CN110382875B - 离心式涡轮压缩机 - Google Patents
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Abstract
离心式涡轮压缩机(2)包括:密闭外壳;驱动轴(6);第一和第二压缩级(12,13),所述第一和第二压缩级构造成能够压缩制冷剂并且分别包括连接到驱动轴(6)并以背对背构型布置的第一和第二叶轮(18,19);设置在第一和第二叶轮(18,19)之间的中间级密封装置。密闭外壳包括主外壳部分(4),第一和第二压缩级(12,13)和中间级密封装置布置在所述主外壳部分中。第一和第二压缩级(12,13)分别包括第一和第二气动力构件(29,31),每个气动力构件具有环形盘形状并且分别面向第一和第二叶轮(18,19)的前侧(21,22)。
Description
技术领域
本发明涉及一种离心式涡轮压缩机,且尤其涉及一种双级离心式涡轮压缩机。
背景技术
众所周知,双级离心式涡轮压缩机尤其包括:
-密闭外壳,
-驱动轴,其可旋转地布置在密闭外壳内并沿纵向轴线延伸,
-连接到驱动轴并包括第一叶轮和第二叶轮的一件式叶轮构件,第一和第二叶轮中的每一个都具有前侧和背侧,第一和第二叶轮以背对背的构型布置,
-形成在第一和第二叶轮的背侧之间的径向环形槽,
-设置在第一和第二叶轮之间的中间级密封装置,中间级密封装置包括两个分开的密封构件,每个密封构件都具有半圆盘形状并且至少部分地布置在径向环形槽内,
-径向支承结构,其构造成能够可旋转地支撑驱动轴,和
-轴向支承结构,其构造成能够限制驱动轴在操作期间的轴向运动。
特别地,第一叶轮和位于密闭外壳中的环形气动力构件限定第一压缩级,而密闭外壳和第二叶轮限定第二压缩级。
这种离心式涡轮压缩机的一个主要目的是对于离心式涡轮压缩机的所有操作条件(对于不同的温度循环和不同的旋转速度)而言,保持一件式叶轮构件、环形气动力构件和密闭外壳之间的轴向和径向功能间隙基本上不变。
实现这样的主要目的需要高水平的加工精度来制造一件式叶轮构件、环形气动力构件、密闭外壳以及还有轴向支承结构,这大大增加了这种离心式涡轮压缩机的制造成本。此外,这种离心式涡轮压缩机的组装是困难的,因为它需要对构成离心式涡轮压缩机的各种部件进行大量的再加工和调整,以保证适当的轴向和径向功能间隙。
此外,中间级密封装置的这种结构可能导致特别是密封构件之间的不希望的流体泄漏。因此,上述中间级密封装置的制造需要高水平的加工精度,以便限制所述不希望的流体泄漏。由于中间级密封装置的上述构造,因此难以控制上述双级离心式涡轮压缩机的两个压缩级之间的密封。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的离心式涡轮压缩机,其能克服常规离心式涡轮压缩机中遇到的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种可靠且易于制造和组装的离心式涡轮压缩机,并且具有降低的制造成本。
根据本发明,这种离心式涡轮压缩机包括:
-密闭外壳,
-可旋转地布置在密闭外壳内的驱动轴,
-径向支承结构,其构造成能够可旋转地支撑驱动轴,
-第一压缩级和第二压缩级,其构造成能够压缩制冷剂,第一和第二压缩级分别包括第一和第二叶轮,第一和第二叶轮中的每一个都具有前侧和背侧,第一和第二叶轮连接到驱动轴并以背对背构型布置,
-设置在第一和第二叶轮之间的中间级密封装置,
其特征在于,第一和第二压缩级分别包括第一和第二气动力构件,第一和第二气动力构件各自具有环形盘形状并分别面向第一和第二叶轮的前侧,密闭外壳包括主外壳部分,第一和第二压缩级以及中间级密封装置布置在所述主外壳部分中。
