CN111520340A - 压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机。该压缩机(1)具备固定于基底(F)并从铅垂方向(Dv)的下方支承压缩机主体(20)的基台(10)、以及将压缩机主体(20)与基台(10)以能够装卸的方式连结的连结部。压缩机主体(20)具备将外壳(21)的内外连通并从外壳(21)的外周面向外侧突出的吸入侧突出管(28A)以及排出侧突出管(28B)。基台(10)具备形成有支承外壳(21)的下部的支承面(11f)的支承台部(11)、以及从支承台部(11)向铅垂方向(Dv)的下方延伸并形成有能够供吸入侧突出管(28A)插入内部的贯通孔的吸入口(12)。

Description

压缩机
技术领域
本发明涉及一种压缩机。
本申请对在2019年2月1日于日本申请的特愿2019-016838号主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
作为在外壳的内部收容有被驱动为绕轴旋转的转子的压缩机，可列举利用离心力来压缩气体的离心压缩机。在离心压缩机中，可列举具备能够分割成上下两部分的外壳的类型、以及具备不能上下分割且两端开口的筒状的外壳的类型。在具备不能上下分割的外壳的压缩机中，具备由外壳以外的结构要素即转子、轴承、密封构件等一体地构成的内部单元。内部单元收容于外壳。
然而，在进行具备这种内部单元的压缩机的维护的情况下，内部单元被从形成于筒状的外壳的一端的开口抽出。因此，需要在与设置有压缩机的位置相邻的区域确保充分的用于将内部单元抽出的空间。另外，存在从外壳沿水平方向抽出内部单元的作业难以进行的情况。
针对于此，在专利文献1中，公开了一种在具备内部单元的压缩机中、外壳能够上下分割的结构。该外壳具有上侧的上半部与下侧的下半部。在内部单元中，至少一体地构成有能够绕轴旋转的转子、将转子支承为能够旋转的轴承部、以及以使转子能够旋转的方式将其与转子的周面之间密封的环状的密封部。根据这种结构，在将外壳的上半部拆下之后，内部单元被吊起而被从外壳的下半部取出。之后，将新的内部单元吊下而安装于外壳的下半部，从而能够将压缩机的内部的部件一并更换。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5868646号公报
然而，在如专利文献1所公开的结构中，在维护时，也需要将为了取出内部单元而拆下的外壳的上半部放置在设置有压缩机的位置的附近。因此，需要在压缩机的附近确保充分的空间。另外，在将外壳的上半部从外壳的下半部装卸的作业中花费功夫，因此在维护性上存在提升的余地。
本发明提供一种能够提高维护性的压缩机。
发明内容
本发明的第一方案的压缩机具备：压缩机主体；基台，其固定于基底上，从铅垂方向的下方支承所述压缩机主体；以及连结部，其将所述压缩机主体与所述基台以能够装卸的方式连结，所述压缩机主体具备：筒状的外壳；转子，其设置于所述外壳内，能够绕轴线旋转；轴承部，其将所述转子支承为能够相对于所述外壳旋转；以及突出管，其将所述外壳的内外连通，并从所述外壳的外周面向外侧突出，所述基台具备：支承台部，其形成有支承所述外壳的下部的支承面；以及连接管，其从所述支承台部向所述铅垂方向的下方延伸，并形成有能够供所述突出管插入内部的贯通孔。
通过设置成这种结构，压缩机主体在固定于基底的基台的支承面上被支承。因此，在维护时，压缩机主体能够通过从基台的支承面上吊起而直接从基台拆下。由此，在拆下压缩机主体时，不需要拆下其他部件、或者使压缩机主体沿水平方向移动。其结果是，能够在压缩机的周围减少为了维护而必须确保的空间。另外，从基台拆下了的压缩机主体具备筒状的外壳，因此能够容易地进行搬运等处理。另外，在将压缩机主体安装于基台时，如果将压缩机主体的突出管插入基台的连接管，则能够使在压缩机主体内被压缩的流体通过突出管和连接管而出入外壳。因此，不进行相对于对基底的繁杂的连接作业，就能够在维护后使用压缩机。
