CN105593531B - 具有密封系统的离心压缩机及相关的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及一种包括第一密封件和第二密封件的密封组件，其中第一密封件和第二密封件在压缩机的保持孔内相互轴向地紧靠，并且配合地形成被保持孔所保持的密封组件的外径向轮廓。

Description

具有密封系统的离心压缩机及相关的组装方法

技术领域

本发明总体上涉及离心压缩机，更具体地涉及具有改进的和/或减少的部件和硬件的压缩机组件。

背景技术

离心压缩机可在多种工业应用中提供压缩气体。作为一个例子，离心压缩机的一个应用是在电厂空气系统中为机器人用途中所使用的阀致动器和气压缸提供推动力。离心压缩机可具有被安装在紧密一致的叶轮室中的叶轮。该叶轮室是以轴向进口为特征，该轴向进口允许流体进入并朝向叶轮的中心流动。由于叶轮是以可以超过75,000每分钟转数（RPM）的转速而旋转，因而流体被吸入叶轮中。叶轮的旋转推动流体经过环形的扩散器通道并且进入周围的蜗壳。由叶轮旋转传递给流体的能量增加流体的流速，因此增加当流体通过扩散器通道而进入涡形件或蜗壳时的压力。现有的离心压缩机可包括导致成本、安装、维修等增加的硬件。

发明内容

本发明提供了一种压缩机，包括：包括保持孔的齿轮箱；和密封组件，包括：分段的油封和分段的气封，其中，所述分段的油封和所述分段的气封在所述保持孔内相互轴向地紧靠，并且配合地形成被所述保持孔所保持的所述密封组件的外径向轮廓和一对面向外的壁，所述外径向轮廓具有不同径向高度，所述壁在所述外径向轮廓的径向内部呈阶梯状，其中，所述保持孔具有在腔周围的互补的第一肩部和第二肩部，以便轴向地保持所述分段的油封和所述分段的气封，使得所述油封和所述气封中的每一者都通过所述外径向轮廓和所述面向外的壁两者的一部分与所述齿轮箱的所述保持孔接合。本发明还提出了一种组装压缩机的方法和压缩机系统。

附图说明

基于对具体实施例的详细说明，将更好地理解本发明的各种特征、方面和优点。

图1是根据本发明的实施例的具有转子组件的离心压缩机的透视图；

图2是根据本发明的实施例的图1的转子组件的剖视图；

图3是根据本发明的实施例的图1的转子组件的局部剖视图，图中示出了转子组件的润滑剂流道；

图4是根据本发明的实施例的转子组件的轴承的局部剖面透视图，图中示出了轴承的润滑剂流道；

图5是根据本发明的实施例的转子组件的轴承的局部剖面透视图，图中示出了轴承的润滑剂流道；

图6是根据本发明的实施例的转子组件的透视图，图中示出了轴承保持器；

图7是根据本发明的实施例的图6的轴承保持器中的一个的透视图；

图8是根据本发明的实施例的图6的轴承保持器中的一个的透视图；

图9是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面示意图，图中示出了处在第一位置的图6的轴承保持器中的一个；

图10是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面示意图，图中示出了处在第二位置的图6的轴承保持器中的一个；

图11是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面透视图，图中示出了转子组件的气封的弧形段的安装；

图12是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面透视图，图中示出了转子组件的气封的弧形段的安装；

图13是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面透视图，图中示出了转子组件的气封的弧形段的安装；

图14是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面透视图，图中示出了转子组件的油封的弧形段的安装；

图15是根据本发明的实施例的转子组件的局部剖面透视图，图中示出了转子组件的油封的弧形段的安装；

图16是根据本发明的实施例的图1的离心压缩机的热交换器的水供给头的透视图，图中示出了整体式流动控制阀；

图17是根据本发明的实施例的图16的整体式控制阀的侧视图。

具体实施方式

下面将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。所描述的这些实施例只是本发明的例示。此外，为了提供对这些示例性实施例的简要描述，本说明书中可以不对实际实施的所有特征进行描述。应当理解的是，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程和设计项目中，必须做出许多实施特异性的决定从而实现开发人员的特定目的，例如遵循系统相关和事业相关的约束，这些约束可在不同的实施之间有变化。此外，应当理解的是，这种开发工作可能是复杂的和耗时的，但对于获得本发明利益的本领域技术人员而言则将会是设计、制造和生产的常规工作。

本发明的实施例涉及具有具备改进特征的部件的离心压缩机。例如，在某些实施例中，离心压缩机包括具有一个或多个密封件（例如，油封和/或气封）的转子组件，可在不使用硬件部件的情况下将这些密封件定位并保持在离心压缩机内。例如，某些实施例可包括具有一个或多个轴承部件的离心压缩机，这些轴承部件限定多个独立的润滑剂流道。这样，可将多个独立的润滑剂流输送至离心压缩机的各部分。因此，可降低润滑剂流的温度，并且可改进离心压缩机的操作、组装和效率。

