上，第一自冷装置包括第一散热盘和第一防护罩；第一散热盘包括同心设置的内套环和外套环；内套环和外套环之间含有多个呈放射状均匀排列的曲面倾斜翅片；所述内套环套设在传动轴上，第一散热盘随传动轴同步转动；第一散热盘转动时，曲面倾斜翅片周围的气体沿远离传动组件的一侧流向靠近传动组件的一侧；第一防护罩罩设在第一散热盘外周，第一防护罩的一端与风机机壳固定连接，另一端与传动组壳体固定连接。
12.第二自冷装置安装在传动组件输入端与驱动电机之间的传动轴上；第二自冷装置包括第二散热盘和第二防护罩；第二散热盘与第一散热盘结构相同且对称安装在传动轴上；第二散热盘随所述传动轴同步转动，第二散热盘转动时，其周围的气体流向指向传动组件；第二防护罩罩设在第二散热盘外周，第二防护罩的一端与驱动电机的壳体固定连接，另一端与传动组壳体固定连接；
13.本实施例中，第一防护罩和第二防护罩的外壁上均匀设置多个气孔。
14.同时，第一散热盘和第二散热盘均为具有高导热性能金属件。
15.该型离心风机使用时，驱动的电机通过输出轴输出转矩，并由传动机构传动，从而带动风机中离心叶轮转动，完成风机壳体内气体的输送过程。
16.在离心风机运行过程，传动机构会产热并接收输送的气体的传输的热量；传动机构因而发生明显的升温；与此同时，第一自冷装置和第二自冷装置中的第一散热盘和第二散热盘会随着传动轴的转动而自转，从而对传动机构进行有效降温，该第一自冷装置和第二自冷装置的散热降温主要包括两种方式。一方面，第一散热盘和第二散热盘与传动轴紧密连接，因此可以产生良好的热传导效应，吸收传动机构产生的热量，并向外辐射；第一散热盘和第二散热盘本身可以起到增大散热面积的作用。另一方面，第一散热盘和第二散热盘中的曲面倾斜翅片在随传动轴转动的过程可以增强空气的对流，加快将空气向传动机构的方向流动，利用温度较低的空气来带走传动机构表面的热量，提高传动机构的散热效果。这是通过加速热对流的方式提高传动机构的散热效果。
17.其中，第一防护罩和第二防护罩则用于保护内部的第一散热盘和第二散热盘；保护其不会因受外力作用而变形、损坏，提高其使用寿命。
18.经过上述分析可以发现，本实用新型的离心风机在不借助其它附加的制冷设备的情况下，便可以显著提高设备自身的散热效果；因此非常适合作为中低温介质输送的离心风机使用。
19.进一步地，传动机构为轴承箱，所述轴承箱上设置温度传感器，所述温度传感器用于检测轴承箱的表面温度。
20.进一步地，轴承箱上设置的温度传感器的数量为两个，分别为第一温度传感器和第二温度传感器；第一温度传感器位于轴承箱上靠近第一自冷装置的一端；第二温度传感器位于轴承箱上靠近第二自冷装置的一端。
21.第一温度传感器和第二温度传感器可以用于检测传动机构两端的实时温度，并监测第一自冷装置和第二自冷装置散热效果；当第一自冷装置和第二自冷装置的散热性能不足以有效控制传动机构的温度，传动机构的温度过高时，可以向操作人员发出预警，提示操作人员降低设备功率或采用其它额外的散热措施，保障设备的正常运行。
22.进一步地，离心风机还包括整体支座；其中，风机组件、第一自冷装置、传动机构、
第二自冷装置、驱动电机按照离心风机轴向的顺序依次安装在整体支座上方；驱动电机的输出轴与传动机构输入端的传动轴通过联轴器连接；传动机构输出端的传动轴与离心叶轮的叶轮轴盘通过封头螺母固定连接。
23.进一步地，整体支座的底部设置多个支脚；支脚通过螺栓与地面固定连接；整体支座的支脚和地面之间还设置减震器；减震器为阻尼减震器。
24.整体支座和支脚上的减震器的设置，一方面可以有效保证离心风机的结构稳定性，使得各轴的连接可以保持良好的同心度，保障设备的稳定运行。另一方面还可以降低设备运行过程的产生振动和噪音。
25.进一步地，风机组件中的风机壳体呈蜗壳型结构，其进风口沿风机壳体的轴向，并位于驱动电机输出轴延伸方向中远离驱动电机的一端；风机组件的出风口沿风机壳体的外圆周切线方向，并与竖直方向平行。
26.进一步地，风机组件的进风口处设置进风器；进风器的其中一端通过法兰与风机壳体上的进风口密封且固定连接。
27.进一步地，进风器的另一端通过法兰与软连接补偿器固定连接；软连接补偿器用于与系统管道连通。
