CN106471257A - 旋转机械 - Google Patents

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CN106471257A
CN106471257A CN201580034137.1A CN201580034137A CN106471257A CN 106471257 A CN106471257 A CN 106471257A CN 201580034137 A CN201580034137 A CN 201580034137A CN 106471257 A CN106471257 A CN 106471257A
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长井直之
佐藤隆
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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Abstract

离心式压缩机具备固定于旋转轴(30)的叶轮(40)和收容叶轮(40)的外壳。叶轮(40)具有:圆盘状的轮盘部(41);在周向上隔开间隔地设有多个的叶片部(42);以及与轮盘部(41)隔开间隔地对置且从所述轴向的一方侧覆盖多个叶片部(42)的轮盖部(43)。外壳具有孔形成面(60A),该孔形成面(60A)与轮盖部(43)隔开间隔地对置且设于比轮盖部(43)的外周侧端部(43c)靠内周侧的区域,并形成有多个孔(61)。

Description

旋转机械
技术领域
本发明涉及离心式压缩机等旋转机械。
本申请基于在2014年9月19日申请的日本特愿2014-191015号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
作为旋转机械之一,广泛知晓压缩气体的离心式压缩机。该离心式压缩机在外壳内部设有叶轮。离心式压缩机通过该叶轮的旋转来压缩从吸入口流入的气体等工作流体,并将该工作流体从排出口排出。
离心式压缩机等旋转机械通常在旋转轴等旋转体与其周围的外壳等静止体之间具有间隙。因此,大多在旋转体与静止体的间隙设有抑制工作流体流入的密封装置。在离心式压缩机的情况下,在叶轮的入口的接口部设有接口密封件,在多级叶轮的各级间设有中间级密封件,在最终级设有平衡活塞。根据这些结构,实现由叶轮压缩后的气体的泄漏量的减少。上述那样的各种密封件例如使用阻尼密封件、迷宫式密封件等。
迷宫式密封件配设有多个从以与旋转的旋转轴具有间隙的方式与旋转轴对置的环状的静止侧构件朝向旋转轴突出的突出部。在该迷宫式密封件中,能够通过使在突出部的前端附近流通的流体产生压力损失而减少流体的泄漏。
作为阻尼密封件,已知有蜂巢式密封件、孔型密封件等。例如在孔型密封件中,在与旋转轴具有间隙地配置的环状的静止侧构件中,在与旋转轴对置的对置面形成有多个孔。孔型密封件能够通过在该孔产生的压力损失来减少流体的泄漏(例如参照专利文献1)。
孔型密封件与迷宫式密封件相比,在衰减效果大且使旋转轴的振动稳定化这点优异。另一方面,迷宫式密封件与阻尼密封件相比,在能够进一步减少流体的泄漏量这点优异。
其中,旋转机械的旋转轴被设于外壳的轴承支承。然而,相对于由轴承获得的衰减力,当由上述的密封装置、叶轮产生的工作流体的不稳定化力变大时,产生不稳定振动,使旋转轴晃动。所述的不稳定振动被沿周向作用的流体不稳定化力激发。
与之相对,一直以来,在旋转机械中,利用上述那样的迷宫式密封件、阻尼密封件等对旋转轴赋予衰减,并减少旋转轴的振动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-38114号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,伴随着在旋转机械中流通的流体的高压化、高密度化,流体的不稳定化力增大。其结果是,仅通过上述那样的现有的用作接口密封件、中间级密封件的迷宫式密封件、阻尼密封件,无法对旋转轴赋予充分的衰减。其结果是,可能无法抑制旋转轴以及在旋转轴上设置的叶轮的振动。
对此,为了提高衰减力,考虑将形成迷宫式密封件、阻尼密封件的区域沿旋转轴的轴向延长的结构。但是,当将迷宫式密封件、阻尼密封件沿轴向增长时,旋转机械在轴向上变长,作为旋转机械的性能可能降低。
本发明提供一种能够对旋转轴赋予充分的衰减且有效地抑制旋转轴以及叶轮的振动的旋转机械。
用于解决课题的手段