作为另一个例子，本发明的某些实施例可包括具有一个或多个轴承保持器（例如，环形的轴承保持器或环）的转子组件，该轴承保持器具有至少一个非平面的或“阶梯形”表面。更具体地，轴承保持器的第一表面（例如，环形表面）可具有径向向内部和径向向外部，其中径向向内部和径向地向内部不是共面的。此外，轴承保持器可包括与为平面的第一表面相对的第二表面（例如，环形表面）。因此，可将轴承保持器保持在离心压缩机内的不同位置，从而能够获得轴承相对于旋转部件（例如，转子）的不同的轴向位置。例如，第一表面（例如，非平面状表面）可至少部分地定位成抵接转子组件的轴承，第二表面（例如，平面状表面）可定位成抵接离心压缩机的保持孔表面。可替代地，第一表面（例如，非平面状表面）可定位成抵接离心压缩机的保持孔表面，第二表面（例如，平面状表面）可至少部分地定位成抵接转子组件的轴承。以下面详细描述的方式，可基于在转子组件内的轴承保持器的位置和因此第一表面（例如，非平面状表面）的位置，来调节轴承相对于转子组件的转子的轴向位置。

作为另一个例子，某些实施例可包括具有热交换器的离心压缩机，该热交换器具有整体式流动控制阀。更具体地，热交换器可包括构造成使冷却流体流流动的冷却流体供给头，该冷却流体流是用于被离心压缩机加压的气体与冷却流体流之间的热传递，并且冷却流体供给头可包括构造成调节冷却流体流的流量的整体式流动控制阀。这样，可减少额外的管线、硬件和热交换器的其它部件，由此改进热交换器和离心压缩机的组装、操作、和/或维修。

转向附图，图1是具有用于改进离心压缩机系统10的组装、操作、和/或维修的改进特征的离心压缩机系统10的透视图。在图示说明的实施例中，离心压缩机系统10包括具有整体的热交换器14的压缩机12。如图中所示，压缩机12包括第一级16。正如将会理解的，基于压缩机12的期望的输出流量，压缩机12可包括附加的级（例如，1、2、3、4或更多的附加的级）。压缩机12的第一级16包括限定进口21的进口护罩18，流体（例如，空气）经过该进口21可进入压缩机12的第一级16。具体地，在压缩机12的操作期间，第一级16的转子组件20使压缩机12的叶轮22旋转。例如，转子组件20可被驱动器（如电动机）驱动。在图示说明的实施例中，压缩机12还包括齿轮箱24，该齿轮箱24将来自驱动器（例如，电动机）的动力传递至转子组件20。

如上所述，当驱动叶轮22使其旋转时，流体（例如，空气、天然气、氮气、或其它气体）被吸入压缩机12中，如箭头26所表示。当叶轮22以高速率旋转时，在压缩机12内形成加压流体流。更具体地，在压缩机12的涡形件28（例如，流道）内形成加压流体流。为了提高压缩机12的效率，可在压缩机12的各级之间使加压流体流冷却。因此，压缩机12包括如上所述的热交换器14（例如，中间冷却器），从而使加压流体流冷却。

在图示说明的实施例中，涡形件28延伸至热交换器14的外壳30。如由箭头32所表示，加压流体行进经过涡形件28进入热交换器14的外壳30，在热交换器14中使加压流体冷却。具体地，位于热交换器14的外壳30内的多个盘管可使冷却流体流流动，并且加压流体可穿过位于外壳30内的多个盘管。当加压流体流动穿过多个盘管时，加压流体的温度可下降。如由箭头34所表示，加压流体可经过通道36而离开热交换器14的外壳30。加压流体可从通道36流动到压缩机12的另一级或者流动到另一个系统。

如上所述，热交换器14（例如，位于热交换器14的外壳30内的盘管）可使冷却流体流（例如，水、制冷剂、或者其它冷却流体流）流动。因此，热交换器14包括冷却流体供给头38。冷却流体供给头38的引入管道40接收来自冷却流体源的冷却流体流，如由箭头42所表示，并且使冷却流体流动进入位于热交换器14的外壳30内的盘管。在冷却流体流动经过盘管之后，冷却流体可经过冷却流体供给头38的引出管道44而离开热交换器14，如由箭头46所表示。

热交换器14还包括一个或多个整体式流动控制阀48。如下面详细的描述，整体式（例如，整体的）流动控制阀48能够实现硬件、管线和热交换器14的其它部件的减少。此外，整体式流动控制阀48可减少热交换器14和离心压缩机系统10的组装和/或维修期间的工作量。在图示说明的实施例中，两个整体式控制阀48被定位在沿冷却流体供给头38的引出管道44的位置。因此，整体式控制阀48可调节经过位于热交换器14的外壳30内的一个或多个盘管的冷却流体流的流量（flow rate）。

