[发明专利]弹性支承风机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种风机，尤其是能够减轻机械振动和噪音，减轻轴承负荷的风机。

背景技术

目前，公知的C式、D式、F式风机都是叶轮安装在叶轮轴上，叶轮轴通过2个轴承被刚性支承，叶轮轴的一端通过联轴器或皮带轮与电机相连，叶轮轴只能绕固定轴线旋转，轴向和径向都不能移动。在制造风机时，叶轮的质心和旋转中心会产生偏心距，即使加工精度再高，偏心距也不可能为零。这样，当叶轮旋转时，由于旋转中心被固定，所以只能叶轮质心产生振动，偏心距越大、叶轮质量越大、转速越高，机械振动就越大、噪音就越大、轴承的负荷就越大、轴承就损坏得越快。

发明内容

为了克服现有风机这种刚性轴、刚性支承，机械振动大的不足。本发明提供一种弹性支承风机，该风机不仅机械振动小，还可使轴承的负荷减轻，磨损减小，可靠性和寿命大幅提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：电机通过万向联轴器或皮带轮与叶轮轴一端连接，叶轮轴上安装有叶轮，叶轮远离万向联轴器或皮带轮，叶轮附近的轴承被径向弹性支承。弹性支承可以是钢制弹簧或橡胶、塑料件等支承轴承座，也可以是橡胶、塑料直接制成轴承座支承轴承外套，橡胶、塑料轴承座与轴承外套之间可以夹装金属散热片。如果电机通过皮带轮与叶轮轴一端连接，在紧挨皮带轮的地方要安装轴承或轴承组，该轴承可以是各种球面轴承、深沟球轴承等，它允许轴的另一端有少量径向位移。万向联轴器可以是十字万向联轴器、膜片联轴器、齿轮联轴器等，这样电机只能将扭矩传递给叶轮轴，但不能限制叶轮轴另一端有少量径向位移。当叶轮高速旋转时，因为叶轮的质量远比轴承外套的质量大得多，因此叶轮基本上是以自己的质心为轴平稳运转，而轴承外套则因为是弹性支承而产生振动，这种振动会被弹性支承件吸收消除，不会向外传递，因此整个风机运转时是平稳的。该技术方案适用于所有C式、D式、F式风机。

本发明的有益效果是：1、因为风机的振动减轻，因此噪音大幅降低。2、整个叶轮的振动需要消耗较大的能量，而轴承外套的振动只消耗极小的能量，因此轴承升温小。3、刚性支承时整个叶轮振动，轴承负荷很大，而弹性支承时只有轴承外套振动，轴承负荷减轻，因此轴承的磨损会减轻，寿命可增长。4、刚性轴、刚性支承时，为了避免共振的破坏，设计时要将轴的一阶临界转速提高到工作转速之上，这就要减小轴的挠度，提高轴的刚性，也就是要将轴设计得很粗。而弹性支承彻底颠覆了现有的设计理念，叶轮轴只要能传递扭矩和承受弯矩即可，所以它可以设计得很细，可以减轻重量，降低成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明的一种D式风机示意图。

图2是本发明的C式风机示意图。

图3是橡胶件支承轴承座的弹性支承示意图。

图4是D式弹性支承风机的实施例构造图。

图中1、叶轮，2、弹性支承件，3、轴承，4、叶轮轴，5、联轴器，6、电机，7、轴承或轴承组，8、皮带轮。

具体实施方式

在图1中，叶轮[1]安装在叶轮轴[4]上，叶轮轴[4]上靠近叶轮[1]的附近只安装有一个轴承[3]，轴承[3]被弹性支承件[2]支承。叶轮轴[4]的一端通过联轴器[5]与电机[6]相连并被轴向和径向定位，联轴器[5]只能传递扭矩和轴向力，它不能限制叶轮轴[4]的另一端作少量的径向位移。当叶轮[1]旋转时，因为叶轮[1]的质量远大于轴承[3]外套的质量，所以叶轮的质心基本不动，又因为有偏心矩，所以轴承[3]的外套会产生振动，这种振动会被弹性支承件[2]吸收和消除，所以整个风机系统的运转是平稳的。弹性支承件[2]可以是钢制弹簧，也可以是橡胶或塑料件等。

在图2中，风机与电机通过皮带连接，皮带轮[8]可得到电机传来的扭矩。轴承或轴承组[7]对轴的一端可以轴向和径向定位，并允许轴线有一定夹角，可以使轴的另一端径向自由移动。轴的另一端安装有叶轮，叶轮附近有一轴承被弹性支承。当叶轮高速旋转时，轴承外套产生振动并被弹性支承件吸收，因此整个系统运转平稳。

在图3中，轴承装在轴承座中，轴承座下面安装有橡胶或塑料弹性支承件，这种弹性支承与其它的弹簧弹性支承作用相同，但结构简单。其实也可以直接用橡胶、塑料等弹性材料制成轴承座，结构更加简单紧凑。

在图4中，电机[6]通过联轴器[5]与叶轮轴[4]一端相连，叶轮轴[4]另一端靠近叶轮[1]的附近安装有轴承[3]，轴承[3]的外套被固定在弹性支承件[2]上，弹性支承件[2]被固定在风机壳上。这里的弹性支承件[2]可以是橡胶件，也可以用弹性塑料代替橡胶。公知的D式风机都是叶轮轴盘在电机侧，叶轮进风口远离电机，本例中叶轮[1]反装，轴盘远离电机[6]，叶轮[1]进风口朝向电机[6]，这种结构可以缩短风机的轴向长度，使得受力更加合理，消除振动的效果更好。