CN219774445U - 扩压器及离心式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扩压器及离心式压缩机。扩压器包括固定盘、导叶、驱动轴和驱动件，多个导叶环形均匀分布在固定盘上，导叶包括相连接的叶体和连接轴，叶体位于固定盘在其轴向上的一侧，连接轴可转动地设在固定盘上，连接轴穿过固定盘；驱动轴可转动地设在固定盘在其轴向上的另一侧，驱动轴与多个连接轴传动连接；驱动件与驱动轴连接以带动多个导叶沿同一方向转动。本实用新型的扩压器可调节叶体的角度，改变叶体和气流之间的夹角，能够减小气流与叶体之间的夹角，降低叶体对气流的阻碍，降低气流在流经叶体时的能量损耗，继而提升离心式压缩机的压缩效率，满足不同工况下的高压缩效率的要求，扩大了离心式压缩机的稳定运行区域。

Description

扩压器及离心式压缩机

技术领域

本实用新型涉及离心式压缩机技术领域，尤其是涉及一种扩压器及离心式压缩机。

背景技术

离心式压缩机通常采用无叶扩压器或固定有叶扩压器，对于高压比离心式压缩机，采用无叶扩压器时，气流速度快，流动路径长，损失大，影响整机效率；采用有叶扩压时，气体沿着叶片扩压器流动，进而提高气体静压，在非额定工况点区域，气流与叶片产生较大的冲角，造成效率降低，容易造成气体分离，稳定运行区域缩小。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种扩压器，可调节叶体的角度，减小叶体和气流之间的夹角，降低气流在流经叶体时的能量损耗，提升离心式压缩机的压缩效率，满足不同工况下的高压缩效率的要求，扩大离心式压缩机的稳定运行区域。

本实用新型的实施例提出一种离心式压缩机。

本实用新型实施例的扩压器包括：

固定盘，

导叶，多个所述导叶环形均匀分布在所述固定盘上，所述导叶包括相连接的叶体和连接轴，所述叶体位于所述固定盘在其轴向上的一侧，所述连接轴可转动地设在所述固定盘上，所述连接轴穿过所述固定盘；

驱动轴，所述驱动轴可转动地设在所述固定盘在其轴向上的另一侧，所述驱动轴与多个所述连接轴传动连接；和

驱动件，所述驱动件与所述驱动轴连接以带动多个所述叶体沿同一方向转动。

本实用新型实施例的扩压器可调节叶体的角度，减小叶体和气流之间的夹角，能够避免气流与叶体之间形成较大冲角，降低叶体对气流的阻碍，降低气流在流经叶体时的能量损耗，继而提升离心式压缩机的压缩效率，满足不同工况下的高压缩效率的要求，扩大了离心式压缩机的稳定运行区域。

在一些实施例中，所述的扩压器进一步包括转盘，所述转盘可转动地设在所述固定盘的所述另一侧，所述转盘在所述固定盘的径向上位于所述驱动轴的外侧，所述驱动轴与所述转盘传动连接，所述转盘与所述连接轴传动连接。

在一些实施例中，所述的扩压器进一步包括：

拨叉，所述连接轴和所述驱动轴中的每一者上设有所述拨叉，所述拨叉上设有连接孔；和

连接柱，多个所述连接柱环形分布在所述转盘上，多个所述连接柱与多个所述拨叉一一对应，所述连接柱配合在所述拨叉的连接孔内。

在一些实施例中，所述连接柱为圆柱型，所述连接孔为矩形孔。

在一些实施例中，所述转盘在所述固定盘的轴向上的一侧设有环形的安装凹槽；

所述扩压器进一步包括：

滚动体，多个所述滚动体环形分布在所述安装凹槽内，所述滚动体在所述固定盘的轴向上具有相对的第一部分和第二部分，所述第一部分在所述固定盘的径向上的一侧抵接所述安装凹槽的壁面，所述第一部分在所述固定盘的径向上的另一侧抵接所述固定盘；和