图2是图1的转子组件20的剖面侧视图，图中示出了转子组件20的各种部件。例如，转子组件20包括联接到叶轮22的转子60。此外，转子60是由两个轴承62支撑。如将会理解的，轴承62吸收在径向和轴向（例如，推力）两个方向上作用于转子60的载荷。例如，轴承62可通过在是静止的轴承与是旋转的转子60之间形成润滑剂（例如，润滑油）的薄膜而支撑载荷。为了这个目的，轴承62可包括润滑剂流道，这些润滑剂流道构造成将润滑剂提供至在轴承62与转子60之间的各种轴承表面。更具体地，如下面详细地描述，每个轴承62可包括多个独立的流道，用于将独立的润滑剂流提供至在每个轴承62与转子60之间的各种轴承表面。这样，可将较冷的润滑剂提供至多个轴承表面，由此改善轴承62的性能并且延长轴承62的使用寿命。如下面进一步的描述，转子组件20也可包括具有至少一个非平面的或“阶梯形”表面的轴承保持器（例如，保持器环）。因此，以下述的方式，可基于轴承保持器在转子组件20内的位置来调节轴承62相对于转子60的轴向位置（例如，“浮动”）。

转子组件20还包括密封组件64，该密封构件64构造成阻止润滑剂和/或流体（例如，加压空气）从压缩机12内的泄漏。更具体地，在图示说明的实施例中，密封组件64包括可在不使用硬件的情况下安装的气封66和油封68。例如，气封66和油封68相互紧靠并且形成与齿轮箱24的孔70匹配的几何形状。更具体地，当气封66和油封68被定位在转子60周围且在齿轮箱24内相互邻接的位置时，气封66和油封68可嵌入并被保持在齿轮箱24的孔70内（例如，在孔70的外径向轮廓69内）。例如，外径向轮廓69可具有第一肩部71和第二肩部73，这两个肩部构造成将气封66和油封68轴向地保持在孔70内。这样，可在不使用额外的保持硬件的情况下安装气封66和油封68并且可与转子组件20协作。这样，可简化密封组件64的安装、维修、和/或拆除，并且可降低安装、维修、和/或运行成本。

图3是图1的转子组件20的轴承62中的一个轴承的剖视图。如上所述，轴承62可包括用于将独立的润滑剂流引导至在轴承62与转子60之间的各种轴承表面的多个独立的流道。因此，可将独立的较冷的润滑剂流提供至在轴承62与转子60之间的多个轴承表面，由此改善轴承62的操作及使用年限。

在图示说明的实施例中，轴承62包括润滑剂进口100，在此润滑剂流可从齿轮箱24内流动进入（例如，径向地进入）轴承62，如由箭头102所表示。如图中所示，润滑剂进口100划分成在轴承62内的两个流道（例如，径向或第一流道104及第二或轴向流道106），由此形成两个独立的润滑剂流。第一流道104从润滑剂进口100径向地延伸进入轴承62并延伸至轴承62的轴颈腔108（例如，多个轴向槽）。因此，润滑剂可从齿轮箱24中流出，经过润滑剂进口100和第一流道104进入轴颈腔108。在轴颈腔108内，润滑剂可与转子60接触并且减小转子60与轴承62之间的摩擦。具体地，润滑剂可减小转子60与设置在轴颈腔108内的轴承垫110（例如，在轴承表面112处）之间的摩擦。

如由箭头114所表示，在轴颈腔108内的润滑剂可经过在垫110与转子60之间的通道和间隙离开轴颈腔108。例如，被设置在与轴承62相邻位置的推力轴承116包括润滑剂出口118，这些润滑剂出口118可引导来自轴颈腔108的润滑剂返回至齿轮箱24。更具体地，润滑剂出口118是形成于推力轴承116中的流道，这些流道从内腔120径向地向外延伸至推力轴承116的径向向外表面122。推力轴承116可包括1、2、3、4、5、6、7、8或更多的润滑剂出口118，这些润滑剂出口118是用于引导来自轴颈腔108的润滑剂返回进入齿轮箱24。

如上所述，第二或轴向流道106从润滑剂进口100中延伸出。更具体地，第二流道106从润滑剂进口100延伸至形成于轴承62的轴向外表面126中的环形的环124。如图中所示，推力轴承116轴向地紧靠轴承的轴向外表面126，因此紧靠环形的环124。此外，推力轴承116包括轴向润滑剂出口128，这些润滑剂出口128与环形的环124流体连通。因此，润滑剂可从第二流道106流动到环形的环124并且经过推力轴承116的轴向润滑剂出口128流动到在转子60与推力轴承116之间的轴承表面130（例如，推力面），如由箭头132所表示。这样，可减小在轴承表面130处在推力轴承116与转子60之间的摩擦。此后，润滑剂可沿轴承表面130径向地向外流动，如由箭头134所表示，并且润滑剂可流动返回到齿轮箱24中。

如上所述，两个独立的润滑剂流道（例如，第一和第二流道104和106）能够将独立的润滑剂流输送至不同的轴承表面（例如，轴承表面112和130）。具体地，两个独立的润滑剂流道可允许流动到不同轴承表面的并行流动或同时流动，而一个流道将会导致串联布置（例如，相继地流动经过）。这两个独立的并行润滑剂流道使轴承表面112和130能够各自在较低温度下接收润滑剂流。换句话说，单个润滑剂流不同时流动到轴承表面112和130，这会导致润滑剂温度的升高和轴承62性能的下降。当第一和第二流道104和106在较低温度下将独立的润滑剂流提供至轴承表面112和130时，可减小在轴承表面112和130上的漆膜和氧化，并且可增加轴承62的承载能力。

