CN114183394A - 一种离心压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心压缩机，包括：机壳，所述机壳上设有隔离气进气槽；压缩机主轴；干气密封部，设置在所述机壳和所述压缩机主轴之间，所述干气密封部设有梳齿密封结构；锁定元件，设置于所述的隔离气进气槽内，用于对所述梳齿密封结构相对于所述机壳的移动进行限位。本发明将锁定元件置于机壳上的隔离气进气槽内，结构改进后把原来的最外侧隔离气进气槽和卡槽从结构上合二为一，减少轴向尺寸10％左右，同时，安装和拆卸方便，减少螺钉用量，降低螺钉掉落风险，机组的结构简化，重量减轻。

Description

一种离心压缩机

技术领域

本发明涉及密封领域，特别涉及一种离心压缩机。

背景技术

在易燃易爆有毒有害介质的离心压缩机组中基本都采用干气密封作为轴端密封。作为离心压缩机不可或缺的重要组成部分，干气密封区的结构尺寸、加工方式等都对机组整体尺寸、转子动力学特性产生影响。随着大型、超大型机组的需求越来越多，机组外围零部件结构小型化、加工便捷性越来越重要。

专利CN204186630U公开了一种干气密封结构及多轴式离心压缩机，多轴式离心压缩机包括干气密封结构，该干气密封结构包括干气密封本体和转子，还包括迷宫密封和甩油环，所述迷宫密封通过螺栓固定设置在干气密封本体上，所述甩油环设置在转子上，所述迷宫密封内圈和甩油环外圈相贴近，所述甩油环外圈设置有甩油环齿，所述甩油环齿与迷宫密封内圈上的密封齿相对，或者所述甩油环齿与迷宫密封内圈上的密封齿成一定角度。该专利使用迷宫密封与干气密封本体集成，能减小干气密封和转子的轴向长度，能提高转子的稳定性，且结构简单紧凑，安装方便，具有很强的实用性。

在不更改干气密封核心区结构、满足现有功能的前提下，通过设计优化，减少干气密封区域的轴向尺寸、减少机壳体积、减少加工工序和减少加工量等仍是本技术领域人员的研究热点。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种离心压缩机。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种离心压缩机，包括：

机壳，所述机壳上设有隔离气进气槽；

压缩机主轴；

干气密封部，设置在所述机壳和所述压缩机主轴之间，所述干气密封部设有梳齿密封结构；

锁定元件，设置于所述的隔离气进气槽内，用于对所述梳齿密封结构相对于所述机壳的移动进行限位。

进一步，所述的锁定元件上设置有凸起结构和防转槽；

所述的隔离气进气槽内设置有凹槽结构；

所述梳齿密封结构上设置有防转元件；

其中，

所述的凸起结构与所述的凹槽结构相匹配，能够对所述锁定元件相对于所述机壳的转动进行限位，所述防转元件与所述防转槽相适配，能够对所述梳齿密封结构相对于所述锁定元件的转动进行限位。

进一步，所述的锁定元件为圆环状结构，所述的凸起结构设置在所述锁定元件外边沿；

所述的隔离气进气槽为环形凹槽，所述凹槽结构设置在所述环形凹槽的槽底；

所述防转元件与所述梳齿密封结构一体成型。

进一步，所述防转槽设置在所述锁定元件的内边沿，并与所述凸起结构相对设置。

进一步，所述凸起结构位于所述锁定元件的上方。

进一步，所述锁定元件与所述隔离气进气槽之间形成有环形空间，所述梳齿密封结构上设有气流通道；

所述锁定元件的周向设有气流孔，所述气流孔沿径向方向贯穿所述锁定元件，所述气流孔联通所述环形空间和所述气流通道。

进一步，所述锁定元件的外缘设置为环状阶梯结构，所述环状阶梯结构与所述隔离气进气槽之间形成所述环形空间。

进一步，所述锁定元件包括同轴设置的低阶部和高阶部；

所述凸起结构设置于所述高阶部，所述气流孔贯穿所述低阶部。

进一步，包括第一定位元件和第二定位元件，所述锁定元件包括底板、左侧板、右侧板和顶板，所述底板、左侧板、顶板和右侧板沿顺时针方向相互抵接；

所述第一定位元件设置在所述左侧板和顶板之间的连接处，所述第二定位元件设置在所述右侧板和顶板之间的连接处。

进一步，所述顶板的两端设有第一豁口，所述左侧板靠近所述顶板的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第二豁口，所述第一豁口和所述第二豁口合围成第一定位孔，所述第一定位元件穿设于所述第一定位孔连接所述顶板和所述左侧板；