保持架，所述保持架套设在所述固定盘上，所述保持架上设有环形分布的多个定位孔，所述第二部分配合在所述定位孔内。

在一些实施例中，所述的扩压器进一步包括：

第一限位柱和第二限位柱，所述第一限位柱和所述第二限位柱中的每一者设在所述转盘上，所述第一限位柱和所述第二限位柱在所述固定盘的周向上间隔开；及

限位杆，所述限位杆设在所述固定盘的所述另一侧，所述限位杆在所述固定盘的周向上位于所述第一限位柱和所述第二限位柱中之间。

在一些实施例中，所述驱动轴的旋转轴线与多个所述连接轴的旋转轴线位于同一分度圆上；并且/或者，所述驱动轴在所述固定盘的周向上与所述连接轴间隔开。

在一些实施例中，所述的扩压器进一步包括密封轴承，所述连接轴与所述固定盘之间设有所述密封轴承。

在一些实施例中，所述驱动件具有输出轴，所述输出轴上设有安装孔，所述驱动轴背离所述固定盘的一端配合在所述安装孔内。

本实用新型实施例的离心式压缩机包括：

蜗壳，所述蜗壳具有腔室；和

扩压器，所述扩压器为上述任一实施例所述的扩压器，所述扩压器的固定盘固定设在所述腔室内，所述扩压器的驱动轴的一端穿过所述蜗壳位于所述蜗壳外，所述扩压器的驱动件设在蜗壳上。

本实用新型实施例离心式压缩机具有在不同工况下的高压缩效率的优点，具有较宽的稳定运行区域。

附图说明

图1是本实用新型实施例的离心式压缩机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的扩压器的结构示意图之一(驱动件未示出)；

图3是本实用新型实施例的扩压器的结构示意图之二(驱动件未示出)；

图4是本实用新型实施例的扩压器的剖视结构示意图(驱动件未示出)；

图5是图4的局部结构示意图。

附图标记：

离心式压缩机1000；

扩压器100，蜗壳200，腔室2001，叶轮300；

固定盘1，通孔101，导叶2，叶体201，连接轴202，驱动轴3，驱动件4，转盘5，拨叉6，连接孔601，第一拨叉602，第二拨叉603，连接柱7，第一连接柱701，第二连接柱702，滚动体8，第一部分801，第二部分802，保持架9，第一限位柱10，第二限位柱11，限位杆12，密封轴承13。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图5所示，本实用新型实施例的离心式压缩机1000包括蜗壳200和扩压器100。

蜗壳200具有腔室2001。

扩压器100包括固定盘1、导叶2、驱动轴3和驱动件4。

固定盘1固定设在蜗壳200的该腔室2001内。

多个导叶2环形均匀分布在固定盘1上，导叶2包括相连接的叶体201和连接轴202，叶体201位于固定盘1在其轴向上的一侧，连接轴202可转动地设在固定盘1上，连接轴202穿过固定盘1。驱动轴3可转动地设在固定盘1在其轴向上的另一侧，驱动轴3与多个连接轴202传动连接。驱动件4与驱动轴3连接以带动多个叶体201沿同一方向转动。

本实用新型实施例的离心式压缩机1000在使用时，当离心式压缩机100进入非额定工况时，启动驱动件4，驱动件4带动驱动轴3转动，从而带动多个连接轴202转动，连接轴202的转动带动多个叶体201同步旋转，多个连接轴202的转动方向和转动角度相同，也就是多个叶体201的转动方向和转动角度相同。

本实用新型实施例的离心式压缩机1000通过驱动件4带动驱动轴3转动，从而通过驱动轴3带动多个导叶2旋转，改变了叶体201的角度，从而能够减小叶体201和气流之间的夹角，能够避免气流与叶体201之间形成较大冲角，降低叶体201对气流的阻碍，降低气流在流经叶体201时的能量损耗，继而提升离心式压缩机1000的压缩效率，满足不同工况下的高压缩效率的要求，扩大了离心式压缩机1000的稳定运行区域。

