阅读说明：本技术 一种不喘振的多级离心鼓风机 (Surging-free multistage centrifugal blower ) 是由 盖京方 王洪强 孔祥飞 魏如彬 马德明 盖克洲 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种不喘振的多级离心鼓风机,它包括进气机壳、出气机壳、中间机壳、主轴和叶轮；出气机壳的出口端处设有风量感应器；出气机壳上设有排气管；主轴的两端分别设有进气、出气轴承座；出气轴承座上设有振动传感器；叶轮与主轴传动连接；出气机壳与主轴的连接处设有平衡盘；平衡盘的外侧设有密封罩,且密封罩的一端与出气机壳连接,另一端与主轴连接；密封罩与主轴的连接处设有位移感应器；密封罩与平衡盘之间形成一密封腔室；密封腔室通过回气管与进气机壳连通。本发明优化了气体回流及密封结构,不仅能够克服因轴承损坏引起的间隙变化损坏设备,更能避免因系统阻力变化与风机压力不适应造成的设备损坏,确保鼓风机能可靠运行。(The invention discloses a surge-free multistage centrifugal blower, which comprises an air inlet casing, an air outlet casing, an intermediate casing, a main shaft and an impeller, wherein the air inlet casing is connected with the air outlet casing; an air quantity sensor is arranged at the outlet end of the air outlet casing; an exhaust pipe is arranged on the air outlet casing; the two ends of the main shaft are respectively provided with an air inlet bearing seat and an air outlet bearing seat; a vibration sensor is arranged on the air outlet bearing seat; the impeller is in transmission connection with the main shaft; a balance disc is arranged at the joint of the air outlet casing and the main shaft; a sealing cover is arranged on the outer side of the balance disc, one end of the sealing cover is connected with the air outlet machine shell, and the other end of the sealing cover is connected with the main shaft; a displacement sensor is arranged at the joint of the sealing cover and the main shaft; a sealing chamber is formed between the sealing cover and the balance disc; the sealed chamber is communicated with the air inlet machine shell through an air return pipe. The invention optimizes the gas backflow and sealing structure, can overcome the defect that equipment is damaged due to the change of the clearance caused by the damage of the bearing, can also avoid the damage of the equipment caused by the inadaptation of the change of the system resistance and the pressure of the blower, and ensures the reliable operation of the blower.)

一种不喘振的多级离心鼓风机

技术领域

本发明属于鼓风机技术领域，具体涉及一种不喘振的多级离心鼓风机。

背景技术

现有技术中，多级离心鼓风机拥有噪声低效率高的优点，可以在环保化工气力输送等诸多场合广泛应用。

但是在运行过程中，轴向力随工况变化而变化，而且风机压力受环境温度影响特别敏感，温度高会较大幅度的降低风机的升压，风机压力小于或等于系统阻力会引起风机喘振而损坏风机。多级鼓风机叶轮间隙较小，主轴长度等结构决定了转子的刚性差，容易受轴承等零件损坏引起间隙变化而瞬间引起叶轮密封摩擦剐蹭进而损坏风机。

为了在各种工况下轴向力都能得到平衡，在鼓风机出气端使用了平衡盘结构。在鼓风机转子的末端叶轮后装入平衡盘，使平衡盘运转中所承受的轴向力与鼓风机的总轴向力方向相反，抵消一部分轴向力达到自平衡状态。而对付轴承损坏的办法普遍以采用高精度轴承尽量延长轴承寿命，减少轴承损坏造成的设备损坏频次，但是成本也较高。

目前，还没有专有技术来克服鼓风机因为系统阻力变化或者鼓风机受温度转速等因素影响压力降低而造成的喘振损坏。也没有相关技术来解决鼓风机因轴承损坏引起鼓风机间隙变化而造成的损坏。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在鼓风机因系统阻力变化或因轴承损坏引起的间隙变化导致叶轮与机壳密封处刮擦损坏的技术问题，提供一种不喘振的多级离心鼓风机，以克服现有技术的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一种不喘振的多级离心鼓风机，它包括壳体组件、主轴和叶轮；

所述壳体组件包括相互连通的进气机壳、出气机壳以及设置在所述进气机壳和所述出气机壳之间的若干中间机壳；所述中间机壳内设有腔室；所述出气机壳的出口端处设有风量感应器；所述出气机壳的出口端处设有带压力传感器和自动阀门的排气管；

所述主轴设置在所述壳体组件的中间，且所述主轴的两端分别通过进气轴承座和出气轴承座与所述进气机壳和所述出气机壳相互连接；所述出气轴承座上设有振动传感器；

所述叶轮对应设置在所述中间机壳内的腔室中，并与所述主轴传动连接；所述叶轮与所述中间腔室之间留有第一间隙；

所述出气机壳与所述主轴的连接处设有带密封环的平衡盘；所述平衡盘的外侧设有密封罩，且所述密封罩的一端与所述出气机壳连接，另一端与所述主轴连接；所述密封罩与所述主轴的连接处留有第二间隙和位移感应器；所述密封罩与所述平衡盘之间形成一密封腔室；所述密封腔室通过回气管与所述进气机壳相互连通；