根据本发明的第一方式,旋转机械具备:旋转轴;叶轮,其固定于所述旋转轴;以及外壳,其覆盖所述旋转轴以及所述叶轮,所述叶轮具有:圆盘状的轮盘部;叶片,其以在周向上隔开间隔的方式在所述轮盘部的所述旋转轴所延伸的轴向上的一方侧的面上设有多个;以及轮盖部,其与所述轮盘部隔开间隔进行对置,并从所述轴向的一方侧覆盖多个所述叶片,所述外壳具有孔形成面,该孔形成面与所述轮盖部隔开间隔进行对置,并设于所述外壳的比与所述轮盖部的外周侧端部对应的位置靠内周侧的区域,且形成有多个孔。
这样,在外壳中,利用与叶轮的轮盖部对置且形成在比与轮盖部的外周侧端部对应的位置靠内周侧的区域的孔形成面的多个孔,减少流入到叶轮的轮盖部与外壳之间的工作流体的流动的能量。
根据本发明的第二方式,在旋转机械中,在第一方式的基础上,也可以是,所述孔形成面是相对于与所述轴向正交的面倾斜的倾斜面。
通过这样构成,工作流体在孔形成面向旋转轴赋予的衰减力作用于旋转轴的轴向以及与轴向正交的方向。因此,能够有效地抑制轴的振动和叶轮的振动。
根据本发明的第三方式,在旋转机械中,在第一方式或者第二方式的基础上,也可以是,多个所述孔的剖面呈圆形,多个所述孔形成为相互邻接。
根据本发明的第四方式,在旋转机械中,在第一方式或者第二方式的基础上,也可以是,多个所述孔的剖面呈六边形,多个所述孔形成为相互邻接。
通过这样构成,形成于孔形成面的孔的剖面呈圆形或六边形,因此能够通过钻床等容易地形成。
根据本发明的第五方式,在旋转机械中,在第一方式至第四方式中的任一方式的基础上,也可以是,所述孔的深度在绕所述旋转轴的周向上不同。
通过这样构成,能够使沿周向不同的衰减力向旋转轴、叶轮发挥作用。
根据本发明的第六方式,在旋转机械中,在第一方式至第五方式中的任一方式的基础上,也可以是,所述孔的深度在以所述旋转轴为中心的径向上不同。
通过这样构成,即便在旋转机械中流动的工作流体的压力分布在径向上不同的情况下,也能够使与发生的振动相应的衰减力向旋转轴、叶轮发挥作用。
发明效果
根据本发明所涉及的旋转机械,流入到叶轮的轮盖部与外壳之间的工作流体能够对旋转轴赋予充分的衰减并有效地抑制旋转轴以及叶轮的振动。
附图说明
图1是示出作为本实施方式中的旋转机械的一例的离心式压缩机的结构的剖视图。
图2是示出上述旋转机械的第一实施方式中的离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。
图3是示出在外壳中与叶轮的轮盖部对置的区域上设置的孔形成面的剖视图。
图4是示出在第一实施方式中的孔形成面形成的多个孔的图。
图5是示出上述旋转机械的第二实施方式中的离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。
图6是示出在第二实施方式中的孔形成面形成的多个孔的图。
图7是示出在上述旋转机械的第三实施方式中的离心式压缩机中、形成于孔形成面的孔的例子的剖视图。
图8是示出上述旋转机械的第四实施方式中的离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的旋转机械的方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是示出作为本实施方式中的旋转机械的一例的离心式压缩机的结构的剖视图。图2是示出离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。图3是示出在外壳中与叶轮的轮盖部对置的区域设置的孔形成面的剖视图。图4是示出形成于孔形成面的多个孔的图。
如图1所示,本实施方式的旋转机械即离心式压缩机(旋转机械)10主要具备外壳20、旋转轴30以及叶轮40。旋转轴30在外壳20内被支承为绕中心轴O旋转自如。叶轮40被安装于旋转轴30而利用离心力来压缩工作流体即气体G。
外壳20形成将多个环状构件22在旋转轴30延伸的轴向即中心轴O方向上排列的结构。在该外壳20中设有反复缩径以及扩径的内部空间21。在该内部空间21收容有叶轮40。在收容有叶轮40时,在成为叶轮40彼此之间的位置形成有使在叶轮40中流通的气体G从上游侧向下游侧流通的外壳侧流路50。
在外壳20的中心轴O方向的一方侧的端部即一端部20a设有使气体G从外部流入外壳侧流路50的吸入口23。在外壳20的中心轴O方向的另一方侧的端部即另一端部20b设有与外壳侧流路50连续而使气体G向外部流出的排出口24。
在外壳20的一端部20a侧与另一端部20b侧分别形成有支承旋转轴30的两端部的支承孔25以及支承孔26。旋转轴30被这些支承孔25以及支承孔26支承为经由轴颈轴承27能够绕中心轴O旋转。在外壳20的一端部20a设有推力轴承28。旋转轴30的中心轴O方向的一方侧的端部即一端侧30a经由推力轴承28被支承为绕中心轴O旋转自如。