为了使本申请的方案更加容易理解，以固定盘1的轴向与左右方向相同为例进行说明，左右方向如图1所示。

本实用新型实施例的离心式压缩机1000包括蜗壳200、叶轮300和扩压器100。

蜗壳200具有腔室2001，腔室2001具有进口和出口。

叶轮200设在壳体200的腔室2001内，叶轮200邻近腔室2001的进口，旋转的叶轮200用于对进入蜗壳200的气体进行压缩。

扩压器100包括固定盘1、导叶2、驱动轴3、驱动件4、转盘5、拨叉6、连接柱7、滚动体8、保持架9、第一限位柱10、第二限位柱11、限位杆12和密封轴承13。

固定盘1固定设在蜗壳200的该腔室2001内，固定盘1的周面与腔室2001的壁面贴合以将固定盘1在其轴向上的两侧所在的空间进行隔离，位于固定盘1的该一侧的叶体201所在的空间即压缩气体流动的空间。固定盘1位于叶轮200的下游，固定盘1邻近腔室2001的出口。固定盘1上设有环形分布的通孔101，通孔101沿固定盘1的轴向贯穿固定盘1。

多个导叶2环形均匀分布在固定盘1上。导叶2包括相连接的叶体201和连接轴202，叶体201位于固定盘1在其轴向上的一侧，连接轴202配合在固定盘1的通孔101内，连接轴202可转动地设在固定盘1上。连接轴202穿过固定盘1，连接轴202的一端与叶体201连接，连接轴202的另一端位于固定盘1的该另一侧。

连接轴202与固定盘1之间设有密封轴承13。参阅图4和图5所示，密封轴承13配合在固定盘1的通孔101内，连接轴202配合在密封轴承13内。

密封轴承13可有效对连接轴202和固定盘1的该通孔101之间进行密封，避免固定盘1在其轴向的两侧的空间发生物质流动，避免离心式压缩机1000所压缩的气体中的灰尘、杂质从连接轴202和该通孔101之间的间隙穿过而对驱动轴3、驱动轴2和连接轴202之间的传动造成影响，避免驱动轴3发生卡滞的问题，避免导叶2无法旋转的问题，同时也减少了压缩气体的泄露，进一步提升了离心式压缩机1000的压缩效率。

驱动轴3可转动地设在固定盘1在其轴向上的另一侧，驱动轴3与多个连接轴202传动连接。驱动件4与驱动轴3连接以带动多个导叶2沿同一方向转动。

转盘5可转动地设在固定盘1的该另一侧，转盘5的旋转轴线与固定盘1的轴线在同一直线上。驱动轴3与转盘5传动连接，连接轴202与转盘5传动连接。驱动件4带动驱动轴3旋转，旋转的驱动轴3带动转盘5旋转，转盘5旋转从而带动多个连接轴202旋转。

本实用新型实施例的扩压器100通过转盘5与多个连接轴202的传动连接实现转盘5同时带动多个连接轴202旋转，保证了连接轴202运动的一致性和同步性，从而保证了多个导叶2的旋转角度的变化的一致性和同步性，确保叶体201的角度的可控性，进一步降低气流流经多个叶体201时的损耗，进一步提升离心式压缩机1000的压缩效率。

转盘5在固定盘1的径向上位于驱动轴3的外侧，使扩压器100的结构布局紧凑，可降低对固定盘1的外径尺寸的要求。

转盘5在固定盘1的轴向上的一侧设有环形的安装凹槽。多个滚动体8环形分布在安装凹槽内，滚动体8在固定盘1的轴向上具有相对的第一部分801和第二部分802，第一部分801在固定盘1的径向上的一侧抵接安装凹槽的壁面，第一部分801在固定盘1的径向上的另一侧抵接固定盘1。保持架9套设在固定盘1上，保持架9上设有环形分布的多个定位孔，第二部分802配合在定位孔内。转盘5通过滚动体8与固定盘1转动连接。

