CN104564784B - 一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，涉及离心压缩机技术领域，为解决现有的压力平衡结构易造成冷媒泄露、结构复杂等问题而设计。该用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构包括吸气口组件、油箱组件以及连通吸气口组件和油箱组件的平衡管组件，吸气口组件的吸气口连接法兰与平衡管组件的第一连接法兰连接，油箱组件的油箱法兰与平衡管组件的第二连接法兰连接，吸气口连接法兰与第一连接法兰之间设置有第一密封垫片，油箱法兰与第二连接法兰之间设置有第二密封垫片，油箱法兰的法兰孔为节流孔。本发明提供的压力平衡结构省去了节流板结构，简化了结构，降低了成本，同时减少了密封面的数量，降低了冷媒泄露的风险。

Description

一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构

技术领域

本发明涉及离心压缩机技术领域，尤其涉及一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构。

背景技术

离心压缩机为速度型压缩机，通过高速旋转的叶轮带动气体做功，从而提高气体的压力。而实现高速旋转的主轴通常使用滑动轴承支撑，在主轴高速旋转过程中，主轴与滑动轴承之间的润滑油形成油膜并托起主轴，避免主轴与轴承形成干摩擦。同时润滑油还将对轴承进行冷却，带走轴承与主轴的摩擦热。在离心压缩机内部的油路循环系统中，会有一些高压冷媒气体流入油箱内，导致油箱内压力越来越高，而冷媒通常能够溶解在润滑油中，并且压力越大，冷媒溶解量越大，这会引起润滑油的油粘度降低。润滑油粘度越低，滑动轴承承载能力下降，从而影响主轴高速运转的稳定性。因此，必须保证油箱内的压力平衡。

为了保证压缩机油箱内的压力平衡，目前通常将油箱与吸气口通过平衡管连通，平衡管与吸气口之间连接一个单独的孔板用于平衡油箱与吸气口的压力。这样在连接单独的孔板时，需要两层密封结构，既增加了冷媒泄露点，又增加了成本。另一方面，目前的孔板多为简单的圆孔，在孔板前后，由于流道截面的突变，气体容易产生漩涡，导致噪音增大以及能量损失。

针对上述问题，亟需提出一种新的压力平衡结构以解决现有压力平衡结构存在的易造成冷媒泄露、增加成本、气体经过节流孔板前后的流动不稳定造成能量损失、噪声大等问题。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种能够有效降低冷媒泄露风险、结构简单、成本低的用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构。

本发明的再一个目的是提出一种气流流动稳定、能量损失小、噪音低的用于离心机油箱和吸气口的压力平衡结构。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，包括吸气口组件、油箱组件以及连通吸气口组件和油箱组件的平衡管组件，所述吸气口组件的吸气口连接法兰与所述平衡管组件的第一连接法兰连接，所述油箱组件的油箱法兰与所述平衡管组件的第二连接法兰连接，所述吸气口连接法兰与所述第一连接法兰之间设置有第一密封垫片，所述油箱法兰与所述第二连接法兰之间设置有第二密封垫片，所述油箱法兰的法兰孔为节流孔。

优选的，所述节流孔为各处横截面形状均相同的通孔，其横截面为圆形或多边形，所述节流孔的横截面积小于所述平衡管组件的管道的横截面积。

优选的，所述节流孔自上而下包括第一节流孔单元和第二节流孔单元，所述第一节流孔单元的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二节流孔单元为各处横截面形状均相同的通孔，所述第二节流孔单元的横截面与所述第一节流孔单元上面积最小处的横截面形状相对应。

优选的，所述第一节流孔单元的最大横截面积小于或等于所述平衡管组件的管道横截面积。

优选的，所述节流孔还包括设置于所述第二节流孔单元下方的第三节流孔单元，所述第三节流孔单元的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三节流孔单元上面积最小处的横截面与所述第二节流孔单元的横截面形状相对应。

优选的，所述第一节流孔单元和所述第三节流孔单元为锥形孔。

优选的，所述第一节流孔单元和所述第三节流孔单元为圆锥形孔。

优选的，所述第一节流孔单元的侧壁面与竖直方向的夹角α为10°-40°；所述第三节流孔单元的侧壁面与竖直方向的夹角β为10°-40°。

优选的，所述第一节流孔单元和所述第三节流孔单元的壁面为圆弧面。

优选的，所述圆弧面的纵切面上的圆弧所在圆的半径为3mm-25mm。

本发明的有益效果为：

本发明提供的用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其吸气口组件与平衡管组件之间直接通过法兰连接，法兰之间通过密封垫片进行密封，油箱组件和平衡管组件之间也直接通过法兰连接，法兰之间通过密封垫片进行密封，将油箱法兰的法兰孔设置为节流孔，省去了节流板结构，简化了结构，降低了成本，同时减少了密封面的数量，降低了冷媒泄露的风险。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是本发明实施例一提供的节流孔的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的节流孔的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的节流孔的结构示意图；