在外壳20中的各个环状构件22的内部沿中心轴O方向隔开间隔地收容有多个叶轮40。需要说明的是,在图1中,虽示出设有六个叶轮40的情况下的一例,但将叶轮40设有至少一个以上即可。
如图2所示,在外壳20的内部空间21形成有用于收容叶轮40的凹部29a以及凹部29b。凹部29a以及凹部29b分别在外壳20的一端部20a侧(在图2中为左方)、外壳20的另一端部20b侧(在图2中为右方)凹陷。利用该凹部29a以及凹部29b,在外壳20中形成有与中心轴O正交的剖面形状为圆形的、收容叶轮40的叶轮收容部29。
作为离心式压缩机10的叶轮40,在本实施方式中,具备轮盘部41、叶片部42以及轮盖部43的叶轮40是所谓的闭式叶轮。
轮盘部41呈圆盘状。具体来说,本实施方式的轮盘部41的中央部为在中心轴O方向上具有恒定长度的大致圆筒状的筒状部41a。向该筒状部41a的贯通孔41b贯穿并固定有旋转轴30。在筒状部41a的外周侧一体地形成有圆板状的轮盘主体部41c。该轮盘主体部41c从中心轴O方向的一方侧朝向另一方侧而外径逐渐扩大,由此朝向中心轴O方向的一方侧的面为凹状弯曲面41d。轮盘主体部41c的中心轴O方向的另一方侧由与上述凹部29b隔开了规定的间隔的平面41e形成。
在凹状弯曲面41d上沿周向隔开间隔地形成有多个叶片部42。各个叶片部42一体形成为,从凹状弯曲面41d向中心轴O方向的一方侧突出。
轮盖部43形成为,从中心轴O方向的一方侧覆盖多个叶片部42。该轮盖部43呈与轮盘部41对应的圆盘状。轮盖部43的与凹状弯曲面41d对置的一侧由凸状面43a形成,以便与凹状弯曲面41d隔开恒定的间隔进行对置。轮盖部43中的中心轴O方向的一方侧由凹状面43b形成,该凹状面43b与形成有叶轮收容部29的朝向中心轴O方向的另一方侧的面的凹部29a隔开规定的间隔。
在此,轮盖部43的凹状面43b为随着从中心轴O方向的一方侧朝向另一方侧而外径逐渐直线地沿径向扩大的轮盖锥面43t。
在与轮盖部43隔开间隔地对置的外壳20侧的凹部29a,以与轮盖锥面43t几乎平行的方式形成有外壳锥面29t。
外壳锥面29t是与轮盖锥面43t对置的区域。外壳锥面29t形成为,从中心轴O方向的一方侧朝向另一方侧而内径逐渐直线地沿径向扩大。
如图1所示,外壳侧流路50由扩散部51、回转弯头部52、返回流路53形成。
扩散部51形成为从叶轮40的外周侧朝向外周侧延伸。
回转弯头部52与扩散部51的外周部连续地形成。回转弯头部52从扩散部51的外周部向外壳20的另一端部20b侧以剖视U字状迂回的方式朝向内周侧形成。
返回流路53从回转弯头部52朝向内周侧形成。如图2所示,返回流路53在其内周侧端部具有朝向下一级的叶轮40的中央部弯曲的弯曲部53w。
在各叶轮40中,在轮盘部41的凹状弯曲面41d与轮盖部43的凸状面43a之间形成有叶轮侧流路55。在各叶轮40中,该叶轮侧流路55的朝向中心轴O方向的一方侧的端部55a与返回流路53的弯曲部53w对置。叶轮侧流路55的相反侧即中心轴O方向的另一方侧的端部55b朝向外周侧。端部55b形成为与外壳侧流路50的扩散部51对置。
在上述那样的离心式压缩机10中,从吸入口23导入到外壳侧流路50的气体G在与旋转轴30一起绕中心轴O旋转的叶轮40各自之中,从接近叶片部42的径向内侧的端部55a流入叶轮侧流路55。流入到叶轮侧流路55的气体G从接近叶片部42的径向外侧的端部55b朝向外周侧流出。在周向上相互邻接的叶片部42间成为供气体G沿径向流通的压缩流路。气体G通过在叶轮侧流路55中流通而被压缩。
从各级的叶轮40流出的气体G通过外壳侧流路50的扩散部51而向外周侧流动。之后,气体G的流动方向在回转弯头部52处折回,通过返回流路53而被送入后级侧的叶轮40。这样一来,在从外壳20的一端部20a侧朝向另一端部20b侧设为多级的叶轮40的叶轮侧流路55和外壳侧流路50中反复流通。由此,气体G被多级压缩并从排出口24送出。
然而,如图2以及图3所示,在离心式压缩机10中,流入到叶轮侧流路55的气体G从径向外侧的端部55b流入扩散部51。此时,气体G的一部分从叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c与叶轮收容部29的凹部29a的径向端部29c之间的间隙即接口部K漏出。所漏出的泄漏气体Gr流入轮盖部43的凸状面43a与叶轮收容部29的外壳锥面29t之间的间隙56。流入到间隙56的泄漏气体Gr流入至叶轮40的轮盖部43的内周侧端部43d侧的密封件80。换句话说,流入外壳侧流路50且被叶轮40压缩的气体G的流量因在间隙56中流动并返回的泄漏气体Gr而减少,离心式压缩机10的效率降低。
