CN113107905B - 一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构及方法，操作简便、安全可靠。包括底板，立设在底板上的两根立柱，设于两根立柱之间的齿轮箱、蜗壳，设于蜗壳内的叶轮，安装在蜗壳轴向一端的扩压器、叶轮罩壳；蜗壳的两侧分别固定有安装座，各安装座分别通过螺栓固定在对应的立柱上，蜗壳轴向另一端通过螺栓与连接板固定连接，连接板通过螺栓与齿轮箱固定连接，齿轮箱通过螺栓固定在油站底座上，叶轮通过锁紧螺母安装在齿轮箱的高速轴上；安装座包括上座、下座，上座通过螺栓固定在蜗壳上，下座通过螺栓固定在立柱底部，上座、下座之间设有横向移动导向结构，底板、蜗壳之间设有轴向移动导向结构，上座、蜗壳之间设有竖向移动导向结构。

Description

一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构及方法

技术领域

本发明涉及离心式压缩机技术领域，特别是涉及一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构及方法。

背景技术

高速离心式压缩机是一种高端叶轮机械设备，由于技术先进性和制造复杂性的限制，目前，世界仅有为数不多的几个国家可以生产高质量的高速离心式压缩机。高速离心式压缩机作为高速旋转的设备，通常由主电机通过联轴器驱动增速齿轮箱，再通过增速齿轮箱的高速轴直接驱动叶轮进行做功。作为压缩机头的通流部件之一的蜗壳通常是通过螺栓与增速箱相连，然而对于大流量及高温高压介质的压缩机而言，蜗壳尺寸相比齿轮箱的尺寸大很多，重量较重，加之蜗壳的热变形较大，使得传统的联接方式的缺点凸显出来，可能会因齿轮箱和蜗壳的联接法兰及螺栓受力过大，导致法兰开裂或螺栓断裂等风险。因此，设计一种新的蜗壳安装方式就显得非常的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构及方法，操作简便、安全可靠。

本发明的目的是这样实现的：

一种高速离心式压缩机的蜗壳安装结构，包括：底板，立设在底板上的两根立柱，设于两根立柱之间的齿轮箱、蜗壳，设于蜗壳内的叶轮，以及依次通过螺栓安装在蜗壳轴向一端的扩压器、叶轮罩壳；

其中，所述蜗壳的两侧分别通过螺栓固定有安装座，各安装座分别通过螺栓固定在对应的立柱上，蜗壳轴向另一端通过螺栓与连接板固定连接，所述连接板通过螺栓与齿轮箱固定连接，所述齿轮箱通过螺栓固定在油站底座上，所述叶轮通过锁紧螺母安装在齿轮箱的高速轴上；

所述安装座包括上座、下座，所述上座通过螺栓固定在蜗壳上，所述下座通过螺栓固定在立柱底部，所述上座、下座之间设有横向移动导向结构，所述下座的端部设有向上延伸的安装块，所述安装块上螺纹配合有横向调节螺钉，横向调节螺钉的一端与上座接触，用于调节蜗壳的横向位置；

所述底板、蜗壳之间设有轴向移动导向结构，所述齿轮箱上通过螺栓固定有导杆安装板，所述蜗壳的两侧分别设有一个连接块，两连接块与导杆安装板的两端相对，各连接块与导杆安装板的对应端之间分别连接有一根导向螺杆，所述导向螺杆与连接块与导杆安装板螺纹配合，且通过螺母锁紧，用于调节蜗壳的轴向位置；

所述上座、蜗壳之间设有竖向移动导向结构，所述底板上对应蜗壳的底部设有液压千斤顶，用于调整蜗壳竖直方向的位置。

优选地，所述横向移动导向结构、轴向移动导向结构、竖向移动导向结构均为滑销滑槽结构。

优选地，所述齿轮箱通过法兰与连接板螺栓连接，齿轮箱的法兰上还螺纹配合有轴向调节螺钉，用于调节蜗壳的纵向位置。

一种高速离心式压缩机的蜗壳安装方法，包括以下步骤：

S1、用行车吊起连接板，将连接板通过螺栓连接到齿轮箱法兰上，安装过程中，蜗壳通过左右两侧的导向螺杆进行导向，便于初步找准安装位置，并可通过旋转导向螺杆前端的螺母对蜗壳进行轴向的移动，起到辅助安装的作用，调节到位后，连接板与齿轮箱法兰间设置对应厚度的垫圈，用于保证连接板的轴向位置，进而保证蜗壳、扩压器、叶轮罩壳的轴向位置，进而保证叶轮与蜗壳、扩压器、叶轮罩壳的轴向间隙；