另外，在本发明的第二方案的压缩机中，也可以是，在第一方案中，所述压缩机还具备对所述突出管的外周面与所述连接管的内周面之间进行密封的密封构件。
通过设置成这种结构，只要将压缩机主体的突出管插入基台的连接管，就能够抑制流体通过密封构件从突出管与连接管之间泄漏。
另外，在本发明的第三方案的压缩机中，也可以是，在第一方案或者第二方案中，所述基台具备朝向所述铅垂方向的下方凹陷以供所述外壳嵌入的凹部，所述支承面形成于所述凹部的至少一部分。
通过设置成这种结构，在将压缩机主体承载于基台上时，只要将压缩机主体的外壳的下部嵌入凹部即可，从而能够容易地进行压缩机主体的相对于基台的定位。
另外，在本发明的第四方案的压缩机中，也可以是，在从第一方案到第三方案的任意一个中，所述外壳具有从外周面沿水平方向突出的一对凸缘部，所述基台具有能够供一对所述凸缘部载置的一对承接部。
通过设置成这种结构，通过将外壳的一对凸缘部载置于基台的一对承接部，从而能够容易地进行压缩机主体的相对于基台的定位。
发明效果
根据本发明，能够提高压缩机的维护性。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式的压缩机的结构的剖视图。
图2是示意性地示出本发明的实施方式的压缩机的结构的立体展开图。
图3是示意性地示出从轴向的一侧观察本发明的实施方式的压缩机时的情形的侧视图。
图4是示出本发明的实施方式的压缩机的维护方法的流程的流程图。
图5是示意性地示出在本发明的实施方式的压缩机中将压缩机主体从基台拆下的状态的侧视图。
附图标记说明：
1...压缩机；
10...基台；
11...支承台部；
11f...支承面；
12...吸入口(连接管)；
13...排出口(连接管)；
14...凹部；
16A...第一承接部(承接部)；
16B...第二承接部(承接部)；
20...压缩机主体；
21...外壳；
22...套件；
23...转子；
24...轴承部；
25...隔膜；
26A...第一凸缘部(凸缘部)；
26B...第二凸缘部(凸缘部)；
27...头部；
28A...吸入侧突出管(突出管)；
28B...排出侧突出管(突出管)；
30A...吸入侧密封构件(密封构件)；
30B...排出侧密封构件(密封构件)；
40...连结部；
41...螺栓；
231...转子轴；
232...叶轮；
241...轴颈轴承；
242...推力轴承；
243...轴承盖；
251...上半隔膜；
252...下半隔膜；
255...入口壁；
256...最终级隔膜；
271...吸入侧头部；
271f...吸入侧头部外装面；
272...排出侧头部；
275...出口壁部；
276...排出侧头部主体；
276f...排出侧头部外装面；
291...吸入口；
292...外壳流路；
293...排出口；
Da...轴向；
Dc...周向；
Dh...水平方向；
Dr...径向；
Dv...铅垂方向；
F...基底；
O...轴线；
S1...连结解除工序；
S2...压缩机主体拆下工序；
S3...压缩机主体载置工序；
S4...连结工序。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的压缩机的实施方式进行说明。但是，本发明并不仅限定于这些实施方式。
图1是示意性地示出本发明的实施方式的压缩机的结构的剖视图。图2是示意性地示出本发明的实施方式的压缩机的结构的立体展开图。图3是示意性地示出从轴向的一侧观察本发明的实施方式的压缩机时的情形的侧视图。
如图1所示，本实施方式的压缩机1为具备多个叶轮232的一轴多级式的离心压缩机(多级离心压缩机)。如图1～图3所示，本实施方式的压缩机1具备基台10、压缩机主体20以及连结部40(参照图3)。