对此,在上述离心式压缩机10中,在形成于外壳20的叶轮收容部29的凹部29a中,形成有孔形成面60A。孔形成面60A形成于与叶轮40的轮盖部43的轮盖锥面43t隔开间隔地对置的外壳锥面29t。
孔形成面60A为外壳锥面29t的一部分。孔形成面60A设于外壳锥面29t的比与轮盖部43的外周侧端部43c对应的位置靠内周侧的区域。换句话说,孔形成面60A形成为相对于沿与中心轴O方向正交的径向延伸的面倾斜的倾斜面。
在孔形成面60A上形成有朝向与叶轮40的轮盖锥面43t对置的一侧开口的多个孔61。如图4所示,这些孔61相互邻接而配置为大致锯齿状。多个孔61构成所谓的孔型密封件。
在该实施方式中,这些孔61的孔径几乎相等且剖面呈圆形。各孔61朝向与叶轮40的轮盖锥面43t正交的方向以恒定的深度形成。
如图3所示,在上述那样的孔形成面60A中,从叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c与叶轮收容部29的径向端部29c之间的间隙的接口部K漏出的泄漏气体Gr流入间隙56,流入的泄漏气体Gr的一部分进入在孔形成面60A上形成的多个孔61。
根据上述第一实施方式的离心式压缩机10,在外壳20中,在比与叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c对置的位置靠内周侧的区域具备形成有多个孔61的孔形成面60A。由此,流入到叶轮40的轮盖部43与外壳20之间的泄漏气体Gr流入多个孔61。因此,能够对旋转轴30赋予充分的衰减,并有效地抑制旋转轴30以及叶轮40的振动。
能够利用孔形成面60A来减少从接口部K向轮盖部43的凸状面43a与叶轮收容部29的外壳锥面29t之间的间隙56漏出的泄漏气体Gr的量。
能够利用孔形成面60A来减小流入接口部K的泄漏气体Gr的流动的周向速度并抑制紊流的产生。
孔形成面60A形成在相对于与旋转轴30的轴向正交的面倾斜的外壳锥面29t。由此,泄漏气体Gr在孔形成面60A向旋转轴赋予的衰减力在旋转轴30的轴向和径向上进行作用。因此,能够有效地抑制旋转轴30的振动和叶轮40的振动。
孔61的剖面呈大致圆形,因此能够利用钻床等容易地形成孔61。
(第二实施方式)
接下来,对作为本发明的旋转机械的一例的离心式压缩机的第二实施方式进行说明。在以下说明的第二实施方式中,由于仅孔形成面的结构与第一实施方式不同,因此对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记而进行说明,并且省略重复说明。
图5是示出上述旋转机械的第二实施方式中的离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。图6是示出形成于孔形成面的多个孔的图。
如图5所示,该实施方式中的离心式压缩机10具备外壳20、旋转轴30以及叶轮40。
离心式压缩机10在形成于外壳20的叶轮收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60B。孔形成面60B形成于与叶轮40的轮盖部43的轮盖锥面43t对置的外壳锥面29t。
孔形成面60B形成有朝向与叶轮40的轮盖锥面43t对置的一侧开口的多个孔62。各孔62的剖面呈六边形。这些孔62与内周面60f相互邻接而配置为大致锯齿状。多个孔62构成所谓的蜂巢式密封件。
在该实施方式中,各孔62朝向与叶轮40的轮盖锥面43t正交的方向以恒定的深度形成。
在上述那样的孔形成面60B中,从叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c与叶轮收容部29的径向端部29c之间的间隙的接口部K漏出的泄漏气体Gr流入间隙56。流入的泄漏气体Gr的一部分进入构成孔形成面60B的多个孔62。
因此,根据上述第二实施方式的结构,利用剖面呈六边形的孔62而在孔形成面60B构成有所谓的蜂巢式密封件。由此,与上述第一实施方式同样,流入到叶轮40的轮盖部43与外壳20之间的泄漏气体Gr流入多个孔62。由此,能够对旋转轴30赋予充分的衰减并有效地抑制旋转轴30的振动。
能够利用孔形成面60B减少从接口部K向轮盖部43的凸状面43a与叶轮收容部29的外壳锥面29t之间的间隙56漏出的泄漏气体Gr的量。
能够利用孔形成面60B减小流入到接口部K的泄漏气体Gr的流动的周向速度并抑制紊流的产生。
由于孔61的剖面呈大致六边形,因此能够通过钻床等容易地形成孔61。
(第三实施方式)