连接轴202和驱动轴3中的每一者上设有拨叉6，拨叉6上设有连接孔601。多个连接柱7环形分布在转盘5上，多个连接柱7与多个拨叉6一一对应，连接柱7配合在拨叉6的连接孔601内。

具体地，设在驱动轴3上的拨叉6为第一拨叉602，与第一拨叉602相对应的连接柱7为第一连接柱701，设在连接轴202上的拨叉6为第二拨叉603，与第二拨叉603相对应的连接柱7为第二连接柱702。驱动轴3旋转从而带动第一拨叉602转动，第一拨叉602的转动使其上的连接孔601的壁面推动第一连接柱701，从而推动转盘5旋转。转盘5的旋转带动多个第二连接柱702移动，从而推动多个第二拨叉602进行同步旋转，实现多个连接轴202的同步旋转。

拨叉6和连接柱7的结构简单，易加工，配合方式简单，便于装配，能够降低扩压器100的制造难度和成本。

具体地，第一拨叉602焊接在驱动轴3上，第二拨叉603焊接在连接轴202上。多个第二连接柱702环形均匀分布在转盘5上。

在一些实施例中，连接柱7为圆柱型，连接孔601为矩形孔，矩形孔远离连接柱7的一侧敞口。矩形孔的壁面与圆柱型的连接柱7为线接触，也就是连接柱7与拨叉6之间为线接触，连接柱7和拨叉6之间运动传递过程中的摩擦阻力小。

矩形孔的与连接柱7抵接的壁面具有一定的长度，不仅能够在连接柱7的位置发生变化的过程中，始终与连接柱7保持线接触，保证连接柱7和拨叉6之间的运动的传递，并且，可应对连接柱7与连接轴202之间的不同距离情况，提升了拨叉6的使用范围，提升了拨叉6的适用性。

驱动轴3的旋转轴线与多个连接轴202的旋转轴线位于同一分度圆上，则在驱动件4带动驱动轴3旋转的角度与转盘5带动连接轴202旋转的角度相同。驱动轴3在固定盘1的周向上与连接轴202间隔开，可保证多个连接轴202之间的通用性，保证连接轴202与第二拨叉602之间连接的便利性，降低了驱动轴3损坏时对连接轴202和导叶2的影响。

驱动轴3背离固定盘1的一端穿过蜗壳200位于蜗壳200外，驱动件4设在蜗壳上，驱动件4具有输出轴，输出轴上设有安装孔，驱动轴3的该一端配合在该安装孔内。驱动件4和驱动轴3的直接连接，减少了驱动件4和驱动轴3之间的连接部件，减少了驱动件4带动驱动轴3运动过程中因发生转向而导致的运动间隔时间，提升驱动件4带动驱动轴3旋转运动的可重复性和旋转运动传递的一致性，同时也节省了驱动件4与驱动轴3之间运动传递所需的空间，

可选地，驱动件4为直连式电动执行器。

在一些实施例中，第一限位柱10和第二限位柱11中的每一者设在转盘5上，第一限位柱10和第二限位柱11在固定盘1的周向上间隔开。限位杆12设在固定盘1的另一侧，限位杆12在固定盘1的周向上位于第一限位柱10和第二限位柱11中之间。

在驱动轴3带动转盘5转动时，第一限位柱10和第二限位柱11的位置随之移动。参阅图3所示，第一限位柱10和第二限位柱11中的每一者在固定盘1的周向上位于相邻两个第二连接柱702之间，限位杆12设在在固定盘1的周向上位于第一限位柱10和第二限位柱11中之间，转盘5顺时针旋转时，当第一限位柱10抵接到限位杆12时，转盘5被限位杆12止挡，转盘5便不能再继续顺时针旋转，当转盘5逆时针旋转时，当第二限位柱11抵接到限位杆12时，转盘5被限位杆12止挡，转盘5便不能再继续顺时针旋转。

第一限位柱10、第二限位柱11和限位杆12之间的配合，形成转盘5的旋转角度的限位，使转盘5在设定的角度范围内转动，也就是使导叶2在设定的角度范围内转动，使叶体201的角度调节过程更合理、安全。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种扩压器，其特征在于，包括：