28.进风器用于和风机壳体的进风口稳定连接；软连接补偿器则可以便于连接各种不同来向的系统导管；使得离心风机的适应性更高，可以在较为严苛的安装空间内实现装配和运行。
29.本实用新型提供的一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机，具有如下的有益效果：
30.该型离心风机在传动机构的两端安装了第一自冷装置和第二自冷装置；第二自冷装置和第二自冷装置在设备运行时，可以通过其中的第一散热盘和第二散热盘提高传动机构的散热性能。无需借助外部的制冷系统，就能实现设备运行过程的自动冷却，从而有效适应中低温气体运输过程中对离心风机的性能要求。
31.本实用新型的第一自冷装置和第二自冷装置同时通过热传导、热辐射和加快热对流的方式，提高传动机构对外的热量传递过程，对传动机构的散热性能提升度较为明显。
32.该型设备与传统的使用普通传动组的离心风机结构相似，且无需配置其它外设制冷系统，因此对安装环境的要求较低。适合进行大规模推广应用，实用价值较高。
附图说明
33.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
34.在附图中：
35.图1是本实用新型实施例1中一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机侧向视角下的结构示意图；
36.图2是本实用新型实施例1中一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机沿驱动电机端的结构示意图；
37.图3是本实用新型实施例1中第一自冷装置局部的结构示意图；
38.图4是本实用新型实施例1中第二自冷装置局部的结构示意图；
39.图5是本实用新型实施例1中第一散热盘的结构示意图；
40.图中标记为：
41.1、风机组件；2、传动机构；3、驱动电机；4、第一自冷装置；5、第二自冷装置；6、整体支座；8、联轴器；9、进风器；10、减震器；11、软连接补偿器；21、传动轴；41、第一散热盘；42、第一防护罩；51、第二散热盘；52、第二防护罩；61、支脚；71、第一温度传感器；72、第二温度传感器；411、内套环；412、外套环；413、曲面倾斜翅片。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.实施例1
45.如图1和图2所示，本实施例提供一种使用传动组自冷装置的中低温气体用离心风机，该离心风机为卧式风机，离心风机包括：驱动电机3，风机组件1，传动机构2，第一自冷装置4，以及第二自冷装置5。
46.其中，驱动电机3作为离心风机的动力源，用于输出离心风机运转过程所需的机械能；驱动电机3的端部包括用于输出转矩的输出轴。
47.风机组件1包括离心叶轮和风机壳体，风机组件1用于输送中低温气体，改变输送管道内中低温气体介质的气压、流速和流向；离心叶轮包括叶轮主体、叶轮轴盘；叶轮主体安装在叶轮轴盘上；叶轮轴盘用于与传动组件连接。
48.传动机构2包括传动组壳体和内部的传动组件；传动机构2安装在风机组件1和驱动电机3之间；传动组件连接驱动电机3的输出轴和风机组件1中离心叶轮中的叶轮轴盘；传动组件用于将驱动电机3输出的转矩转化为风机的转动状态。
49.如图3所示，第一自冷装置4安装在传动机构2输出端与风机组件1之间的传动轴21上，第一自冷装置4包括第一散热盘41和第一防护罩42；如图5所示，第一散热盘41包括同心设置的内套环411和外套环412；内套环411和外套环412之间含有多个呈放射状均匀排列的曲面倾斜翅片413；所述内套环411套设在传动轴21上，第一散热盘41随传动轴21同步转动；第一散热盘41转动时，曲面倾斜翅片413周围的气体沿远离传动组件的一侧流向靠近传动组件的一侧；第一防护罩42罩设在第一散热盘41外周，第一防护罩42的一端与风机机壳固定连接，另一端与传动组壳体固定连接。
50.如图4所示，第二自冷装置5安装在传动组件输入端与驱动电机3之间的传动轴21上；第二自冷装置5包括第二散热盘51和第二防护罩52；第二散热盘51与第一散热盘41结构相同且对称安装在传动轴21上；第二散热盘51随所述传动轴21同步转动，第二散热盘51转动时，其周围的气体流向指向传动组件；第二防护罩52罩设在第二散热盘51外周，第二防护