由于密闭外壳的所述构造,并且尤其由于提供了与密闭外壳不同的第二气动力构件,根据本发明的离心式涡轮压缩机的密闭外壳的制造所需的加工精度水平低,这显著降低了这种离心式涡轮压缩机的制造成本,并且显著简化了这种离心式涡轮压缩机的组装。特别地,密闭外壳的这种结构减少或至少简化了构成离心式涡轮压缩机的内部部件为保证适当的轴向和径向功能间隙所需的再加工步骤。
此外,密闭外壳可以构造成能够具有轴向柔性,以便至少部分地补偿在离心式涡轮压缩机中发生的热膨胀,特别是第一和第二气动力构件和中间级密封装置的热膨胀。
离心式涡轮压缩机还可包括单独或组合使用的一个或多于一个以下特征。
根据本发明的一个实施例,第一和第二气动力构件和中间级密封装置固定到径向支承结构,使得第一和第二气动力构件、中间级密封装置和径向支承结构形成刚性子组件。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机包括至少一个固定元件,该固定元件构造成能够将第一和第二气动力构件以及中间级密封装置固定到径向支承结构。例如,所述至少一个固定元件可以是固定螺纹件或固定销。根据本发明的一个实施例,所述至少一个固定元件基本上平行于驱动轴延伸。
根据本发明的一个实施例,主外壳部分包括筒形主壳体,第一和第二压缩级以及中间级密封装置布置在该主壳体中。
根据本发明的一个实施例,中间级密封装置和第二气动力构件的外径基本上等于主外壳部分的筒形主壳体的内径。
根据本发明的另一个实施例,中间级密封装置和第二气动力构件的外径可以是不同的。例如,主外壳部分可包括至少一个环形肩部,所述环形肩部构造成能够与中间级密封装置和第二气动力构件中的一个配合。
根据本发明的一个实施例,密闭外壳还包括具有轴向支承表面的支承外壳部分,径向支承结构抵靠支承外壳部分的轴向支承表面。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括布置在主外壳部分和第二气动力构件之间的弹性元件,弹性元件以预定力将第一和第二气动力构件、中间级密封装置和径向支承结构向支承外壳部分的轴向支承表面轴向地偏压。
这种弹性元件使得无论离心式涡轮压缩机的操作条件如何,都能够将第一和第二气动力构件和中间级密封件紧密地保持在一起,从而保持第一和第二叶轮与第一和第二气动力构件之间的轴向功能间隙基本不变。因此,提供这种弹性元件确保了根据本发明的离心式涡轮压缩机的高可靠性。
此外,特别是当在离心式涡轮压缩机中发生热膨胀时,弹性元件允许第一和第二气动力构件和中间级密封装置相对于密闭外壳的轴向滑动,从而避免上述部件的可能导致离心式涡轮压缩机寿命缩短的变形。
根据本发明的一个实施例,弹性元件是环形的。有利地,弹性元件布置在环形凹部中,该环形凹部至少部分地形成在主外壳部分的轴向表面中。例如,环形凹部也可以部分地形成在第二气动力构件的轴向表面中。
根据本发明的一个实施例,弹性元件是环形弹簧垫圈、例如贝尔维尔(Belleville)型的环形弹簧垫圈。
根据本发明的一个实施例,中间级密封装置和第二气动力构件可轴向滑动地布置在筒形主壳体中。有利地,第一气动力构件也可轴向滑动地布置在筒形主壳体中。
根据本发明的一个实施例,径向支承结构至少部分地布置在支承外壳部分中。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括轴向支承结构,该轴向支承结构构造成能够限制驱动轴在操作期间的轴向运动,轴向支承结构包括:
-具有环形盘形状的第一轴向支承板,所述第一轴向支承板具有第一表面和与所述第一轴向支承板的第一表面相反的第二表面,