固定盘(1)；

导叶(2)，多个所述导叶(2)环形均匀分布在所述固定盘(1)上，所述导叶(2)包括相连接的叶体(201)和连接轴(202)，所述叶体(201)位于所述固定盘(1)在其轴向上的一侧，所述连接轴(202)可转动地设在所述固定盘(1)上，所述连接轴(202)穿过所述固定盘(1)；

驱动轴(3)，所述驱动轴(3)可转动地设在所述固定盘(1)在其轴向上的另一侧，所述驱动轴(3)与多个所述连接轴(202)传动连接；和

驱动件(4)，所述驱动件(4)与所述驱动轴(3)连接以带动多个所述叶体(201)沿同一方向转动。

2.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，进一步包括转盘(5)，所述转盘(5)可转动地设在所述固定盘(1)的所述另一侧，所述转盘(5)在所述固定盘(1)的径向上位于所述驱动轴(3)的外侧，所述驱动轴(3)与所述转盘(5)传动连接，所述转盘(5)与所述连接轴(202)传动连接。

3.根据权利要求2所述的扩压器，其特征在于，进一步包括：

拨叉(6)，所述连接轴(202)和所述驱动轴(3)中的每一者上设有所述拨叉(6)，所述拨叉(6)上设有连接孔(601)；和

连接柱(7)，多个所述连接柱(7)环形分布在所述转盘(5)上，多个所述连接柱(7)与多个所述拨叉(6)一一对应，所述连接柱(7)配合在所述拨叉(6)的连接孔(601)内。

4.根据权利要求3所述的扩压器，其特征在于，所述连接柱(7)为圆柱型，所述连接孔(601)为矩形孔。

5.根据权利要求2所述的扩压器，其特征在于，所述转盘(5)在所述固定盘(1)的轴向上的一侧设有环形的安装凹槽；

所述扩压器进一步包括：

滚动体(8)，多个所述滚动体(8)环形分布在所述安装凹槽内，所述滚动体(8)在所述固定盘(1)的轴向上具有相对的第一部分和第二部分，所述第一部分在所述固定盘(1)的径向上的一侧抵接所述安装凹槽的壁面，所述第一部分在所述固定盘(1)的径向上的另一侧抵接所述固定盘(1)；和

保持架(9)，所述保持架(9)套设在所述固定盘(1)上，所述保持架(9)上设有环形分布的多个定位孔，所述第二部分配合在所述定位孔内。

6.根据权利要求2所述的扩压器，其特征在于，进一步包括：

第一限位柱(10)和第二限位柱(11)，所述第一限位柱(10)和所述第二限位柱(11)中的每一者设在所述转盘(5)上，所述第一限位柱(10)和所述第二限位柱(11)在所述固定盘(1)的周向上间隔开；及

限位杆(12)，所述限位杆(12)设在所述固定盘(1)的所述另一侧，所述限位杆(12)在所述固定盘(1)的周向上位于所述第一限位柱(10)和所述第二限位柱(11)中之间。

7.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述驱动轴(3)的旋转轴线与多个所述连接轴(202)的旋转轴线位于同一分度圆上；并且/或者，所述驱动轴(3)在所述固定盘(1)的周向上与所述连接轴(202)间隔开。

8.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，进一步包括密封轴承(13)，所述连接轴(202)与所述固定盘(1)之间设有所述密封轴承(13)。

9.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述驱动件(4)具有输出轴，所述输出轴上设有安装孔，所述驱动轴(3)背离所述固定盘(1)的一端配合在所述安装孔内。

10.一种离心式压缩机，其特征在于，包括：

蜗壳，所述蜗壳具有腔室；和

扩压器，所述扩压器为权利要求1至9任一项所述的扩压器，所述扩压器的固定盘(1)固定设在所述腔室内，所述扩压器的驱动轴(3)的一端穿过所述蜗壳位于所述蜗壳外，所述扩压器的驱动件(4)设在蜗壳上。