CN113915150A - 离心压缩机 - Google Patents

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CN113915150A CN202010653649.9A CN202010653649A CN113915150A CN 113915150 A CN113915150 A CN 113915150A CN 202010653649 A CN202010653649 A CN 202010653649A CN 113915150 A CN113915150 A CN 113915150A
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Abstract

本发明公开了一种离心压缩机,所述离心压缩机包括：壳体；电机，设于所述壳体内；第一叶轮，通过一驱动轴连接至所述电机；第一推力盘，固定于所述壳体内且与所述驱动轴转动连接；以及第二推力盘，设于所述第一推力盘一侧且与所述驱动轴固定连接，该第二推力盘与所述第一推力盘之间的距离大于零；所述第一推力盘对所述第二推力盘形成一第一磁力，该第一磁力的方向与流体进入所述第一叶轮的方向相同。本发明可以降低甚至消除压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性。

Description

离心压缩机
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及一种离心压缩机。
背景技术
离心式压缩机为速度型压缩机，气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加。即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。
离心式压缩机在运转时，其转子上会产生一个很大的作用力，由于此作用力的方向与转轴的轴心线相平行，因此称之为轴向力。轴向力产生的原因是离心式压缩机的叶轮入口部位是低压，而出口及叶轮背部是高压，在工作叶轮的前轮盖和后轮盘之间形成压了差，这个压差就形成了轴向力。轴向力的存在严重影响离心式压缩机的正常工作，严重影响轴承及原动机的使用寿命。轴向力在压缩机工况稳定的情况下是一定值,即静态轴向力，设计机器时一般采用平衡装置将其平衡掉，剩余部分由止推轴承承担。然而，作用在止推轴承上的轴向力实际并不是固定不变的，操作工况、密封间隙、制造及装配误差等因素均会引起轴向力的变化，轴向力的变化部分称之为动态轴向力，而它是平衡装置无法平衡的。轴向力过大则容易造成异常磨损、断轴、密封隔板的损坏或增大止推轴承的摩擦。驱动轴、叶轮向流体进口方向移动会致使叶轮与机壳摩擦，原动机负载加大。如果轴向力过小，则会引起转子的前后窜动等一系列问题。而且压缩机在长期的运行中由于受到轴向力的影响，止推轴难免承磨损严重，压缩机的可靠性也将受到很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种离心压缩机，以降低压缩机的动态轴向力，提高压缩机的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种离心压缩机，它包括：
壳体；
电机，设于所述壳体内；
第一叶轮，通过一驱动轴连接至所述电机；
第一推力盘，固定于所述壳体内且与所述驱动轴转动连接；以及
第二推力盘，设于所述第一推力盘一侧且与所述驱动轴固定连接，该第二推力盘与所述第一推力盘之间的距离大于零；
所述第一推力盘对所述第二推力盘形成一第一磁力，该第一磁力的方向与流体进入所述第一叶轮的方向相同。
在本发明的一实施方式中，所述离心压缩机还包括一第二叶轮，所述第二叶轮设于所述驱动轴背离所述第一叶轮的一端。
在本发明的一实施方式中，所述离心压缩机还包括一第三推力盘，该第三推力盘固定于所述壳体内且与所述驱动轴转动连接；所述第三推力盘与所述第二推力盘之间的距离大于零；所述第三推力盘对所述第二推力盘形成一第二磁力，该第二磁力的方向与流体进入所述第二叶轮的方向相同。
在本发明的一实施方式中，所述第三推力盘位于该第二推力盘背离所述第一推力盘的一侧。
在本发明的一实施方式中，所述第一推力盘通过一第一支架固定于所述壳体的内壁。
在本发明的一实施方式中，所述第三推力盘通过一第二支架固定于所述壳体的内壁。
在本发明的一实施方式中，所述推力盘均为永磁体。
在本发明的一实施方式中，至少一所述推力盘为电磁铁。
在本发明的一实施方式中，所述电磁铁包括铁芯和线圈绕组，该线圈绕组设于所述铁芯上且连接至一控制器；所述控制器用以为所述线圈绕组提供电源并控制该电磁铁的磁力大小及方向。
在本发明的一实施方式中，所述控制器集成于所述离心压缩机的逆变器上。
本发明可以降低甚至消除压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性。具体地：
1)本发明可以减小或避免因动态轴向力的存在而造成的异常磨损、断轴等问题。
