CN103967811A - 压缩系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压缩系统，该压缩系统包括：至少一个叶轮；齿轮系，被构造成驱动所述至少一个叶轮；主驱动轴，被构造成驱动齿轮系；外壳，包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部，叶轮容纳部被构造成容纳所述至少一个叶轮，齿轮系容纳部被构造成容纳齿轮系。

Description

压缩系统

本申请要求于2013年2月5日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0012940号韩国专利申请的优先权，该申请的公开的全部内容通过引用被包含于此。

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种压缩系统。

背景技术

用于压缩流体（例如，空气、气体和蒸汽）的压缩机用于各种领域，且存在多种类型的压缩机。

在现有技术中，压缩机被分类成容积式压缩机和涡旋式压缩机，更详细地说，压缩机被分类成往复式压缩机、旋转螺杆式压缩机、涡旋式压缩机、隔膜式压缩机及旋转滑片式压缩机。

这样的压缩机可独立地使用，但是根据设计者的需要，几个压缩机可组合以形成能够提供更大压缩比的多级系统。

另一方面，第1997-0021766号韩国专利公布公开了一种涡旋式压缩机，在该涡旋式压缩机中，齿轮箱和蜗壳分开地制造，齿轮箱容纳齿轮系，蜗壳容纳叶轮。

发明内容

一个或多个示例性实施例提供一种压缩系统，该压缩系统具有布局简单的内部构造。

根据示例性实施例的一方面，提供一种压缩系统，该压缩系统包括：至少一个叶轮；齿轮系，被构造成驱动所述至少一个叶轮；主驱动轴，被构造成驱动齿轮系；外壳，包括互相结合的上外壳和下外壳，上外壳和下外壳均包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部，叶轮容纳部被构造成容纳所述至少一个叶轮，齿轮系容纳部被构造成容纳齿轮系。

所述至少一个叶轮在数量上可包括至少两个叶轮，所述至少两个叶轮可串联地布置。

齿轮系可包括：大齿轮，连接到主驱动轴；至少一个小齿轮，与大齿轮啮合。

所述至少一个小齿轮可连接到叶轮轴，所述叶轮轴被构造成使所述至少两个叶轮旋转。

上外壳和下外壳中的每个均可以是一体式铸件外壳。

所述至少一个叶轮包括多个叶轮，外壳还可包括流动路径，所述流动路径被构造成在外壳中的所述多个叶轮之间输送流体。

包括叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的上外壳可以是一体式外壳，包括叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的下外壳可以是一体式外壳。

包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部的上外壳可以是一体式外壳，包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部的下外壳可以是一体式外壳。

所述至少一个叶轮包括多个叶轮，其中，所述压缩系统还可包括至少两个压缩单元，其中，每个压缩单元可包括所述多个叶轮中的至少两个叶轮。

外壳还可包括至少一个连接管，所述至少一个连接管被构造成连接所述至少两个压缩单元。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种制造压缩系统的方法，所述方法包括：制备上外壳和下外壳，上外壳和下外壳中的每个包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部；将叶轮安装在下外壳的叶轮容纳部中，将齿轮系安装在下外壳的齿轮系容纳部中；将上外壳与下外壳结合。

上外壳和下外壳可通过使用铸造方法形成。

制备上外壳和下外壳的步骤可包括：将具有叶轮容纳部和齿轮系容纳部的上外壳和下外壳中的每个铸造成一体式铸件。

叶轮可包括多个叶轮，上外壳和下外壳中的每个还包括流动路径，所述流动路径被构造成在所述多个叶轮之间输送流体。

制备上外壳和下外壳的步骤可包括：将具有叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的上外壳和下外壳中的每个铸造成一体式铸件。

附图说明

通过下面参照附图对其示例性实施例进行的详细描述，上述和/或其他方面将会变得更加清楚，在附图中：

图1是示出根据示例性实施例的压缩系统的外部透视图；

图2是示出其上外壳被去除以示出其内部构造的压缩系统的示意性透视图；

图3是示出图2的压缩系统的内部的示意性俯视图；

图4是示出图1的压缩系统的上外壳的内部的俯视图；

图5是示出图2的压缩系统的第三压缩单元的示意性放大视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述一个或多个实施例。此外，在附图中，相同的标号指示相同的元件，以避免重复。