图4和图5是轴承62的剖面透视图，图中示出了第一和第二流道104和106。更具体地，图4示出了将推力轴承116拆除的轴承62，图5示出了被轴向地位于抵接轴承62的位置的推力轴承116。可将推力轴承116从轴承62中拆除从而改进并简化推力轴承116、轴承62和转子组件20的安装、维修和拆除。例如，可在不更换整个轴承62的情况下，更换推力轴承116。如上面详细的描述，第一流道104将润滑剂从润滑剂进口100径向地提供至轴承62的轴颈腔108。如图4中所示，润滑剂可在被设置在轴颈腔108内的垫110之间流动穿过。这样，可减小在轴承表面112在垫110与转子60之间的摩擦。

此外，第二流道106从润滑剂进口100轴向地延伸至形成于轴承62的轴向外表面126中的环形的环124。从环形的环124中，润滑剂可流动经过推力轴承116的轴向润滑剂出口128。如图5中所示，轴向润滑剂出口128延伸至形成于推力轴承116的推力表面152中的凹槽150（例如，药丸形状、椭圆形、或卵形的凹槽）。因此，凹槽150可用润滑剂填充，并且将润滑剂提供至在推力轴承116与转子60之间的轴承表面130。此后，润滑剂可沿轴承表面130径向地向外流动并且返回到齿轮箱24。

如将会理解的，轴承62中的润滑剂进口100的数量可发生变化。例如，在某些实施例中，轴承62可包括多个（例如，2、3、4、5或更多的）润滑剂进口100，并且各润滑剂进口100可划分成第一和第二流道104和106，其中各第一流道104径向地延伸进入轴承62并延伸至轴颈腔108，并且各第二流道106轴向地延伸经过轴承62而延伸至环形的环124。在其它实施例中，轴承62可包括多个（例如，2、3、4、5或更多的）润滑剂进口100，并且各润滑剂进口100可延伸至第一流道104或者第二流道106。换句话说，各润滑剂进口100可使润滑剂流动到轴颈腔108或者环形的环124。在任一实施例中，将独立的润滑剂流提供至轴承表面112和130。因此，可降低提供至每个轴承表面112和130的润滑剂的温度，并且可改进轴承62的性能。

图6是设置在齿轮箱24内的转子组件20的透视图，图中示出了轴承保持器200（例如，环形保持器环或者开口的环形保持器环），该保持器200构造成将轴承62保持在齿轮箱24内的固定轴向位置（例如，相对于转子）。更具体地，每个轴承保持器200包括非平面的或“阶梯形”表面。以下面详细描述的方式，可通过改变轴承保持器200在齿轮箱24内的位置或方位而调节轴承62相对于转子60的轴向位置。

如图中所示，每个轴承保持器200被设置在齿轮箱24的各自孔202内并且紧靠轴承62中的一个轴承。具体地，每个轴承保持器200具有面对孔侧204，该侧紧靠其中设置轴承保持器200的各个孔202。此外，每个轴承保持器200具有面对轴承侧206，该侧紧靠轴承保持器200所支撑和/或保持的每个轴承62。如下所述，轴承保持器200可各自具有非平面的或“阶梯形”表面或侧。此外，各轴承保持器200可定位在各个孔202内，使得轴承保持器200的非平面的或“阶梯形”表面是面对孔侧204或者面对轴承侧206。换句话说，轴承保持器200的非平面的或“阶梯形”表面可面对齿轮箱24或轴承62的孔202。如下所述，各轴承62相对于转子60的轴向位置可基于其每个轴承保持器200在其各个孔202内的位置而变化。

图7和图8是轴承保持器200的透视图，图中示出了轴承保持器200的轴向侧。更具体地，图7示出了轴承保持器200的非平面的（例如，“阶梯形”）轴向表面220，图8示出了轴承保持器200的平面的轴向表面222。如上所述，轴承保持器200在齿轮箱24内的方位会影响轴承62相对于转子60的轴向位置。亦即，当非平面的轴向表面220是面对孔侧204时相对于当非平面的轴向表面220是面对轴承侧206时，轴承62沿转子组件20或者在压缩机12内的轴向位置可以是不同的。

如上所述，图7示出了轴承保持器200的非平面的轴向表面220。非平面的轴向表面220包括内径向表面224（例如，径向地向内的轴向表面）和外径向表面226（例如，径向地向外的轴向表面）。内径向表面224和外径向表面226两者是大致平面的或平直的。内径向表面224和外径向表面226也可相互偏移，由此形成非平面轴向表面220的非平面的或“阶梯形”外形。例如，内径向表面224和外径向表面226可偏移达大约0.01至0.16、0.02至0.14、0.03至0.12、0.04至0.10、或者0.05至0.08 mm。