需要说明的是，以下，将后述的转子23的轴线O所延伸的方向设为轴向Da。将以轴线O为基准的径向简称为径向Dr。将相对于该轴线O垂直的径向Dr中的、图1以及图3的纸面上下方向设为铅垂方向Dv。另外，将相对于轴线O垂直的径向Dr、以及作为轴向Da的图1及图3的左右方向设为水平方向Dh。另外，将以轴线O为中心的环绕转子23的方向设为周向Dc。
基台10固定于基底F上。基台10从铅垂方向Dv的下方支承压缩机主体20。基台10具备支承台部11、吸入口(连接管)12以及排出口(连接管)13。
如图2以及图3所示，支承台部11的与轴线O正交的剖面呈以轴线O为中心的半圆环状。支承台部11以呈该形状的方式沿轴向Da延伸。支承台部11具备朝向铅垂方向Dv的下方凹陷而供压缩机主体20的下部嵌入的凹部14。凹部14朝向铅垂方向Dv的上方开口。支承台部11在凹部14的至少一部分具有支承压缩机主体20的支承面11f。本实施方式中的支承面11f为支承台部11的内周面，且是形成凹部14的表面的整个区域。由此，支承台部11从下方覆盖收容于内部的压缩机主体20的下侧的外周面。
在支承台部11中，在周向Dc的两端形成有一对承接部、即第一承接部(承接部)16A以及第二承接部(承接部)16B。第一承接部16A以及第二承接部16B以能够供后述的第一凸缘部26A以及第二凸缘部26B载置的形状形成。具体而言，第一承接部16A以及第二承接部16B分别由朝向铅垂方向Dv的上方的平面形成。第一承接部16A以及第二承接部16B分别为沿轴线O方向延伸的平面。在第一承接部16A以及第二承接部16B上沿轴向Da排列地形成有多个能够供后述的螺栓41固定的螺栓固定用的螺纹孔。
如图1～图3所示，吸入口12从支承台部11朝向铅垂方向Dv的下方延伸。吸入口12呈筒状。在吸入口12的内部形成有能够供后述的吸入侧突出管28A插入的贯通孔。该贯通孔在支承面11f开口。吸入口12从压缩机1的外部向外壳21的内部供给需压缩的处理气体(流体)。
排出口13设置于在轴线O方向上与吸入口12分开的位置。排出口13从支承台部11朝向铅垂方向Dv的下方延伸。排出口13呈筒状。在排出口13的内部，形成有能够供后述的排出侧突出管28B插入的贯通孔。该贯通孔在远离吸入口12的贯通孔的位置在支承面11f开口。排出口13将压缩了的处理气体从外壳21的内部向压缩机1的外部排出。
压缩机主体20能够在内部压缩所供给的流体。如图1所示，压缩机主体20具备外壳21、套件22、吸入侧突出管(突出管)28A以及排出侧突出管(突出管)28B。
外壳21呈沿轴线O方向延伸的筒状。外壳21从外周侧覆盖套件22。外壳21呈以与后述的转子23的轴线O相同地配置的中心轴为中心、且轴向Da的两侧的端部开口的圆筒状。外壳21不能在铅垂方向Dv的上下分割，而是形成为一体的简体。在此，外壳21也可以将多块材料通过焊接等一体地接合而形成。
套件22收容于外壳21内。本实施方式的套件22具有转子23、轴承部24、多个隔膜25以及多个头部27。在套件22中，转子23、轴承部24、多个隔膜25以及一对头部27被设为能够一体地移动的状态。
转子23能够以轴线O为中心进行旋转。转子23具有以轴线O为中心并沿轴向Da延伸的转子轴231、以及与转子轴231一起旋转的多个叶轮232。
叶轮232固定于转子轴231的外周面。叶轮232与转子轴231一起旋转从而利用离心力来压缩处理气体。叶轮232在转子轴231上在轴向Da上设置有多级。叶轮232为具备圆盘和叶片的、所谓的开放型的叶轮。
轴承部24将转子轴231支承为能够以轴线O为中心进行旋转。轴承部24固定于后述的头部27。轴承部24具有分别设置于转子轴231的两端的一对轴颈轴承241、以及设置于转子轴231的一端的推力轴承242。
一对轴颈轴承241起到承受作用于转子轴231的朝向径向Dr的载荷的作用。这些轴颈轴承241利用螺栓等能够装卸的固定机构(未图示)而分别固定于头部27。
推力轴承242起到了承受作用于转子轴231的朝向轴向Da的载荷的作用。该推力轴承242安装于箱状的轴承盖243的内部。该轴承盖243利用螺栓等能够装卸的固定机构而固定于一方的头部27。