S2、将扩压器连接到蜗壳上，将叶轮罩壳连接到扩压器上，使得蜗壳、扩压器、叶轮罩壳为一体，形成壳体部套，再用行车吊起壳体部套与连接板螺栓连接；

S3、将两个安装座分别螺栓连接到蜗壳两侧，将两个立柱分别与两个安装座螺栓连接，再将两个立柱与底板螺栓连接；

S4、通过横向调节螺钉进行蜗壳横向位置的局部调整，通过蜗壳底部的液压千斤顶进行蜗壳竖向位置的局部调整，在横向和竖向位置调整中根据需要添加对应厚度的垫片；

S5、在叶轮前端安装百分表的表座，百分表的表头指向叶轮罩壳，通过盘车进行打表找正，根据指针偏转情况再重复步骤S4进行调整，使叶轮和叶轮罩壳的间隙在设定范围内；

S6、将叶轮罩壳取出，在叶轮进口叶顶和出口叶尖处分别装上铅丝，再将叶轮罩壳回装压紧铅丝后取出铅丝进行厚度的测量从而复核叶轮叶片进出口与叶轮罩壳的间隙值；

S7、将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉，完成壳体部套的安装。

优选地，步骤S7中，将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉后，再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓。

优选地，步骤S7中，将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉后，叶轮叶片进出口与叶轮罩壳的间隙值不满足设计要求，第二调节螺钉进行蜗壳纵向位置的微调，直至间隙值满足设计要求后，再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

解决了小齿轮箱挂大蜗壳的问题，而滑销系统解决了大蜗壳受热不均匀膨胀的问题，蜗壳的滑销系统和其安装方法有机地结合起来，从而为该类问题提供了一种行之有效的解决方案。

螺钉调节为零部件在安装时，为满足壳体之间基本的安装间隙做调节。而滑销结构为调整壳体受热变形。安装座通过螺栓连接在蜗壳和立柱上，安装座上的通孔为蜗壳的热膨胀提供了活动余量。安装座与立柱连接处存在螺纹通孔间隙，当蜗壳横向膨胀时，蜗壳沿着横向件在通孔间隙间进行横向膨胀活动。同理竖向与轴向热膨胀亦相同。

附图说明

图1a、图1b为本发明的结构示意图；

图2为轴向移动导向结构的示意图；

图3-图9为蜗壳安装过程示意图；

图10为横向滑销结构的示意图；

图11为竖向滑销结构的示意图；

图12为轴向滑销结构的示意图；

图13为螺纹通孔间隙的示意图。

附图标记

附图中，1-齿轮箱；2-连接板；3-蜗壳；4-安装座；5-立柱；6-底板；7-油站底座；8-扩压器；9-叶轮罩壳；10-叶轮；11-导杆安装板；12-导向螺杆；13-小垫圈；14-横向调节螺钉；15-液压千斤顶；16-叶片出口叶尖；17-叶片进口叶顶；18-轴向调节螺钉；19-竖向滑销；20-上座；21-下座。

具体实施方式

如图1a、图1b，齿轮箱通过底部螺栓固定在油站底座上，蜗壳通过螺栓与连接板相连，安装座通过螺栓与蜗壳相连，立柱通过螺栓与安装座相连，立柱通过螺栓与底板相连，底板通过地脚螺栓与基础相连，扩压器通过螺栓与蜗壳相连，叶轮罩壳通过螺栓与扩压器相连，叶轮通过锁紧螺母与齿轮箱的高速轴相连。

如图2，导杆安装板通过螺栓与齿轮箱相连，导向螺杆直接与导杆安装板螺纹连接，并通过两个螺母锁紧。在安装蜗壳过程中，蜗壳可通过左右两侧的导向螺杆进行导向，便于初步找准安装位置，并可通过旋转导向螺杆前端的螺母对蜗壳进行轴向的移动，起到辅助安装的作用。