图1是示出根据示例性实施例的压缩系统100的外部透视图，图2是示出其上外壳141被去除以示出其内部构造的压缩系统100的示意性透视图，图3是示出图2的压缩系统100的内部的示意性俯视图，图4是示出压缩系统100的上外壳141的内部的俯视图，图5是示出压缩系统100的第三压缩单元S3的示意性放大视图。

如图1至图5所示，压缩系统100包括叶轮部分110、齿轮系120、主驱动轴130、外壳140及支撑座150。

叶轮部分110包括布置在外壳140中的第一叶轮111、第二叶轮112、第三叶轮113、第四叶轮114、第五叶轮115、第六叶轮116、第七叶轮117及第八叶轮118，并执行多级压缩。

第一叶轮111和第二叶轮112串联地布置并形成第一压缩单元S1，第三叶轮113和第四叶轮114串联地布置并形成第二压缩单元S2，第五叶轮115和第六叶轮116串联地布置并形成第三压缩单元S3，第七叶轮117和第八叶轮118串联地布置并形成第四压缩单元S4。

第一压缩单元S1的压缩压力、第二压缩单元S2的压缩压力、第三压缩单元S3的压缩压力及第四压缩单元S4的压缩压力顺序地增加。即，第一压缩单元S1是产生最小压力比的压缩机单元，第四压缩单元S4是产生最大压力比的压缩机单元。换句话说，从第一压缩单元S1排放的压缩气体输送到第二压缩单元S2，从第二压缩单元S2排放的压缩气体输送到第三压缩单元S3，从第三压缩单元S3排放的压缩气体输送到第四压缩单元S4，从而按照渐增的方式执行多级压缩。为此，如图4所示，第一连接管171安装在外壳140的外部以将第一压缩单元S1的出口连接到第二压缩单元S2的入口，第二连接管172安装在外壳140的外部以将第二压缩单元S2的出口连接到第三压缩单元S3的入口，第三连接管173安装在外壳140的外部以将第三压缩单元S3的出口连接到第四压缩单元S4的入口。

在本示例性实施例中，叶轮部分110包括8个叶轮，这8个叶轮是第一叶轮111、第二叶轮112、第三叶轮113、第四叶轮114、第五叶轮115、第六叶轮116、第七叶轮117及第八叶轮118，这8个叶轮分成对，以形成第一压缩单元S1、第二压缩单元S2、第三压缩单元S3及第四压缩单元S4。然而，示例性实施例不限于此。换句话说，对于安装在压缩系统100中的叶轮和压缩单元的数量，没有具体的限制。例如，安装在压缩系统100中的叶轮的数量可以是12，这12个叶轮可以3个结合在一起，因此形成4个压缩单元。

对于叶轮部分110的类型，存在使用离心式叶轮的类型。如图5所示，叶轮部分110的每个叶轮包括基板110a、安装在基板110a上的多个叶片110b及连接到基板110a的轴110c。

轴110c连接到小齿轮122并从小齿轮122接收动力，通过使用第一轴承161支撑轴110c。在本示例性实施例中，如图3所示，存在两个轴110c，左边的轴110c安装在第一叶轮111、第二叶轮112、第三叶轮113及第四叶轮114中，右边的轴110c安装在第五叶轮115、第六叶轮116、第七叶轮117及第八叶轮118中。

在本示例性实施例中，使用离心式叶轮，但是示例性实施例不限于此。即，在当前示例性实施例中使用的叶轮的种类不限于离心式叶轮，而是还可使用各种叶轮，例如轴流式叶轮和混流式叶轮。

另一方面，齿轮系120包括大齿轮121及与大齿轮121啮合的两个小齿轮122。

大齿轮121从主驱动轴130接收动力并将动力传递到小齿轮122。

小齿轮122从大齿轮121接收动力并将动力传递到各自的轴110c，从而驱动叶轮部分110。

在本示例性实施例中，齿轮系120包括一个大齿轮121和两个小齿轮122，但是示例性实施例不限于此。即，齿轮系120的构造可改变。例如，根据另一示例性实施例的齿轮系可包括两个大齿轮和四个小齿轮。

