CN117553033A - 离心压缩机及其叶轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心压缩机的叶轮结构，包括传动轴和套设在所述传动轴上的多个离心叶轮，至少两个相邻所述离心叶轮相背离设置且之间设置有扩压器，所述扩压器在轴向两侧均形成扩压面以分别对应于两侧所述离心叶轮的外周出风口。在上述叶轮结构中，通过使相邻的两个离心叶轮相背设置，这样可以在两个离心叶轮之间设置一个扩压器，以可以利用扩压器轴向两侧侧面均作为扩压面。使得整体结构更为紧凑，有效地降低成本。综上所述，该离心压缩机的叶轮结构能够有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题。本发明还公开了一种包括上述叶轮结构的离心压缩机。

Description

离心压缩机及其叶轮结构

技术领域

本发明涉及压缩技术领域，更具体地说，涉及一种离心压缩机的叶轮结构，还涉及一种包括上述叶轮结构的离心压缩机。

背景技术

现有技术，多级压缩通常采用轴向两端支撑，所以，需要至少两个密封件或扩压器，密封件即做密封，又做扩压器使用，扩压器的作用是降速增压，将气体的动能转化为压力能，使用较多的扩压器，会带来安装成本的增加，以及造成工艺的复杂。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如何有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种离心压缩机的叶轮结构，该叶轮结构可以有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题。本发明的第二个目的在于提供一种包括上述叶轮结构的离心压缩机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心压缩机的叶轮结构，包括传动轴和套设在所述传动轴上的多个离心叶轮，至少两个相邻所述离心叶轮相背离设置且之间设置有扩压器，所述扩压器在轴向两侧均形成扩压面以分别对应于两侧所述离心叶轮的外周出风口。

在组装上述离心压缩机的叶轮结构时，只需要在两个离心叶轮之间的位置安装扩压器，即可同时为两个离心叶轮安装对应的扩压结构。在上述叶轮结构中，通过使相邻的两个离心叶轮相背设置，这样可以在两个离心叶轮之间设置一个扩压器，以可以利用扩压器轴向两侧侧面均作为扩压面。使得整体结构更为紧凑，有效地降低成本。综上所述，该离心压缩机的叶轮结构能够有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题。

在一些技术方案中，所述扩压器中部形成用于所述传动轴穿过的穿孔，所述穿孔和所述传动轴之间通过动密封结构密封。

在一些技术方案中，至少一个所述扩压面为有叶扩压面或无叶扩压面。

在一些技术方案中，所述扩压面与对应所述离心叶轮的出口方向形成夹角，夹角范围在不大于5度。

在一些技术方案中，所述动密封结构为梳齿密封结构。

在一些技术方案中，所述扩压器为一体成型件，所述扩压器的轴向两侧为所述扩压面，所述扩压器的中部设置有所述穿孔且孔壁具有所述动密封结构。

在一些技术方案中，还包括沿轴向通过螺栓连接的一级蜗壳和二级蜗壳，所述扩压器外缘中部具有凸起，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳沿轴向夹持所述凸起以实现轴向固定。

在一些技术方案中，所述扩压器中部形成中空结构。

在一些技术方案中，所述扩压器外周面在所述凸起的两侧具有向中心延伸的槽孔。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种离心压缩机，该离心压缩机包括上述任一种动力部件，还包括动力部件，所述叶轮结构的传动轴由所述动力部件驱动。由于上述的叶轮结构具有上述技术效果，具有该动力部件的离心压缩机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的叶轮结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无叶扩压面的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的有叶扩压面的结构示意图。

附图中标记如下：

传动轴1、离心叶轮2、扩压器3、扩压面4、动密封结构5、穿孔6、一级蜗壳7、二级蜗壳8、凸起9。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种离心压缩机的叶轮结构，以有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题。

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的叶轮结构的结构示意图；图2为本发明实施例提供的无叶扩压面的结构示意图；图3为本发明实施例提供的有叶扩压面的结构示意图。

在一些实施例中，本实施例提供了一种离心压缩机的叶轮结构，具体的，该叶轮结构主要包括传动轴1和多个离心叶轮2，一般至少两个离心叶轮2分属于不同的压缩级，以实现多级压缩，具体的离心叶轮2的数量并不具体限定，可以根据需要进一步限定。

