CN105317737B - 叶轮组件和具有其的离心式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮组件和具有其的离心式压缩机，所述叶轮组件包括：转轴、叶轮以及压板，转轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，其中第一轴段的横截面形成为非圆形形状，叶轮套设在第一轴段上，压板的邻近第二轴段的一侧表面上形成有定位槽，定位槽的内周壁形成为与第一轴段的外周壁的形状适配的形状，其中第一轴段的自由端配合在定位槽内以限定转轴相对于压板转动，且压板的远离叶轮的一端设有凸台，凸台的外周壁包括彼此平行的至少两个第一平面。根据本发明的叶轮组件，通过采用限制压板转动的方式将叶轮锁紧在转轴上，从而无需限制转轴的转动，省去了额外的工装，简化了装配工序，降低了装配难度，提高了装配效率。

Description

叶轮组件和具有其的离心式压缩机

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种叶轮组件和具有其的离心式压缩机。

背景技术

相关技术中指出，装配叶轮组件时，通常采用螺钉将叶轮与转轴固定在一起，然而，在安装螺纹紧固件的过程中，常需要额外的工装以将转轴锁死，避免转轴转动，或者采用更为复杂的工装来装配转轴与叶轮，使得装配过程复杂、装配效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种叶轮组件，所述叶轮组件便于安装、装配简单、装配效率高。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述叶轮组件的离心式压缩机。

根据本发明第一方面实施例的叶轮组件，包括：转轴，所述转轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，其中所述第一轴段的横截面形成为非圆形形状；叶轮，所述叶轮套设在所述第一轴段上；以及压板，所述压板的邻近所述第二轴段的一侧表面上形成有定位槽，所述定位槽的内周壁形成为与所述第一轴段的外周壁的形状适配的形状，其中所述第一轴段的自由端配合在所述定位槽内以限定所述转轴相对于所述压板转动，且所述压板的远离所述叶轮的一端设有凸台，所述凸台的外周壁包括彼此平行的至少两个第一平面。

根据本发明实施例的叶轮组件，通过采用限制压板转动的方式将叶轮锁紧在转轴上，从而无需限制转轴的转动，省去了额外的工装，简化了装配工序，降低了装配难度，提高了装配效率。

具体地，所述第一轴段的横截面形状由首尾依次相连的至少三段圆弧构成。由此，保证叶轮与转轴之间的应力分布均匀，改善了由于应力集中而引发的叶轮组件损坏问题，提高了叶轮组件的工作寿命与可靠性。

进一步地，每相邻的两段所述圆弧之间光滑过渡。由此，可以进一步提高叶轮组件的结构可靠性。

可选地，所述凸台的外周壁包括彼此平行的两个所述第一平面，所述两个第一平面的两端之间分别通过曲面和/或第二平面连接。

具体地，所述叶轮上形成有贯通的通孔以使所述第一轴段穿过，所述通孔的内周壁的沿其轴向的至少部分形成为与所述第一轴段的外周壁的形状适配的形状。

进一步地，所述第一轴段和所述第二轴段之间设有连接轴段，所述连接轴段位于所述通孔内，且所述连接轴段的横截面形成为圆形形状，其中所述通孔的内周壁的对应所述连接轴段的部分形成为与所述连接轴段的外周壁的形状适配的形状。由此，方便装配，且保证叶轮在旋转的过程中转动平稳。

可选地，所述第一轴段的横截面积小于所述连接轴段的横截面积，所述连接轴段的横截面积小于所述第二轴段的横截面积。

进一步地，所述叶轮组件进一步包括：螺纹紧固件，所述螺纹紧固件穿过所述压板后与所述转轴配合。

根据本发明第二方面实施例的离心式压缩机，包括根据本发明第一方面的叶轮组件。

根据本发明实施例的离心式压缩机，通过设置上述第一方面的叶轮组件，从而提高了离心式压缩机的整体装配效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的叶轮组件的剖面图；

