CN218760599U - 一种气动结构组件及包括其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气动结构组件及包括其的离心式压缩机，气动结构组件包括第一腔体、第二腔体和第三腔体。第三腔体由后盖板和位于第二腔体外的后压板围合而成，后压板上设有回流口，回流口经过回流管道连通至制冷剂气体的进口。该技术方案解决由于气体压力在叶轮后背与后压板所形成的腔体内积聚而造成转子轴向力急剧增大的问题，增加压缩机运转时的可靠性。同时所述气体通过回流管道连通至所述制冷循环系统的进口，提升制冷效率。

Description

一种气动结构组件及包括其的压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机的气动结构组件。

背景技术

离心式压缩机用途非常广泛，例如氨化肥生产中的氮、氢气体的离心压缩机，空气分离工程、炼油和石化工业中普遍使用的各种离心式压缩机，天然气输送、制冷领域、空压机等场合使用的各种离心式压缩机。

当压缩机在高速运转的时候，会有少量制冷剂气体透过叶轮后背的密封件，泄漏到叶轮后背与后压板之间的腔体内。压缩机的驱动轴的一端也位于该腔体内。随着压缩机不停的运转，该腔体内的制冷剂气体压力逐渐增大，致使压缩机转子所受驱动轴的轴向力急剧增大，如果不进行必要的措施，有造成压缩机停机的风险。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型中将离心式压缩机的第三腔体的后压板设有回流口，驱动轴内设有中空拉杆，对泄露的高压气体进行泄压，避免轴向力急剧增大造成停机的风险。同时所述气体通过回流管道连通至所述制冷循环系统的进口，提升制冷效率。

本实用新型提供一种用于压缩机壳体的气动结构组件，包括：

第一腔体，所述第一腔体内设有电机和进口，所述进口连通所述第一腔体的外部；以及

第二腔体，所述第二腔体内设有叶轮、扩压器和蜗壳，所述第二腔体通过后盖板与所述叶轮密封，所述电机通过驱动轴连接至所述叶轮，所述叶轮的出口经过所述扩压器连通至所述蜗壳的涡旋室中，所述蜗壳的出口连通所述第二腔体的外部；

第三腔体，所述第三腔体由所述后盖板和位于所述第二腔体外的后压板围合而成，所述后压板上设有回流口，所述回流口经过回流管道连通至所述进口。

可选的，所述驱动轴的内部沿中心轴向设有圆柱形同轴中空拉杆，所述拉杆第二端位于所述第三腔体内，所述拉杆的第一端位于叶轮入口侧。

可选的，所述驱动轴在所述叶轮入口侧具有径向的轴泄气孔，所述拉杆的第一端的中空部分和所述轴泄气孔共同连通所述拉杆与所述叶轮入口侧，所述第二腔体和所述第三腔体由所述拉杆连通。

可选的，所述拉杆通过轴孔和拉杆螺母的配合以固定叶轮。

可选的，所述后盖板与所述叶轮的出口侧之间通过迷宫密封件密封。

可选的，所述第一腔体还包括外壳和第一壳盖，所述第一壳盖密封于所述外壳的第一端，且所述进口设置于所述第一壳盖；

所述外壳轴向的第二端还设有第一轴承座，所述第一轴承座上设有第一轴承，该第一轴承与所述驱动轴的第一端相配合。

可选的，所述电机通过至少可供流体穿过的冷却支架固定于所述第一腔体，所述冷却支架为与所述第一腔体相配合的环形。

本实用新型提供一种离心式压缩机，包括如上述任一项所述的气动结构组件。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

本实用新型的气动结构组件，提供一种新型气动结构组件，以解决叶轮后背与后压板所形成的腔体由于气体压力积聚而造成转子轴向力急剧增大的问题，增加压缩机运转时的可靠性。同时所述气体通过回流管道连通至所述制冷循环系统的进口，提升制冷效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

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，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的离心式压缩机的局部剖面图；