其中离心叶轮2套设在传动轴1上，且之间传动连接，一般为固定连接，以由传动轴1转动，来带动离心叶轮2转动，而在离心叶轮2转动之后，内部叶轮结构将轴向进风口进入的风体，加压之后，从外周出风口推出，以实现压缩。而其中的离心叶轮2转动则是由动力部件驱动，其中动力部件一般为电机部件，此时电机部件的转子固定在传动轴1，传动轴1可以穿过动力部件设置。

具体的离心压缩机上需要设置有动力仓，上述动力部件设置于动力仓中，而其中的传动轴1需要从动力仓穿入至风机仓中，以安装上述离心叶轮2

需要说明的是，可以仅在动力部件的一端设置有离心叶轮2，当然也可以是在动力部件的两侧均设置有离心叶轮2。若两侧均设置有离心叶轮2，那么至少一侧设置有多个离心叶轮2，而另一侧可以设置一个或多个离心叶轮2。

至少存在两个离心叶轮2相背离设置，为了方便区分，其中两个相背离设置的离心叶轮2称之为相邻离心叶轮。其中相背离设置，指的是，两个相邻离心叶轮的轴向进风口相远离设置，而周向出风口相靠近设置，因为轴向进风口到周向出风口，与中心轴线之间的距离之间扩大，因此具有轴向进风口的一侧一般为正侧，而具有周向出风口的一侧为背侧。离心叶轮2的轴向进风口靠近传动轴1附近，而周向出风口在外缘部分。还需要说明的是，至少存在两个相邻离心叶轮，主要分如下两种情况：在该叶轮结构仅存在两个离心叶轮2时，那么这两个离心叶轮2均为相邻离心叶轮；而在存在三个以上离心叶轮2时，那个可以仅具有两个相邻离心叶轮，也可以具有四个、六个或更多。

两个相邻离心叶轮相背设置，那么周向出风口相靠近设置，此时可以仅仅设置一个扩压器3，并使该扩压器3位于两个相邻离心叶轮之间，且该扩压器3轴向相远离两侧均形成扩压面4，以分别对应于两侧的相邻离心叶轮的外周出风口，可以依靠动能转化为静压能。具体的，扩压面4如何配合于离心叶轮2的外周出口，具体的可以参考现有技术。

在一些实施例中，在组装上述离心压缩机的叶轮结构时，只需要在两个离心叶轮2之间的位置安装扩压器3，即可同时为两个离心叶轮2安装对应的扩压结构。在上述叶轮结构中，通过使相邻的两个离心叶轮2相背设置，这样可以在两个离心叶轮2之间设置一个扩压器3，以可以利用扩压器3轴向两侧侧面均作为扩压面4。使得整体结构更为紧凑，有效地降低成本。综上所述，该离心压缩机的叶轮结构能够有效地解决离心压缩机的叶轮结构不够紧凑的问题。

在一些实施例中，为了进一步的方便安装，此处优选扩压器3中部形成用于传动轴1穿过的穿孔6，而穿孔6和传动轴1之间通过动密封结构5密封。这是因为相邻离心叶轮一般分属于不同级，两侧相邻两个离心叶轮2的周向出风口压力并不相同，而通过穿孔6和传动轴1之间实现动密封，可以有效地避免或降低两侧的风体流动。

在一些实施例中，具体来说，可以使，所述动密封结构5为如下中的一种或多种、甚至全部：梳齿密封结构、轴向叶轮和高压风道。其中梳齿密封结构具体结构可以参考现有技术。而其中的轴向叶轮设置于传动轴1位于穿孔6处的部位，跟随传动轴1转动，以轴向向风机仓抽风，以阻止风体向从风机仓向动力仓流动。而其中的高压风道导入高压气流且出口设置于穿孔6孔壁处，以向风机仓吹出高压风，可以是向风机仓方向倾斜设置，以形成射流，而其中高压风道的进风口可以是连通至风机仓的高压区域，而风机仓的低压区域与动力仓相邻。