-具有环形盘形状的第二轴向支承板,第二轴向支承板具有在轴向上面向第一轴向支承板的第一表面和与第二轴向支承板的第一表面相反的第二表面,
-在第一和第二轴向支承板的径向外部部分处夹置在第一和第二轴向支承板的第一表面之间的间隔环,所述间隔环限定第一和第二轴向支承板之间的轴向距离。
根据本发明的一个实施例,驱动轴包括径向凸缘部分,该径向凸缘部分延伸到第一和第二轴向支承板的第一表面的径向内部部分之间的空间中。
根据本发明的一个实施例,径向支承结构包括具有抵接表面的支承套筒,第二轴向支承板的第二表面抵靠支承套筒的抵接表面。
根据本发明的一个实施例,第一和第二气动力构件以及中间级密封装置固定到支承套筒。
根据本发明的一个实施例,支承套筒至少部分地布置在支承外壳部分中并且抵靠支承外壳部分的轴向支承表面。
根据本发明的一个实施例,支承外壳部分包括筒形支承壳体,支承套筒至少部分地布置在所述筒形支承壳体中。
根据本发明的一个实施例,支承套筒的外径基本上等于支承外壳部分的筒形支承壳体的内径。
根据本发明的一个实施例,支承套筒至少部分地布置在主外壳部分的筒形主壳体中。
根据本发明的一个实施例,支承套筒夹置在第二轴向支承板和支承外壳部分的轴向支承表面之间。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括至少一个弹性构件,所述弹性构件以预定力将第一和第二轴向支承板和间隔环向支承套筒的抵接表面轴向地偏压。提供至少一个弹性构件使得能够在形成轴向支承结构的各个元件的夹置与第一和第二气动力构件和中间级密封装置的夹置之间产生独立性,并因此精确地控制形成轴向支承结构的各种元件的夹置力。
根据本发明的一个实施例,所述至少一个弹性构件包括环形弹簧垫圈、例如贝尔维尔型的环形弹簧垫圈。
根据本发明的另一个实施例,所述至少一个弹性构件包括围绕驱动轴成角度地布置的多个螺旋弹簧。
根据本发明的另一个实施例,螺旋弹簧位于第一气动力构件和第一轴向支承板之间。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括入口分配器,该入口分配器具有环形盘形状并且邻近第一气动力构件,入口分配器构造成能够对第一气动力构件、且因此对第一压缩级供应、例如轴向地供应制冷剂。
根据本发明的一个实施例,弹性元件构造成能够保持第一和第二气动力构件、中间级密封装置和入口分配器紧固在一起。
根据本发明的一个实施例,入口分配器可轴向滑动地布置在密闭外壳中,并且例如布置在筒形主壳体中。
根据本发明的一个实施例,弹性元件以预定力将第一和第二气动力构件、中间级密封装置、入口分配器和径向支承结构、特别是支承套筒向支承外壳部分的轴向支承表面轴向地偏压。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括夹置在入口分配器和支承套筒之间的环形间隔构件。根据所述实施例,弹性元件可以以预定力将第一和第二气动力构件、中间级密封装置和入口分配器向环形间隔构件轴向地偏压。
根据本发明的一个实施例,支承套筒可包括环形间隔部件,并且弹性元件可以以预定力将第一和第二气动力构件、中间级密封装置和入口分配器向环形间隔部件轴向地偏压。
根据本发明的一个实施例,入口分配器、环形间隔构件和支承套筒限定了环形接收室,第一和第二轴向支承板和间隔环布置、例如可轴向滑动地布置在环形接收室中。
根据本发明的一个实施例,第一气动力构件固定、例如螺纹连接至支承套筒。
根据本发明的另一个实施例,所述至少一个弹性构件布置在形成于入口分配器的轴向表面中的环形凹槽中。