图2为本实用新型的离心式压缩机的剖面图；

图3为本实用新型的气动结构组件的剖面图；

图4为本实用新型的气动结构组件的示意图；

图5为本实用新型的气动结构组件中叶轮入口侧的局部剖面图。

附图标记

4 离心压缩机

41 外壳

411 进口

412 出口

42 蜗壳

43 第一壳盖

46 电机

461 定子

462 转子

47 驱动轴

470 拉杆

471 拉杆第一端

472 拉杆第二端

473 扩压器

474 第一轴承座

475 第一轴承

476 迷宫密封件

477 紧定螺钉

479 轴泄气孔

48 叶轮

481 叶轮入口侧

49 冷却支架

40 后盖板

401 后压板

402 回流口

403 回流管道

具体实施方式

以下将对本实用新型的实施例给出详细的说明。尽管本实用新型将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本实用新型并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本实用新型同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种离心式压缩机的气动结构组件，包括：第一腔体、第二腔体和第三腔体。

如图1所示，第一腔体包括外壳41和第一壳盖43，第一壳盖43密封于外壳41的第一端，且进口411设置于第一壳盖43。第一腔体内设有一电机46和进口411，进口411连通第一腔体的外部。第二腔体内设有叶轮48、扩压器473和蜗壳42，电机46通过驱动轴47连接至叶轮48，叶轮48的出口412经过扩压器473连通至蜗壳42的涡旋室中，蜗壳42的出口412连通第二腔体的外部。

第二腔体通过后盖板40与叶轮48的第一侧之间通过迷宫密封件476密封，从而将叶轮48、蜗壳42封闭于第二腔体中，电机46通过驱动轴47连接至叶轮48，叶轮48的出口经过扩压器473连通至蜗壳42的涡旋室中，蜗壳42的出口连通所述第二腔体的外部。

第三腔体由后盖板40和位于第二腔体外的后压板401围合而成，后压板401上设有回流口402，回流口402经过回流管道403连通至进口411。

本实用新型的压缩机叶轮48逆向布置，即进口411和电机46通过一个腔体联通，省去了传统离心式压缩机的轴向密封，使整个压缩机变得更加紧凑。电机46包括同轴设置的定子461和转子462。叶轮48轴向和径向固定在驱动轴47上，驱动轴47穿过叶轮48的中心部由第二腔体延伸进入第三腔体。

在一实施例中，如图3所示，驱动轴47的内部沿中心轴向设有圆柱形同轴中空拉杆470，拉杆470的第二端472位于第三腔体内，拉杆470的第一端471位于叶轮入口侧481。区别于现有技术中的驱动轴47，本实用新型的驱动轴为中空，并设有拉杆470。拉杆470的外圆柱面与驱动轴47的内圆柱面过盈配合或通过焊接等方式固定。压缩机运转时，拉杆470和驱动轴47的角速度相同。同时，拉杆470也是中空的，为气体的流通提供了条件。

可选的，如图5所示，驱动轴在叶轮入口侧位置具有径向的轴泄气孔479，拉杆470位于叶轮入口侧481的中空部分与轴泄气孔479连通，形成气流通道，由此连通第二腔体和第三腔体由拉杆470。当压缩机运转时，制冷剂气体在流过叶轮48时，高速运转的叶轮48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48首先将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473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。实践中，后盖板40与叶轮48的第一侧之间的迷宫密封件476并非完全密封。高压气体发生少量气体泄漏，进入到由后盖板40和后压板401围合而成的第三腔体内。由于后盖板40上设有通过胶粘，焊接或螺接等方式完全紧固的后压板401，气体存于第三腔体致使压力积聚上升。当压力升至超过叶轮入口侧481的压力时，第三腔体内的气体通过中空的拉杆第二端472，沿拉杆470的轴向，由第三腔体向第二腔体方向运动。轴泄气孔479和拉杆470相配合，将该气体连续排入第二腔体。该高压气体汇入第二腔体的气体，随之进入叶轮48被再次加压。制冷剂气体泄漏流量较小时，通过中空拉杆470排气。

