CN107191387A - 一种大支撑跨距的离心压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大支撑跨距的离心压缩机，属于化工机械技术领域。所述大支撑跨距的离心压缩机包括：壳体；通风装置与壳体连通；支撑装置设置在壳体内；主轴第一端及第二端活动设置在支撑装置内，主轴第一端设置有凸台；平衡装置与主轴第二端连接；若干叶轮与主轴连接；第一密封装置设置在主轴第一端与叶轮连接处；第二密封装置设置在主轴第二端与叶轮连接处。本发明大支撑跨距的离心压缩机压缩转子轴向尺寸，最大限度的缩短支撑跨距，提高转子相对刚度和稳定性，节能高效，使得一个压缩机能承载更多叶轮成为现实，降低能耗，节省材料，减少污染。

Description

一种大支撑跨距的离心压缩机
技术领域
本发明涉及化工机械技术领域，特别涉及一种大支撑跨距的离心压缩机
背景技术
随着化工产业的发展，对设备的大型化、低能耗、高效率提出了进一步的要求，对设备尺寸和能力的要求越来越大。对于压缩机而言，在一根主轴上要求装配的叶轮愈来愈多，叶轮越多意味着压缩机的压缩能力越大，但同时也存在着转子稳定性越来越差的问题。压缩机的工作介质，即被压缩气体，通过入口风筒法兰进入压缩机，经过流道进入第一级叶轮，叶轮旋转，对气体做功，使得气体被压缩，被压缩后的气体流出叶轮出口，进入扩压器，流速降低，气体压力进一步得到提升。气体经过扩压器后流入弯道、回流器进入下一级叶轮，被进一步压缩，压力得到进一步的提升。气体流经叶轮，将压力逐级提升。对于大流量系数、多级冷却、多次抽加气、多个风筒等大支撑跨距大支撑跨距的离心压缩机，现有压缩机技术在转子稳定性达不到要求的情况下，只能采用一分为二的办法来解决，采用低压缸、高压缸串联，分为两个压缩机来工作。
发明内容
本发明提供一种大支撑跨距的离心压缩机，解决了或部分解决了现有技术中压缩机技术在转子稳定性达不到要求的情况下，只能采用一分为二的办法来解决，采用低压缸、高压缸串联，分为两个压缩机来工作的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大支撑跨距的离心压缩机包括：壳体；通风装置，与所述壳体连通；支撑装置，设置在所述壳体内；主轴，第一端及第二端活动设置在所述支撑装置内，所述主轴第一端设置有凸台；平衡装置，与所述主轴第二端连接；若干叶轮，与所述主轴连接；第一密封装置，设置在所述主轴第一端与所述叶轮连接处；第二密封装置，设置在所述主轴第二端与所述叶轮连接处。
进一步地，所述通风装置包括：第一连接法兰，与所述壳体连接；进风管，通过所述第一连接法兰与所述壳体连接；第二连接法兰，与所述壳体连接；出风管，通过所述第二连接法兰与所述壳体连接；第三连接法兰，与所述壳体连接；加气管，通过所述第三连接法兰与所述壳体连接。
进一步地，所述进风管的轴向尺寸是所述第一连接法兰直径的
1/3-2/5；所述出风管的轴向尺寸是所述第二连接法兰直径的1/3-2/5；所述加气管的轴向尺寸是所述第三连接法兰直径的1/3-2/5。
进一步地，所述支撑装置包括：支撑轴承，与所述壳体连接。
进一步地，所述凸台的高度与所述叶轮入口一致。
进一步地，所述平衡装置包括：锁紧螺母；平衡盘，一端套接在所述主轴第二端上，另一端通过所述锁紧螺母与所述主轴第二端连接。
进一步地，所述锁紧螺母的极限位置与所述平衡盘另一端平齐。
进一步地，所述第一密封装置包括：第一轴端密封，设置在所述主轴第一端与所述叶轮连接处，所述第一轴端密封通过第四连接法兰与所述壳体连接形成环槽；
第一定位止口，与所述第一轴端密封连接。
进一步地，所述第一轴端密封与所述凸台及叶轮形成光滑流道。
进一步地，所述第二密封装置包括：第二轴端密封，设置在所述主轴第二端与所述叶轮连接处；第二定位止口，与所述第二轴端密封连接。
本发明提供的大支撑跨距的离心压缩机的通风装置与壳体连通，支撑装置设置在壳体内，主轴第一端及第二端活动设置在支撑装置内，主轴第一端设置有凸台，改变了叶轮的定位方式，采用一侧定位，顺次装入叶轮，平衡装置与主轴第二端连接，第一密封装置设置在主轴第一端与叶轮连接处，第二密封装置设置在主轴第二端与叶轮连接处，压缩转子轴向尺寸，最大限度的缩短支撑跨距，提高转子相对刚度和稳定性，节能高效，使得一个压缩机能承载更多叶轮成为现实，降低能耗，节省材料，减少污染。