图2是沿图1中A-A线的局部剖面图。

附图标记：

100：叶轮组件；

1：转轴；11：第一轴段；111：螺纹孔；12：第二轴段；13：连接轴段；

2：叶轮；21：通孔；

3：压板；31：定位槽；32：凸台；33：安装孔；

4：螺纹紧固件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1和图2描述根据本发明第一方面实施例的叶轮组件100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的叶轮组件100，包括：转轴1、叶轮2以及压板3。

其中，转轴1包括沿轴向彼此相连的第一轴段11和第二轴段12。参照图1，沿着转轴1的轴向，第一轴段11连接在第二轴段12的前侧，且第一轴段11的后端面与第二轴段12的前端面相连，第一轴段11后端的横截面积小于第二轴段12前端的横截面积，将叶轮2和压板3分别套设在第一轴段11上，且压板3位于叶轮2的前侧，从而叶轮2的后端面止抵在第二轴段12的前端面上，叶轮2的前端面止抵在压板3的后端面上。由此，当压板3与转轴1固定在一起时，叶轮2与转轴1在轴向上没有相对运动。

另外，需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

具体地，第一轴段11的自由端(例如图1中所示的前端)的横截面形成为非圆形形状，压板3的邻近第二轴段12的一侧(例如图1中所示的后侧)表面上形成有定位槽31，定位槽31的内周壁形成为与第一轴段11的自由端的外周壁的形状适配的形状，其中第一轴段11的自由端配合在定位槽31内以限定转轴1相对于压板3的转动。参照图1，定位槽31自压板3的后表面向前凹入，定位槽31的内周壁与第一轴段11前端的外周壁形状相适配，且均形成为非圆形状，将第一轴段11的前端自后向前插入定位槽31内后，由于压板3与转轴1配合的表面的横截面形状均为非圆形，从而第一轴段11与压板3之间在转轴1的周向上相对静止，即转轴1与压板3之间不存在相对转动。

进一步地，压板3的远离叶轮2的一端(例如图1中所示的前端)设有凸台32，凸台32的外周壁包括彼此平行的至少两个第一平面。如图1所示，凸台32从压板3的前端面水平向前凸出，凸台32的外周壁包括两个第一平面，两个第一平面彼此平行，从而可以采用扳手等卡紧两个第一平面以限制凸台32转动，由于凸台32设在压板3上，且压板3与转轴1相对静止，这样，通过扳手等卡紧凸台32可以限制转轴1的旋转。

再进一步地，叶轮组件100进一步包括：螺纹紧固件4，螺纹紧固件4(例如螺钉)穿过压板3后与转轴1配合。参照图1，转轴1的前端面上形成有自前向后贯穿的螺纹孔111，压板3上形成有沿前后方向贯穿的安装孔33，螺钉自前向后贯穿压板3的安装孔33、且螺纹连接至螺纹孔111，从而螺钉将压板3和叶轮2锁紧在转轴1上。具体地，在装配过程中，首先将叶轮2和压板3分别套设在转轴1上后，然后卡紧凸台32以限制转轴1的旋转，接着采用螺纹紧固件4等将叶轮2和压板3锁紧在转轴1上。由此，通过采用卡紧凸台32限制转轴1旋转的方式将叶轮2所及在转轴1上，从而无需额外的工装或工序，降低了装配工序和装配难度，提高了装配效率。

当然，本发明不限于此，压板3和叶轮2还可以通过其他方式锁紧在转轴1上，例如，可以采用打径向螺钉的方式将叶轮2和压板3锁紧在转轴1上，从而同样只需将压板3卡紧，便可以轻松、有效地将叶轮2与转轴1锁紧在一起。

根据本发明实施例的叶轮组件100，通过非圆表面的配合限制压板3与转轴1相对转动，且通过在压板3上设置可以卡紧的凸台32，从而可以通过限制压板3的运动，实现将叶轮2锁紧在转轴1上的目的，由此，省去了额外的工装，简化了装配工序，降低了装配和拆卸难度，提高了装配效率。另外，由于省去了额外的工装，从而叶轮组件100在一般场合下均可以实现装配，降低了叶轮组件100的装配环境要求。

