一种轴流风机

技术领域

本发明涉及风机技术领域，尤其是涉及一种轴流风机。

背景技术

目前在燃气行业对流量计进行实流检定依然采用在燃气输配管线上取气的方式，存在的限制条件太多，花费大量的人力和时间。因此，在燃气输配管线以外进行实流检定的方案被行业提上日程，循环标检定装置为其中的最优方案，但是要在封闭环境中使燃气安全高速运动起来，就需要一种特殊的大功率轴流式风机作为动力，为提高效率将风机安装于管道内部，使得风机完全暴露在可燃气体环境中。

在运行过程中风机长时间运动会产生热量，热量过大会影响该轴流风机的安全性。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种轴流风机，为了提高轴流风机的使用安全性，通过冷却介质对风机内部进行冷却。

本发明采用的技术方案是：

一种轴流风机，包括：

管壳，其一端为介质进口，另一端为介质出口；

伺服电机，安装在所述管壳内，其输出端朝向介质出口设置；

联轴器，其一端与所述伺服电机的输出轴连接；

多级涡轮组件，与所述联轴器的另一端连接，多级涡轮组件的内部具有冷却循环通道；

控温组件，与所述冷却循环通道连通。

可选地，所述管壳包括：

导流筒，所述多级涡轮组件安装在所述导流筒内，所述导流筒的侧壁上设置有用于供控温组件连接至多级涡轮组件内的安装孔；

壳体，安装在所述导流筒的一端，所述伺服电机安装在所述壳体内，所述壳体的侧壁上设置有接线法兰。

可选地，所述多级涡轮组件包括：

转轴，其一端通过联轴器与所述伺服电机的输出轴连接；

至少两导流组件，固定安装在所述壳体内，所述导流组件通过轴承组件与所述转轴连接，相邻两所述导流组件贴合设置，所述导流组件朝向所述伺服电机的一侧具有安装腔室；

叶轮组件，安装在所述转轴上，且位于所述导流组件的安装腔室内，所述冷却循环通道设置在所述叶轮组件内。

可选地，所述导流组件包括：

导流环，通过轴承组件与所述转轴连接；

定位环，与所述导流环同轴设置，其外径与所述壳体的内径相匹配，所述定位环安装后朝向所述伺服电机的一侧与所述转轴之间形成所述安装腔室；

多个导流叶片，其两端分别与所述导流环的外侧壁以及定位环的内侧壁连接。

可选地，所述轴承组件包括：

滚珠轴承，套设在所述转轴上，其外圈与所述导流环连接；

两隔圈，固定设置在所述滚珠轴承的相对侧，所述隔圈的一端与所述滚珠轴承的内圈相接触，另一端与所述叶轮组件的侧壁相接触；

两挡油板，设置在所述滚珠轴承的相对侧，其一端与所述隔圈连接，另一端与所述导流环连接，所述挡油板安装后与所述导流环、滚珠轴承和所述隔圈之间形成密封腔室。

可选地，所述导流环朝向相邻设置的所述导流组件的侧壁上设置有冷却槽，所述隔圈将所述冷却槽的槽口密封；所述控温组件通过进液管道和出液管道与密封后的所述冷却槽连通。

可选地，所述叶轮组件包括：

轮毂，安装在所述转轴上，所述轮毂与所述转轴接触的一侧设置有供液腔室以及回流腔室；

多个叶片，可拆的安装在所述轮毂的另一侧，所述叶片内设置有所述冷却循环通道，所述冷却循环通道的进液口与所述供液腔室连通，所述冷却循环通道的出液口与所述回流腔室连通。

可选地，所述转轴上设置有轴承支撑组件，所述轴承支撑组件位于所述联轴器与所述多级涡轮组件之间，所述控温组件与所述轴承支撑组件连通。

可选地，所述轴承支撑组件包括：

固定架，其一端与所述伺服电机的机座固定连接，另一端与所述导流组件相接触；

轴承座，安装在所述固定架上，且与所述转轴同轴设置，所述轴承座与所述固定架连接处具有一冷却腔室，所述冷却腔室与所述控温组件连通，所述轴承座的一侧设置有挡板，所述挡板上具有与所述转轴相配合的转动孔；