所述风量感应器、所述压力传感器、所述振动传感器、所述位移感应器和所述自动阀门分别与电控器相互电连接。

进一步，所述出气机壳的出口端设有扩压管。

进一步，所述出气轴承座内置重型支撑轴承，且所述重型支撑轴承与所述出气轴承座一侧设有的轴承侧盖之间留有第三间隙；所述重型支撑轴承在所述第三间隙内滑动。

进一步，所述平衡盘的外周壁和外侧壁分别为迷宫密封。

进一步，所述进气轴承座由两个向心球轴承构成，且两个向心球轴承之间设有隔套。

本发明结构合理能够可靠运行，优化了气体回流及密封结构，不仅能够克服因轴承损坏引起的间隙变化损坏设备，更能避免因系统阻力变化与风机压力不适应造成的设备损坏，确保鼓风机能可靠运行。

为了降低叶轮转动产生的风噪，降低噪音，本发明在叶轮表面设置有涂层，本发明涂层具备优异的降噪减震性能。

所述涂层按照如下步骤制得：

步骤1）按照如下重量份取各原料：纯丙乳液100份，去离子水60份，纳米二氧化硅8份，尼龙纤维5份，丙二醇***3份，膨胀石墨2份，碳纤维1份，硅烷偶联剂1份，滑石粉0.8份，二甲基硅油0.5份，2-氨基异丁醇0.1份；

步骤2）将纳米二氧化硅和膨胀石墨依次添加到占二氧化硅两倍重量的去离子水中，500rpm搅拌5min，然后添加滑石粉，继续以500rpm搅拌3min，再以超声波分散处理10min，制得填料浆料；

步骤3）将纯丙乳液添加到高速分散机中，以3000rpm分散处理2min，然后添加填料浆料、尼龙纤维以及碳纤维，继续以3000rpm分散处理10min，得到料液A；

步骤4）将丙二醇***、硅烷偶联剂、二甲基硅油以及2-氨基异丁醇依次添加到剩余的去离子水中，1000rpm搅拌5min，得到料液B；

步骤5）将料液B添加到料液A中，以500rpm搅拌10min，制得涂料；

步骤6）将涂料涂刷于叶轮表面，在80℃干燥15min，自然降至室温，即可。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH550。

优选地，所述超声波功率为500W。

与现有技术相比，本发明的效果主要包括但是并不限于以下几个方面：

鼓风机通过压力位移控制系统可以对鼓风机间隙变化进行双重保护，保重鼓风机不因轴承等零件损坏而继续损坏；

鼓风机通过振动和风量控制系统可以对设备进行报警和泄压保护；

省工省时，方便快捷，从而大大延长鼓风机的无故障运行时间，增强了鼓风机的可靠性，调高了鼓风机的运行效率。

监测装置的执行机构和控制装置均安装在鼓风机机壳的外部明显及方便位置，便于对鼓风机的运行状态及时观测调整，方便用户使用。

叶轮采用涂料涂覆，具备较好的降噪减震性能，附着力强；涂层具有孔隙结构，声音在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与孔壁发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能耗散掉，从而起到降噪减震的性能；纳米二氧化硅能够在涂层中形成稳定的结构，又能填补石墨孔隙，形成强度更大的涂层结构；尼龙纤维和碳纤维阻燃和吸水性能好，能够分散在树脂中形成网状孔隙结构，在声波传导过程中，将声能转化为热能，从而起到降噪的效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意主视剖视图。

图2是本发明的结构示意左视图。

图3是本图1中A处的结构示意放大图。

图4是本图1中B处的结构示意放大图。

图5是本图1中C处的结构示意放大图。

图6是本图1中D处的结构示意放大图。

图中1、回气管 2、出气轴承座 3、支撑轴承 4、隔套 5、位移感应器 6、密封罩 7、平衡盘 8、出气机壳 9、叶轮 10、主轴 11、第一间隙 12、中间机壳 13、进气机壳 14、进气轴承座 15、向心球轴承 16、迷宫密封 17、振动传感器 18、风量感应器19、扩压管 20、排气管 21、自动阀门 22、压力传感器 23、轴承侧盖 24、第三间隙25、第二间隙 26、密封腔室。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

实施例1

参照图1至图6，本发明一种不喘振的多级离心鼓风机，它包括壳体组件、主轴10和叶轮9；

所述壳体组件包括相互连通的进气机壳13、出气机壳8以及设置在所述进气机壳13和所述出气机壳8之间的若干中间机壳12；所述中间机壳12内设有腔室；所述出气机壳8的出口端处设有风量感应器18；所述出气机壳8的出口端处设有带压力传感器22和自动阀门21的排气管20；

所述主轴10设置在所述壳体组件的中间，且所述主轴10的两端分别通过进气轴承座14和出气轴承座2与所述进气机壳13和所述出气机壳8相互连接；所述出气轴承座2上设有振动传感器17；