根据本发明的另一个实施例,每个螺旋弹簧布置在设置于入口分配器中的相应通孔中。
根据本发明的一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括电机,该电机构造成能够对驱动轴绕旋转轴线的旋转进行驱动。有利地,径向支承结构和推力支承结构位于电机和第一叶轮之间。
根据本发明的一个实施例,第二叶轮与第一叶轮不同且分开,以便能够调节第一和第二叶轮的背侧之间的轴向距离。第一和第二叶轮由两个单独且不同的部件制成的事实允许在组装双级叶轮结构期间调节第一和第二叶轮的背侧之间的轴向距离,并因此调节在第一和第二叶轮的背侧与中间级密封装置之间所需的轴向空隙,而不需要对中间级密封装置进行再加工。此外,两个单级叶轮比一件式双级叶轮更容易加工。此外,当第一和第二叶轮单独地制造时,尤其在第一和第二叶轮的背侧上可以实现更好的光洁度。因此,第一和第二叶轮的这种配置改善了离心式涡轮压缩机的可靠性,并且还降低了后者的制造成本。
根据本发明的另一个实施例,离心式涡轮压缩机包括形成于第一和第二叶轮的背侧之间的径向环形槽,中间级密封装置至少部分地布置在径向环形槽内。
根据本发明的另一个实施例,中间级密封装置包括一件式密封构件,该密封构件具有环形盘形状并且至少部分地布置在径向环形槽内。中间级密封装置的这种配置,特别是它制造成一体件的事实,简化了其制造并降低了制造其所需的加工精度水平,同时大大减少了不希望的通过中间级密封装置的流体泄漏,且因此便于控制离心式涡轮压缩机的两级之间的密封。中间级密封装置的这种配置还降低了制造离心式涡轮压缩机的成本。
根据本发明的另一个实施例,离心式涡轮压缩机还包括迷宫式密封件,该迷宫式密封件构造成能够减少或控制从第二压缩级到第一压缩级的流体流,迷宫式密封件由中间级密封装置的内周表面和径向环形槽的周向底表面形成。
根据本发明的另一个实施例,第一和第二气动力构件相对于密闭外壳在旋转方面固定、即旋转静止或换言之是不可旋转的。
根据本发明的一个实施例,第二气动力构件构造成能够抵靠主外壳部分的轴向表面。
通过参照所附附图阅读以下描述,这些和其它优点将变得显而易见,所述附图作为非限制性示例表示根据本发明的离心式涡轮压缩机的实施例。
附图说明
当结合附图阅读时,可以更好地理解本发明的多个实施例的以下详细描述,然而,本发明不限于所公开的特定实施例。
图1是根据本发明第一实施例的离心式涡轮压缩机的分解透视图。
图2是图1的离心式涡轮压缩机的纵向剖视图。
图3和图4是图1的离心式涡轮压缩机的局部纵向剖视图。
图5是根据本发明第二实施例的离心式涡轮压缩机的局部纵向剖视图。
图6是根据本发明第三实施例的离心式涡轮压缩机的分解透视剖视图。
图7是图6的离心式涡轮压缩机的局部纵向剖视图。
图8是根据本发明第四实施例的离心式涡轮压缩机的局部纵向剖视图。
具体实施方式
图1至图4表示根据本发明第一实施例的密闭离心式涡轮压缩机2、特别是双级密闭离心式涡轮压缩机。
离心式涡轮压缩机2包括密闭外壳3,所述密闭外壳3包括主外壳部分3.1、支承外壳部分3.2和电机外壳部分3.3。如图2更好地示出的那样,主外壳部分3.1和支承外壳部分3.2分别包括筒形主壳体4和同轴地延伸的筒形支承壳体5。主外壳部分3.1和支承外壳部分3.2例如通过螺纹连接或焊接彼此固定。
离心式涡轮压缩机2还包括驱动轴6,驱动轴6可旋转地布置在密闭外壳3内并沿纵向轴线A延伸。驱动轴6包括第一轴向端部7、与第一轴向端部7相反的第二轴向端部9、以及布置在第一和第二轴向端部7、9之间的中间部分11。