隔膜25配置为从径向外侧覆盖转子23。隔膜25以轴线O为中心且呈圆环状。环状的隔膜25以转子23的轴线O为基准而在铅垂方向Dv的上方具有呈半圆环状的上半隔膜251、在下方具有呈半圆环状的下半隔膜252。上半隔膜251与下半隔膜252由螺栓等能够装卸的固定机构固定。该隔膜25以沿轴向Da层叠的方式排列有多个(在本实施方式中为五个)。多个隔膜25相互固定，从而整体上呈沿轴向Da延伸的筒状。
一对头部27为圆环状的构件，且以能够闭塞外壳21的两端的开口的大小形成。对头部27分别穿通有转子轴231的两端部。作为本实施方式的头部27，具有相对于多个隔膜25配置在轴向Da的一侧(第一侧)的吸入侧头部271、以及相对于多个隔膜25配置在轴向Da的另一侧(第二侧)的排出侧头部272。
吸入侧头部271与在最靠轴向Da的一侧的位置配置的隔膜25即入口壁255一起形成吸入口291。吸入侧头部271的朝向轴向Da的一侧的表面即吸入侧头部外装面271f面向压缩机主体20的外部。
排出侧头部272与在最靠轴向Da的另一侧的位置配置的隔膜25即最终级隔膜256一起形成排出口293。本实施方式的排出侧头部272具有形成排出口293的一部分的出口壁部275、以及固定于出口壁部275的排出侧头部主体276。
排出侧头部主体276与出口壁部275的轴向Da的另一侧相邻。排出侧头部主体276的朝向轴向Da的另一侧的表面即排出侧头部外装面276f面向压缩机主体20的外部。因此，套件22的轴向Da的两端露出于外壳21的外部。
如图2以及图3所示，在外壳21的外周面上，在周向Dc的两端形成有第一凸缘部(凸缘部)26A以及第二凸缘部(凸缘部)26B。从轴向Da观察时，第一凸缘部26A以及第二凸缘部26B分别在铅垂方向Dv的中央从外壳21朝向径向Dr的外侧而沿水平方向Dh突出。第一凸缘部26A以及第二凸缘部26B分别沿轴线O方向延伸地较长。第一凸缘部26A载置于第一承接部16A上。第二凸缘部26B载置于第二承接部16B上。
如图1以及图2所示，吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B呈筒状。吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B从外壳21的外周面向外侧突出。本实施方式的吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B与外壳21一体地形成。吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B从外壳21的铅垂方向Dv的下端朝向下方延伸。吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B将外壳21的内外连通。吸入侧突出管28A的内部与吸入口291连通。吸入侧突出管28A以能够插入吸入口12的形状形成。具体而言，吸入侧突出管28A设为在沿铅垂方向Dv移动时其外周面与吸入口12的内周面滑动接触那样的形状。排出侧突出管28B与排出口293连通。排出侧突出管28B以能够插入排出口13的形状形成。具体而言，排出侧突出管28B设为在沿铅垂方向Dv移动时其外周面与排出口13的内周面滑动接触那样的形状。
如图1所示，在吸入口12的内周面与吸入侧突出管28A的外周面之间，设置有环状的吸入侧密封构件(密封构件)30A。吸入侧密封构件30A将吸入口12与吸入侧突出管28A之间密封。吸入侧密封构件30A例如为固定于吸入侧突出管28A的外周面的O型环。
在排出口13的内周面与排出侧突出管28B的外周面之间，设置有环状的排出侧密封构件(密封构件)30B。排出侧密封构件30B将排出口13与排出侧突出管28B之间密封。排出侧密封构件30B例如为固定于排出侧突出管28B的外周面的O型环。
如图3所示，这样的压缩机主体20将外壳21的下部嵌入基台10的凹部14，从而外壳21的朝向铅垂方向Dv的下方的下表面被支承于支承面11f上。