可选的，拉杆470通过轴孔和拉杆螺母的配合以固定叶轮。拉杆470上具有轴孔，该轴孔和拉杆470螺母在轴向上限制叶轮的位置，对叶轮进行固定。

可选的，后盖板40与叶轮48的出口侧之间通过迷宫密封件476密封。具体的，第二腔体内还设有一紧定螺钉477，紧定螺钉477自叶轮48的第一侧穿过叶轮48，螺接于驱动轴47，将叶轮48固定于驱动轴47的第一端。后盖板40与叶轮48的第一侧之间通过迷宫密封件476密封，从而将叶轮48、蜗壳42封闭于第二腔体中。

可选的，第一腔体还包括外壳41和第一壳盖43，第一壳盖43密封于外壳的第一端，且进口设置于第一壳盖43；

外壳轴向的第二端还设有第一轴承座474，第一轴承座474上设有第一轴承475，该第一轴承475与驱动轴的第一端相配合。由此可以减少驱动轴47的磨损，保证电机46运行的稳定性。第一轴承475可以为无油润滑轴承。由此使得制冷剂可以在整个制冷循环系统中保持无油循环，可以显著提高各个环节的换热效率。

电机通过可供流体穿过的冷却支架49固定于第一腔体，冷却支架49为与第一腔体相配合的环形。图1所示本实用新型的离心式压缩机中冷却支架的立体图。电机46可以通过至少一可供流体穿过的冷却支架49固定于第一腔体。也即，制冷剂流经冷却支架49时可以接触到电机46，以与电机46进行换热。由此可以提高制冷剂对电机46的冷却效果。其中，电机46包括同轴设置的定子461和转子462。冷却支架49可以形成为与第一腔体相配合的环形。该环形冷却支架49可以与第一腔体过盈配合或通过焊接等方式固定连接。本领域技术人员应当理解的是，电机46也可以参照前述方式与冷却支架49固定连接。

本实用新型的实施例还提供一种压缩机，设有上述任一项的气动结构组件。该压缩机的结构更简单、紧凑，制冷效率更高。

综上所述，本实用新型的气动结构组件与现有技术相比，具有以下优点：

一、解决叶轮后背板与后压板所形成的第三腔体内气体压力积聚的问题，进而避免转子轴向力急剧增大的问题，增加压缩机运转时的可靠性。

二、第三腔体的气体通过回流管道连通至制冷循环系统的进口，提升制冷效率。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种离心式压缩机的气动结构组件，其特征在于，包括：

第一腔体，所述第一腔体内设有电机和进口，所述进口连通所述第一腔体的外部；以及

第二腔体，所述第二腔体内设有叶轮、扩压器和蜗壳，所述第二腔体通过后盖板与所述叶轮密封，所述电机通过驱动轴连接至所述叶轮，所述叶轮的出口经过所述扩压器连通至所述蜗壳的涡旋室中，所述蜗壳的出口连通所述第二腔体的外部；

第三腔体，所述第三腔体由所述后盖板和位于所述第二腔体外的后压板围合而成，所述后压板上设有回流口，所述回流口经过回流管道连通至所述进口。

2.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述驱动轴的内部沿中心轴向设有圆柱形同轴中空拉杆，所述拉杆第二端位于所述第三腔体内，所述拉杆的第一端位于叶轮入口侧。

3.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述驱动轴在所述叶轮入口侧具有径向的轴泄气孔，所述拉杆的第一端的中空部分和所述轴泄气孔共同连通所述拉杆与所述叶轮入口侧，所述第二腔体和所述第三腔体由所述拉杆连通。

4.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述拉杆通过轴孔和拉杆螺母的配合以固定叶轮。

5.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述后盖板与所述叶轮的出口侧之间通过迷宫密封件密封。

6.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述第一腔体还包括外壳和第一壳盖，所述第一壳盖密封于所述外壳的第一端，且所述进口设置于所述第一壳盖；

所述外壳轴向的第二端还设有第一轴承座，所述第一轴承座上设有第一轴承，该第一轴承与所述驱动轴的第一端相配合。

7.根据权利要求1所述的气动结构组件，其特征在于，所述电机通过至少可供流体穿过的冷却支架固定于所述第一腔体，所述冷却支架为与所述第一腔体相配合的环形。

8.一种离心式压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的启动结构组件。

Images