CN211901005U

CN211901005U - 一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机

Info

Publication number: CN211901005U
Application number: CN202020196851.9U
Authority: CN
Inventors: 王立博; 李焕军; 何石磊; 覃永正; 张旭
Original assignee: Shenyang Borui Turbine Technical Service Co Ltd
Current assignee: Shenyang Borui Turbine Technical Service Co Ltd
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2030-02-21

Abstract

本实用新型涉及化工机械制造技术领域，尤其涉及一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机。此大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机结构包括：(1)转子：一级高速轴转子，惰轴Ⅰ，惰轴Ⅱ，二三级高速轴转子；(2)定子：含齿轮箱组部，一、二、三级流通组部。转子装配在齿轮箱内，汽轮机直连一级高速轴转子，再经惰轴Ⅰ和惰轴Ⅱ，驱动二三级高速轴转子。气流在每级流通组部中增压，每级与外界通过密封隔离，如此多级增压，使空气流在出口达到所需压力。本实用新型的空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机以空气为主要介质，具有制造成本低、结构紧凑、运行周期长、维护简单、高效节能，能实现大流量空气压缩的优点。

Description

一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机

技术领域

本实用新型属于化工压缩机制造技术领域，尤其涉及一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机。

背景技术

传统的化工压缩机有：离心式压缩机，往复式压缩机和螺杆压缩机。离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机。是目前市场上应用最广的一种压缩机机型。

目前化工行业用的多为单轴离心式压缩机，但是因为其轴系较长，不能逐级冷却，小流量时效率较低的限制，且单轴式离心压缩机制造成本高，占地面积相对较大，持续运行时间短，维护困难的局限性，而逐步被齿轮组装式压缩机取代。而现在行业所用的齿轮组装式空气压缩机大多是3轴压缩机，两个高速轴由一个低速大齿轮连接，但是当轴功率增大及叶轮通流部分增大时，导致低速大齿轮过大，进而会带来材料和工艺上的困难，所以国内的齿轮组装式空压机基本都是小流量空压机。而此新型采用四轴结构，两个低速大齿轮，逐级减速，中心距调动范围大，可以实现大气量空压机的布局。本实用新型要提供的是一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机。

大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，存在的技术难点在于：1、在高压状态下，流通组部与外界的气封隔离效率；2、各转子的合理布局；3、齿轮啮合状态下四轴转子动力学耦合机理数值分析。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种以空气为主要介质，气封实现对流通组部的密封隔离，制造成本低、结构紧凑、运行周期长、维护简单、高效节能、能实现大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案结构包括：(1)转子：一级高速轴转子，惰轴Ⅰ，惰轴Ⅱ，二三级高速轴转子；(2)定子：含齿轮箱组部，一、二、三级流通组部。转子装配在齿轮箱内，汽轮机直连一级高速轴转子，再经惰轴Ⅰ和惰轴Ⅱ，驱动二三级高速轴转子。气流在每级流通组部中增压，每级与外界通过密封隔离，如此多级增压，使空气流在出口达到所需压力。

一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，包括转子和定子，所述转子包括一级高速轴转子、惰轴Ⅰ、惰轴Ⅱ和二三级高速轴转子；所述定子包括齿轮箱组部，一、二、三级流通组部；所述转子装配在齿轮箱内，汽轮机直连一级高速轴转子，再经惰轴Ⅰ和惰轴Ⅱ，驱动二三级高速轴转子；气流在每级流通组部中增压，每级流通组部与外界通过气封隔离。

所述一级高速轴转子包括：一级齿轮轴，一级叶轮，一级整流罩，联轴器；

所述惰轴Ⅰ包括：惰轴齿轮轴，惰轴推力环；

所述惰轴Ⅱ包括：轮轴，大齿轮；

所述二三级高速轴转子包括：二三级齿轮轴，二级叶轮，二级整流罩，三级叶轮，三级整流罩，推力环；

所述一二三级流通组部包括蜗壳，扩压器，气封；

技术方案中所述一级高速轴转子由中高速汽轮机拖动，一级高速轴转子转速为8000-15000RPM，压缩机气体介质为空气。

所述一级高速轴转子的悬臂一端悬挂一级叶轮，所述二三级高速轴转子的悬臂两端分别悬挂二级叶轮、三级叶轮；

技术方案中所述一级高速轴转子和所述二三级高速轴转子之间设有两根低速轴转子，将所述一级高速轴转子与所述二三级高速轴转子隔开，方便布置大直径叶轮及相关通流部分，实现空气压缩机的最大气量达40万Nm3/h。