罩52的一端与驱动电机3的壳体固定连接，另一端与传动组壳体固定连接；
51.本实施例中，第一防护罩42和第二防护罩52的外壁上均匀设置多个气孔。
52.同时，第一散热盘41和第二散热盘51均为具有高导热性能金属件。
53.该型离心风机使用时，驱动的电机通过输出轴输出转矩，并由传动机构2传动，从而带动风机中离心叶轮转动，完成风机壳体内气体的输送过程。
54.在离心风机运行过程，传动机构2会产热并接收输送的气体的传输的热量；传动机构2因而发生明显的升温；与此同时，第一自冷装置4和第二自冷装置5中的第一散热盘41和第二散热盘51会随着传动轴21的转动而自转，从而对传动机构2进行有效降温，该第一自冷装置4和第二自冷装置5的散热降温主要包括两种方式。一方面，第一散热盘41和第二散热盘51与传动轴21紧密连接，因此可以产生良好的热传导效应，吸收传动机构2产生的热量，并向外辐射；第一散热盘41和第二散热盘51本身可以起到增大散热面积的作用。另一方面，第一散热盘41和第二散热盘51中的曲面倾斜翅片413在随传动轴21转动的过程可以增强空气的对流，加快将空气向传动机构2的方向流动，利用温度较低的空气来带走传动机构2表面的热量，提高传动机构2的散热效果。这是通过加速热对流的方式提高传动机构2的散热效果。
55.其中，第一防护罩42和第二防护罩52则用于保护内部的第一散热盘41和第二散热盘51；保护其不会因受外力作用而变形、损坏，提高其使用寿命。
56.经过上述分析可以发现，本实用新型的离心风机在不借助其它附加的制冷设备的情况下，便可以显著提高设备自身的散热效果；因此非常适合作为中低温介质输送的离心风机使用。
57.本实施例中，传动机构2为轴承箱，所述轴承箱上设置温度传感器，所述温度传感器用于检测轴承箱的表面温度。
58.轴承箱上设置的温度传感器的数量为两个，分别为第一温度传感器71和第二温度传感器72；第一温度传感器71位于轴承箱上靠近第一自冷装置4的一端；第二温度传感器72位于轴承箱上靠近第二自冷装置5的一端。
59.第一温度传感器71和第二温度传感器72可以用于检测传动机构2两端的实时温度，并监测第一自冷装置4和第二自冷装置5散热效果。在实际产品中，第一温度传感器71和第二温度传感器72还可以与警报装置连接；当第一自冷装置4和第二自冷装置5的散热性能不足以有效控制传动机构2的温度，传动机构2的温度过高时，可以向操作人员发出预警，提示操作人员降低设备功率或采用其它额外的散热措施，保障设备的正常运行。
60.本实施例中，离心风机还包括整体支座6；其中，风机组件1、第一自冷装置4、传动机构2、第二自冷装置5、驱动电机3按照离心风机轴向的顺序依次安装在整体支座6上方；驱动电机3的输出轴与传动机构2输入端的传动轴21通过联轴器8连接；传动机构2输出端的传动轴21与离心叶轮的叶轮轴盘通过封头螺母固定连接。
61.整体支座6的底部设置多个支脚61；支脚61通过螺栓与地面固定连接；整体支座6的支脚61和地面之间还设置减震器10；减震器10为阻尼减震器10。
62.整体支座6和支脚61上的减震器10的设置，一方面可以有效保证离心风机的结构稳定性，使得各轴的连接可以保持良好的同心度，保障设备的稳定运行。另一方面还可以降低设备运行过程的产生振动和噪音。
63.本实施例中，风机组件1中的风机壳体呈蜗壳型结构，其进风口沿风机壳体的轴向，并位于驱动电机3输出轴延伸方向中远离驱动电机3的一端；风机组件1的出风口沿风机壳体的外圆周切线方向，并与竖直方向平行。
64.风机组件1的进风口处设置进风器9；进风器9的其中一端通过法兰与风机壳体上的进风口密封且固定连接。
65.进风器9的另一端通过法兰与软连接补偿器11固定连接；软连接补偿器11用于与系统管道连通。
66.进风器9用于和风机壳体的进风口稳定连接；软连接补偿器11则可以便于连接各种不同来向的系统导管；使得离心风机的适应性更高，可以在较为严苛的安装空间内实现装配和运行。
67.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。