图7是本发明实施例四提供的节流孔的结构示意图。

图中，1、吸气口组件；11、吸气口；12、吸气口连接管；13、吸气口连接法兰；2、油箱组件；21、油箱；22、油箱法兰；23、节流孔；231、第一节流孔单元；232、第二节流孔单元；233、第三节流孔单元；3、平衡管组件；31、平衡管；32、第一连接法兰；33、第二连接法兰；4、第一密封垫片；5、第二密封垫片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

本实施例提供了一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，如图1至图3所示，其包括吸气口组件1、油箱组件2以及连通吸气口组件1和油箱组件2的平衡管组件3。吸气口组件1包括压缩机的吸气口11、吸气口连接管12和吸气口连接法兰13，吸气口连接管12的一端与吸气口11连接，另一个端与吸气口连接法兰13连接。油箱组件2包括油箱21以及设置于油箱21出口处的油箱法兰22。平衡管组件3包括平衡管31，平衡管31的一端设置有第一连接法兰32，另一端设置有第二连接法兰33。平衡管组件3的第一连接法兰32与吸气口连接法兰13连接，第二连接法兰33与油箱法兰22连接，从而使得平衡管31连通压缩机的吸气口11和油箱21，保证压力的平衡。

吸气口连接法兰13和第一连接法兰32之间通过第一密封垫片4密封，油箱法兰22与第二连接法兰33之间通过第二密封垫片5进行密封。油箱法兰22的法兰孔为节流孔23，通过节流孔23来达到节流的效果，省去了节流板结构，简化了结构，降低了成本，同时减少了密封面的数量，降低了冷媒泄露的风险。

节流孔23的结构如图4所示，为各处横截面形状均相同的通孔，其横截面可以为圆形或多边形，节流孔23的横截面积小于平衡管组件3的管道的横截面积，从而达到节流的效果。节流孔23的具体尺寸需根据气流的流量以及油箱21和吸气口11的压力差决定。节流孔23的高度优选为5mm-50mm，进一步优选为10mm-30mm。

实施例二：

本实施例提供了一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其结构与实施例一基本相同，包括吸气口组件、油箱组件以及连通吸气口组件和油箱组件的平衡管组件。吸气口组件的吸气口连接法兰与平衡管组件的第一连接法兰连接，油箱组件的油箱法兰与平衡管组件的第二连接法兰连接，吸气口连接法兰与第一连接法兰之间设置有第一密封垫片，油箱法兰与第二连接法兰之间设置有第二密封垫片，油箱法兰的法兰孔为节流孔。

不同之处在于，本实施例的节流孔如图5所示，自上而下包括第一节流孔单元231和第二节流孔单元232。第一节流孔单元231为孔径由上至下逐渐减小的圆锥形孔，第二节流孔单元232为圆柱形孔。圆柱形孔的孔径与圆锥形孔的最小孔径相等，圆锥形孔的最大孔径等于或者略小于平衡管组件的管道内径。

通过将第一节流孔单元231设置为孔径由上至下逐渐减小的圆锥形孔，能够提高由平衡管组件流入节流孔内的气流的稳定性，减少能量的损失，降低噪声。

第一节流孔单元231的侧壁面与竖直方向的夹角α不宜过大，角度太大容易由于流道截面变化大而产生漩涡，优选的，夹角α为0°-60°，进一步优选的，夹角α为10°-40°。

第二节流孔单元232的长度在保证合适的油箱法兰厚度的前提下越长越好，优选在30mm以内。

其中，第一节流孔单元231不局限于设置为圆锥孔，只要横截面积由上至下逐渐减小，起到缓冲气流的作用即可，如棱锥形孔等其他锥形孔等等，此时，第二节流孔单元232相应的设置为各处截面形状均相同的通孔且第二节流孔单元232的横截面与第一节流孔单元231上面积最小处的横截面形状相对应即可。

实施例三：

本实施例提供了一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其结构与实施例二基本相同，包括吸气口组件、油箱组件以及连通吸气口组件和油箱组件的平衡管组件。吸气口组件的吸气口连接法兰与平衡管组件的第一连接法兰连接，油箱组件的油箱法兰与平衡管组件的第二连接法兰连接，吸气口连接法兰与第一连接法兰之间设置有第一密封垫片，油箱法兰与第二连接法兰之间设置有第二密封垫片，油箱法兰的法兰孔为节流孔。节流孔自上而下包括第一节流孔单元和第二节流孔单元。