通流部分包含一、二、三级流通组部；

各转子轴齿轮啮合处都有喷油冷却及润滑，转子由带有油润滑的滑动轴承支撑，转子和定子为非接触式，整个齿轮箱内部有一个完整的润滑油系统。

各转子轴齿轮包括：一级高速轴转子齿轮，惰轴Ⅰ上的齿轮和惰轴Ⅱ上的齿轮，二三级高速轴转子齿轮。转子包括：一级高速轴转子、惰轴Ⅰ、惰轴Ⅱ和二三级高速轴转子。

齿轮轴是指齿轮和轴是一体的。

技术方案中所述齿轮箱内部和外界设有油封隔离。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本实用新型的有益效果是：四轴布局，介质为空气，结构紧凑，维护简单，高效节能，可以实现大流量空气压缩。

综上所述，本实用新型的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机具有制造成本低、结构紧凑、运行周期长、维护简单、高效节能，能实现大流量空气压缩的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本实用新型实施例一中的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机的中分面布局图。

图中：

1：一级高速轴转子；1-1：一级叶轮；1-2：一级整流罩，1-3：一级齿轮轴， 1-4：联轴器；2：惰轴Ⅰ，2-1：惰轴齿轮轴；2-2：惰轴推力环；3：惰轴Ⅱ，3-1：轮轴，3-2：大齿轮；4：二三级高速轴转子；4-1：二级叶轮；4-2；二级整流罩；4-3：三级叶轮；4-4：三级整流罩，4-5：二三级齿轮轴；5：一级非输入侧轴承；6：一级输入侧轴承；7：惰轴Ⅰ非输入侧轴承；8：惰轴Ⅰ输入侧轴承；9：惰轴Ⅱ非输入侧轴承；10：惰轴Ⅱ输入侧轴承；11：二三级非输入侧轴承；12：二三级输入侧轴承；13：一级气封；14：二级气封；15：三级气封；16：一级非输入侧油封；17：一级输入侧油封；18：二级侧油封；19：三级侧油封；20：一级流通组部；20-1：一级蜗壳；20-2：一级扩压器；21：二级流通组部；21-1：二级蜗壳；21-2：二级扩压器；22：三级流通组部；22-1：三级蜗壳；22-2：三级扩压器；23：箱体组部；23-1：一级侧板；23-2：二级侧板；23-3：三级侧板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例一

参照图1，本实施例提供一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，其结构主要包括：1：一级高速轴转子；1-1：一级叶轮；1-2：一级整流罩，1-3：一级齿轮轴， 1-4：联轴器；2：惰轴Ⅰ，2-1：惰轴齿轮轴；2-2：惰轴推力环；3：惰轴Ⅱ，3-1：轮轴，3-2：大齿轮；4：二三级高速轴转子；4-1：二级叶轮；4-2；二级整流罩；4-3：三级叶轮；4-4：三级整流罩，4-5：二三级齿轮轴；5：一级非输入侧轴承；6：一级输入侧轴承；7：惰轴Ⅰ非输入侧轴承；8：惰轴Ⅰ输入侧轴承；9：惰轴Ⅱ非输入侧轴承；10：惰轴Ⅱ输入侧轴承；11：二三级非输入侧轴承；12：二三级输入侧轴承；13：一级气封；14：二级气封；15：三级气封；16：一级非输入侧油封；17：一级输入侧油封；18：二级侧油封；19：三级侧油封；20：一级流通组部；20-1：一级蜗壳；20-2：一级扩压器；21：二级流通组部；21-1：二级蜗壳；21-2：二级扩压器；22：三级流通组部；22-1：三级蜗壳；22-2：三级扩压器；23：齿轮箱；23-1：一级侧板；23-2：二级侧板；23-3：三级侧板。另外还包括电机及附属级间管路等。

