[发明专利]一种高速磁悬浮风机叶轮锁紧结构

说明书

技术领域

本发明涉及风机叶轮锁紧的技术领域，具体涉及一种高速磁悬浮风机叶轮锁紧结构，在高速磁悬浮风机涡轮高速、高稳定运行时，对叶轮起到定心、传扭、锁紧、防松的作用。

背景技术

高速磁悬浮风机通常采用高速直驱的布置方式，省略传动系统，叶轮直接安装在转子轴端，因此要求叶轮的安装方式可拆卸。而且由于磁悬浮轴承的应用可以达到非常高的运行转速，因此叶轮的安装方式不能降低叶轮在离心载荷下的强度。此外，磁悬浮轴承的控制系统要求转动系统在运行过程中始终保持较高的定心精度，否则叶轮不对中引起的不平衡量可能会导致磁轴承控制系统失去稳定状态。叶轮锁紧结构还要保证叶轮在不同工况下的有效锁紧、具有一定的防松机制。传统的风机叶轮锁紧方式难以全部满足上诉的所有要求，而且结构复杂，加工装配难度高。

现有专利中实用新型专利CN201320089914.0其优点是拆卸方便，但是结构无法适用于高转速离心载荷下，而且没有设计叶轮与转子轴的定心方式。发明专利CN201210252876.6和实用新型专利CN201220354231.9所述结构中，叶轮外套在转子轴上，随着转速的升高，叶轮与转子轴之间的配合间隙会变大，从而导致定心精度变差，转子系统的不平衡量也会变大。而且该结构叶轮芯部材料缺失较多，降低了叶轮在高转速下抗离心载荷的能力。实用新型专利CN201620271738.6所述磁悬浮高速离心机结构中虽然采用拉杆式的叶轮锁紧方式，但是其没有指出叶轮与转子轴的定位方式是叶轮内置于转子轴中，只有叶轮内置于转子中随着转速的升高叶轮与转子的配合间隙才不会变大。而且其没有设计辅助传扭和防松装置，在高速重载和高速跌落的情况下无法保证稳定传扭和锁紧可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高速磁悬浮风机叶轮锁紧结构，使其满足拆卸方便、叶轮离心强度高、定心精度高、锁紧可靠等要求。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种高速磁悬浮风机叶轮锁紧结构，包括转子轴、叶轮、拉杆、螺母、销钉和圆锥销，其中叶轮下端通过轴面内置于转子轴端孔中，转子轴与叶轮之间安置销钉，拉杆下端与转子轴螺纹连接，拉杆光杆处有台阶与叶轮配合，拉杆上端与螺母螺纹连接，螺母与叶轮之间安置防松圆锥销。

其中，通过拉伸拉杆旋紧螺母施加预紧力锁紧，在锁紧之后，再在螺母与叶轮之间安置防松圆锥销。

其中，所述拉杆上端为粗牙螺纹，下端为细牙螺纹，并且拉杆下端抵住转子轴。

本发明的原理是：首先定心原理是：叶轮与转子轴配合处采用对中精度高的过渡配合，轴孔配合面轴向距离较短，使的叶轮与转子轴即使不是间隙配合但是拆卸也不困难。而且在配合处叶轮内置于转子轴内，在高转速运行时，由于叶轮材料的弹性模型较小，离心载荷下变形趋势较大，所以配合处会越来越紧密，不会发生高转速下由于叶轮与转子轴配合间隙变大而导致定心精度变差。

锁紧传扭原理是：叶轮中空，内置一个拉杆，用拉伸器拉长拉杆并拧紧拉杆上端的螺母，使拉杆保持一个预紧拉应力从而使得螺母压紧叶轮。转子转动时通过叶片分别与转子轴和螺母的摩擦力传递扭矩。特别地，在一些工况下，转子系统会突然的加速或者减速，为了应对这种特殊工况，在转子轴安装销钉，销钉头与叶轮配合起到辅助传递扭矩的作用。

防松原理是：在螺母上预设两个通孔，当拉伸拉杆并拧紧螺母后，用钻头通过螺母上预设的通孔在叶轮上面打孔，并且过盈放置圆锥销。这样在转子轴、叶轮、螺母之间都有销钉进行防松，三者不会发生相互转动。拉杆下端螺纹为细牙螺纹，上端螺纹为粗牙螺纹，当螺杆旋出时，螺杆拉伸部分出的多进的少只会越拉越紧，而且螺杆下端抵到转子轴而无法再旋进，因此螺杆也不会发生转动。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明中，在叶轮和转子轴安装位置，叶轮内置于转子轴中，当高转运行时，叶轮与转子轴的配合越来越紧密，从而保证了整个运行过程中叶轮与转子轴的定心精度。

(2)本发明中，所有零件都会受到高转速下的离心载荷作用，零件都有一定的抗离心载荷的能力，特别的叶轮芯部材料缺失较少，保证了叶轮在高离心载荷下的强度。

(3)本发明结构紧凑，拆装方便，锁紧可靠。

附图说明

图1为本发明的高速磁悬浮风机叶轮锁紧结构整体结构简图；

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。