具体安装步骤如下：

一、用行车吊起连接板，将连接板通过螺栓连接到齿轮箱上，连接板与齿轮箱法兰间设有等厚度配磨的小垫圈(见图3)，小垫圈的作用是保证连接板的轴向位置，进而保证蜗壳、扩压器、叶轮罩壳的轴向位置，以确保叶轮与壳体零件的轴向间隙满足设计要求。

二、将扩压器连接到蜗壳上，将叶轮罩壳连接到扩压器上，使得蜗壳、扩压器、叶轮罩壳为一体，再用行车吊起壳体部套与连接板进行连接，示意图见图4。

三、将两个安装座分别连接到蜗壳两侧，将两个立柱分别与两个安装座相连，再将两个立柱与底板连接，相关示意图见图5a、图5b。

四、通过图6a中的横向调节螺钉进行蜗壳水平方向位置的局部调整，通过蜗壳底部的液压千斤顶进行蜗壳竖直方向位置的局部调整。在水平和竖直位置调整中根据需要添加适当的垫片，相关示意图见图6a、图6b。

五、水平和竖直方向位置调整完毕后，将表座安装在叶轮前端，表头指向叶轮罩壳，通过盘车进行打表找正，根据指针偏转情况再重复步骤四的流程进行调整，使叶轮和叶轮罩壳的间隙在合理范围内，相关示意图见图7。

六、完成上述找正后，将叶轮罩壳取出，在叶轮进口叶顶和出口叶尖处分别装上铅丝，再将叶轮罩壳回装压紧铅丝后取出铅丝进行厚度的测量从而复核叶轮叶片进出口与叶轮罩壳的间隙值，相关示意图见图8。

七、若上一步复测的间隙值满足设计要求，则将连接板与齿轮箱的联接螺栓及小垫圈取掉，再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓，至此整个壳体部套安装完毕；若叶轮出口叶尖的间隙值不满足设计要求，则将连接板与齿轮箱的联接螺栓及小垫圈取掉，同时通过齿轮箱法兰上的四颗轴向调节螺钉进行蜗壳轴向的微调，直至间隙值满足设计要求后再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓，至此整个壳体部套安装完毕。相关示意图见图9。

蜗壳安装及使用过程中的滑销系统分为横向滑销、竖向滑销及轴向滑销(如图10～12所示)，即横向移动导向结构、轴向移动导向结构、竖向移动导向结构。其中，横向滑销(见图10)安装在安装座的横向U型槽内，压缩机在运行过程中，受热膨胀的蜗壳可沿着横向滑销的方向横向移动，同时蜗壳在轴向方向的膨胀会以横向滑销的位置为死点向两侧膨胀，从而保证叶轮与叶轮罩壳的轴向间隙保持不变。

竖向滑销(见图11)安装在蜗壳两侧的中间高度的竖直位置，压缩机在运行过程中，受热膨胀的蜗壳可沿着竖向滑销进行竖向移动，同时蜗壳在竖向方向的膨胀会以竖向滑销的位置为死点向两侧膨胀，从而保证叶轮与叶轮罩壳的竖向间隙相对均匀。

轴向滑销(见图12)安装在蜗壳底部的中间位置，压缩机在运行过程中，受热膨胀的蜗壳可沿着轴向滑销进行轴向移动，同时蜗壳在横向方向的膨胀会以轴向滑销的位置为死点向左右两侧膨胀，从而保证叶轮与叶轮罩壳的横向间隙相对均匀。

套筒安装在立柱与安装座连接处(见图13)，套筒与安装座和螺栓之间存在间隙，当蜗壳横向膨胀时，蜗壳沿着横向件在套筒间隙间进行横向膨胀活动。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种高速离心式压缩机的蜗壳安装方法，其特征在于，

包括蜗壳安装结构，蜗壳安装结构包括底板，立设在底板上的两根立柱，设于两根立柱之间的齿轮箱、蜗壳，设于蜗壳内的叶轮，以及依次通过螺栓安装在蜗壳轴向一端的扩压器、叶轮罩壳；