离心式涡轮压缩机2还包括第一压缩级12和第二压缩级13,第一压缩级12和第二压缩级13布置在筒形主壳体4中并且构造成能够压缩制冷剂。第一压缩级12包括流体入口14和流体出口15,而第二压缩级13包括流体入口16和流体出口17,第一压缩级12的流体出口15流体连接到流体入口第二压缩级13的流体入口16。
第一和第二压缩级12、13分别包括第一叶轮18和第二叶轮19,所述第一叶轮和第二叶轮连接到驱动轴6的第一轴向端部7并且与驱动轴6同轴地延伸。特别是第一叶轮18包括轴向孔20,该轴向孔20出现在第一叶轮18的前端中并且构造成能够牢固地接收驱动轴6的第一轴向端部7。根据本发明的第一实施例,第一叶轮18的轴向孔20沿第一叶轮18的整个轴向长度延伸。
第一和第二叶轮18、19中分别包括前侧21、22,前侧21、22配备有多个叶片23、24,叶片23、24构造成能够在驱动轴6的旋转期间使进入第一和第二压缩级12、13中的相应一个的制冷剂加速,并且将加速后的制冷剂输送到布置于第一和第二叶轮18、19中的相应一个的径向外边缘处的扩散器。第一和第二叶轮18、19中的分别还包括基本上垂直于驱动轴6延伸的背侧25、26。
第一和第二叶轮18、19以背对背构型布置,使得第一和第二压缩级12、13的流动入口14、16处的流体流方向彼此相反。
有利地,第二叶轮19与第一叶轮18不同并且与第一叶轮分开,以便能够尤其在离心式涡轮压缩机2的组装期间调节第一和第二叶轮18、19的背侧25、26之间的轴向距离。根据本发明的第一实施例,第二叶轮19包括管状安装部分27,所述管状安装部分27从第二叶轮19的背侧26轴向地延伸并且例如通过压配合或收缩配合牢固且直接连接到驱动轴6的第一端部7。此外,根据本发明的第一实施例,第一叶轮18和驱动轴6限定出现在第一叶轮18的背侧25中的轴向环形槽28,并且管状安装部分27部分地在轴向环形槽28中延伸。
此外,第一和第二压缩级12、13分别包括第一气动力构件29和第二气动力构件31,第一气动力构件和第二气动力构件各自具有环形盘形状。第一和第二气动力构件29、31分别面向第一和第二叶轮18、19的前侧21、22。第一和第二气动力构件29、31的外径基本上等于筒形主壳体4的内径。根据本发明的第一实施例,第一和第二气动力构件29、31可轴向滑动地布置在筒形主壳体4中。
离心式涡轮压缩机2还包括形成在第一和第二叶轮18、19的背侧25、26之间的径向环形槽32。根据本发明的第一实施例,径向环形槽32的周向底表面33由管状安装部分27限定。
离心式涡轮压缩机2还包括布置在筒形主壳体4中并设置在第一和第二叶轮18、19之间的中间级密封装置。中间级密封装置包括一件式密封构件35,所述一件式密封构件35基本上垂直于驱动轴6延伸并且至少部分地布置在径向环形槽32内。一件式密封构件35具有环形盘形状。一件式密封构件35的外径基本上等于筒形主壳体4的内径,并且一件式密封构件35也可轴向滑动地布置在筒形主壳体4中。
一件式密封构件35包括布置在径向环形槽32内的中央环形密封部分35.1和在径向环形槽32以外延伸的外部环形密封部分35.2。中央环形密封部分35.1具有第一轴向壁表面和与第一轴向壁表面相反的第二轴向壁表面。有利地,中央环形密封部分35.1的第一轴向壁表面和第一叶轮18的背侧25限定第一轴向空隙,并且中央环形密封部分35.1的第二轴向壁表面和第二叶轮19的背侧26限定第二轴向空隙。
离心式涡轮压缩机2还包括设置在第一和第二压缩级12、13之间以及在径向环形槽32中的迷宫式密封件36。迷宫式密封件36构造成能够最小化或控制跨过迷宫式密封件36、以及特别是从第二压缩级13到第一压缩级12的流体流。迷宫式密封件36有利地由一件式密封构件35的内周表面和径向环形槽32的周向底表面33形成。
