[发明专利]双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机及工作方法

权利要求书

1.双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机，其特征在于：包括第一进气管道(1)、第一离心叶轮(2)、第一排气蜗壳(3)、永磁同步电机主轴(4)、气浮推力盘(5)、第一气浮径向轴承(6)、第二气浮径向轴承(7)、电机冷气进口环腔(18)、第一抽吸管路(15)、定子铁芯(10)、定子绕组(11)、固定结构(12)、永磁同步电机外壳(13)、电机冷气出口环腔(14)、第一抽吸环腔(16)、第二进气管道(9)、第二离心叶轮(8)、第二排气蜗壳(17)、第二抽吸管路(20)和第二抽吸环腔(19)，其中，第一离心叶轮(2)、气浮推力盘(5)、第二离心叶轮(8)依次固定在永磁同步电机主轴(4)上，永磁同步电机主轴(4)的径向轴承支撑处分别由第一气浮径向轴承(6)和第二气浮径向轴承(7)支撑，第一进气管道(1)一端通过第一离心叶轮(2)外部管道与第一排气蜗壳(3)相连，第二进气管道(9)一端通过第二离心叶轮(8)外部管道与第二排气蜗壳(17)相连，电机冷气出口环腔(14)和电机冷气进口环腔(18)均位于永磁同步电机外壳(13)内侧以及在定子绕组(11)的两侧，电机冷气进口环腔(18)和电机冷气出口环腔(14)均与永磁同步电机外壳(13)构成的腔室连通，第一抽吸管路(15)的一端与第一抽吸环腔(16)入口相连，另一端与电机冷气出口环腔(14)连通，第二抽吸管路(20)的一端与第二抽吸环腔(19)入口相连，另一端与电机冷气出口环腔(14)连通，定子绕组(11)固定于定子铁芯(10)上，定子铁芯(10)通过固定结构(12)固定在永磁同步电机外壳(13)上，永磁同步电机主轴(4)的主轴中心线与定子铁芯(10)和定子绕组(11)的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机，其特征在于：所述的第一抽吸环腔(16)的过流断面面积从入口到出口呈现逐渐增大的趋势，出口过流断面面积是出口过流断面面积的3倍及以上，第一抽吸环腔(16)的内表面分别与第一抽吸管路(15)的出口表面、第一进气管道(1)侧面光滑渐变过渡，曲率半径大于10厘米。

3.根据权利要求1所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机，其特征在于：所述的第二抽吸环腔(19)的过流断面面积从入口到出口呈现逐渐增大的趋势，出口过流断面面积是出口过流断面面积的3倍及以上，第二抽吸环腔(19)的内表面分别与第二抽吸管路(20)的出口表面、第二进气管道(9)侧面光滑渐变过渡，曲率半径大于10厘米。

4.根据权利要求1所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机，其特征在于：所述的第一气浮径向轴承(6)和第二气浮径向轴承(7)为动压空气悬浮轴承，转速在1.6万转每分钟至12万转每分钟。

5.根据权利要求1所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机，其特征在于：所述的永磁同步电机主轴(4)由主轴支撑段、永磁体和高温合金护套组成，高温合金护套位于永磁体的外侧。

6.根据权利要求1至4任一项所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机的工作方法，其特征在于：所述主流工质的工作过程是指，主流工质分流成相等质量流量的两部分流体，第一部分流体通过第一进气管道(1)进入第一离心叶轮(2)，经过第一离心叶轮(2)提升压力后从第一排气蜗壳(3)的出口排出，与第二部分流体汇合进入设备总排气管路，第二部分流体通过第二进气管道(19)进入第二离心叶轮(8)，经过第二离心叶轮(8)提升压力后从第二排气蜗壳(17)的出口排出，与第一部分流体汇合进入设备总排气管路。

7.根据权利要求1至4任一项所述的双侧自吸冷却双叶轮气浮高速直驱离心鼓风机的工作方法，其特征在于：所述永磁同步电机的冷却气体工作过程是指，在第一离心叶轮(2)和第二离心叶轮(8)高速旋转产生的抽吸作用下，永磁同步电机的冷却气体从电机冷气进口环腔(18)进入永磁同步电机外壳(13)内部腔室，通过永磁同步电机主轴(4)、定子铁芯(10)、定子绕组(11)与永磁同步电机外壳(13)之间的间隙，带走永磁同步电机工作时产生的热量，流经电机冷气出口环腔(14)后分流成为两部分冷却流体，第一部分冷却流体先后经过第一抽吸管路(15)和第一抽吸环腔(16)进入第一进气管道(1)，随后汇入主流的第一部分流体，第二部分冷却流体先后经过第二抽吸管路(20)和第二抽吸环腔(19)进入第二进气管道(9)，随后汇入主流的第二部分流体。