高速磁懸浮鼓風機自本世紀初面試以來，因其具有高效高能量密度、清潔無油、可測可控等優(yōu)勢而得到廣泛應用，磁懸浮電機行業(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，高速磁懸浮鼓風機相比于傳統(tǒng)鼓風機可以顯著提高工作效率，具有清潔、靜音、維護費用低，無需油膜潤滑等優(yōu)點，但是相對于傳統(tǒng)鼓風機，高速磁懸浮鼓風機對渦輪葉片的鎖緊裝置有特殊的要求。

《高速磁懸浮鼓風機渦輪鎖緊裝置設計分析及試驗》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的高速磁懸浮鼓風機上進行了驗證。試驗結(jié)果表明了本方法的有效性和可行性。 

試驗方法

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

針對高速磁懸浮鼓風機渦輪鎖緊機構(gòu)的要求，我們設計了一個全新的高轉(zhuǎn)速渦輪的鎖緊方法，并應用到一臺為315 kW，額定轉(zhuǎn)速為30 000 r/min的高速磁懸浮鼓風機上進行了驗證。具體過程為：首先通過徑向和軸向的全主動磁懸浮軸承懸浮起轉(zhuǎn)子，然后給電機升降速，看葉輪是否工作穩(wěn)定。在一次升速試驗中，當轉(zhuǎn)速達到4 000 r/min時，磁軸承因為擾動突然失去穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，導致轉(zhuǎn)子軸以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速跌落到備用機械軸承上。再一次升速時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的動平衡完全被破壞，拆機后發(fā)現(xiàn)葉輪已經(jīng)松動了。 

通過分析得出原有鎖緊機構(gòu)的抗沖擊載荷能力較弱的問題，針對這個問題對后續(xù)的結(jié)構(gòu)進行了改進，改進結(jié)構(gòu)后的升速試驗中，渦輪一直工作穩(wěn)定沒有再松動。

試驗結(jié)果

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

重要結(jié)論

本文提出了高速磁懸浮鼓風機渦輪鎖緊機構(gòu)所需要滿足的條件，即鎖緊可靠、渦輪高強度、高對中精度和渦輪可拆卸。 

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

通過應用試驗，發(fā)現(xiàn)了原有鎖緊機構(gòu)的抗沖擊載荷能力較弱的問題，并且通過結(jié)構(gòu)改進，使其滿足高速磁懸浮鼓風機所有工況下的有效鎖緊。本文的研究可以對相似機構(gòu)的設計與分析提供參考。 

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