所述右侧板靠近所述顶板的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第三豁口，所述第一豁口和所述第三豁口合围成第二定位孔，所述第二定位元件穿设于所述第二定位孔连接所述顶板和所述右侧板。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

(1)本发明将锁定元件置于机壳上的隔离气进气槽内，结构改进后把原来的最外侧隔离气进气槽和卡槽从结构上合二为一，减少轴向尺寸10％左右，同时，安装和拆卸方便，减少螺钉用量，降低螺钉掉落风险，机组的结构简化，重量减轻。

(2)本发明中通过设置凸起结构和凹槽结构实现机壳和锁定元件之间的防转，通过设置防转槽，将防转元件推入防转槽内实现锁定元件和梳气密封结构之间的防转，进而实现整体防转。防转措施进行了结构优化，把防转槽从现有结构铣在机壳上更改成铣在锁定元件上，减少了加工工序，减少了重点大型关键加工设备(龙门铣、镗铣床)的占用时间，提高了车间的加工效率。

(3)本发明通过设置定位元件实现锁定元件的快速定位安装。定位元件可以通过尖嘴钳夹持进行快速安装实现锁定元件的定位，操作简单，安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有干气密封部示意图；

图2示出了本发明干气密封部示意图；

图3示出了图2中A-A截面结构示意图；

图4示出了本发明干气密封部轴侧剖面示意图；

图5示出了本发明锁定元件示意图；

图6示出了本发明锁定元件轴侧剖面结构示意图；

图7示出了本发明锁定元件正面示意图。

图中的附图标记分别表示为：

A1-一级密封气进气槽；A2-二级密封气进气槽；B1-一级密封气排气槽；B2-二级密封气排气槽；C-隔离气进气槽；100-机壳；200-压缩机主轴；300-干气密封部；301-梳齿密封结构；301a-气流通道；1-锁定元件；1a-底板；1b-左侧板；1c-右侧板；1d-顶板；2-防转元件；3-防转销；4-螺钉；5-卡槽；6-凹槽结构；7-定位元件；7a-第一定位元件；7b-第二定位元件；8-工艺孔；9-气流孔；10-凸起结构；11-防转槽；12-环形空间；13-低阶部；14-高阶部；15-第一定位孔；16-第二定位孔。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前，本发明实施例中所涉及的方位名词，如“上部”、“下部”、“侧部”，以图1中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本发明实施例的结构，并不具有限定本发明保护范围的意义。

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示为离心压缩机中常规串联式带中间梳齿密封的干气密封部的剖面结构示意图，通常包括六个环槽结构，从里往外分别是一级密封进气槽A1、一级密封气排气槽B1、二级密封气进气槽A2、二次密封气排气槽B2、隔离气进气槽C和锁定元件1的安装卡槽5。现有结构中干气密封区域的轴向尺寸较大，已不符合现有大型机组，超大型机组的零部件结构小型化的需求。

本发明中改进后的干气密封部的结构示意图如图2所示，从图2中可以看出，本发明中离心压缩机包括机壳100，所述机壳上设有隔离气进气槽C；压缩机主轴200；干气密封部300，设置在所述机壳100和所述压缩机主轴200之间，所述干气密封部300设有梳齿密封结构301；锁定元件1，设置于所述的隔离气进气槽C内，用于对所述梳齿密封结构301相对于所述机壳100的移动进行限位。改进后的结构将锁定元件1的卡槽5与隔离气进气槽C合二为一，缩短了干气密封部的轴向尺寸10％左右，结构紧凑，安装方便，符合大型机组和超大型机组中零部件结构小型化的趋势。而且，与图1对比可见，减少了螺钉用量，降低螺钉掉落风险，机组的结构简化，重量减轻。