连结部40将压缩机主体20与基台10以能够装卸的方式连结。压缩机主体20将第一凸缘部26A与第一承接部16A、以及第二凸缘部26B与第二承接部16B分别连结。第一凸缘部26A与第一承接部16A、以及第二凸缘部26B与第二承接部16B分别由作为连结部40的多个螺栓41固定。
如图1所示，在这样的压缩机主体20内，作为供处理气体流通的流路，从轴向Da的一侧(第一侧)即上游侧依次形成有吸入口291、多个外壳流路292以及排出口293。吸入口291、多个外壳流路292以及排出口293由隔膜25与头部27划分出。
吸入口291使从吸入口12经由吸入侧突出管28A而从外部流入的处理气体向隔膜25内部的外壳流路292流入。吸入口291使处理气体向最上游的叶轮232流入。在吸入口291中，例如也可以设置有入口引导叶片。
外壳流路292形成于隔膜25内。外壳流路292将来自吸入口291的处理气体向最上游的叶轮232供给、或者将从上游的叶轮232排出的处理气体向配置于下游的叶轮232供给、或者将从最下游的叶轮232排出的处理气体向排出口293供给。
排出口293使在隔膜25的内部流动的处理气体从排出侧突出管28B经由排出口13而向外部排出。排出口293使从最下游的叶轮232排出的处理气体向外部排出。
接下来，对针对本实施方式的压缩机1的维护方法进行说明。图4是示出本发明的实施方式的压缩机的维护方法的流程的流程图。图5是示意性地示出在本发明的实施方式的压缩机中、将压缩机主体从基台拆下的状态的侧视图。
如图4所示，本实施方式的压缩机1的维护方法包括连结解除工序S1、压缩机主体拆下工序S2、压缩机主体载置工序S3以及连结工序S4。
在连结解除工序S1中，将连结部40的对压缩机主体20与基台10的连结解除。具体而言，在第一凸缘部26A和第一承接部16A、以及第二凸缘部26B以及第二承接部16B中，分别拔出多个螺栓41。
在压缩机主体拆下工序S2中，如图5所示，通过起重机装置等，将压缩机主体20吊起而从基台10拆下。由此，在压缩机1的基底F处仅残留有基台10。从基台10拆下了的压缩机主体20被搭载于容器、拖车等，并向进行压缩机主体20的维护作业的工厂等搬运。
在压缩机主体载置工序S3中，将实施了维护的压缩机主体20用起重机装置等从上方吊挂，并承载于基台10的支承面11f上。此时，压缩机主体20的外壳21的下部插入凹部14内。另外，压缩机主体20的吸入侧突出管28A对吸入口12、排出侧突出管28B对排出口13分别从上方插入。之后，第一凸缘部26A载置于第一承接部16A上，第二凸缘部26B载置于第二承接部16B上。
此外，在压缩机主体载置工序S3中载置于基台10上的实施了维护的压缩机主体20优选使用与在压缩机主体拆下工序S2中拆下了的压缩机主体20不同的预备的压缩机主体20。预备的压缩机主体20是指，预先在工厂等实施了规定的维护作业的压缩机主体、或新制造的压缩机主体。由此，能够缩短压缩机主体拆下工序S2与压缩机主体载置工序S3的时间间隔。
需要说明的是，也可以是，在工厂等中针对在压缩机主体拆下工序S2中拆下了的压缩机主体20进行了规定的维护作业之后，将其再次搭载于容器、拖车等而搬运到压缩机1的设置场所，并在压缩机主体载置工序S3中承载于基台10上。
在连结工序S4中，如图3所示，通过连结部40将压缩机主体20与基台10连结。在该工序中，分别通过多个螺栓41将第一凸缘部26A与第一承接部16A、以及第二凸缘部26B与第二承接部16B固定。由此，压缩机1的维护结束。