端盖，设置在所述轴承座的另一侧，所述端盖与所述挡板之间形成固定腔；

轴承本体，安装在所述固定腔内，所述轴承本体的内圈与所述转轴固定连接，所述轴承本体的外圈与所述轴承座连接。

可选地，所述控温组件包括：

储存箱，所述储存箱内储存有冷却介质；

送液管道，一端与所述储存箱内连通，另一端与所述冷却循环通道的进液口连通；

输送泵，安装在所述送液管道上；

回流管道，其一端与所述冷却循环通道的出液口连通，另一端连接至所述储存箱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过控温组件对多级涡轮组件进行冷却控温，避免管壳内的温度升高，影响该轴流风机的使用安全性。

2、对轴流风机的各个轴承进行密封处理，提高其使用寿命，同时通过控温组件对其进行控温，避免管壳内温度过高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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。

图1为轴流风机的整体剖视结构示意图。

图2为轴流风机的立体结构示意图。

图3为多级涡轮组件的剖视结构示意图。

图4为多级涡轮组件的局部结构示意图。

图5为导流组件的立体结构示意图。

附图标记：

1、管壳；11、介质进口；12、介质出口；13、导流筒；14、安装孔；15、壳体；16、接线法兰；

2、伺服电机；

3、联轴器；

4、多级涡轮组件；41、冷却循环通道；42、转轴；43、导流组件；431、导流环；432、定位环；433、导流叶片；44、轴承组件；441、滚珠轴承；442、隔圈；443、挡油板；444、密封腔室；445、冷却槽；45、安装腔室；46、叶轮组件；461、轮毂；462、供液腔室；463、回流腔室；464、叶片；

5、控温组件；51、储存箱；52、冷却介质；53、送液管道；54、输送泵；55、回流管道；56、辅助泵；

6、轴承支撑组件；61、固定架；62、轴承座；63、冷却腔室；64、挡板；65、转动孔；66、端盖；67、固定腔；68、轴承本体。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种轴流风机，包括：管壳1、伺服电机2、联轴器3、多级涡轮组件4和控温组件5；管壳1的一端为介质进口11，另一端为介质出口12。伺服电机2安装在管壳1内，伺服电机2的输出端朝向介质出口12一端设置，方便将进入管壳1内的气体从介质进口11快速引到介质出口12。多级涡轮组件4通过联轴器3与伺服电机2的输出轴连接，多级涡轮组件4的内部具有冷却循环通道41。控温组件5与多级涡轮组件4内部的冷却循环通道41连通，通过控温组件5给冷却循环通道41内提供冷却介质52，降低多级涡轮组件4在运行过程中的温度。

在使用过程中，伺服电机2电动多级涡轮组件4转动，多级涡轮组件4在旋转过程中会产生热量，温度过高以后会导致管壳1内的压力增大，压力增大以后会影响该轴流风机使用过程中的安全性。因此在多级涡轮组件4内部设置冷却循环通道41，通过控温组件5给多级涡轮组件4提供冷却介质52进行热交换。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述管壳1包括：导流筒13和壳体15；多级涡轮组件4安装在导流筒13内，导流筒13的侧壁上设置有用于供控温组件5连接至多级涡轮组件4内的安装孔14，控温组件5的管道通过安装孔14与多级涡轮组件4内的冷却循环通道41连通。壳体15安装在导流筒13的一端，伺服电机2安装在壳体15内，壳体15的侧壁上设置有接线法兰16，伺服电机2的外接电源线通过接线法兰16延伸至管壳1外。

在其中一个实施例中，如图3和图4所示，所述多级涡轮组件4包括：转轴42、至少两导流组件43和叶轮组件46；转轴42的一端通过联轴器3与伺服电机2的输出轴连接。至少两导流组件43固定安装在壳体内，导流组件43通过轴承组件44与转轴42连接。相邻两导流组件43相贴合设置，导流组件43朝向伺服电机2的一侧具有安装腔室45。叶轮组件46安装在转轴42上，且位于导流组件43的安装腔室45内，冷却循环通道41设置在叶轮组件46内。

在使用时，转轴42通过联轴器3与伺服电机2的输出轴连接，安装在转轴42上的叶轮组件46在转轴42带动下进行转动，转动过程中叶轮组件46会产生部分热量，为了避免热量影响其安全性能，通过控温组件5给叶轮组件46进行降温。在使用过程中管壳1内的介质通过叶轮组件46的引流朝向介质出口12一端流动，在流动过程中通过导流组件43进行导流，导流后进入下一级叶轮组件46内。

在其中一个实施例中，如图5所示，所述导流组件43包括：导流环431、定位环432和多个导流片；导流环431通过轴承组件44与转轴42连接。定位环432与导流环431同轴设置，定位环432的外径与管壳1的内径相匹配，定位环432安装后朝向伺服电机2的一侧与转轴42之间形成用于安装叶轮组件46的安装腔室45。多个导流叶片433设置在导流环431和定位环432之间，用于多叶轮组件46引流过来的介质进行导向。