在本发明的一个实施例中，叶轮2上形成有贯通的通孔21以使第一轴段11穿过，通孔21的内周壁的沿其轴向的至少部分形成为与第一轴段11的外周壁的形状适配的形状。参照图1，叶轮2套设在第一轴段11的自由端后侧的部分上，通孔21沿前后方向贯穿叶轮2，通孔21的内周壁的形状与第一轴段11的自由端后侧的部分的外周壁形状相适配，例如，通孔21的内周壁与第一轴段11的自由端后侧的部分的外周壁形成为相适配的圆形，从而可以通过在转轴1与叶轮2之间设置键、以限制叶轮2与转轴1的相对转动。当然，本发明不限于此，通孔21的内周壁与第一轴段11的自由端后侧的部分的外周壁还可以形成为相适配的非圆形，从而叶轮2与转轴1的之间不存在相对转动。

可选地，第一轴段11的自由端后侧的部分的横截面形状由首尾依次相连的至少三段圆弧构成。例如在图2的示例中，第一轴段11的自由端后侧的部分的横截面的形状大体形成为三圆弧形，此时，叶轮2的通孔21也形成为三圆弧形，当叶轮2与第一轴段11装配到位后，转轴1与叶轮2的配合表面为三圆弧形面连接结构，即叶轮2与转轴1之间采用三圆弧形面的连接方式传递扭矩，从而保证叶轮2与转轴1之间的应力分布均匀，结构可靠性高，在叶轮组件100工作过程中，转轴1与叶轮2的受力均匀，改善了由于应力集中而引发的叶轮组件100损坏问题，提高了叶轮组件100的寿命与叶轮组件100的运行可靠性。

进一步地，每相邻的两段圆弧之间光滑过渡，从而可以进一步减小由于应力集中而引发的叶轮组件100损坏问题，提高叶轮2与转轴1之间的应力分布均匀度。

其中，第一轴段11的自由端的横截面形状由首尾依次相连的三段圆弧构成。也就是说，第一轴段11的自由端的横截面的形状形成为三圆弧形，此时，定位槽31也形成为三圆弧形，当压板3与第一轴段11装配到位后，转轴1与压板3的配合表面为三圆弧形面连接结构，即压板3与转轴1之间采用三圆弧形面的连接方式传递扭矩，从而保证压板3与转轴1之间的应力分布均匀，结构可靠性高，在叶轮组件100装配过程中，转轴1与压板3的受力均匀，改善了由于应力集中而引发的叶轮组件100损坏问题，提高了叶轮组件100的寿命与叶轮组件100的运行可靠性。当然，本发明不限于此，第一轴段11的横截面形状还可以由首尾依次相连的四段圆弧或者其他多段圆弧构成。

可选地，凸台32的外周壁包括彼此平行的两个第一平面，两个第一平面的两端之间可以分别通过曲面连接，两个第一平面的两端之间还可以分别通过第二平面连接，两个第一平面的两端之间还可以即通过曲面连接又通过第二平面连接。例如，当两个第一平面之间通过两个第二平面连接时，凸台32的外周壁的横截面可以构造为矩形、平行四边形等；当两个第一平面之间通过四个第二平面连接时，凸台32的外周壁的横截面可以构造为六边形等；当两个第一平面之间通过两个曲面连接时，凸台32的外周壁的横截面可以构造为鼓形等。这里，需要说明的是，凸台32的形状还可以根据实际要求设置，以更好地满足实际要求。