根据上述那样的压缩机1，压缩机主体20在固定于基底F的基台10的支承面11f上被支承。因此，在维护时，压缩机主体20能够通过从基台10的支承面11f上吊起而直接从基台10拆下。由此，在将压缩机主体20拆下时，不需要将上半外壳等其他部件从压缩机主体拆下、或者使压缩机主体20沿水平方向移动。其结果是，能够在压缩机1的周围减少为了维护而必须确保的空间。另外，从基台10拆下了的压缩机主体20具备筒状的外壳21，因此能够容易地进行搬运等处理。其结果是，压缩机主体20能够在与设置场所不同的工厂进行维护作业。另外，在将压缩机主体20安装于基台10时，若将吸入侧突出管28A以及排出侧突出管28B插入吸入口12以及排出口13，则在压缩机主体20内被压缩的处理气体的流路与基底F侧连接。因此，不进行相对于基底F的复杂的连接作业，就能够在维护后使用压缩机。这样，能够提高压缩机1的维护性。
另外，通过吸入侧密封构件30A以及排出侧密封构件30B，能够抑制处理气体从吸入侧突出管28A与吸入口12之间、排出侧突出管28B与排出口13之间泄漏。
另外，在将压缩机主体20载置于基台10上时，只要将压缩机主体20的外壳21的下部嵌入凹部14，就能够进行与轴向Da正交的水平方向Dh的定位。因此，能够容易地进行压缩机主体20的相对于基台10的定位。
另外，将第一凸缘部26A载置于第一承接部16A上，并将第二凸缘部26B载置于第二承接部16B上，由此能够进行压缩机主体20的相对于基台10的铅垂方向Dv的定位。即，能够容易地进行压缩机主体20的相对于基底F的对准调整。
以上，对本发明的实施方式参照附图进行了详述，但是实施方式中的各结构以及它们的组合等仅是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，进行结构的附加、省略、置换、以及其他变更。另外，本发明不由实施方式限定，而仅由技术方案内容限定。
例如，将基台10的凹部14以及支承面11f形成为半圆弧状，但并不限于此。只要凹部14、支承面11f设置成与压缩机主体20的下部的形状对应的形状，则无论呈怎样的形状均可。例如，若压缩机主体20的下部(下表面)呈平面状，则支承面11f只要呈与压缩机主体20的下部对置的平面状即可。此时，也可以不形成凹部14。
另外，对于压缩机主体20的结构，不进行任何限定，能够适当变更。例如，也可以是，外壳21被设置成能够被分割为铅垂方向Dv的上下两部分的结构。
另外，作为连接管，并不仅如本实施方式那样限定于吸入口12以及排出口13，也可以与设置于压缩机主体20的突出管对应地，设置供在压缩机主体20的内部流动的流体流通的其他配管作为连接管。例如，在压缩机主体20为抽气式的情况下，也可以是，设置抽气用的配管作为连接管。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提高压缩机的维护性。

Claims (4)

1.一种压缩机，其中，
所述压缩机具备：
压缩机主体；
基台，其固定于基底上，从铅垂方向的下方支承所述压缩机主体；以及
连结部，其将所述压缩机主体与所述基台以能够装卸的方式连结，
所述压缩机主体具备：
筒状的外壳；
转子，其设置于所述外壳内，能够绕轴线旋转；
轴承部，其将所述转子支承为能够相对于所述外壳旋转；以及
突出管，其将所述外壳的内外连通，并从所述外壳的外周面向外侧突出，
所述基台具备：
支承台部，其形成有支承所述外壳的下部的支承面；以及
连接管，其从所述支承台部向所述铅垂方向的下方延伸，并形成有能够供所述突出管插入内部的贯通孔。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，
所述压缩机还具备对所述突出管的外周面与所述连接管的内周面之间进行密封的密封构件。
3.根据权利要求1或者2所述的压缩机，其中，
所述基台具备朝向所述铅垂方向的下方凹陷以供所述外壳嵌入的凹部，
所述支承面形成于所述凹部的至少一部分。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的压缩机，其中，
所述外壳具有从外周面沿水平方向突出的一对凸缘部，
所述基台具有能够供一对所述凸缘部载置的一对承接部。
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