高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)自本世紀(jì)初面試以來(lái)，因其具有高效高能量密度、清潔無(wú)油、可測(cè)可控等優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，磁懸浮電機(jī)行業(yè)在近10年內(nèi)取得爆發(fā)式的發(fā)展。

由于采用磁軸承支撐和高速直驅(qū)的工作方式，高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)相比于傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)可以顯著提高工作效率，具有清潔、靜音、維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)需油膜潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)，但是相對(duì)于傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)，高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)對(duì)渦輪葉片的鎖緊裝置有特殊的要求。

《高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)渦輪鎖緊裝置設(shè)計(jì)分析及試驗(yàn)》一文提出了一種全新的高功率高轉(zhuǎn)速渦輪的鎖緊方法，并在一臺(tái)額定功率為315 kW，額定轉(zhuǎn)速為30 000 r/min的高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明了本方法的有效性和可行性。 

試驗(yàn)方法

本文通過(guò)分析磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)的特性，指出高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)渦輪鎖緊機(jī)構(gòu)所需要滿足的條件，即鎖緊可靠、渦輪高強(qiáng)度、高對(duì)中精度和渦輪可拆卸。并指出傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)渦輪安裝方式只能滿足其中的幾條要求，不能全部滿足。 

針對(duì)高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)渦輪鎖緊機(jī)構(gòu)的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)全新的高轉(zhuǎn)速渦輪的鎖緊方法，并應(yīng)用到一臺(tái)為315 kW，額定轉(zhuǎn)速為30 000 r/min的高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。具體過(guò)程為：首先通過(guò)徑向和軸向的全主動(dòng)磁懸浮軸承懸浮起轉(zhuǎn)子，然后給電機(jī)升降速，看葉輪是否工作穩(wěn)定。在一次升速試驗(yàn)中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到4 000 r/min時(shí)，磁軸承因?yàn)閿_動(dòng)突然失去穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軸以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速跌落到備用機(jī)械軸承上。再一次升速時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡完全被破壞，拆機(jī)后發(fā)現(xiàn)葉輪已經(jīng)松動(dòng)了。 

通過(guò)分析得出原有鎖緊機(jī)構(gòu)的抗沖擊載荷能力較弱的問題，針對(duì)這個(gè)問題對(duì)后續(xù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)后的升速試驗(yàn)中，渦輪一直工作穩(wěn)定沒有再松動(dòng)。

試驗(yàn)結(jié)果

本文中改進(jìn)后的高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)渦輪鎖緊機(jī)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中，已升速至21000rpm轉(zhuǎn)速，工作穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)故障。實(shí)際使用證明了結(jié)構(gòu)的有效性。 

重要結(jié)論

本文提出了高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)渦輪鎖緊機(jī)構(gòu)所需要滿足的條件，即鎖緊可靠、渦輪高強(qiáng)度、高對(duì)中精度和渦輪可拆卸。 

針對(duì)渦輪鎖緊裝置在加速過(guò)程、穩(wěn)速運(yùn)行過(guò)程、降速過(guò)程和意外跌落過(guò)程這四種工況下的受力分析來(lái)討論了其工作原理與可靠性。

通過(guò)應(yīng)用試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原有鎖緊機(jī)構(gòu)的抗沖擊載荷能力較弱的問題，并且通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其滿足高速磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)所有工況下的有效鎖緊。本文的研究可以對(duì)相似機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析提供參考。 

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