附图说明
图1为本发明实施例提供的大支撑跨距的离心压缩机的结构示意图；
图2为图1中大支撑跨距的离心压缩机的主轴的结构示意图；
图3为图1中大支撑跨距的离心压缩机的平衡装置的结构示意图；
图4为图1中大支撑跨距的离心压缩机的主轴第一端的结构示意图；
图5为图1中大支撑跨距的离心压缩机的主轴第二端的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种大支撑跨距的离心压缩机包括：壳体1、通风装置2、支撑装置3、主轴4、平衡装置6、第一密封装置7及第二密封装置8。
所述通风装置2与所述壳体1连通。
所述支撑装置3设置在所述壳体1内。
所述主轴4第一端及第二端活动设置在所述支撑装置3内，所述主轴4第一端设置有凸台4-1。
所述平衡装置6与所述主轴4第二端连接。
所述若干叶轮5与所述主轴4连接。
所述第一密封装置7设置在所述主轴4第一端与所述叶轮5连接处。
所述第二密封装置8设置在所述主轴4第二端与所述叶轮5连接处。
本发明技术方案是通过大支撑跨距的离心压缩机的通风装置与壳体连通，支撑装置设置在壳体内，主轴第一端及第二端活动设置在支撑装置内，主轴第一端设置有凸台，改变了叶轮的定位方式，采用一侧定位，顺次装入叶轮，平衡装置与主轴第二端连接，第一密封装置设置在主轴第一端与叶轮连接处，第二密封装置设置在主轴第二端与叶轮连接处，压缩转子轴向尺寸，最大限度的缩短支撑跨距，提高转子相对刚度和稳定性，节能高效，使得一个压缩机能承载更多叶轮成为现实，降低能耗，节省材料，减少污染。
详细介绍通风装置的结构。
所述通风装置包括：第一连接法兰、进风管2-1、第二连接法兰、出风管2-3、第三连接法兰及加气管2-2。
所述第一连接法兰与所述壳体1连接。所述进风管2-1通过所述第一连接法兰与所述壳体1连接，所述进风管2-1的轴向尺寸是所述第一连接法兰直径的1/3-2/5，进一步缩短轴向尺寸，减小了支撑跨距。
所述第二连接法兰与所述壳体1连接；所述出风管2-3通过所述第二连接法兰与所述壳体1连接，所述出风管2-3的轴向尺寸是所述第二连接法兰直径的1/3-2/5，进一步缩短轴向尺寸，减小了支撑跨距。
所述第三连接法兰与所述壳体1连接；所述加气管2-2通过所述第三连接法兰与所述壳体1连接，所述加气管2-2的轴向尺寸是所述第三连接法兰直径的1/3-2/5，进一步缩短轴向尺寸，减小了支撑跨距。
详细介绍支撑装置的结构。
所述支撑装置包括：支撑轴承。
所述支撑轴承与所述壳体1固定连接。具体地，在本实施方式中，所述支撑轴承通过螺栓与所述壳体1固定连接，在其它实施方式中，所述支撑轴承通过其它方式如轴销等与所述壳体1固定连接。增大所述支撑轴承内轴承瓦块宽度以提高转子的稳定性，轴承瓦块宽度提高至70mm。
详细介绍主轴4的结构。
所述凸台4-1的高度与所述叶轮5入口一致，将原主轴4第一端上设置的隔套取消，对所述主轴4直接加工弧线形成凸台4-1，形成流道，减少了加工件，节省成本，起到定位作用。叶轮5和隔套中间为安装孔，所有叶轮5、轴套依次按顺序串套在主轴4上，用锁紧螺母来锁紧，采用此种结构可以省去主轴4第一端的锁紧螺母，转子轴向尺寸至少缩短了一个主轴4第一端的锁紧螺母的宽度。
详细介绍平衡装置的结构。
所述平衡装置包括：锁紧螺母6-2及平衡盘6-1。
所述平衡盘6-1一端套接在所述主轴4第二端上，另一端通过所述锁紧螺母6-2与所述主轴4第二端连接。保证所述平衡盘6-1外圆宽度不变的前提下，可以缩短所述平衡盘6-1与主轴4的解除长度，锁紧螺母6-2可以向左端移动，所述锁紧螺母6-2的极限位置与所述平衡盘6-1另一端平齐，进一步缩短了轴向尺寸。
详细介绍第一密封装置的结构。
所述第一密封装置包括：第一轴端密封7-1及第一定位止口7-2。
