[发明专利]一种高速转子的叶轮自动锁紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造和转子动力学领域，特别适用于高速转子的机械设备中的一种旋转件的自动锁紧装置。

背景技术

随着国家对各个领域节能环保要求越来越严格，市场对风机要求也越来越高，高速小型化节能风机是市场的新需求，单级悬臂支承高速离心压缩机以三元流技术设计、效率高、体积小、稳定工况范围宽等优点在各工业领域应用广泛，其转子旋转速度一般可达20000r/min，最高甚至可达100000r/min以上，因此，转子运行可靠性是风机运行的关键指标。

传统的叶轮防松方式有键联结、过盈配合、锥形孔、三角孔等。键联结对主轴强度和刚度影响很大，在高速轴轴径较小的情况下一般不采用；铝制叶轮在高速运转过程中变形往往较大，因此过盈配合在铝制叶轮中应用较少；锥形孔、三角孔或其他异型孔结构由于加工复杂、安装麻烦，应用也较少。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，目的是提供一种结构简单、制造及安装容易、防松效果好的高速转子的叶轮自动锁紧装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是由锁紧螺钉、导流帽、锁紧螺母、叶轮、高速轴组成。叶轮通过端面定位安装与高速轴上，锁紧螺母、导流帽依次拧紧在高速轴上向叶轮施加一定的预紧力，使产生的端面摩擦力矩足以克服叶轮的惯性力和气流作用力的合力矩；导流帽除了具有引导气流均匀进入叶轮的作用外，也有锁紧作用；锁紧螺母和导流帽的拧紧方向与叶轮旋向相反，当转子旋转时，叶轮、锁紧螺母和导流帽由于惯性作用会越旋越紧；另外，锁紧螺钉也能防止导流帽松动，整个装置具有多重防松功能，确保叶轮不会松动。

附图说明

图1是本发明高速转子的叶轮自动锁紧装置示意图；

图2是本发明高速转子的叶轮自动锁紧装置拆卸立体图。

具体实施方式

由于采用上述技术方案，本发明将采用端面摩擦力方式防止叶轮（2）松动，由于叶轮采用锻铝铣制而成，质量轻、转动惯量小，不采用键、过盈配合、锥形孔、三角孔等防松方式，使得锁紧装置制造简单、安装方便。

采用锁紧螺母（3）施加给叶轮（2）的主要的预紧力，预紧力产生的摩擦力矩足以克服叶轮（2）的惯性力和气流作用力的合力矩，且锁紧螺母（3）的拧紧方向与叶轮（2）旋向相反，当叶轮（2）由于松动产生相对滑移时，叶轮（2）和锁紧螺母（3）由于惯性作用会自动旋紧，且越转越紧。

设置导流帽（4），导流帽（4）具有导流和锁紧的双重作用，且导流帽（4）的拧紧方向与叶轮（2）旋向相反，当叶轮（2）由于松动产生相对滑移时，叶轮（2）和导流帽（4）由于惯性作用会自动旋紧，且越转越紧。

在导流帽（4）外端利用锁紧螺钉（5）锁紧，可以有效防止导流帽（4）松动，使整个装置具有多重防松功能。

高速轴（1）采用17CrNiMo6精炼钢，保证高速旋转时刚度和强度满足要求。

因此，本高速转子的叶轮自动锁紧装置具有以下优点：1、结构简单，该叶轮自动锁紧装零部件少、结构简单，便于推广应用。2、加工安装方便，该叶轮自动锁紧装采用的结构降低了生产制造成本，且便于安装。3、防松效果好，该叶轮自动锁紧装采用锁紧螺母、导流帽及锁紧螺钉多重防松装置，且采用反螺纹的方式可以有效的提高防松效果。