迷宫式密封件36可以例如通过形成在一件式密封构件35的内周表面上的一系列静止台阶以及通过形成在径向环形槽32的周向底表面33上的一系列旋转台阶形成。
离心式涡轮压缩机2还包括入口分配器37,所述入口分配器布置在筒形主壳体4中并且构造成能够向第一气动力构件29及因此向第一压缩级12供应制冷剂。入口分配器37与第一气动力构件29相邻,并且具有环形盘形状,并且外径基本上等于筒形主壳体4的内径。入口分配器37有利地可轴向滑动地布置在筒形主壳体4中。特别地,入口分配器37包括朝向驱动轴6径向延伸的入口引导构件38。
离心式涡轮压缩机2还包括电机39,电机39构造成能够对驱动轴6绕纵向轴线A的旋转进行驱动。
离心式压缩机2还包括也称为推力支承结构的轴向支承结构,其构造成能够限制驱动轴6在操作期间的轴向运动。轴向支承结构可以是流体轴向支承结构,并例如是气体轴向支承结构。
轴向支承结构包括第一轴向支承板41和第二轴向支承板42,每个轴向支承板都具有环形盘形状并且平行布置。第一轴向支承板41具有在轴向上面对第二轴向支承板42的第一表面41.1和与第一表面41.1相反的第二表面41.2,而第二轴向支承板42具有在轴向上面对第一轴向支承板41的第一表面42.1和与第一表面42.1相反的第二表面42.2。
第一和第二轴向支承板41、42的第一表面41.1、42.1的径向内部限定了一空间,驱动轴6的径向凸缘部分43在所述空间中延伸。特别是,第一和第二轴向支承板41、42的第一表面41.1、42.1分别构造成能够与径向凸缘部分43的第一和第二轴向端面配合。根据本发明的实施例,在驱动轴6的径向凸缘部分43与第一和第二轴向支承板41、42的第一表面41.1、42.1之间设置轴向间隙。这样的轴向间隙例如在10μm的范围内。
轴向支承结构还包括间隔环44,该间隔环44围绕驱动轴6的径向凸缘部分43,并在第一和第二轴向支承板41、42的径向外部处被夹置在第一和第二轴向支承板41、42的第一表面41.1、42.1之间。间隔环44限定第一和第二轴向支承板41、42之间的轴向距离,所述轴向距离略大于径向凸缘部分43的宽度。
离心式涡轮压缩机2还包括径向支承结构,该径向支承结构构造成能够可旋转地支撑驱动轴6。径向支承结构包括径向支承件45,径向支承件45至少部分地布置在筒形支承壳体4中。径向支承件45绕着驱动轴6并且有利地沿着驱动轴6的中间部分11延伸。径向支承件45尤其包括支承套筒46,支承套筒46抵靠支承外壳部分3.2的环形轴向支承表面47。
支承套筒46包括抵接表面48,第二轴向支承板42的第二表面42.2抵靠所述抵接表面48。抵接表面48位于支承套筒46的轴向端部处,并且横向于、有利地垂直于驱动轴6的纵向轴线A延伸。因此,支承套筒46被夹置在第二轴向支承板42和支承外壳部分3.2的轴向支承表面47之间。
离心式压缩机2还包括布置在主外壳部分3.1和第二气动力构件31之间的弹性元件49。有利地,弹性元件49是与驱动轴6同轴布置的环形弹簧垫圈、例如贝尔维尔型的环形弹簧垫圈。弹性元件49例如布置在形成于主外壳部分3.1的轴向表面51中的环形凹部50中。
根据本发明的第一实施例,弹性元件49以预定力(例如在8000至10000N的范围内)将第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置和入口分配器37向第一轴向支承板41的第二表面41.1轴向地偏压,以及因此还将第二轴向支承板42的第二表面42.2向支承套筒46的抵接表面48轴向地偏压,所述支承套筒抵靠支承外壳部分3.2的环形轴向支承表面47。