不同之处在于，本实施例的节流孔如图6所示，还包括设置于第二节流孔单元232下方的第三节流孔单元233，第三节流孔单元233为孔径由上至下逐渐增大的圆锥形孔，圆锥形孔的最小孔径与第二节流孔单元232的孔径相等。

第三节流孔单元233的侧壁面与竖直方向的夹角β优选范围为10°-40°，进一步优选为与第一节流孔单元231的侧壁面与竖直方向的夹角α相等。

在保证夹角α和夹角β的基础上，第二节流孔单元232的长度越长越好，综合考虑油箱法兰的厚度及成本问题，第二节流孔单元232的长度优选在15mm以内。

第三节流孔单元233不局限于设置为圆锥孔，只要横截面积由上至下逐渐增大且其面积最小处的横截面与第二节流孔单元232的横截面形状相对应即可。

实施例四：

本实施例提供了一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其结构与实施例三基本相同，包括吸气口组件、油箱组件以及连通吸气口组件和油箱组件的平衡管组件。吸气口组件的吸气口连接法兰与平衡管组件的第一连接法兰连接，油箱组件的油箱法兰与平衡管组件的第二连接法兰连接，吸气口连接法兰与第一连接法兰之间设置有第一密封垫片，油箱法兰与第二连接法兰之间设置有第二密封垫片，油箱法兰的法兰孔为节流孔。节流孔自上而下包括第一节流孔单元、第二节流孔单元和第三节流孔单元。

不同之处在于，本实施例的节流孔如图7所示，其第一节流孔单元231和第三节流孔单元233的壁面为圆弧面，第一节流孔单元231圆弧面的纵切面上的圆弧所在圆的半径RG优选为3mm-25mm，第三节流孔单元233圆弧面的纵切面上的圆弧所在圆的半径RH优选为3mm-25mm，进一步优选的，两个圆弧所在圆的半径相等。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，包括吸气口组件(1)、油箱组件(2)以及连通吸气口组件(1)和油箱组件(2)的平衡管组件(3)，所述吸气口组件(1)的吸气口连接法兰(13)与所述平衡管组件(3)的第一连接法兰(32)连接，所述油箱组件(2)的油箱法兰(22)与所述平衡管组件(3)的第二连接法兰(33)连接，其特征在于：所述吸气口连接法兰(13)与所述第一连接法兰(32)之间设置有第一密封垫片(4)，所述油箱法兰(22)与所述第二连接法兰(33)之间设置有第二密封垫片(5)，所述油箱法兰(22)的法兰孔为节流孔(23)；

吸气口组件(1)包括压缩机的吸气口(11)、吸气口连接管(12)和所述吸气口连接法兰(13)；

所述节流孔(23)自上而下包括第一节流孔单元(231)和第二节流孔单元(232)，所述第一节流孔单元(231)的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二节流孔单元(232)为各处横截面形状均相同的通孔，所述第二节流孔单元(232)的横截面与所述第一节流孔单元(231)上面积最小处的横截面形状相对应。

2.根据权利要求1所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述节流孔(23)为各处横截面形状均相同的通孔，其横截面为圆形或多边形，所述节流孔(23)的横截面积小于所述平衡管组件(3)的管道的横截面积。

3.根据权利要求1所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述第一节流孔单元(231)的最大横截面积小于或等于所述平衡管组件(3)的管道横截面积。

4.根据权利要求1所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述节流孔(23)还包括设置于所述第二节流孔单元(232)下方的第三节流孔单元(233)，所述第三节流孔单元(233)的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三节流孔单元(233)上面积最小处的横截面与所述第二节流孔单元(232)的横截面形状相对应。

5.根据权利要求4所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述第一节流孔单元(231)和所述第三节流孔单元(233)为锥形孔。

6.根据权利要求4所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述第一节流孔单元(231)和所述第三节流孔单元(233)为圆锥形孔。

7.根据权利要求6所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述第一节流孔单元(231)的侧壁面与竖直方向的夹角α为10°-40°；所述第三节流孔单元(233)的侧壁面与竖直方向的夹角β为10°-40°。

8.根据权利要求4所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述第一节流孔单元(231)和所述第三节流孔单元(233)的壁面为圆弧面。

9.根据权利要求8所述的一种用于离心压缩机油箱和吸气口的压力平衡结构，其特征在于：所述圆弧面的纵切面上的圆弧所在圆的半径为3mm-25mm。