2)本发明可以防止驱动轴及叶轮因动态轴向力的作用而向压缩机的流体进口方向移动，从而避免叶轮与机壳产生摩擦以及有效降低电机负载。
3)本发明可以避免转子的前后窜动，保证电机运转的稳定性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一实施例中离心压缩机的结构示意图。
图2是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。
图3是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。
图4是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。
图5是本发明又一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。以及
图6是本发明一实施例中第一推力盘与第二推力盘的示意图。
附图标记
1 壳体
2 电机
3 第一叶轮
4 驱动轴
5 第一推力盘
6 第二推力盘
7 第三推力盘
8 第二叶轮
9 第一支架
10 第二支架
21 转子
22 定子
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
图1是本发明一实施例中离心压缩机的结构示意图。图2是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图3是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图4是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图5是本发明又一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。以及图6是本发明一实施例中第一推力盘5与第二推力盘6的示意图。如图1至6所示，本发明提供一种离心压缩机，该离心压缩机包括：壳体1、电机2、第一叶轮3、第一推力盘5和第二推力盘6；所述电机2设于所述壳体1内；所述第一叶轮3通过一驱动轴4连接至所述电机2；所述第一推力盘5固定于所述壳体1内且与所述驱动轴4转动连接；所述第二推力盘6设于所述第一推力盘5一侧且与所述驱动轴4固定连接，该第二推力盘6与所述第一推力盘5之间的距离大于零；所述第一推力盘5对所述第二推力盘6形成一第一磁力，该第一磁力的方向与流体进入所述第一叶轮3的方向相同。
本发明可以降低甚至消除压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性。其中，所述第一推力盘5可以通过一第一支架9固定于所述壳体1的内壁。所述推力盘均为永磁体，或者，至少一所述推力盘为电磁铁。所述电磁铁可以包括铁芯和线圈绕组，该线圈绕组设于所述铁芯上且连接至一控制器；所述控制器用以为所述线圈绕组提供电源并控制该电磁铁的磁力大小及方向。所述控制器可以集成于所述离心压缩机的逆变器上，由此以简化该离心压缩机的结构。所述电机2包括同轴设置的转子21和定子22。在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。具体地，通过降低甚至消除所述动态轴向力，本发明可以减小或避免因动态轴向力的存在而造成的异常磨损、断轴等问题。通过降低甚至消除所述动态轴向力，本发明可以防止驱动轴4及叶轮因动态轴向力的作用而向压缩机的流体进口方向移动，从而避免叶轮与机壳产生摩擦以及有效降低电机2负载。通过降低甚至消除所述动态轴向力，本发明还可以避免转子21的前后窜动，保证电机2运转的稳定性。
实施例1
图1是本发明一实施例中离心压缩机的结构示意图。如图1所示，在本实施例中，除了前文所述描述的结构外，所述离心压缩机还包括一第二叶轮8，所述第二叶轮8设于所述驱动轴4背离所述第一叶轮3的一端。该第二叶轮8与第一叶轮3分别设置于所述驱动轴4的两端。由此于所述离心式压缩机的两端分别形成一压缩腔，可以提高对制冷剂的压缩效率。进一步地，所述离心压缩机还包括一第三推力盘7，该第三推力盘7固定于所述壳体1内且与所述驱动轴4转动连接；所述第三推力盘7与所述第二推力盘6之间的距离大于零；所述第三推力盘7对所述第二推力盘6形成一第二磁力，该第二磁力的方向与流体进入所述第二叶轮的方向相同。所述第三推力盘7可以位于该第二推力盘6背离所述第一推力盘5的一侧。其中，所述第三推力盘7可以通过一第二支架10固定于所述壳体1的内壁。根据前文所述，在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。在确定流体进入所述第二叶轮8的方向后，即可确定第二磁力的方向。由此本发明可以降低甚至消除该压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性。
实施例2