进一步地，第一轴段11和第二轴段12之间设有连接轴段13。参照图1，连接轴段13的前端面与第一轴段11的后端面相连，连接轴段13的后端面与第二轴段12的前端面相连，沿着转轴1的轴向、第一轴段11的横截面形状处处相同、横截面积处处相等，第二轴段12的横截面形状处处相同、横截面积处处相等，连接轴段13的横截面形状处处相同、横截面积处处相等，第一轴段11的横截面积小于连接轴段13的横截面积，连接轴段13的横截面积小于第二轴段12的横截面积。

具体地，连接轴段13位于通孔21内，且连接轴段13的横截面形成为圆形形状，其中通孔21的内周壁的对应连接轴段13的部分形成为与连接轴段13的外周壁的形状适配的形状。参照图1，当将叶轮2装配在转轴1上后，叶轮2的通孔21配合在第一轴段11和连接轴段13上，叶轮2的后端面止抵在第二轴段12的前端面上，通孔21与连接轴段13相适配的表面的横截面形成为圆形，通孔21与第一轴段11相适配的表面的横截面形成为非圆形，从而连接轴段13与叶轮2的配合可以起到定位准确的作用，方便装配，且保证叶轮2在旋转的过程中可以转动平稳。

根据本发明第二方面实施例的离心式压缩机，包括根据本发明上述第一方面实施例的叶轮组件100。其中，叶轮2为离心叶轮，且离心叶轮可以是开式离心叶轮或者闭式离心叶轮。

根据本发明实施例的离心式压缩机，通过设置上述第一方面实施例的叶轮组件100，从而提高了离心式压缩机的整体装配效率。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (9)

1.一种叶轮组件，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴包括沿轴向彼此相连的第一轴段和第二轴段，其中所述第一轴段的横截面形成为非圆形形状；

叶轮，所述叶轮上形成有与所述第一轴段形状相匹配的通孔，所述叶轮通过所述通孔套设在所述第一轴段上以由所述第一轴段直接驱动转动；以及

压板，所述压板设在所述叶轮外的远离所述第二轴段的一侧，且所述压板的靠近所述第二轴段的一侧表面与所述叶轮的远离所述第二轴段的一侧表面相互止抵，所述压板的邻近所述第二轴段的一侧表面上形成有定位槽，所述定位槽的内周壁形成为与所述第一轴段的外周壁的形状适配的形状，其中所述第一轴段的自由端配合在所述定位槽内以限定所述转轴相对于所述压板转动，且所述压板的远离所述叶轮的一端设有凸台，所述凸台的外周壁包括彼此平行的至少两个第一平面，

其中，在装配所述叶轮组件时，先将所述叶轮和所述压板依次套设在所述转轴上，然后卡紧所述凸台的两个所述第一平面以限制所述转轴的旋转，接着采用紧固件将所述压板和所述叶轮锁紧在所述转轴上。

2.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述第一轴段的横截面形状由首尾依次相连的至少三段圆弧构成。

3.根据权利要求2所述的叶轮组件，其特征在于，每相邻的两段所述圆弧之间光滑过渡。

4.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述凸台的外周壁包括彼此平行的两个所述第一平面，所述两个第一平面的两端之间分别通过曲面和/或第二平面连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的叶轮组件，其特征在于，所述叶轮上形成有贯通的通孔以使所述第一轴段穿过，所述通孔的内周壁的沿其轴向的至少部分形成为与所述第一轴段的外周壁的形状适配的形状。

6.根据权利要求5所述的叶轮组件，其特征在于，所述第一轴段和所述第二轴段之间设有连接轴段，所述连接轴段位于所述通孔内，且所述连接轴段的横截面形成为圆形形状，

其中所述通孔的内周壁的对应所述连接轴段的部分形成为与所述连接轴段的外周壁的形状适配的形状。

7.根据权利要求6所述的叶轮组件，其特征在于，所述第一轴段的横截面积小于所述连接轴段的横截面积，所述连接轴段的横截面积小于所述第二轴段的横截面积。

8.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，进一步包括：

螺纹紧固件，所述螺纹紧固件穿过所述压板后与所述转轴配合。

9.一种离心式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的叶轮组件。