CN212454946U - 一种离心空压机转子成套结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心空压机转子成套结构，包括叶轮，所述叶轮的中心位置设置有贯穿的轴孔，所述轴孔内部设置有转轴，所述叶轮包括轮毂、第一叶片和第二叶片，所述轮毂一侧表面呈喇叭状，另一侧表面设置有弧面型凹陷部，所述轮毂喇叭状表面环绕设置有多个第一叶片，所述第一叶片之间间隔设置有第二叶片，所述第一叶片和第二叶片等间距设置，叶轮采用新型的双叶片结合的形式，双叶片等间距相间设置，第二叶片相对于第一叶片高度减少一半，叶面弯曲度相对减少，增加了叶轮之间气流的流道宽度，减少叶片后半部气动载荷，扩压器采用矩形片状叶片，提高了气流的均匀性，使得气流在尾缘处不容易形成漩涡区，提高了离心空压机整体性能。

Description

一种离心空压机转子成套结构

技术领域

本实用新型涉及空压机转子技术领域，具体涉及一种离心空压机转子成套结构。

背景技术

离心空压机的工作原理是气体在流过离心空压机叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力提高，另一方面速度也极大增加，即离心空压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，随后，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。由此可见，离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器，因此这两种部件的设计成功与否，直接决定了压缩机的性能和效率。

传统离心空压机的扩压器一般都是采用的楔形扩压器，这是由于其结构简单，便于加工，但是当高速气流在扩压器通道内进行流动时，由于楔形尾缘的流动非均匀性，气流在尾缘处形成一定的漩涡区，对压缩机的性能有影响。

传统离心空压机的叶轮一般都是单叶片的形式，该结构容易导致流道狭窄，并且叶片后半部所受的气动载荷过大，因此并不是最优的选择。

发明内容

为此，本实用新型提供一种离心空压机转子成套结构，以解决现有技术中由于离心空压机采用楔形扩压器和单叶片而导致的楔形尾缘气流不均匀，容易形成漩涡区及流道狭窄，叶片后半部气动载荷过大影响压缩机性能的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种离心空压机转子成套结构，包括叶轮，所述叶轮的中心位置设置有贯穿的轴孔，所述轴孔内部设置有转轴，所述叶轮包括轮毂、第一叶片和第二叶片，所述轮毂一侧表面呈喇叭状，另一侧表面设置有弧面型凹陷部，所述轮毂喇叭状表面环绕设置有多个第一叶片，所述第一叶片之间间隔设置有第二叶片，所述第一叶片和第二叶片等间距设置。

进一步地，所述第一叶片沿轮毂喇叭状表面垂直设置，所述第一叶片呈两端朝向相反弯曲的曲面状，改变叶轮子午型线，可提高增压效果。

进一步地，所述第二叶片的形状近似于第一叶片，所述第二叶片的高度等于第一叶片高度的一半，且第二叶片曲面的曲率小于第一叶片，可以改善流道宽度，减少叶片后半部所受的气动载荷。

进一步地，所述第一叶片和第二叶片的数量为质数。

离心空压机转子成套结构还包括与叶轮相配合的扩压器和型环，所述扩压器呈环状，中心设置有圆形通孔，所述扩压器表面靠近圆形通孔边缘位置处环绕设置有多个第三叶片，所述扩压器圆周表面环绕设置有多个呈月牙状的第四叶片，所述扩压器另一侧表面设置有螺纹孔，所述型环靠近中部圆周表面设置有环形凸起状的安装架，所述型环通过安装架与扩压器螺纹连接，所述型环中心开设有贯穿型环两端的型环通道。

进一步地，所述第三叶片呈矩形片状垂直于扩压器表面，且第三叶片中间部位的厚度大于两端的厚度，所述第三叶片与圆形通孔和第三叶片接近点处的切线呈30-45度设置，所述第三叶片远离圆形通孔的一端不超过扩压器环形表面的中心环线，有利于提高气流的均匀性，减少漩涡区的出现。

进一步地，所述第三叶片的数量为质数，第三叶片与第一叶片的数量互为质数，可以规避共振问题，有利于压缩机稳定运行。

本实用新型具有如下优点：

叶轮采用新型的双叶片结合的形式，第一叶片和第二叶片等间距相间设置，第二叶片相对于第一叶片高度减少一半，叶面弯曲度相对减少，这样，在叶轮旋转工作时，增加了叶轮之间气流的流道宽度，使叶片后半部所受的气动载荷减少，有利于提高离心空压机整体性能。

扩压器由传统的楔形扩压器改变为片状扩压器，矩形片状叶片相对楔形叶片长度和宽度减少，避免了楔形叶片造成的气流在楔形尾缘的流动不均匀的现象，提高了气流的均匀性，使得气流在尾缘处不容易形成漩涡区，保证离心空压机性能良好。

型环内部的型环通道曲面根据叶轮的子午型线适当调整，配合双叶片结构，提高了气流动能转化静压能的效率，进一步提升了离心空压机性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型的叶轮外观图；

图2为本实用新型的扩压器外观图；

图3为本实用新型的整体结构图；

图4为本实用新型的叶轮侧视图；

图5为本实用新型的扩压器结构图；

图6为本实用新型的型环结构图。

图中：1-叶轮、11-轮毂、12-第一叶片、13-第二叶片、14-轴孔、2-扩压器、21-圆形通孔、22-第三叶片、23-第四叶片、3-型环、31-安装架、32-型环通道、4-转轴。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

