一种设置有多个消涡孔的离心式压缩机的制作方法

专利2022-06-29  77


本实用新型属于离心式压缩机密封结构技术领域,涉及一种离心式压缩机,具体涉及一种通过叶轮平衡盘密封组件的消涡孔防止转子不稳定振动的离心式压缩机。



背景技术:

离心式压缩机又称离心压缩机,属于透平压缩机,其工作原理是:当叶轮高速旋转时,气体随着旋转,在离心力作用下,气体被甩到后面的扩压器中去;叶轮不断旋转,气体不断地吸入并甩出,从而保持了气体的连续流动。与往复式压缩机比较,离心式压缩机具有下述优点:结构紧凑,尺寸小,重量轻,不需要中间罐等装置;但是,目前很多离心式压缩机存在转子的不稳定振动问题,已经成为离心式压缩机故障的重要原因之一。



技术实现要素:

针对现有技术存在问题,本实用新型的目的在于提供一种离心式压缩机,解决转子的不稳定振动的技术问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种设置有多个消涡孔的离心式压缩机,包括机壳、转子、平衡盘、叶轮以及隔板,所述的转子与机壳同轴线设置,在所述的转子上依次设置有平衡盘、叶轮,所述的隔板与机壳同轴线设置;还包括叶轮平衡盘密封组件,所述的叶轮平衡盘密封组件与机壳同轴线并且叶轮平衡盘密封组件围绕平衡盘和叶轮设置,用于密封平衡盘和叶轮;在所述的叶轮平衡盘密封组件上加工有多个消涡孔;所述的消涡孔为通孔,同时贯通平衡盘一侧和叶轮一侧,所述消涡孔的中心线与转子的中心线的夹角α取值范围是0≤α<90°。

进一步,所述消涡孔的数量是2至99个。

所述消涡孔形状包括圆形、半圆形、矩形、三角形、半圆形组合矩形或半圆形组合三角形中的一种;其中,圆形或半圆形的直径为1mm至99mm,矩形或三角形的外接圆的直径为1mm至99mm,半圆形组合矩形的公共边以及半圆形组合三角形的公共边的长度为1mm至99mm。

进一步,所述消涡孔在过渡孔上加工,使得加工更方便。

进一步,所述消涡孔在过渡槽上加工,使得加工更方便。

本发明叶轮平衡盘密封组件具体包括如下几种设计方式:

其中一种,所述的叶轮平衡盘密封组件具体为:在所述的平衡盘上设置有径向向外突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从旋转部件平衡盘朝向叶轮平衡盘密封组件的平衡盘侧。

其中一种,所述的叶轮平衡盘密封组件具体为:在所述叶轮平衡盘密封组件的平衡盘侧设置有径向向内突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮平衡盘密封组件的平衡盘侧朝向平衡盘。

其中一种,所述的叶轮平衡盘密封组件具体为:在所述叶轮设置有径向向外突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮朝向叶轮平衡盘密封组件的叶轮侧。

其中一种,所述的叶轮平衡盘密封组件具体为:在所述叶轮平衡盘密封组件的叶轮侧设置有径向向内突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮平衡盘密封组件的叶轮侧朝向叶轮。

与现有技术相比,本实用新型具有以下技术效果:

本实用新型巧妙地通过消涡孔达到转子稳定振动的目的,设计简单,易于实现。本实用新型的离心式压缩机,工作流体通过消涡孔从叶轮侧流向平衡盘侧,阻断密封腔中的流体涡流,因此减小了可能使转子动力学不稳定的流体力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部剖视图,消涡孔的中心线平行于转子的中心线。

图3为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部向视图,消涡孔形状为圆形、或矩形、或三角形、或半圆形、或半圆形组合矩形、或半圆形组合三角形。

图4为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部剖视图,消涡孔的中心线不平行于转子的中心线。

图5为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部剖视图,消涡孔在过渡孔上加工。

图6为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部剖视图,消涡孔在过渡槽上加工。

图7为本实用新型的叶轮平衡盘密封组件的局部剖视图,平衡盘与转子是一个整体。

图中标号代表:1-机壳,2-转子,3-叶轮平衡盘密封组件,4-平衡盘,5-叶轮,6-隔板,7-消涡孔,8-过渡孔,9-过渡槽。

下面结合附图和实施例对本实用新型的方案做进一步地解释和说明。

具体实施方式

实施例1:

遵从上述技术方案,参见图1-7,本实施例提供一种离心式压缩机,包括机壳1、转子2、平衡盘4、叶轮5、隔板6、叶轮平衡盘密封组件3;所述转子2与机壳1同轴线设置,所述转子2上设置有平衡盘4、叶轮5;所述叶轮平衡盘密封组件3与机壳1同轴线设置,所述隔板6与机壳1同轴线设置;叶轮平衡盘密封组件3围绕平衡盘4和叶轮5设置。

所述叶轮平衡盘密封组件3设置有多个消涡孔7;所述消涡孔7是贯通的,一侧是平衡盘4侧,一侧是叶轮5侧。

所述消涡孔7的数量是2至99个,具体视实际需要设定。

如图3所示,在一个实施例中,所述消涡孔7形状是圆形的;圆形的直径是1mm至99mm。在另一个实施例中,所述消涡孔7形状是矩形、或三角形、或半圆形、或半圆形组合矩形、或半圆形组合三角形,上述研究出的形状均有利于消涡,从而保证转子稳定;形状的轮廓直径是1mm至99mm,具体视实际需要设定。