主驱动轴130驱动齿轮系120，主驱动轴130连接到产生动力的电动机（未示出）的轴或者连接到减速器（未示出）的轴，以将外部动力传递到大齿轮121。

主驱动轴130插入到位于大齿轮121中央的安装孔中并连接到该安装孔，通过使用第二轴承162支撑主驱动轴130。

外壳140包括上外壳141和下外壳142。

如图4所示，上外壳141包括形成为一体的叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c，以及如图3所示，下外壳142也包括形成为一体的叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c。

叶轮容纳部141a和142a彼此面对，以形成用于容纳叶轮部分110的空间，以及齿轮系容纳部141b和142b彼此面对，以形成用于容纳齿轮系120的空间。

此外，流动路径141c和142c彼此面对，以形成用于输送叶轮部分110内部和周围的流体的空间。即，通过流动路径141c和142c形成的路径包括用于将流体从第一叶轮111输送到第二叶轮112的路径、用于将流体从第三叶轮113输送到第四叶轮114的路径、用于将流体从第五叶轮115输送到第六叶轮116的路径及用于将流体从第七叶轮117输送到第八叶轮118的路径。

包括叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c的上外壳141以及包括叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c的下外壳142均形成为一体式铸件。即，通过使用铸造方法制造上外壳141和下外壳142。

在制造上外壳141的过程中，在上外壳141形成为一体式铸件时，叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c形成为一体。通过使用与上外壳141的形成方法相同的方法形成下外壳142，其中，下外壳142的叶轮容纳部142a的形状、齿轮系容纳部142b的形状及流动路径142c的形状分别形成为与上外壳141的叶轮容纳部141a的形状、齿轮系容纳部141b的形状及流动路径141c的形状对称。

详细地说，在制造上外壳141的过程中，叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c使用用于铸造上外壳141的单个模具一起形成为一体。在制造下外壳142的过程中，叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c使用用于铸造下外壳142的另一单个模具一起形成为一体。

根据本示例性实施例，在制造上外壳141的过程中，叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c使用用于上外壳141的单个模具一起形成，在制造下外壳142的过程中，叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c使用用于下外壳142的单个模具一起形成，但是示例性实施例不限于此。即，叶轮容纳部141a和142a、齿轮系容纳部141b和142b及流动路径141c和142c中的至少一个可在执行铸造工艺之后通过另外的切割工艺形成。

由于外壳140的叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c通过铸造工艺形成为一体，外壳140的叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c通过铸造工艺形成为一体，所以无需包括在现有技术的压缩机系统中使用的单独的壳构件、管构件及齿轮箱。此外，由于外壳140包括流动路径141c和142c，所以能够大大减少安装在外壳140的外部的流动路径管道的数量。

支撑座150安装在下外壳142的底部并支撑下外壳142。支撑座150与下外壳142分开地制造，并通过使用诸如焊接的方法紧固到下外壳142。

根据本示例性实施例，支撑座150与下外壳142分开地制造，并通过使用诸如焊接的方法紧固到下外壳142，但是示例性实施例不限于此。即，在制造下外壳142时，支撑座150可与下外壳142一起制造为一体铸件。在这种情况下，用于下外壳142的模具包括用于支撑座150的模具。

在下文中，将描述制造压缩系统100的方法。

制造商通过使用铸造工艺制造上外壳141和下外壳142，叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c形成在上外壳141中，叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c形成在下外壳142中。另外，制造商制备将被安装在压缩系统100中的叶轮部分110的元件和齿轮系120的元件。

制造商将制备的叶轮部分110布置在下外壳142的叶轮容纳部142a中，并将齿轮系120布置在齿轮系容纳部142b中，这样具有如图2所示的形状。

制造商将上外壳141与下外壳142结合，并将上外壳和下外壳紧固。在这种情况下，诸如密封环的密封装置（未示出）设置在上外壳141和下外壳142之间，以执行密封。在这种情况下，使用螺栓的螺旋结合方法或焊接方法可用作上外壳141和下外壳142的紧固方式。