如图2至图7所示，所述的锁定元件1上设有凸起结构10和防转槽11，所述的隔离气进气槽C内设置有凹槽结构6，所述梳齿密封结构301上设置有防转元件2。其中，所述的凸起结构10与所述的凹槽结构6相匹配，二者卡接连接，能够对所述锁定元件1相对于所述机壳100的转动进行限位；所述防转元件2与所述防转槽11相适配，二者卡接连接，能够对所述梳齿密封结构301相对于所述锁定元件1的转动进行限位，由此，做到梳齿密封结构301相对于所述机壳100的转动进行限位。

与图1相比，改进后的结构取消了现有结构中的防转销3，同时取消了现有结构中锁定元件1与机壳100配合的防转销孔，因此，在大型机壳100上减少了一道加工工序，减少了重点大型关键加工设备(龙门铣、镗铣床)的占用时间，提高了车间的加工效率。同时，改进后的结构取消了现有结构中的螺钉4，进一步降低了机组的装配难度，特别是压缩机主轴200下方与轴承座之间的螺钉4的安装操作空间非常小，改装前拆装十分麻烦，改装后安装简便，提高了装配效率。

如图5所示，所述的锁定元件1为圆环状结构，所述的凸起结构10设置在所述锁定元件1外边沿。如图3和图4所示，所述的隔离气进气槽C为环形凹槽，所述凹槽结构6设置在所述环形凹槽的槽底。如图4所示，所述防转元件2与所述梳齿密封结构301一体成型。

如图5所示，所述凸起结构10位于所述锁定元件1的上方。所述凸起结构10为凸出设置在所述高阶部14边沿上的偏心圆弧结构，所述凹槽结构6为凹陷设置在所述隔离气进气槽C槽底边沿上的偏心圆弧结构，如图3所示。锁定元件1装配在所述隔离气进气槽C内，凸起结构10与凹槽结构6相匹配，通过凸起结构10和凹槽结构6的卡接连接，实现机壳100和锁定元件1之间的防转连接。

凹槽结构6的加工过程是在水平剖分的大型MCL离心压缩机机壳上，采用镗床数控铣制加工。因为以现有工艺手段，干气密封区所有环槽都是机壳不动，铣制加工，因此凹槽结构6的偏心弧形槽只需要数控编程走一个非圆形轨迹即可实现，工艺难度低，一次装卡、对刀即可加工完成，精度高垂直度好。

如图5所示，所述防转槽11设置在所述锁定元件1的内边沿，并与所述凸起结构10相对设置。所述防转槽11径向设置在所述锁定元件1上，为半包围结构，所述防转槽11与所述锁定元件1的一侧与所述机壳100轴线方向垂直的壁面的交界处具有缺口。安装过程中，锁定元件1安装完成后，再安装梳气密封结构301，梳气密封结构301安装过程中所述防转元件2经所述缺口进入所述防转槽11内。

所述锁定元件1与所述隔离气进气槽C之间形成有环形空间12，所述梳齿密封结构301上设有气流通道301a。所述锁定元件1的周向设有气流孔9，所述气流孔9沿径向方向贯穿所述锁定元件1，所述气流孔9联通所述环形空间12和所述气流通道301a。

如图2至图7所示，所述的锁定元件1的外缘设置为环状阶梯结构，所述环状阶梯结构与所述隔离气进气槽C之间形成所述环形空间12。所述锁定元件1包括同轴设置的低阶部13和高阶部14，所述凸起结构10设置于所述高阶部14的外边沿，所述气流孔9贯穿所述低阶部13。气流孔9为半包围结构，当锁定元件1在隔离气进气槽C中安装到位后，隔离气进气槽C的壁面与气流孔9合围成完整的通孔结构。

如图5所示，包括定位元件7，所述定位元件7包括第一定位元件7a和第二定位元件7b(图中未示出)，所述锁定元件1包括底板1a、左侧板1b、右侧板1c和顶板1d，所述底板1a、左侧板1b、顶板1d和右侧板1c沿顺时针方向相互抵接。所述第一定位元件7a设置在所述左侧板1b和顶板1d之间的连接处，所述第二定位元件7b设置在所述右侧板1c和顶板1d之间的连接处。

如图5至图7所示，所述顶板1d的两端设有第一豁口，所述左侧板1b靠近所述顶板1d的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第二豁口，所述第一豁口和所述第二豁口合围成第一定位孔15，所述第一定位元件7a穿设于所述第一定位孔15处连接所述顶板1d和所述左侧板1b。