接下来,对作为本发明的旋转机械的一例的离心式压缩机的第三实施方式进行说明。在以下说明的第三实施方式中,由于仅孔形成面的结构与第一实施方式不同,因此对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记而进行说明,并省略重复说明。
图7是示出在上述旋转机械的第三实施方式中的离心式压缩机中形成于孔形成面的孔的例子的剖视图。
该实施方式中的离心式压缩机10与图1、图2所示的上述第一实施方式同样,具备外壳20、旋转轴30以及叶轮40。
离心式压缩机10在形成于外壳20的叶轮收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60C。孔形成面60C形成于与叶轮40的轮盖部43的轮盖锥面43t对置的外壳锥面29t。
如图7所示,孔形成面60C形成有朝向与叶轮40的轮盖锥面43t对置的一侧开口的多个孔63。各孔63的孔径几乎相等且各孔63的剖面呈圆形,且各孔63朝向与叶轮40的轮盖锥面43t正交的方向形成。这些孔63与图4所示的上述第一实施方式相同,相互邻接而配置为大致锯齿状。多个孔63构成所谓的孔型密封件。
在该实施方式中,各孔63形成为,其孔深度在绕旋转轴30的周向上不同。
在上述那样的孔形成面60C中,从叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c与叶轮收容部29的径向端部29c之间的间隙的接口部K漏出的泄漏气体Gr流入间隙56。流入的泄漏气体Gr的一部分进入构成孔形成面60C的多个孔63。
因此,根据上述第三实施方式的结构,与上述第一实施方式同样,流入到叶轮40的轮盖部43与外壳20之间的泄漏气体Gr流入孔形成面60C。由此,能够对旋转轴30赋予充分的衰减并有效地抑制旋转轴30的振动。
能够利用孔形成面60C减少从接口部K向轮盖部43的凸状面43a与叶轮收容部29的外壳锥面29t之间的间隙56漏出的泄漏气体Gr的量。
能够利用孔形成面60C减小流入到接口部K的泄漏气体Gr的流动的周向速度并抑制紊流的产生。
孔形成面60C形成为,其孔深度在绕旋转轴30的周向上不同。因此,能够使沿周向不同的衰减力向旋转轴30、叶轮40发挥作用。
需要说明的是,在上述第三实施方式中,图7所示的孔63的深度的分布仅是一例。当然根据实际的运转条件进行设定即可。
孔63也能够如上述第二实施方式那样设为剖面六边形。
(第四实施方式)
接下来,对作为本发明的旋转机械的一例的离心式压缩机的第四实施方式进行说明。在以下说明的第四实施方式中,由于仅孔形成面的结构与第一实施方式,因此对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记而进行说明,并省略重复说明。
图8是示出上述旋转机械的第四实施方式中的离心式压缩机的主要部位的放大剖视图。
如图8所示,该实施方式中的离心式压缩机10具备外壳20、旋转轴30以及叶轮40。
离心式压缩机10在形成于外壳20的叶轮收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60D。孔形成面60D形成于与叶轮40的轮盖部43的轮盖锥面43t对置的外壳锥面29t。
孔形成面60D形成有朝向与叶轮40的轮盖锥面43t对置的一侧开口的多个孔64。各孔64的孔径几乎相等且各孔64的剖面呈圆形,各孔64朝向与叶轮40的轮盖锥面43t正交的方向形成。这些孔64相互邻接而配置为大致锯齿状。多个孔64构成所谓的孔型密封件。
在该实施方式中,各孔64形成为,其孔深度在以旋转轴30为中心的径向上不同。具体来说,在间隙56中,调节从接口部K漏出的泄漏气体Gr的压力分布,并根据该压力分布而设定径向上的各孔64的孔深度。在该实施方式中,例如,孔64的孔深度形成为从径向内周侧朝向径向外周侧逐渐变小。
在上述那样的孔形成面60D中,从叶轮40的轮盖部43的外周侧端部43c与叶轮收容部29的径向端部29c之间的间隙的接口部K漏出的泄漏气体Gr流入间隙56。流入的泄漏气体Gr的一部分进入构成孔形成面60C的多个孔64。
因此,根据上述第四实施方式的结构,与上述第一实施方式同样,流入到叶轮40的轮盖部43与外壳20之间的泄漏气体Gr流入多个孔64。由此,能够对旋转轴30赋予充分的衰减并有效地抑制旋转轴30的振动。
能够利用孔形成面60D减少从接口部K向轮盖部43的凸状面43a与叶轮收容部29的外壳锥面29t之间的间隙56漏出的泄漏气体Gr的量。
能够利用孔形成面60D减小流入到接口部K的泄漏气体Gr的流动的周向速度并抑制紊流的产生。