如图8中所示，与非平面的轴向表面220相对的平面的轴向表面222是大致为平面的或平直的表面。此外，图7和图8中所示的轴承保持器200具有两件构造（例如，开口环）。然而，轴承保持器200的其它实施例可具有其它数量的段（例如，3、4、5或更多）。更具体地，在图示说明的实施例中，轴承保持器200具有两个半圆形半件228（例如，弧形段），这两个半件连接而形成形成轴承保持器200的环形的环形状。在某些实施例中，可将半圆形半件228的一个半件设置在齿轮箱24内并与轴承62相邻，并且可以不使用另一个半件228。此外，轴承保持器200的各半件228具有在轴承保持器200的两侧（例如，非平面的轴向表面220和平面的轴向表面222）上的位置指示器230。如图中所示，在各半件228的非平面轴向表面220上的位置指示器230相互匹配，并且在各半件228的平面轴向表面222上的位置指示器230相互匹配。例如，非平面轴向表面220的各半件228可具有第一位置指示器230组或对（例如，“1”和“1”），并且平面的轴向表面222的各半件228可具有第二位置指示器230组或对（例如，“2”和“2”）。因此，在将轴承保持器200安装在齿轮箱24内期间，通过证实在各侧（例如，非平面的轴向表面220和平面的轴向表面222）上的位置指示器230是匹配的，可以判断非平面和平面的轴向表面220和222的适当的（例如，匹配的）方位。

图9和图10是齿轮箱24的局部剖视图，图中示出了设置在齿轮箱24内的轴承保持器200的不同方位或位置。例如，图9示出了其中轴承保持器200的非平面轴向表面220是面对轴承侧206并且平面轴向表面222是面对孔侧204的一个实施例。此外，图10示出了其中平面轴向表面222是面对轴承侧206并且非平面轴向表面220是面对轴承侧206的一个实施例。

如图9中所示，轴承保持器200的非平面轴向表面220面对轴承62。更具体地，轴承62紧靠内径向表面224。轴承62被保持在与孔202相隔距离250处。换句话说，在内径向表面224与平面轴向表面222之间的轴承保持器200的厚度252将孔202与轴承62隔开。在图10中，轴承保持器200的平面轴向表面222面对轴承62。因此，轴承被保持在与孔202相隔距离260处。换句话说， 在外径向表面226与平面轴向表面222之间的轴承保持器200的厚度262将孔202与轴承62隔开。因为厚度252不同于（例如，小于）厚度262，所以基于轴承保持器200在孔202内的方位，轴承62在齿轮箱24内的轴向位置可以是不同的。

具有多个轴承保持器200的转子组件20可具有在不同方位上被设置在齿轮箱24内的轴承保持器200。亦即，可在第一方位上将一个轴承保持器200设置在齿轮箱24内，并且可在第二方位上将另一个轴承保持器200设置在齿轮箱24内。因此，可基于其每个轴承保持器200的方位，而单独地改变各轴承62的轴向位置。如将会理解的，轴承保持器200简化轴承62相对于转子60的“浮动”或轴向位置的调节。例如，所公开的轴承保持器200可快速地安装，并且在安装时可以不需要定制的机械加工。此外，轴承保持器200可以不需要用于安装的额外紧固件（例如，螺纹紧固件）。

此外，通过使用轴承保持器200可简化其它过程。例如，可简化叶轮22顶端设定过程。例如，可将压缩机12的进口护罩18固定就位，并且随后可使转子组件20和叶轮22运动从而与进口护罩18接触。因为轴承保持器200允许在齿轮箱24内对轴承62进行调节，所以可简化转子组件20在齿轮箱24内的运动。

图11-图15是转子组件20的透视图，图中示出了气封66和油封68的安装。如将会理解的，气封66可构造成阻止在压缩机12内的气体向外泄漏到大气中。类似地，油封68可构造成阻止在齿轮箱24和压缩机12内的油向外泄漏到大气中。在某些实施例中，气封66和/或油封68可以是迷宫式密封。如将会理解的，迷宫密封可以是包括曲折路径的密封，用于阻止穿过该密封的泄漏。此外，气封66和/或油封68可包括一层或多层的涂层（例如，巴氏合金涂层或者其它表面处理）从而有助于改善气封66和油封68的密封功能。

如上所述，当被安装在齿轮箱24中时，气封66和油封68相互紧靠而形成与齿轮箱24的孔70（示于图2）匹配的几何形状。更具体地，当把将气封66和油封68定位在转子60周围且在齿轮箱24内相互邻接的位置时，气封66和油封68可嵌入并且被保持在齿轮箱24的孔70内。这样，可在不使用额外的保持硬件（例如，螺栓、夹具、胶粘剂、或其它机械保持器）的情况下，安装气封66和油封68并且与转子组件20协作。这样，可简化密封组件64的安装、维修、和/或拆除，并且可降低安装、维修、和/或运行成本。