在另外一个实施例中，如图4所示，所述轴承组件44包括：滚珠轴承441、两隔圈442和两挡油板443；滚珠轴承441的内圈与转轴42连接，外圈与导流环431固定连接。两个隔圈442固定设置在滚珠轴承441的相对侧，该隔圈442的一端与滚珠轴承441的内圈相接触另一端与叶轮的侧壁相接触，避免在转动过程中叶轮组件46和轴承组件44在惯性力的作用下出现位移。两挡油板443设置在滚珠轴承441的相对侧，挡油板443的一端与隔圈442连接，另一端与导流环431连接，挡油板443安装后与导流环431、滚珠轴承441和隔圈442之间形成密封腔室444。滚珠轴承441安装在该密封腔室444内，避免滚珠轴承441直接与介质接触，提高滚珠轴承441的使用寿命。

在其中一个实施例中，如图4和图5所示，为了进一步降低轴流风机使用时产生的热量，在导流环431朝向相邻设置的导流组件43的侧壁上设置有冷却槽445，隔圈442将所述冷却槽445的槽口密封；控温组件5通过进液管道和出液管道与密封后的冷却槽445连通。

在使用过程中，控温组件5通过进液管道给冷却槽445提供冷却介质52，冷却介质52经过热交换后在经过出液管道回到控温组件5内，降低导流组件43在使用过程中的温度。

在其中一个实施例中，如图3所示，所述叶轮组件46包括：轮毂461和安装在轮毂461上的多个叶片464；轮毂461安装在转轴42上，轮毂461和转轴42接触的一侧设置有供液腔室462和回流腔室463。叶片464内设置有冷却循环通道41，冷却循环通道41的进液口与供液腔室462连通，冷却循环通道41的出液口与回流腔室463连通。控温组件5通过管道分别与供液腔室462和回流腔室463连通。

在需要冷却时，控温组件5给供液腔室462提供冷却介质52，冷却介质52通过供液腔室462进入叶片464内的冷却循环通道41内，然后流道回流腔室463内，最后通过与回流腔室463连通的管道回流至控温组件5内，实现对叶轮组件46的降温。

需要进行说明的是，转轴42内设置有套管结构的介质通道，套管结构的介质通道与供液腔室462和回流腔室463连通，控温组件5通过旋转接头与转轴42连接。

在其中一个实施例中，如图1所示，为了给轴流风机的多级涡轮组件4提供轴向的定位，在转轴42上设置有轴承支撑组件6，轴承支撑组件6位于联轴器3与多级涡轮组件4之间。为了方便给轴承支撑组件6提供冷却介质52，将控温组件5与轴承支撑组件6连通。

更具体的是，如图4所示，轴承支撑组件6包括：固定架61、轴承座62、端盖66和轴承本体68；固定架61的一端与伺服电机2的机座固定连接，另一端与导流组件43相接触。轴承座62安装在固定架61上，并与转轴42同轴设置。轴承座62与固定架61连接处具有冷却腔室63，冷却腔室63与控温组件5连通。轴承座62的一侧设置有挡板64，挡板64上设置有与转轴42相配合的转动孔65。端盖66设置在轴承座62的另一侧，端盖66与挡板64之间形成固定腔67。轴承本体68安装在固定腔67内，轴承本体68的内圈与转轴42固定连接，轴承本体68的外圈与轴承座62连接。

在使用时，控温组件5给冷却腔室63内提供冷却介质52，冷却介质52在轴流风机使用过程中将冷却腔室63内的温度带走。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述控温组件5包括：储存箱51、送液管道53、输送泵54和回流管道55；储存箱51内储存有冷却介质52。送液管道53的一端与所述储存箱51内连通，另一端与所述冷却循环通道41的进液口连通。输送泵54安装在所述送液管道53上。回流管道55的一端与所述冷却循环通道41的出液口连通，另一端连接至所述储存箱51内。

在使用时，输送泵54通过送液管道53给冷却循环通道41提供看冷却介质52，冷却介质52在冷却循环通道41内循环后通过回流管道55回到储存箱51内。

需要进行说明的是，送液管道53和回流管道55通过旋转接头与转轴42连接的一端为套管结构。

在另外一个实施方式中，通过辅助泵56给轴承组件44以及轴承支撑组件6提供冷却介质52。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。