在另一个实施例中,所述消涡孔7的中心线平行于转子2的中心线。图4所示,在另一个实施例中,所述消涡孔7的中心线不平行于转子2的中心线,消涡孔7的中心线与转子2的中心线的夹角是0至90度。

在一个实施例中,所述消涡孔7不是在过渡孔8上加工。图5所示,在另一个实施例中,所述消涡孔7是在过渡孔8上加工。

在一个实施例中,所述消涡孔7不是在过渡槽9上加工。如图6所示,在另一个实施例中,所述消涡孔7是在过渡槽9上加工。

上述的过渡孔8和过渡槽9均是为了使得加工更方便,具体采用哪种形状视实际需要设定。

在以下的实施中,具体公开了密封片的设置朝向。

在一个实施例中,所述平衡盘4设置有多个径向向外突出的轴向间隔开的密封片,密封片从旋转部件平衡盘4朝向叶轮平衡盘密封组件3的平衡盘侧。在另一个实施例中,所述叶轮平衡盘密封组件3的平衡盘侧设置有多个径向向内突出的轴向间隔开的密封片,密封片从叶轮平衡盘密封组件3的平衡盘侧朝向旋转部件平衡盘4。

在一个实施例中,所述叶轮5设置有多个径向向外突出的轴向间隔开的密封片,密封片从旋转部件叶轮5朝向叶轮平衡盘密封组件3的叶轮侧。在另一个实施例中,所述叶轮平衡盘密封组件3的叶轮侧设置有多个径向向内突出的轴向间隔开的密封片,密封片从叶轮平衡盘密封组件3的叶轮侧朝向旋转部件叶轮5。

在一个实施例中,考虑到实际加工,所述平衡盘4与转子2不是一个整体。图7所示,在另一个实施例中,所述平衡盘4与转子2是一个整体。

进一步地,所述叶轮平衡盘密封组件3采用消涡孔7的方式,使得叶轮平衡盘密封组件3的成品率较高,从而节约成本。

本实用新型的设置有多个消涡孔的离心式压缩机,工作流体通过消涡孔从叶轮侧流向平衡盘侧,阻断密封腔中的流体涡流,因此减小了可能使转子动力学不稳定的流体力,从而防止转子不稳定振动。


技术特征:

1.一种设置有多个消涡孔的离心式压缩机,包括机壳(1)、转子(2)、平衡盘(4)、叶轮(5)以及隔板(6),所述的转子(2)与机壳(1)同轴线设置,在所述的转子(2)上依次设置有平衡盘(4)、叶轮(5),所述的隔板(6)与机壳(1)同轴线设置;

其特征在于,还包括叶轮平衡盘密封组件(3),所述的叶轮平衡盘密封组件(3)与机壳(1)同轴线并且叶轮平衡盘密封组件(3)围绕平衡盘(4)和叶轮(5)设置,用于密封平衡盘(4)和叶轮(5);在所述的叶轮平衡盘密封组件(3)上加工有多个消涡孔(7);所述的消涡孔(7)为通孔,同时贯通平衡盘(4)一侧和叶轮(5)一侧,所述消涡孔(7)的中心线与转子(2)的中心线的夹角α取值范围是0≤α<90°。

2.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述消涡孔(7)的数量是2至99个。

3.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述消涡孔(7)形状包括圆形、半圆形、矩形、三角形、半圆形组合矩形或半圆形组合三角形中的一种;其中,圆形或半圆形的直径为1mm至99mm,矩形或三角形的外接圆的直径为1mm至99mm,半圆形组合矩形的公共边以及半圆形组合三角形的公共边的长度为1mm至99mm。

4.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,还包括过渡孔(8),所述的消涡孔(7)在所述的过渡孔(8)上加工。

5.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,还包括过渡槽(9),所述的消涡孔(7)在所述的过渡槽(9)上加工。

6.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述的叶轮平衡盘密封组件(3)具体为:在所述的平衡盘(4)上设置有径向向外突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从旋转部件平衡盘(4)朝向叶轮平衡盘密封组件(3)的平衡盘侧。

7.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述的叶轮平衡盘密封组件(3)具体为:在所述叶轮平衡盘密封组件(3)的平衡盘侧设置有径向向内突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮平衡盘密封组件(3)的平衡盘侧朝向平衡盘(4)。

8.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述的叶轮平衡盘密封组件(3)具体为:在所述叶轮(5)设置有径向向外突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮(5)朝向叶轮平衡盘密封组件(3)的叶轮侧。

9.如权利要求1所述的离心式压缩机,其特征在于,所述的叶轮平衡盘密封组件(3)具体为:在所述叶轮平衡盘密封组件(3)的叶轮侧设置有径向向内突出的多个密封片,相邻密封片轴向间隔开,密封片从叶轮平衡盘密封组件(3)的叶轮侧朝向叶轮(5)。

技术总结
本实用新型公开了一种设置有多个消涡孔的离心式压缩机,至少包括机壳、转子、平衡盘、叶轮、隔板、叶轮平衡盘密封组件;所述转子上设置有平衡盘、叶轮;所述叶轮平衡盘密封组件与机壳同轴线设置,围绕平衡盘和叶轮设置,设置有多个消涡孔;所述消涡孔是贯通的,一侧是平衡盘侧,一侧是叶轮侧。本实用新型通过叶轮平衡盘密封组件的消涡孔防止转子的不稳定振动。

技术研发人员:周亚锋;张小龙;乔社宁;陈余平;周根标;祁周会;蔺满相;刘忠;穆玉航;姚艳;尹鹏宇;刘妮
受保护的技术使用者:西安陕鼓动力股份有限公司
技术研发日:2019.09.03
技术公布日:2020.06.09

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