特别是当离心式涡轮压缩机2中发生热膨胀时,弹性元件49允许第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置32、入口分配器37和轴向支承结构相对于密闭外壳3的轴向滑动,并因此避免了所述部件的可导致离心式涡轮压缩机2的寿命缩短的变形。
图5表示根据本发明第二实施例的离心式涡轮压缩机2,其与第一实施例的不同之处尤其在于其还包括弹性构件52,所述弹性构件以预定力(例如在1000至2000N的范围内)将第一和第二轴向支承板41、42和间隔环44向支承套筒46的抵接表面48的轴向地偏压。有利地,弹性构件52是与驱动轴6同轴布置的环形弹簧垫圈、例如贝尔维尔型的环形弹簧垫圈。弹性构件52例如布置在形成于入口分配器37的轴向表面中的环形凹部中。
根据本发明的第二实施例,弹性元件49以预定力将第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置和入口分配器37向支承套筒46的环形间隔部件53的轴向地偏压,所述支承套筒抵靠支承外壳部分3.2的环形轴向支承表面47。
此外,根据本发明的第二实施例,入口分配器37和支承套筒46限定了环形接收室,第一和第二轴向支承板41、42和间隔环44可轴向滑动地布置在该环形接收室中。
图6和图7表示根据本发明第三实施例的离心式涡轮压缩机2,其与第二实施例的不同之处尤其在于,第一气动力构件29例如通过螺纹件固定至支承套筒46,并且离心式涡轮压缩机2包括多个螺旋弹簧54,所述螺旋弹簧围绕驱动轴6成角度地布置,并以预定力将第一和第二轴向支承板41、42和间隔环44向支承套筒46的抵接表面48轴向地偏压。
根据本发明的第三实施例,螺旋弹簧54位于第一气动力构件29和第一轴向支承板41之间。有利地,每个螺旋弹簧54布置在设置于入口分配器37中的相应通孔55中。
此外,根据本发明的第三实施例,弹性元件49以预定力将第二气动力构件31和中间级密封装置向设置在第一气动力构件29上的抵接表面轴向地偏压,并因此将第一气动力构件29和支承套筒46向支承外壳部分3.2的环形轴向支承表面47轴向地偏压。
图8表示根据本发明第四实施例的离心式涡轮压缩机2,其与第二实施例的不同之处尤其在于,第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置35和入口分配器37被固定至支承套筒46,使得第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置35、入口分配器37和支承套筒46形成刚性子组件。
有利地,离心式涡轮压缩机2可包括多个固定元件56,其构造成能够将第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置35和入口分配器37固定至支承套筒46。例如,每个固定元件56可以是基本上平行于驱动轴6延伸的固定螺纹件或固定销。固定元件56可以围绕驱动轴6成角度地布置。
根据本发明的实施例,固定元件56构造成能够避免第一和第二气动力构件29和31、中间级密封装置35、入口分配器37和支承套筒46的未对准。然而,通过密闭外壳3也可以确保上述不同内部部件的对准。
当然,本发明不限于通过非限制性示例描述的上述实施例,而是相反,本发明涵盖其所有实施例。
Claims (8)
1.一种离心式涡轮压缩机(2),包括:
-密闭外壳(3),
-可旋转地布置在密闭外壳(3)内的驱动轴(6),
-径向支承结构,其构造成能够可旋转地支撑驱动轴(6),
-轴向支承结构,所述轴向支承结构构造成能够限制驱动轴(6)在操作期间的轴向运动,