如下面详细的描述，气封66和油封68可包括顺序地安装在齿轮箱24内的多个部件（例如，多个弧形段）。例如，在图11中，将气封66的第一半件280（例如，第一弧形段）安装在齿轮箱24内。具体地，可将具有半圆形形状的气封66的第一半件280定位在转子60的周围并且可使其旋转进入齿轮箱24的孔70中，如由箭头282所表示。因此，在安装气封66和油封68之前，转子60和轴承62可以是已经就位并且/或者被安装在齿轮箱24内。

在安装气封66的第一半件280之后，可将气封66的第二半件290（例如，第二弧形段）安装并定位在齿轮箱24内，如图12中所示。气封66的第二半件290具有类似于气封66的第一半件280的形状。亦即，气封66的第二半件290大体呈半圆形。这样，第一半件280和第二半件和290，当如图12中所示连接到一起时，形成圆形的气封66（例如，开口的气封）。

如图13中所示，然后可使由第一半件280和第二半件290所构成的气封66进一步轴向地平移进入孔70中，如由箭头300所表示。如图14中所示，可以类似于上述气封66的第一半件280的方式，将油封68的第一半件310（例如，第一弧形段）安装在齿轮箱24的孔70内。亦即，可使具有大体呈半圆形形状的油封68的第一半件310在转子60周围旋转，如由箭头312所表示，并且定位在齿轮箱24的孔70内。

在安装油封68的第一半件310之后，可将油封68的第二半件320（例如，第二弧形段）安装并定位在齿轮箱24内，如图15中所示。油封68的第二半件320具有类似于油封68的第一半件310的形状。亦即，油封68的第二半件320大体呈半圆形。这样，第一半件310和第二半件320，当如图15中所示连接到一起时，形成圆形的油封68（例如，开口的油封）。如上所述，当气封66与油封68在齿轮箱24内相互紧靠时，气封66和油封68形成与齿轮箱24的孔70的轮廓（例如，图2中所示的外径向轮廓69）匹配的几何形状。例如，所连接的气封66和油封68的外径向轮廓330可形成与孔70的轮廓（例如，外径向轮廓69）匹配的几何形状或轮廓。因此，孔70可在不使用额外的硬件或者其它机械约束器具的情况下将气封66和油封68加以保持，由此简化气封66和油封68的安装、操作、和/或维修。

除了上述的部件外，气封66和/或油封68可包括用于改进气封66、油封68、齿轮箱24之间的密封的其它部件（例如，孔70）。例如，气封66和/或油封68可包括O形密封圈、凹槽、涂层、或者用于改善密封的其它二次密封。此外，虽然图示的气封66和油封68各自具有第一半件和第二半件，但气封66和/或油封68的其它实施例可包括其它数量（例如，1、2、3、4、5、6或更多）的分段。如将会理解的，可将每个气封66和油封68的这些数量的段或分段共同地连接到一起而形成可与齿轮箱24的孔70的轮廓匹配并接合的几何形状或轮廓（例如，外径向轮廓330）。

图16是冷却流体供给头38的一个实施例的透视图，图中示出了冷却流体供给头38的整体式流动控制阀48。在某些实施例中，冷却流体供给头38可机械地附接（例如，用螺栓连接）到热交换器14。在其它实施例中，冷却流体供给头38可与热交换器14是整体的（例如，单件）。如上所述，压缩机12与用于使由压缩机所加压流体（例如，空气、天然气、氮气、或其它气体）冷却的热交换器14成为一体。因此，可将盘管、翅片、或者其它管道/接触表面定位在热交换器14的外壳30内，并且可使冷却流体流流动经过热交换器14从而使来自压缩机12的加压流体冷却。因此，热交换器14包括一个或多个冷却流体供给头38，用于输送和排放冷却流体流（例如，水、制冷剂、溶剂、油、或者其它冷却液体或气体）。

以类似于上述的方式，冷却流体供给头38的图示说明的实施例包括引入管道40和引出管道44。具体地，引入管道40可接收冷却流体流（例如，冷水），如由箭头400所表示，并且可使冷却流体流流动到管线、管道、或者在热交换器14的外壳30内的其它流道。类似地，在冷却流体流通过管线、管道、或者其它流道之后，冷却流体流可经过引出管道44而离开。如图中所示，冷却流体供给头38还包括整体式流动控制阀48。具体地，整体式流动控制阀48与引出管道44成为一体。例如，整体式流动控制阀48可与冷却流体供给头38成为一体（例如，单件），并且被机械固定（例如，用螺栓固定）到冷却流体供给头38，或者与冷却流体供给头38成为整体。然而，在其它实施例中，整体式流动控制阀48可与引入管道40成为一体。因为整体式流动控制阀48与冷却流体供给头38成为一体，所以可减少外部的和/或额外的管线、管道、或者其它流道。

当整体式流动控制阀48调节经过引入管道40或引出管道44的冷却流体流量时，整体式流动控制阀48调节经过热交换器14的冷却流体流量。这样，可调整并调节冷却流体流与由压缩机12所加压流体之间的热传递速率。在某些实施例中，可手动地操作整体式流动控制阀48。在其它实施例中，可自动地启动整体式流动控制阀48（例如，由控制器404，该控制器404可具有用于启动整体式流动控制阀48的驱动器或致动器）。此外，控制器404可基于反馈（例如，传感器406的反馈）来启动整体式流动控制阀48。在某些实施例中，传感器406可以是构造成测量冷却流体流在引入管道40或引出管道44中的温度或流量的传感器。此外，可将传感器406设置在压缩机12内，以便测量进入和/或离开热交换器14的加压流体（例如，空气）的温度。