如图1-6所示，离心空压机转子成套结构由叶轮1、扩压器2和型环3组成，其中叶轮1的中心位置设置有贯穿的轴孔14，轴孔14内部设置有转轴4，用于叶轮1转动的动力支持。叶轮1包括轮毂11、第一叶片12和第二叶片13，轮毂11一侧表面呈喇叭状，另一侧表面设置有弧面型凹陷部，有利于提高气流的流动，增强流速，轮毂11喇叭状表面环绕设置有多个第一叶片12，第一叶片12沿轮毂11喇叭状表面垂直设置，第一叶片12呈两端朝向相反弯曲的曲面状，着重调整的叶轮子午型线，进一步提高各级效率和流量。第一叶片12之间间隔设置有第二叶片13，第一叶片12和第二叶片13等间距设置，第二叶片13和第一叶片12的形状类似，第二叶片13的高度等于第一叶片12高度的一半，且第二叶片13曲面的曲率小于第一叶片12，增加了第一叶片12和第二叶片13之间气流的流道宽度，使第一叶片12和第二叶片13后半部所受的气动载荷减少，提高了离心空压机整体性能。

成套结构还包括与叶轮1相配合的扩压器2和型环3，扩压器2呈环状，中心设置有圆形通孔21，与传统扩压器差距不大，但扩压器2表面靠近圆形通孔21边缘位置处环绕设置有多个第三叶片22，第三叶片22呈矩形片状垂直于扩压器2表面，且第三叶片22中间部位的厚度大于两端的厚度，第三叶片22与圆形通孔21和第三叶片22接近点处的切线呈30-45度设置，第三叶片22远离圆形通孔21的一端不超过扩压器2环形表面的中心环线，这样区别于传统的楔形扩压器设计，将矩形片状叶片相对楔形叶片长度和宽度减少，避免了楔形叶片造成的气流在楔形尾缘的流动不均匀的现象，提高了气流的均匀性，第三叶片22与扩压器2圆周表面环绕设置有多个呈月牙状的第四叶片23相配合，使得气流在尾缘处不容易形成漩涡区，有利于提高离心空压机的性能。

扩压器2另一侧表面设置有螺纹孔，型环3靠近中部圆周表面设置有环形凸起状的安装架31，型环3通过安装架31与扩压器2经过四个螺纹孔固定，型环3中心开设有贯穿型环3两端的型环通道32，型环通道32曲面根据叶轮的子午型线适当调整，配合双叶片结构，提高了气流动能转化静压能的效率，进一步提升了离心空压机性能。

第三叶片22与第一叶片12和第二叶片13的数量互为质数，如第一叶片12和第二叶片13数量为9片，第三叶片22数量为17片，此种设计可避免运行中相互干扰，规避机器运行下产生共振的问题，有利于压缩机稳定运行。

工作时，将扩压器2和型环3固定，并将叶轮1安装在高速转轴4上，再将叶轮1装配入型环3和扩压器2一套装置的中心轴孔部位，然后将扩压器2和蜗壳固定，最后调整叶轮1子午面与型环3内型面的间隙，以防止工作时刮蹭。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种离心空压机转子成套结构，包括叶轮（1），所述叶轮（1）的中心位置设置有贯穿的轴孔（14），所述轴孔（14）内部设置有转轴（4），其特征在于：所述叶轮（1）包括轮毂（11）、第一叶片（12）和第二叶片（13），所述轮毂（11）一侧表面呈喇叭状，另一侧表面设置有弧面型凹陷部，所述轮毂（11）喇叭状表面环绕设置有多个第一叶片（12），所述第一叶片（12）之间间隔设置有第二叶片（13），所述第一叶片（12）和第二叶片（13）等间距设置。

2.根据权利要求1所述的一种离心空压机转子成套结构，其特征在于：所述第一叶片（12）沿轮毂（11）喇叭状表面垂直设置，所述第一叶片（12）呈两端朝向相反弯曲的曲面状。

3.根据权利要求1所述的一种离心空压机转子成套结构，其特征在于：所述第二叶片（13）的形状近似于第一叶片（12），所述第二叶片（13）的高度等于第一叶片（12）高度的一半，且第二叶片（13）曲面的曲率小于第一叶片（12）。

4.根据权利要求1所述的一种离心空压机转子成套结构，其特征在于：所述第一叶片（12）和第二叶片（13）的数量为质数。

5.根据权利要求1所述的一种离心空压机转子成套结构，还包括与叶轮（1）相配合的扩压器（2）和型环（3），其特征在于：所述扩压器（2）呈环状，中心设置有圆形通孔（21），所述扩压器（2）表面靠近圆形通孔（21）边缘位置处环绕设置有多个第三叶片（22），所述扩压器（2）圆周表面环绕设置有多个呈月牙状的第四叶片（23），所述扩压器（2）另一侧表面设置有螺纹孔，所述型环（3）靠近中部圆周表面设置有环形凸起状的安装架（31），所述型环（3）通过安装架（31）与扩压器（2）螺纹连接，所述型环（3）中心开设有贯穿型环（3）两端的型环通道（32）。

6.根据权利要求5所述的一种离心空压机转子成套结构，其特征在于：所述第三叶片（22）呈矩形片状垂直于扩压器（2）表面，且第三叶片（22）中间部位的厚度大于两端的厚度，所述第三叶片（22）与圆形通孔（21）和第三叶片（22）接近点处的切线呈30-45度设置，所述第三叶片（22）远离圆形通孔（21）的一端不超过扩压器（2）环形表面的中心环线。

7.根据权利要求5所述的一种离心空压机转子成套结构，其特征在于：所述第三叶片（22）的数量为质数。

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