所述第一轴端密封7-1设置在所述主轴4第一端与所述叶轮连接处，所述第一轴端密封7-1通过第四连接法兰与所述壳体连接形成环槽7-3。所述环槽7-3并非在所述壳体1上直接加工出来，而是所述壳体1与左侧轴端第一轴端密封7-1用螺栓连接后产生的环槽，这样做可以减少了一个环槽边缘厚度的尺寸，进一步缩短的轴向跨距。由于与环槽7-3所连接的孔倾斜角度最大，考虑钻孔时候钻头进刀轨迹，一般会加大环槽的宽度，以避免砖头伤到环槽边缘的直角。采用所述第一轴端密封7-1与所述壳体1相连接这种形成方式后，可以不用考虑钻头角度倾斜伤到边缘，可以直接缩短环槽7-3的宽度，这也起到了缩短轴向尺寸的效果。所述第一轴端密封7-1采用法兰连接，所述第一定位止口7-2与所述第一轴端密封7-1连接，由第一定位止口7-2定位，保证同轴度。所述第一轴端密封7-1与所述凸台4-1及叶轮5形成光滑流道。第一轴端密封7-1的轴向宽度直接影响了密封的效果，可以尽可能的把第一轴端密封7-1向轴向中心移动。采用此种结构，在保证轴端密封部分轴向宽度不缩短的前提下，缩短了整个转子的支撑中心尺寸。所述第一定位止口7-2通过螺钉固定设置在所述壳体1上，螺钉与所述壳体1之间设置有卡圈。
详细介绍第二密封装置的结构。
所述第二密封装置包括：第二轴端密封8-1及第一定位止口8-2。
所述第二轴端密封8-1设置在所述主轴4第二端与所述叶轮5连接处。
所述第二定位止口8-2与所述第二轴端密封8-1连接。所述第二轴端密封8-1同样采用圆周止口连接方式，由第二密封定位止口8-2定位，由螺栓把和，这样做同样起到了缩短轴向尺寸的目的。
为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
将支撑轴承固定设置在壳体1上，轴承4第一端及第二端活动设置在支撑轴承内，增大支撑轴承内轴承瓦块宽度以提高转子的稳定性，轴承瓦块宽度提高至70mm。轴承4的第一端上设置有凸台4-1，凸台4-1的高度与叶轮5入口一致，将原主轴4第一端上设置的隔套取消，对主轴4直接加工弧线形成凸台4-1，形成流道，减少了加工件，节省成本，起到定位作用。叶轮5和隔套中间为安装孔，所有叶轮5、轴套依次按顺序串套在主轴4上，用锁紧螺母来锁紧，采用此种结构可以省去主轴4第一端的锁紧螺母，转子轴向尺寸至少缩短了一个主轴4第一端的锁紧螺母的宽度。采用一侧定位，在主轴4上顺次装入叶轮5，在主轴4第二端采用锁紧螺母锁紧。平衡盘6-1一端套接在主轴4第二端上，另一端通过锁紧螺母6-2与主轴4第二端连接。保证平衡盘6-1外圆宽度不变的前提下，可以缩短平衡盘6-1与主轴4的解除长度，锁紧螺母6-2可以向左端移动，锁紧螺母6-2的极限位置与平衡盘6-1另一端平齐，进一步缩短了轴向尺寸。第一轴端密封7-1设置在所述主轴4第一端与所述叶轮连接处，第一轴端密封7-1通过第四连接法兰与壳体连接形成环槽7-3，环槽7-3并非在壳体1上直接加工出来，而是壳体1与左侧轴端第一轴端密封7-1用螺栓连接后产生的环槽，这样做可以减少了一个环槽边缘厚度的尺寸，进一步缩短的轴向跨距。由于与环槽7-3所连接的孔倾斜角度最大，考虑钻孔时候钻头进刀轨迹，一般会加大环槽的宽度，以避免砖头伤到环槽边缘的直角。采用所述第一轴端密封7-1与所述壳体1相连接这种形成方式后，可以不用考虑钻头角度倾斜伤到边缘，可以直接缩短环槽7-3的宽度，这也起到了缩短轴向尺寸的效果。第一轴端密封7-1采用法兰连接，第一定位止口7-2与第一轴端密封7-1连接，由第一定位止口7-2定位，保证同轴度。第一轴端密封7-1与凸台4-1及叶轮5形成光滑流道。第一轴端密封7-1的轴向宽度直接影响了密封的效果，可以尽可能的把第一轴端密封7-1向轴向中心移动。采用此种结构，在保证轴端密封部分轴向宽度不缩短的前提下，缩短了整个转子的支撑中心尺寸。第一定位止口7-2通过螺钉固定设置在所述壳体1上，螺钉与所述壳体1之间设置有卡圈。第二轴端密封8-1设置在主轴4第二端与叶轮5连接处，第二定位止口8-2与所述第二轴端密封8-1连接，第二轴端密封8-1采用圆周止口连接方式，由第二密封定位止口8-2定位，由螺栓把和，这样做同样起到了缩短轴向尺寸的目的。第一连接法兰进风管2-1、第二连接法兰、出风管2-3、第三连接法兰及加气管2-2。进风管2-1通过所述第一连接法兰与所述壳体1连接，通过进风管2-1向壳体1内输送工作介质，即压缩气体，压缩气体经过流道进入第一级叶轮，叶轮旋转，对气体做功，使得气体被压缩，被压缩后的气体流出叶轮出口，进入扩压器，流速降低，气体压力进一步得到提升，气体经过扩压器后流入弯道、回流器进入下一级叶轮，被进一步压缩，压力得到进一步的提升，气体流经叶轮，将压力逐级提升。