一种基于空气轴承的高速旋转雾化器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107899765A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711235483.3(22)申请日2017.11.30(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人王锐侯安平(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华(51)Int.Cl.B05B3/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于空气轴承的高速旋转雾化器(57)摘要本发明一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，包括有高速电机、耐磨雾化轮、盖型螺母和高速旋转接头；高速电机包括高速电机机壳、高速电机定子、高速电机转子、高速电机主轴、一系列支撑和引导主轴的径向动压空气轴承和止推动压空气轴承；高速电机机壳与外界法兰盘连接，为高速离心雾化器提供支持；高速电机定子安装于高速电机机壳内部；高速电机转子通过热装或者涨心方法，套在高速电机主轴上；径向动压空气轴承起到支撑和缓冲作用；止推动压空气轴承对高速电机主轴提供轴向的支撑和引导；高速电机主轴下端以锥度连接耐磨雾化轮，并用盖型螺母封闭和锁定；高速旋转接头的旋转端与进料管连接，高速旋转接头的旋转段通过螺纹固定在高速电机主轴上端。CN107899765ACN107899765A权利要求书1/2页1.一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：包括有高速电机、耐磨雾化轮、盖型螺母和高速旋转接头；高速电机包括高速电机机壳、高速电机定子、高速电机转子、高速电机主轴、一系列支撑和引导主轴的径向动压空气轴承和止推动压空气轴承；高速电机机壳与外界法兰盘连接，为高速离心雾化器提供安装支持；高速电机机壳内部依据轴系设计安装高速电机定子、径向动压空气轴承和止推动压空气轴承，同时也包含高速旋转雾化器正常工作所需要的气液通道；高速电机定子安装于高速电机机壳内部；高速电机转子通过热装或者涨心方法，套在高速电机主轴上；高速电机主轴有三个部位，分别是下轴承支撑段、上轴承支撑段和止推轴承支撑段；下轴承支撑段和上轴承支撑段位于高速电机转子两侧，止推轴承支撑段位于上轴承支撑段的上部；径向动压空气轴承由三个部分组成，第一顶箔、第一波箔和第一轴承座；第一顶箔在轴承最内部，直接与高速电机主轴接触；第一波箔在第一顶箔和第一轴承座中间，起到弹性支撑和缓冲作用；止推动压空气轴承由若干个止推块组成，每个止推块由第二顶箔、第二波箔和第二轴承座组成；止推动压空气轴承在止推轴承支撑段部位对高速电机主轴提供轴向的支撑和引导；耐磨雾化轮为高速旋转雾化器的工作部件，由盘体和耐磨喷嘴组成；高速电机主轴下端以锥度连接耐磨雾化轮，并用盖型螺母封闭和锁定；盖型螺母通过螺纹来锁定耐磨雾化轮，防止耐磨雾化轮在工作中松脱；高速旋转接头的旋转端与进料管连接，高速旋转接头的旋转段通过螺纹固定在高速电机主轴上端。2.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：高速电机定子和高速电机转子采用高频异步电机或者永磁电机。3.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：高速电机定子的冷却方式采用水冷或者气冷。4.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：高速电机转子采用异步或者同步转子。5.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：止推轴承支撑段是一段直径大的止推盘，为轴径的2-5倍。6.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：第一顶箔和第一波箔的材料为金属、合金及非金属材料。7.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：第一顶箔与高速电机主轴接触的那一面喷涂一层耐磨减磨涂层，提供摩擦表面。8.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：在高速电机主轴与第一顶箔之间会形成一层薄的高压空气膜，支撑高速电机主轴径向动压空气轴承在下轴承支撑段和上轴承支撑段部位对高速电机主轴提供径向的支撑和引导。9.根据权利要求1所述的一种基于空气轴承的高速旋转雾化器，其特征在于：耐磨雾化2CN107899765A权利要求书2/2页轮的转速在10000rpm至40,000rpm；耐磨雾化轮2的直径其雾化轮的线速度为50米/秒至400米/秒。10.一种利用权利要求1所述的基于空气轴承的新型高速旋转雾化器的进料方法，该方法包括如下步骤：步骤一：料液通过高速旋转接头的中心流道进入高速电机主轴的中心流道；步骤二：料液通过中心流道到达主轴下端，在此过程中，料液由于离心力的作用均匀分布于流道截面中；步骤三：料液在主轴下端，在离心力的作用下均匀的通过若干个通孔进入耐磨雾化轮，而后进一步被耐磨雾化轮雾化；步