孔形成面60C形成为,孔64的孔深度在以旋转轴30为中心的径向上不同。因此,能够使沿径向不同的衰减力向旋转轴30、叶轮40发挥作用。因此,例如,能够根据从间隙56中的接口部K漏出的泄漏气体Gr的压力分布和孔深度而获得衰减力,使与发生的振动相应的衰减力发挥作用。
需要说明的是,在上述第四施方式中,图8所示的孔64的深度的分布仅是一例。当然根据实际的压力分布进行设定即可。
孔64也能够如上述第二实施方式那样设为剖面六边形。
(其它的变形例)
需要说明的是,本发明并不限于上述的实施方式,也包含在不脱离本发明的主旨的范围内对上述的实施方式加以各种变更而成的实施方式。即,在实施方式中举出的具体形状、结构等仅是一例,能够适当变更。
例如,孔形成面60A、60B、60C、60D也可以由与外壳20分体的环状的构件形成,将该构件设于在外壳20上形成的叶轮收容部29的外壳锥面29t。
孔形成面60A、60B、60C、60D形成于外壳锥面29t,但也可以设于外壳20中的与旋转轴30的中心轴正交的面。
除此以外,例如离心式压缩机10的整体结构也可以是任意的结构。
工业实用性
根据上述旋转机械,流入到叶轮的轮盖部与外壳之间的工作流体能够对旋转轴赋予充分的衰减,并有效地抑制旋转轴以及叶轮的振动。
附图标记说明:
10 离心式压缩机(旋转机械)
20 外壳
20a 一端部
20b 另一端部
21 内部空间
22 环状构件
23 吸入口
24 排出口
25、26 支承孔
27 轴颈轴承
28 推力轴承
29 叶轮收容部
29a、29b 凹部
29c 径向端部
29t 外壳锥面
30 旋转轴
30a 一端侧
40 叶轮
41 轮盘部
41b 贯通孔
41c 轮盘主体部
41d 凹状弯曲面
41e 平面
42 叶片部
43 轮盖部
43a 凸状面
43b 凹状面
43c 外周侧端部
43d 内周侧端部
43t 轮盖锥面
50 外壳侧流路
51 扩散部
52 回转弯头部
53 返回流路
53w 弯曲部
55 叶轮侧流路
55a 端部
55b 端部
56 间隙
60A~60D 孔形成面
60f 内周面
61~64 孔
G 气体
Gr 泄漏气体
K 接口部

Claims (6)

1.一种旋转机械,其中,
所述旋转机械具备:
旋转轴;
叶轮,其固定于所述旋转轴;以及
外壳,其覆盖所述旋转轴以及所述叶轮,
所述叶轮具有:
圆盘状的轮盘部;
叶片,其以在周向上隔开间隔的方式在所述轮盘部的所述旋转轴所延伸的轴向上的一方侧的面上设有多个;以及
轮盖部,其与所述轮盘部隔开间隔进行对置,并从所述轴向的一方侧覆盖多个所述叶片,
所述外壳具有孔形成面,该孔形成面与所述轮盖部隔开间隔进行对置,并设于所述外壳的比与所述轮盖部的外周侧端部对应的位置靠内周侧的区域,且形成有多个孔。
2.根据权利要求1所述的旋转机械,其中,
所述孔形成面是相对于与所述轴向正交的面倾斜的倾斜面。
3.根据权利要求1或2所述的旋转机械,其中,
多个所述孔的剖面呈圆形,多个所述孔形成为相互邻接。
4.根据权利要求1或2所述的旋转机械,其中,
多个所述孔的剖面呈六边形,多个所述孔形成为相互邻接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转机械,其中,
所述孔的深度在绕所述旋转轴的周向上不同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转机械,其中,
所述孔的深度在以所述旋转轴为中心的径向上不同。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022105209A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 至玥腾风科技集团有限公司 一种风冷压气机
WO2022105210A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 至玥腾风科技集团有限公司 一种背靠背式压气机

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10513928B2 (en) * 2017-08-31 2019-12-24 Flowserve Management Company Axial thrust balancing device
CN112983847B (zh) * 2021-03-04 2022-07-29 清华大学 具有非均匀叶尖间隙的离心压气机及叶尖间隙获取方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE804394C (de) * 1949-02-11 1951-04-23 Siemens Schuckertwerke A G Labyrinthspaltdichtung