当需要加气时，通过加气管2-2进行加气，当需要排风时，通过出风管2-3将壳体1内的压缩气体排出。进风管2-1的轴向尺寸是第一连接法兰直径的1/3-2/5，出风管2-3的轴向尺寸是所述第二连接法兰直径的1/3-2/5，加气管2-2通过所述第三连接法兰与所述壳体1连接，加气管2-2的轴向尺寸是所述第三连接法兰直径的1/3-2/5，进一步缩短轴向尺寸，减小了支撑跨距。压缩转子轴向尺寸，最大限度的缩短支撑跨距，提高转子相对刚度和稳定性，节能高效，使得一个压缩机能承载更多叶轮成为现实，降低能耗，节省材料，减少污染。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种大支撑跨距的离心压缩机，其特征在于，包括：
壳体(1)；
通风装置(2)，与所述壳体(1)连通；
支撑装置(3)，设置在所述壳体(1)内；
主轴(4)，第一端及第二端活动设置在所述支撑装置(3)内，所述主轴(4)第一端设置有凸台(4-1)；
平衡装置(6)，与所述主轴(4)第二端连接；
若干叶轮(5)，与所述主轴(4)连接；
第一密封装置(7)，设置在所述主轴(4)第一端与所述叶轮(5)连接处；
第二密封装置(8)，设置在所述主轴(4)第二端与所述叶轮(5)连接处。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述通风装置包括：
第一连接法兰，与所述壳体(1)连接；
进风管(2-1)，通过所述第一连接法兰与所述壳体(1)连接；
第二连接法兰，与所述壳体(1)连接；
出风管(2-3)，通过所述第二连接法兰与所述壳体(1)连接；
第三连接法兰，与所述壳体(1)连接；
加气管(2-2)，通过所述第三连接法兰与所述壳体(1)连接。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于：
所述进风管(2-1)的轴向尺寸是所述第一连接法兰直径的1/3-2/5；
所述出风管(2-3)的轴向尺寸是所述第二连接法兰直径的1/3-2/5；
所述加气管(2-2)的轴向尺寸是所述第三连接法兰直径的1/3-2/5。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述支撑装置包括：
支撑轴承，与所述壳体(1)连接。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：
所述凸台(4-1)的高度与所述叶轮(5)入口一致。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述平衡装置包括：
锁紧螺母(6-2)；
平衡盘(6-1)，一端套接在所述主轴(4)第二端上，另一端通过所述锁紧螺母(6-2)与所述主轴(4)第二端连接。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于：
所述锁紧螺母(6-2)的极限位置与所述平衡盘(6-1)另一端平齐。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一密封装置包括：
第一轴端密封(7-1)，设置在所述主轴(4)第一端与所述叶轮连接处，所述第一轴端密封(7-1)通过第四连接法兰与所述壳体连接形成环槽(7-3)；
第一定位止口(7-2)，与所述第一轴端密封(7-1)连接。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于：
所述第一轴端密封(7-1)与所述凸台(4-1)及叶轮(5)形成光滑流道。
10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第二密封装置包括：
第二轴端密封(8-1)，设置在所述主轴(4)第二端与所述叶轮(5)连接处；
第二定位止口(8-2)，与所述第二轴端密封(8-1)连接。
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