所述右侧板1c靠近所述顶板1d的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第三豁口，所述第一豁口和所述第三豁口合围成第二定位孔16，所述第二定位元件7b穿设于所述第二定位孔16连接所述顶板1d和所述右侧板1c。

所述第一定位孔15和第二定位孔16为轴向贯通的通孔，所述第一定位元件和第二定位元件为直槽轻型弹性圆柱销，分别设置在所述第一定位孔15和第二定位孔16中。

安装锁定元件1时，首先安装底板1a，然后安装左侧板1b和右侧板1c，最后安装顶板1d。顶板1d的位置在最上面，左侧板1b和右侧板1c不能提供足够的支撑力，为了防止松手后顶板1d发生脱落，设置了第一定位孔15和第二定位孔16。通过向第一定位孔15和第二定位孔16中设置定位元件7，通过定位元件7的抵接能够对顶板1d起到良好的支撑固定作用，之后将梳气密封解结构301上的防转元件2推入防转槽11中，即完成了锁定元件1的完整固定。

定位元件7采用直槽轻型弹性圆柱销，可以用尖嘴钳插入与拔出，尖嘴钳的操作位置在压缩机轴200的上方并且在干气密封区外侧，空间宽广，操作简单、方便、风险低，可以实现锁定元件1的快速定位。

如图5所示，锁定元件1的周向均布有工艺孔8，通过工艺孔8可以实现锁定元件1的快速安装和拆卸。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心压缩机，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳上设有隔离气进气槽；

压缩机主轴；

干气密封部，设置在所述机壳和所述压缩机主轴之间，所述干气密封部设有梳齿密封结构；

锁定元件，设置于所述的隔离气进气槽内，用于对所述梳齿密封结构相对于所述机壳的移动进行限位。

2.根据权利要求1所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述的锁定元件上设置有凸起结构和防转槽；

所述的隔离气进气槽内设置有凹槽结构；

所述梳齿密封结构上设置有防转元件；

其中，

所述的凸起结构与所述的凹槽结构相匹配，能够对所述锁定元件相对于所述机壳的转动进行限位，所述防转元件与所述防转槽相适配，能够对所述梳齿密封结构相对于所述锁定元件的转动进行限位。

3.根据权利要求2所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述的锁定元件为圆环状结构，所述的凸起结构设置在所述锁定元件外边沿；

所述的隔离气进气槽为环形凹槽，所述凹槽结构设置在所述环形凹槽的槽底；

所述防转元件与所述梳齿密封结构一体成型。

4.根据权利要求3所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述防转槽设置在所述锁定元件的内边沿，并与所述凸起结构相对设置。

5.根据权利要求4所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述凸起结构位于所述锁定元件的上方。

6.根据权利要求2所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述锁定元件与所述隔离气进气槽之间形成有环形空间，所述梳齿密封结构上设有气流通道；

所述锁定元件的周向设有气流孔，所述气流孔沿径向方向贯穿所述锁定元件，所述气流孔联通所述环形空间和所述气流通道。

7.根据权利要求6所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述锁定元件的外缘设置为环状阶梯结构，所述环状阶梯结构与所述隔离气进气槽之间形成所述环形空间。

8.根据权利要求6所述的一种离心压缩机，其特征在于，

所述锁定元件包括同轴设置的低阶部和高阶部；

所述凸起结构设置于所述高阶部，所述气流孔贯穿所述低阶部。

9.根据权利要求1所述的一种离心压缩机，其特征在于，

包括第一定位元件和第二定位元件，所述锁定元件包括底板、左侧板、右侧板和顶板，所述底板、左侧板、顶板和右侧板沿顺时针方向相互抵接；

所述第一定位元件设置在所述左侧板和顶板之间的连接处，所述第二定位元件设置在所述右侧板和顶板之间的连接处。

10.根据权利要求9所述的一种离心压缩机，其特征在于，所述顶板的两端设有第一豁口，所述左侧板靠近所述顶板的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第二豁口，所述第一豁口和所述第二豁口合围成第一定位孔，所述第一定位元件穿设于所述第一定位孔连接所述顶板和所述左侧板；

所述右侧板靠近所述顶板的一端设置有与所述第一豁口相匹配的第三豁口，所述第一豁口和所述第三豁口合围成第二定位孔，所述第二定位元件穿设于所述第二定位孔连接所述顶板和所述右侧板。

Images