-构造成能够压缩制冷剂的第一和第二压缩级(12,13),第一和第二压缩级(12,13)分别包括第一和第二叶轮(18,19),第一和第二叶轮(18,19)中的每一个都具有前侧(21,22)和背侧(25,26),第一和第二叶轮(18,19)连接到驱动轴(6)并且以背对背的构型布置,
-设置在第一和第二叶轮(18,19)之间的中间级密封装置,
第一和第二压缩级(12,13)分别包括第一和第二气动力构件(29,31),第一和第二气动力构件(29,31)各自具有环形盘形状并分别面向第一和第二叶轮(18,19)的前侧(21,22),密闭外壳(3)包括主外壳部分(3.1),第一和第二压缩级(12,13)以及中间级密封装置布置在所述主外壳部分中,
其特征在于,所述轴向支承结构包括:
-具有环形盘形状的第一轴向支承板(41),所述第一轴向支承板(41)具有第一表面(41.1)和与第一轴向支承板(41)的第一表面(41.1)相反的第二表面(41.2),
-具有环形盘形状的第二轴向支承板(42),所述第二轴向支承板(42)具有在轴向上面向第一轴向支承板(41)的第一表面(42.1)和与第二轴向支承板(42)的第一表面(42.1)相反的第二表面(42.2),
-间隔环(44),所述间隔环在第一和第二轴向支承板(41,42)的径向外部部分处被夹置在第一和第二轴向支承板(41,42)的第一表面(41.1,42.1)之间,所述间隔环(44)限定第一和第二轴向支承板(41,42)之间的轴向距离,并且,
所述径向支承结构包括支承套筒(46),所述支承套筒具有抵接表面(48),第二轴向支承板(42)的第二表面(42.2)抵靠支承套筒(46)的抵接表面(48),其中,密闭外壳(3)还包括具有轴向支承表面(47)的支承外壳部分(3.2),径向支承结构抵靠所述支承外壳部分(3.2)的轴向支承表面(47)。
2.根据权利要求1所述的离心式涡轮压缩机(2),其中,第一和第二气动力构件(29,31)和中间级密封装置固定至径向支承结构。
3.根据权利要求1或2所述的离心式涡轮压缩机(2),所述离心式涡轮压缩机还包括布置在主外壳部分(3.1)和第二气动力构件(31)之间的弹性元件(49),所述弹性元件(49)以预定力将第一和第二气动力构件(29,31)、中间级密封装置和径向支承结构向支承外壳部分(3.2)的轴向支承表面(47)轴向地偏压。
4.根据权利要求3所述的离心式涡轮压缩机(2),其中,弹性元件(49)布置在环形凹部中,所述环形凹部至少部分地形成在主外壳部分(3.1)的轴向表面(51)中。
5.根据权利要求1或2所述的离心式涡轮压缩机(2),其中,径向支承结构至少部分地布置在支承外壳部分(3.2)中。
6.根据权利要求1或2所述的离心式涡轮压缩机(2),所述离心式涡轮压缩机还包括至少一个弹性构件(52,54),所述弹性构件(52,54)以预定力将第一和第二轴向支承板(41,42)和间隔环(44)向支承套筒(46)的抵接表面(48)轴向地偏压。
7.根据权利要求1或2所述的离心式涡轮压缩机(2),所述离心式涡轮压缩机还包括入口分配器(37),所述入口分配器具有环形盘形状并且邻近第一气动力构件(29),入口分配器(37)构造成能够向第一压缩级(12)供应制冷剂。
8.根据权利要求1或2所述的离心式涡轮压缩机(2),其中,第二叶轮(19)与第一叶轮(18)不同并且与第一叶轮分开,以便能够调节第一和第二叶轮(18,19)的背侧(25,26)之间的轴向距离。
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