在下文中，将描述压缩系统100的操作。

当用户开始驱动压缩系统100时，主驱动轴130旋转。当主驱动轴130旋转时，大齿轮121旋转，与大齿轮121啮合的小齿轮122旋转。

当小齿轮122旋转时，左边的轴110c和右边的轴110c旋转，叶轮部分110旋转，从而执行压缩。

流入压缩系统100的入口（未示出）的流体在经过多级系统的第一压缩单元S1、第二压缩单元S2、第三压缩单元S3及第四压缩单元S4时被顺序地压缩，通过压缩系统100的出口（未示出）排放。

如上所述，根据本示例性实施例，在压缩系统100的上外壳141和下外壳142中，由于叶轮容纳部141a、齿轮系容纳部141b及流动路径141c形成为一体，叶轮容纳部142a、齿轮系容纳部142b及流动路径142c形成为一体，所以无需包括单独的壳构件、管构件或齿轮箱构件。因此，按照可减少制造工艺的数量和部件的数量这样的方式简化压缩系统100的内部空间的布局，从而降低制造成本。此外，当设计压缩系统100时，能够有效地布置压缩系统100的内部空间，以减小压缩系统100的体积并提高装配过程的效率或维修保养的效率。另外，由于压缩系统100可优化其中的流动路径并减小输送距离，所以可提高压缩效率。

具体地说，在压缩系统100的情况下，多个叶轮彼此串联地布置。当存在大量叶轮且叶轮串联地布置时，重要的是简化压缩系统的内部空间的布局，以减少制造工艺并降低制造成本。

根据本示例性实施例的压缩系统可具有布局简化的内部空间构造。

虽然已经在上面具体地示出并描述了示例性实施例，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，在此可进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种压缩系统，包括：

至少一个叶轮；

齿轮系，被构造成驱动所述至少一个叶轮；

主驱动轴，被构造成驱动齿轮系；

外壳，包括互相结合的上外壳和下外壳，上外壳和下外壳均包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部，叶轮容纳部被构造成容纳所述至少一个叶轮，齿轮系容纳部被构造成容纳齿轮系。

2.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，所述至少一个叶轮包括至少两个叶轮，

其中，所述至少两个叶轮串联地布置。

3.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，齿轮系包括：

大齿轮，连接到主驱动轴；

至少一个小齿轮，与大齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的压缩系统，其中，所述至少一个小齿轮连接到叶轮轴，所述叶轮轴被构造成使所述至少两个叶轮旋转。

5.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，上外壳和下外壳中的每个均包括一体式铸件外壳。

6.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，所述至少一个叶轮包括多个叶轮，

其中，外壳还包括流动路径，所述流动路径被构造成在外壳中的所述多个叶轮之间输送流体。

7.根据权利要求6所述的压缩系统，其中，包括叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的上外壳是一体式外壳，包括叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的下外壳是一体式外壳。

8.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部的上外壳是一体式外壳，包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部的下外壳是一体式外壳。

9.根据权利要求1所述的压缩系统，其中，所述至少一个叶轮包括多个叶轮，

其中，所述压缩系统还包括至少两个压缩单元，

其中，每个压缩单元包括所述多个叶轮中的至少两个叶轮。

10.根据权利要求9所述的压缩系统，其中，外壳还包括至少一个连接管，所述至少一个连接管被构造成连接所述至少两个压缩单元。

11.一种制造压缩系统的方法，所述方法包括：

制备上外壳和下外壳，上外壳和下外壳中的每个包括叶轮容纳部和齿轮系容纳部；

将叶轮安装在下外壳的叶轮容纳部中，将齿轮系安装在下外壳的齿轮系容纳部中；

将上外壳与下外壳结合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，上外壳和下外壳通过使用铸造方法形成。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，制备上外壳和下外壳的步骤包括：将具有叶轮容纳部和齿轮系容纳部的上外壳和下外壳中的每个铸造成一体式铸件。

14.根据权利要求11所述的方法，

其中，叶轮包括多个叶轮，

其中，上外壳和下外壳中的每个还包括流动路径，所述流动路径被构造成在所述多个叶轮之间输送流体。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，制备上外壳和下外壳的步骤包括：将具有叶轮容纳部、齿轮系容纳部及流动路径的上外壳和下外壳中的每个铸造成一体式铸件。