图17是整体式流动控制阀48的侧视图。具体地，整体式流动控制阀48的图示说明的实施例包括旋塞阀500，可使用旋钮502手动地操作该旋塞阀500。旋钮502联接到手柄504，该手柄504被螺栓或螺钉506进一步固定到旋塞阀500。因此，当驱动旋钮502时（例如，旋转，如由箭头508所表示）旋塞阀500也旋转，由此调节可通过整体式流动控制阀48的流道510的流体的流量。

整体式控制阀48的旋钮502也联接到保持销512，该保持销512延伸进入形成于整体式流动控制阀48的凸缘516中的多个凹口514中的一个凹口。这样，延伸进入多个凹口514中的一个凹口的保持销512可将整体式流动控制阀48保持在特定的或期望的位置，由此能够实现经过整体式控制阀48的冷却流体的恒定流量。在图示说明的实施例中，整体式流动控制阀48包括螺母518，可调节该螺母518（例如，旋转）从而能够将保持销512从多个凹口514的一个凹口中收回并且驱动旋钮502。保持销512可以是加载弹簧的，以便使保持销512朝向多个凹口514中的一个凹口偏移。在这种实施例中，可轴向地拉动旋钮502或者使旋钮502向外延伸以便从多个凹口514中的一个凹口中释放保持销512，从而能够实现对整体式流动控制阀48的调节。

如上面详细的描述，本发明的实施例涉及包括具有改进特征的部件的离心压缩机系统10。例如，离心压缩机12可包括具有一个或多个密封件（例如，气封66和/或油封68）的转子组件20，可在不使用硬件部件的情况下将这些密封件定位并保持在离心压缩机12内。因此，可简化气封66和/或油封68的安装、维修、操作、和/或拆除。此外，因为将较少的部件使用于气封66和油封68的安装，所以可降低压缩机12的设备制造和维修成本。离心压缩机12也可包括一个或多个轴承部件（例如，轴承62和/或推力轴承116），这些轴承部件限定多个独立的润滑剂流道。例如，第一流道104使第一独立润滑剂流流动到在转子60与设置在轴承62的轴颈腔108内的轴承垫110之间的轴承表面（例如，轴承表面112）。此外，第二流道106使第二独立润滑剂流流动到在转子60与推力轴承116之间的轴承表面（例如，轴承表面130）。这样，多个独立的润滑剂流可同时地流动（例如，并行）到离心压缩机12的各部分。因此，可降低润滑剂流的温度并且可改进离心压缩机12的操作、组装和效率。

此外，转子组件20可包括一个或多个轴承保持器200（例如，环形的轴承保持器或环），该保持器具有至少一个非平面的或“阶梯形”表面（例如，非平面的轴向表面220）。更具体地，轴承保持器200的第一表面（例如，非平面的轴向表面220）包括内径向表面224和外径向表面226，其中内径向表面224和外径向表面226不是共面的。此外，轴承保持器200可包括与为平面的第一表面（例如，非平面的轴向表面220）相对的第二表面（例如，平面的轴向表面222）。因此，可将轴承保持器200保持在离心压缩机12内的不同位置，从而能够实现轴承62的不同轴向位置。此外或可替代地，轴承保持器200的不同位置能够实现对转子组件20和/或压缩机12的各种部件的间隙、尺寸、和/或公差的调节。例如，非平面的轴向表面220可至少部分地被定位成抵接转子组件20的轴承62，并且平面的轴向表面222可被定位成抵接离心压缩机12的齿轮箱24的孔202。可替代地，非平面的轴向表面220可 被定位成抵接离心压缩机12的齿轮箱24的孔202，并且平面轴向表面222可至少部分地被定位成抵接转子组件20的轴承62。这样，可基于轴承保持器200在齿轮箱24内的位置，来调节轴承62相对于转子组件20的转子60的轴向位置。

此外，离心压缩机12可包括具有整体式流动控制阀48的热交换器14。更具体地，热交换器14可包括冷却流体供给头38，该冷却流体供给头38构造成使冷却流体流流动以便实现由离心压缩机12所加压的气体与冷却水流之间的热传递，并且冷却流体供给头48可包括构造成调节冷却流体流的流量的整体式流动控制阀48。这样，可减少额外的管线、硬件、及热交换器14和离心压缩机系统10的其它部件，由此改进热交换器14和离心压缩机系统10的组装、操作、和/或维修。

虽然本发明可具有各种修改和替代形式，但已通过在附图中的举例揭示了具体实施例并且已在本文中详细描述了这些具体实施例。然而，应当理解的是，本发明并非意图局限于所公开的具体形态。相反，本发明应涵盖落在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的所有的修改、等同物和替代物。