图2是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图中箭头方向为流体进入所述第一叶轮3的方向。如图2所示，在本实施例中，所述第一叶轮3设于所述驱动轴4的第一端，所述驱动轴的第二端背离所述第一端设置。该第一叶轮3的轮盘面向所述第一推力盘5设置，流体沿该第一驱动轴4的第一端向该驱动轴4的第二端方向进入所述叶轮。第二推力盘6设于所述第一推力盘5的背离所述第一叶轮3的一侧。根据前文所述，在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。本发明可以降低甚至消除该压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性
实施例3
图3是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图中箭头方向为流体进入所述第一叶轮3的方向。如图3所示，在本实施例中，所述第一叶轮3设于所述驱动轴4的第一端，所述驱动轴的第二端背离所述第一端设置。该第一叶轮3的轮盘面向所述第一推力盘5设置，流体沿该第一驱动轴4的第一端向该驱动轴4的第二端方向进入所述叶轮。第二推力盘6设于所述第一推力盘5与所述第一叶轮3之间。根据前文所述，在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。本发明可以降低甚至消除该压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性
实施例4
图4是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图中箭头方向为流体进入所述第一叶轮3的方向。如图2所示，在本实施例中，所述第一叶轮3设于所述驱动轴4的第一端，所述驱动轴的第二端背离所述第一端设置。该第一叶轮3的轮盖面向所述第一推力盘5设置，流体沿该第一驱动轴4的第二端向该驱动轴4的第一端方向进入所述叶轮。第二推力盘6设于所述第一推力盘5与所述第一叶轮3之间。根据前文所述，在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。本发明可以降低甚至消除该压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性
实施例5
图5是本发明另一实施例中离心压缩机的局部结构示意图。图中箭头方向为流体进入所述第一叶轮3的方向。如图3所示，在本实施例中，所述第一叶轮3设于所述驱动轴4的第一端，所述驱动轴的第二端背离所述第一端设置。该第一叶轮3的轮盘面向所述第一推力盘5设置，流体沿该第一驱动轴4的第二端向该驱动轴4的第一端方向进入所述叶轮。第二推力盘6设于所述第一推力盘5的背离所述第一叶轮3的一侧。根据前文所述，在确定流体进入所述第一叶轮3的方向后，即可确定第一磁力的方向。本发明可以降低甚至消除该压缩机的动态轴向力，进而提高压缩机的可靠性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种离心压缩机，其特征在于，包括：
壳体；
电机，设于所述壳体内；
第一叶轮，通过一驱动轴连接至所述电机；
第一推力盘，固定于所述壳体内且与所述驱动轴转动连接；以及
第二推力盘，设于所述第一推力盘一侧且与所述驱动轴固定连接，该第二推力盘与所述第一推力盘之间的距离大于零；
所述第一推力盘对所述第二推力盘形成一第一磁力，该第一磁力的方向与流体进入所述第一叶轮的方向相同。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，还包括一第二叶轮，所述第二叶轮设于所述驱动轴背离所述第一叶轮的一端。
3.根据权利要求2所述的离心压缩机，其特征在于，还包括一第三推力盘，该第三推力盘固定于所述壳体内且与所述驱动轴转动连接；所述第三推力盘与所述第二推力盘之间的距离大于零；所述第三推力盘对所述第二推力盘形成一第二磁力，该第二磁力的方向与流体进入所述第二叶轮的方向相同。
4.根据权利要求3所述的离心压缩机，其特征在于，所述第三推力盘位于该第二推力盘背离所述第一推力盘的一侧。
5.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述第一推力盘通过一第一支架固定于所述壳体的内壁。
6.根据权利要求3所述的离心压缩机，其特征在于，所述第三推力盘通过一第二支架固定于所述壳体的内壁。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离心压缩机，其特征在于，所述推力盘均为永磁体。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的离心压缩机，其特征在于，至少一所述推力盘为电磁铁。
9.根据权利要求8所述的离心压缩机，其特征在于，所述电磁铁包括铁芯和线圈绕组，该线圈绕组设于所述铁芯上且连接至一控制器；所述控制器用以为所述线圈绕组提供电源并控制该电磁铁的磁力大小及方向。
10.根据权利要求9所述的离心压缩机，其特征在于，所述控制器集成于所述离心压缩机的逆变器上。
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