具体地，一级高速轴转子1包含一级叶轮1-1，一级整流罩1-2，一级齿轮轴1-3，联轴器1-4；

惰轴Ⅰ2包含惰轴齿轮轴2-1，惰轴推力环2-2；

惰轴Ⅱ3包含轮轴3-1，大齿轮3-2；

二三级高速轴转子4包含二级叶轮4-1，二级整流罩4-2，三级叶轮4-3，三级整流罩4-4，二三级齿轮轴4-5；

一级流通组部20包含一级蜗壳20-1，一级扩压器20-2，一级气封13；

二级流通组部21包含二级蜗壳21-1，二级扩压器21-2，二级气封14；

三级流通组部22包含三级蜗壳22-1，三级扩压器22-2，三级气封15；

齿轮箱23包含一级侧板23-1，二级侧板23-2，三级侧板23-3。

具体地，一级高速轴转子1由一级非输入侧轴承5和一级输入侧轴承6支撑，惰轴Ⅰ2由惰轴Ⅰ非输入侧轴承7和惰轴Ⅰ输入侧轴承8支撑，惰轴Ⅱ3由惰轴Ⅱ非输入侧轴承9和惰轴Ⅱ输入侧轴承10支撑，二三级高速轴转子4由二三级非输入侧轴承11和二三级输入侧轴承12支撑，各自装配在齿轮箱23内。动力源汽轮机通过联轴器1-4直连一级高速轴转子1，一级高速轴转子1带动惰轴Ⅰ2，惰轴Ⅰ2带动惰轴Ⅱ3，惰轴Ⅱ3带动二三级高速轴转子4。

具体地，一级流通组部20通过螺钉固定在齿轮箱23上的一级侧板23-1上，二级流通组部21通过螺钉固定在齿轮箱23上的二级侧板23-2上，三级流通组部22通过螺钉固定在齿轮箱23上的三级侧板23-3上。

具体地，空气流由一级流通组部20入口进入，并经过高速旋转的一级叶轮1-1的加速和增压，再通过一级扩压器20-2的增压作用后，再在一级蜗壳20-1中减速增压作用之后，从一级蜗壳20-1出口进入一二级间管路冷却后进入二级流通组部21，经过高速旋转的二级叶轮4-1的加速和增压，再通过二级扩压器21-2的增压作用后，空气流再从二级蜗壳21-1中减速增压作用之后，从二级蜗壳21-1出口进入二三级间管路冷却后进入三级流通组部22，经过高速旋转的三级叶轮4-3的加速和增压，再通过三级扩压器22-2的增压作用后，空气流再从三级蜗壳22-1中减速增压作用之后，从三级蜗壳22-1出口出来的空气流即是所需压力的气体。

具体地，由于转子轴系和定子件之间都是非接触式关系，为了高压气流不往外泄露，所以在一级流通组部20和一级高速轴转子1之间增加了一级气封13，在二级流通组部21和二三级高速轴转子4之间增加了二级气封14，在三级流通组部22和二三级高速轴转子4之间增加了三级气封15，保证了整个气路系统的高效性。

两根悬臂端悬挂叶轮的高速轴有两根低速齿轮轴隔开，方便布置大直径叶轮及相关通流部分，实现空气压缩机的最大气量达40万Nm3/h。

高速轴指一级高速轴转子和二三级高速轴转子。

一级高速轴转子的悬臂一端悬挂一级叶轮，二三级高速轴转子的悬臂两端分别悬挂二级叶轮、三级叶轮，在一级高速轴转子和二三级高速轴转子之间设有两根低速轴转子，将一级高速轴转子与二三级高速轴转子隔开。

齿轮箱内部和外界设有油封隔离。

由此，本实施例的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机具有制造成本低、结构紧凑、运行周期长、维护简单、高效节能，能实现大流量空气压缩的优点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，包括转子和定子，所述转子包括一级高速轴转子、惰轴Ⅰ、惰轴Ⅱ和二三级高速轴转子；所述定子包括齿轮箱组部，一、二、三级流通组部；其特征在于：

所述转子装配在齿轮箱内，汽轮机直连一级高速轴转子，再经惰轴Ⅰ和惰轴Ⅱ，驱动二三级高速轴转子；气流在每级流通组部中增压，每级流通组部与外界通过气封隔离。

2.如权利要求1所述的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，其特征在于：

所述一级高速轴转子由中高速汽轮机拖动，一级高速轴转子转速为8000-15000RPM，压缩机气体介质为空气。

3.如权利要求1所述的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，其特征在于：

所述一级高速轴转子和所述二三级高速轴转子之间设有两根低速轴转子，将所述一级高速轴转子与所述二三级高速轴转子隔开。

4.如权利要求1所述的大流量空气压缩的四轴齿轮组装式压缩机，其特征在于：

所述齿轮箱内部和外界设有油封隔离。