其中，所述蜗壳的两侧分别通过螺栓固定有安装座，各安装座分别通过螺栓固定在对应的立柱上，蜗壳轴向另一端通过螺栓与连接板固定连接，所述连接板通过螺栓与齿轮箱固定连接，所述齿轮箱通过螺栓固定在油站底座上，所述叶轮通过锁紧螺母安装在齿轮箱的高速轴上；

所述安装座包括上座、下座，所述上座通过螺栓固定在蜗壳上，所述下座通过螺栓固定在立柱顶部，所述上座、下座之间设有横向移动导向结构，所述下座的端部设有向上延伸的安装块，所述安装块上螺纹配合有横向调节螺钉，横向调节螺钉的一端与上座接触，用于调节蜗壳的横向位置；

所述底板、蜗壳之间设有轴向移动导向结构，所述齿轮箱上通过螺栓固定有导杆安装板，所述蜗壳的两侧分别设有一个连接块，两连接块与导杆安装板的两端相对，各连接块与导杆安装板的对应端之间分别连接有一根导向螺杆，所述导向螺杆分别与连接块、导杆安装板螺纹配合，且通过螺母锁紧，用于调节蜗壳的轴向位置；

所述上座、蜗壳之间设有竖向移动导向结构，所述底板上对应蜗壳的底部设有液压千斤顶，用于调整蜗壳竖直方向的位置；

所述横向移动导向结构、轴向移动导向结构、竖向移动导向结构均为滑销滑槽结构；

所述齿轮箱通过法兰与连接板螺栓连接，齿轮箱的法兰上还螺纹配合有轴向调节螺钉，用于调节蜗壳的轴向位置；

蜗壳安装方法包括以下步骤：

S1、用行车吊起连接板，将连接板通过螺栓连接到齿轮箱法兰上，安装过程中，蜗壳通过左右两侧的导向螺杆进行导向，便于初步找准安装位置，并可通过旋转导向螺杆前端的螺母对蜗壳进行轴向的移动，起到辅助安装的作用，调节到位后，连接板与齿轮箱法兰间设置对应厚度的垫圈，用于保证连接板的轴向位置，进而保证蜗壳、扩压器、叶轮罩壳的轴向位置，进而保证叶轮与蜗壳、扩压器、叶轮罩壳的轴向间隙；

S2、将扩压器连接到蜗壳上，将叶轮罩壳连接到扩压器上，使得蜗壳、扩压器、叶轮罩壳为一体，形成壳体部套，再用行车吊起壳体部套与连接板螺栓连接；

S3、将两个安装座分别螺栓连接到蜗壳两侧，将两个立柱分别与两个安装座螺栓连接，再将两个立柱与底板螺栓连接；

S4、通过横向调节螺钉进行蜗壳横向位置的局部调整，通过蜗壳底部的液压千斤顶进行蜗壳竖向位置的局部调整，在横向和竖向位置调整中根据需要添加对应厚度的垫片；

S5、在叶轮前端安装百分表的表座，百分表的表头指向叶轮罩壳，通过盘车进行打表找正，根据指针偏转情况再重复步骤S4进行调整，使叶轮和叶轮罩壳的间隙在设定范围内；

S6、将叶轮罩壳取出，在叶轮进口叶顶和出口叶尖处分别装上铅丝，再将叶轮罩壳回装压紧铅丝后取出铅丝进行厚度的测量从而复核叶轮叶片进出口与叶轮罩壳的间隙值；

S7、将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉，完成壳体部套的安装。

2.根据权利要求1所述的一种高速离心式压缩机的蜗壳安装方法，其特征在于：步骤S7中，将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉后，再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓。

3.根据权利要求1所述的一种高速离心式压缩机的蜗壳安装方法，其特征在于：步骤S7中，将连接板与齿轮箱法兰之间的连接螺栓、垫圈取掉后，若叶轮叶片进出口与叶轮罩壳的间隙值不满足设计要求，通过轴向调节螺钉进行蜗壳轴向位置的微调，直至间隙值满足设计要求后，再次拧紧蜗壳、安装座、立柱及底板间的所有螺栓。

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