所述叶轮9对应设置在所述中间机壳12内的腔室中，并与所述主轴10传动连接；所述叶轮9与所述中间腔室之间留有第一间隙11；

所述出气机壳8与所述主轴10的连接处设有带密封环的平衡盘7；所述平衡盘7的外侧设有密封罩6，且所述密封罩6的一端与所述出气机壳8连接，另一端与所述主轴10连接；所述密封罩6与所述主轴10的连接处留有第二间隙25和位移感应器5；所述密封罩6与所述平衡盘7之间形成一密封腔室26；所述密封腔室26通过回气管1与所述进气机壳13相互连通；

所述风量感应器18、所述压力传感器22、所述振动传感器17、所述位移感应器5和所述自动阀门21分别与电控器相互电连接。

进一步，所述出气机壳8的出口端设有扩压管19。

进一步，所述出气轴承座2内置重型支撑轴承3，且所述重型支撑轴承3与所述出气轴承座2一侧设有的轴承侧盖23之间留有第三间隙24；所述重型支撑轴承3在所述第三间隙24内滑动。

进一步，所述平衡盘7的外周壁和外侧壁分别为迷宫密封16。

进一步，所述进气轴承座14由两个向心球轴承15构成，且两个向心球轴承15之间设有隔套4。

本发明结构合理能够可靠运行，优化了气体回流及密封结构，不仅能够克服因轴承损坏引起的间隙变化损坏设备，更能避免因系统阻力变化与风机压力不适应造成的设备损坏，确保鼓风机能可靠运行。

与现有技术相比，本发明的效果是：

鼓风机通过压力位移控制系统可以对鼓风机间隙变化进行双重保护，保重鼓风机不因轴承等零件损坏而继续损坏；

鼓风机通过振动和风量控制系统可以对设备进行报警和泄压保护；

省工省时，方便快捷，从而大大延长鼓风机的无故障运行时间，增强了鼓风机的可靠性，调高了鼓风机的运行效率。

监测装置的执行机构和控制装置均安装在鼓风机机壳的外部明显及方便位置，便于对鼓风机的运行状态及时观测调整，方便用户使用。

本发明的轴承损坏保护是通过压力传感器来实现的。当轴承15或轴承3突然损坏时，轴承后因保持架损坏而失去位置控制导致轴承滚动体与内外圈接触，内孔与外圈的位置变化，致使硬支承机构与主轴间隙S变小，当S等于装配间隙J的50%时，传感器发出信号，亮灯和声音报警，此时，硬支承与主轴开始接触；若间隙继续变化，当S等于装配间隙J的80%时，位移传感器5发出信号，打开系统自动阀门21，然后切断主电机电源。

本发明的不喘振保护能够通过风量感应器来实现。当风机输出风量小于设置风量40%时，风机会因壳体内部气流紊乱而振动，此时感应器传递信号到控制系统报警；当风机输出风量小于设置风量20%时，风机会因壳体内部气流紊乱而剧烈振动，此时风量感应器传递信号到控制系统，打开自动阀门，然后切断主电机电源。

本发明的不喘振保护还可通过振动传感器来实现。当风机输出风量小于设置风量40%时，风机会因壳体内部气流紊乱而振动，当鼓风机振动值高于7.1mm/s时，此时振动感应器传递信号到控制系统报警；当风机输出风量小于设置风量20%时，风机会因壳体内部气流紊乱而剧烈振动，当鼓风机振动值高于11.2mm/s时，此时振动传感器传递信号到控制系统，控制系统发出信号，打开系统排空阀，然后切断主电机电源。

实施例2

为了降低叶轮转动产生的风噪，降低噪音，本发明在叶轮表面设置有涂层，本发明涂层具备优异的降噪减震性能。

所述涂层按照如下工艺制得：

1）按照如下重量份取各原料：纯丙乳液100份，去离子水60份，纳米二氧化硅8份，尼龙纤维5份，丙二醇***3份，膨胀石墨2份，碳纤维1份，硅烷偶联剂（KH550）1份，滑石粉0.8份，二甲基硅油0.5份，2-氨基异丁醇0.1份；

2）将纳米二氧化硅和膨胀石墨依次添加到占二氧化硅两倍重量的去离子水中，500rpm搅拌5min，然后添加滑石粉，继续以500rpm搅拌3min，再以500W超声波分散处理10min，制得填料浆料；

3）将纯丙乳液添加到高速分散机中，以3000rpm分散处理2min，然后添加填料浆料、尼龙纤维以及碳纤维，继续以3000rpm分散处理10min，得到料液A；

4）将丙二醇***、硅烷偶联剂、二甲基硅油以及2-氨基异丁醇依次添加到剩余的去离子水中，1000rpm搅拌5min，得到料液B；

5）将料液B添加到料液A中，以500rpm搅拌10min，制得涂料；

6）将涂料涂刷于叶轮表面，在80℃干燥15min，自然降至室温，即可。

本发明涂层性能测试：

涂层厚度：800μm；

高频噪音2000Hz条件下，隔音量为18dB；

附着力（GB/T9286-1998）：1级；

耐热性（GB/T1735）：无起泡、剥落和裂纹；

耐磨性（750g，500r）/mg：0.13。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。