在一些实施例中，可以使至少一个扩压面4为有叶扩压面或无叶扩压面。具体的，可以根据需要进行对应设置。需要说明的是，扩压器3的两侧可以采用相同的扩压面4，如两侧均为有叶扩压面或无叶扩压面；也可以是采用不同的扩压面4，如一个采用有叶扩压面，另一个采用无叶扩压面。当分别设置有有叶扩压面与无叶扩压面时，相邻两个离心叶轮中，可以选择低级离心叶轮对应于无叶扩压面，高级离心叶轮对应于有叶扩压面，以增强高效点及扩大喘振范围。进一步当均为有叶扩压面，并优选有叶扩压面的叶片为可调节角度叶片，具体的，该叶片调节驱动轴可为同轴结构，采用同一装置，驱动扩压器两面的叶片同角度调整，即同步调节。

在一些实施例中，可以使扩压面4与对应所述离心叶轮2的出口方向形成夹角，具体的，可以使夹角范围在不大于5度。具体的，可以使扩压器3的平面厚度从叶轮出口，逐渐减小。

在一些实施例中，可以使扩压器3为一体成型件，具体来说，扩压器3的轴向两侧为扩压面4，而扩压器3的中部设置有穿孔6且孔壁具有动密封结构，具体的扩压器3可以使金属制品。

在一些实施例中，为了方便安装，一般不同级的离心叶轮2安装于对应的蜗壳内。具体的，可以进一步的还包括沿轴向通过螺栓连接的一级蜗壳7和二级蜗壳8，其中一级蜗壳7和二级蜗壳8分别对应不同的相邻离心叶轮，如可以使其中一级蜗壳7对应于上述高级离心叶轮，而其中的二级蜗壳8对应于上述低级离心叶轮。

进一步的，为了方便固定上述扩压器3，可以使扩压器3的外缘中部具有凸起9，而上述一级蜗壳7和二级蜗壳8沿轴向夹持凸起9以实现轴向固定，上述螺栓可以穿过上述凸起9，也可以是无需穿过上述凸起9，为了方便安装，一级提供安装强度，此处优选一级蜗壳7和二级蜗壳8至少一个具有于凸起9相契合的凹槽，以避免凸起9延伸至外部。

在一些实施例中，考虑到壁厚，尤其离心叶轮2周向出风口的口壁厚度以及蜗壳厚度等，再加上动密封结构5的长度要求，这导致两侧的扩压面4之间距离比较大，基于此，此处优选扩压器3中部形成中空结构。为了能够减重，以及为了方便成型，此处优选扩压器3外周面在凸起9的两侧具有向中心延伸的槽孔，此处中心指的是中心轴线。槽孔的孔口则被蜗壳封闭，使得不影响扩压面4的同时，方便成型。具体的，槽孔可以是钻孔。

基于上述实施例中提供的叶轮结构，本发明还提供了一种离心压缩机，该离心压缩机包括上述实施例中任意一种叶轮结构，还包括动力部件，所述叶轮结构的传动轴1由所述动力部件驱动。由于该离心压缩机采用了上述实施例中的叶轮结构，所以该离心压缩机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种离心压缩机的叶轮结构，包括传动轴和套设在所述传动轴上的多个离心叶轮，其特征在于，至少两个相邻所述离心叶轮相背离设置且之间设置有扩压器，所述扩压器在轴向两侧均形成扩压面以分别对应于两侧所述离心叶轮的外周出风口。

2.根据权利要求1所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述扩压器中部形成用于所述传动轴穿过的穿孔，所述穿孔和所述传动轴之间通过动密封结构密封。

3.根据权利要求2所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，至少一个所述扩压面为有叶扩压面或无叶扩压面。

4.根据权利要求2所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述扩压面与对应所述离心叶轮的出口方向形成夹角，夹角范围在不大于5度。

5.根据权利要求2所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述动密封结构为梳齿密封结构。

6.根据权利要求2-5任一项所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述扩压器为一体成型件，所述扩压器的轴向两侧为所述扩压面，所述扩压器的中部设置有所述穿孔且孔壁具有所述动密封结构。

7.根据权利要求6所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，还包括沿轴向通过螺栓连接的一级蜗壳和二级蜗壳，所述扩压器外缘中部具有凸起，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳沿轴向夹持所述凸起以实现轴向固定。

8.根据权利要求7所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述扩压器中部形成中空结构。

9.根据权利要求7所述的离心压缩机的叶轮结构，其特征在于，所述扩压器外周面在所述凸起的两侧具有向中心延伸的槽孔。

10.一种离心压缩机，包括动力部件，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的叶轮结构，所述叶轮结构的传动轴由所述动力部件驱动。