Claims (20)

1.一种压缩机，包括：

包括保持孔的齿轮箱；和

密封组件，包括：

分段的油封；和

分段的气封，

其中，所述分段的油封和所述分段的气封在所述保持孔内相互轴向地紧靠，并且配合地形成被所述保持孔所保持的所述密封组件的外径向轮廓和一对面向外的壁，所述外径向轮廓具有不同径向高度，所述壁在所述外径向轮廓的径向内部呈阶梯状，其中，所述外径向轮廓的分段的油封部分比所述外径向轮廓的分段的气封部分从转子轴径向向外延伸更远，其中所述保持孔具有在腔周围的互补的第一肩部和第二肩部，以便轴向地保持所述分段的油封和所述分段的气封，使得所述油封和所述气封中的每一者都通过所述外径向轮廓和所述面向外的壁两者的一部分与所述齿轮箱的所述保持孔接合。

2.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述分段的油封包括第一半圆形半件和第二半圆形半件。

3.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述分段的气封包括第一半圆形半件和第二半圆形半件。

4.如权利要求1所述的压缩机，其中，将所述分段的油封和所述分段的气封各自设置在所述压缩机的转子的周围。

5.如权利要求4所述的压缩机，其中，将所述分段的气封设置在所述分段的油封相对于所述压缩机的进入流的上游位置。

6.如权利要求1所述的压缩机，其中，在不使用独立紧固件的情况下，将所述分段的气封和所述分段的油封保持在所述齿轮箱的所述保持孔内。

7.一种组装压缩机的方法，包括：

将密封组件的第一密封件定位在压缩机的齿轮箱的保持孔内；

在将所述第一密封件定位在转子轴的周围之后，使所述第一密封件沿着所述转子轴沿轴向方向滑动；和

将所述密封组件的第二密封件定位在所述保持孔内，其中所述第一密封件和所述第二密封件在所述保持孔内相互轴向地紧靠，并且所述密封组件的所述第一密封件和所述第二密封件的外径向轮廓被所述保持孔的轮廓所接合和保持；以及其中所述第一密封件的外径向轮廓比所述第二密封件的外径向轮廓从所述转子轴向外延伸更远。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一密封件是气封。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第二密封件是油封。

10.如权利要求7所述的方法，其中，将所述密封组件的所述第一密封件定位在所述压缩机的所述齿轮箱的所述保持孔内包括将所述第一密封件的第一弧形段定位在所述保持孔内并且将所述第一密封件的第二弧形段定位在所述保持孔内。

11.如权利要求10所述的方法，其中，将所述第一密封件的所述第一弧形段定位在所述保持孔内并且将所述第一密封件的所述第二弧形段定位在所述保持孔内包括：使所述第一密封件的所述第一弧形段在被设置在所述齿轮箱内的转子周围旋转而进入所述保持孔并且将所述第一密封件的所述第二弧形段设置在所述第一密封件的所述第一弧形段的顶部上。

12.如权利要求7所述的方法，其中，将所述密封组件的所述第二密封件定位在所述压缩机的所述齿轮箱的所述保持孔内包括：将所述第二密封件的第一弧形段定位在所述保持孔内并且将所述第二密封件的第二弧形段定位在所述保持孔内。

13.如权利要求12所述的方法，其中，将所述第二密封件的所述第一弧形段定位在所述保持孔内并且将所述第二密封件的所述第二弧形段定位在所述保持孔内包括：使所述第二密封件的所述第一弧形段在被设置在所述齿轮箱内的转子周围旋转而进入所述保持孔，并且将所述第二密封件的所述第二弧形段设置在所述第二密封件的所述第一弧形段的顶部上。

14.一种压缩机系统，包括：

压缩机，包括：

包括保持孔的齿轮箱；

被设置在所述齿轮箱内的转子组件，包括：

转子；

被设置在所述保持孔内的气封；

被设置在所述保持孔内的油封，其中所述油封和所述气封相互轴向地紧靠，并且所述油封和所述气封配合地形成至少部分地被所述保持孔夹持的具有不同径向高度的外径向轮廓与第一阶梯状和第二阶梯状的面向外的壁，所述壁形成在所述外径向轮廓的径向内部，其中所述外径向轮廓的分段的油封部分比所述外径向轮廓的分段的气封部分从转子轴径向向外延伸更远。

15.如权利要求14所述的系统，其中，所述气封包括第一半圆形半件和第二半圆形半件。

16.如权利要求14所述的系统，其中，所述油封包括第一半圆形半件和第二半圆形半件。

17.如权利要求14所述的系统，其中，将所述气封设置在所述油封的相对于所述压缩机的进入流的上游位置，并且所述气封紧靠所述压缩机的叶轮。

18.如权利要求14所述的系统，其中，所述气封和所述油封各自被设置在所述转子的周围。

19.如权利要求14所述的系统，其中，在不使用紧固硬件的情况下，将所述气封和所述油封保持在所述保持孔内。

20.如权利要求14所述的系统，其中，所述气封包括第一迷宫密封，并且所述油封包括第二迷宫密封。