CN86101439A (zh) * 1985-06-20 1986-12-17 三菱重工业株式会社 离心压缩机
JP2006057487A (ja) * 2004-08-18 2006-03-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
US20100034646A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Hitachi Plant Technologies, Ltd. Centrifugal compressor
JP2014084803A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心式流体機械
JP2014109263A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シール装置及び回転機械

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6550574B2 (en) * 2000-12-21 2003-04-22 Dresser-Rand Company Acoustic liner and a fluid pressurizing device and method utilizing same
JP2003083292A (ja) * 2001-09-06 2003-03-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速遠心ポンプ用羽根車
NO330015B1 (no) * 2009-06-22 2011-02-07 Statoil Asa Et aksialt gasskyvekraftlager for rotorer i roterende maskineri
US8596413B2 (en) * 2011-07-25 2013-12-03 Dresser-Rand Company Acoustic array of polymer material
ITFI20120124A1 (it) * 2012-06-19 2013-12-20 Nuovo Pignone Srl "centrifugal compressor impeller cooling"

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE804394C (de) * 1949-02-11 1951-04-23 Siemens Schuckertwerke A G Labyrinthspaltdichtung
CN86101439A (zh) * 1985-06-20 1986-12-17 三菱重工业株式会社 离心压缩机
JP2006057487A (ja) * 2004-08-18 2006-03-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
US20100034646A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Hitachi Plant Technologies, Ltd. Centrifugal compressor
JP2014084803A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心式流体機械
JP2014109263A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シール装置及び回転機械

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022105209A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 至玥腾风科技集团有限公司 一种风冷压气机
WO2022105210A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 至玥腾风科技集团有限公司 一种背靠背式压气机

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