帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，該葉輪安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述壓縮機(jī)上還設(shè)有罩設(shè)在所述葉輪外側(cè)的蝸殼，所述葉輪具有輪蓋、葉片及輪盤，所述輪盤上異于所述葉輪進(jìn)風(fēng)口的軸側(cè)端面上設(shè)有徑向密封結(jié)構(gòu)，所述徑向密封結(jié)構(gòu)包括固定地設(shè)于所述輪盤的所述軸側(cè)端面上的至少一個(gè)環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起沿所述葉輪的軸向向外凸出。當(dāng)氣體經(jīng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)做功形成高壓氣體流出時(shí)，該高壓氣體遇到徑向密封結(jié)構(gòu)時(shí)氣體壓力就會(huì)急劇降低，從而使得葉輪輪蓋與輪盤兩側(cè)的部分壓力相互抵消，減小葉輪的軸向力，進(jìn)而方便密封的選擇與設(shè)置，也提高了軸承的使用壽命，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說(shuō)明】
帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著壓縮機(jī)設(shè)計(jì)和制造水平的不斷提高，高壓比、高轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)種類越來(lái)越多。目前，對(duì)于單級(jí)高轉(zhuǎn)速高壓比的離心壓縮機(jī)，由于葉輪的進(jìn)出口兩側(cè)的壓力差比較大，導(dǎo)致葉輪承受的軸向力也很大，這主要會(huì)引起以下兩方面的問(wèn)題:一方面會(huì)給支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的推力軸承帶來(lái)巨大的額外負(fù)載，使軸承出的摩擦熱增加、軸承溫度升高，導(dǎo)致潤(rùn)滑油站系統(tǒng)復(fù)雜化，軸承處的機(jī)械損失也相應(yīng)增加；另一方面，由于葉輪出口處壓力比較高，為了防止氣體向外界泄露，所以采用的軸端密封必須是能夠承受高壓的密封，這也給其軸端密封的設(shè)計(jì)及選型帶來(lái)一定的困難。國(guó)外機(jī)組通常采用的為干氣密封，雖然干氣密封的技術(shù)比較先進(jìn)，但其成本昂貴，軸向尺寸比較大，操作使用及維護(hù)有很多工藝和技術(shù)上的限制條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，以減小單級(jí)葉輪在高壓比的情況下受到的軸向力，進(jìn)而提高用來(lái)支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的推力軸承的使用壽命。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，所述葉輪安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述壓縮機(jī)上還設(shè)有罩設(shè)在所述葉輪外側(cè)的蝸殼，所述葉輪具有輪蓋、葉片及輪盤，所述輪盤上異于所述葉輪進(jìn)風(fēng)口的軸側(cè)端面上設(shè)有徑向密封結(jié)構(gòu)，所述徑向密封結(jié)構(gòu)包括固定地設(shè)于所述輪盤的所述軸側(cè)端面上的至少一個(gè)環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起沿所述葉輪的軸向向外凸出，且所述環(huán)形凸起的軸心線與所述轉(zhuǎn)軸的軸心線相互平行或共線延伸。
[0005]優(yōu)選地，所述蝸殼上設(shè)有環(huán)形密封件，所述環(huán)形密封件與所述徑向密封結(jié)構(gòu)之間間隙設(shè)置。
[0006]優(yōu)選地，所述徑向密封結(jié)構(gòu)中所述環(huán)形凸起有多個(gè)，這多個(gè)所述環(huán)形凸起在所述輪盤的所述軸側(cè)端面上間隔設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步地，所述環(huán)形凸起為3個(gè)或5個(gè)。
[0008]優(yōu)選地，所述環(huán)形凸起的軸心線與所述轉(zhuǎn)軸的軸心線共線延伸。
[0009]優(yōu)選地，所述環(huán)形凸起沿所述葉輪的軸向向外凸出呈齒狀。
[0010]優(yōu)選地，所述環(huán)形凸起與所述輪盤一體設(shè)置。
[0011]優(yōu)選地，所述輪盤的所述軸側(cè)端面上還設(shè)有環(huán)形的去重帶，所述去重帶位于所述徑向密封結(jié)構(gòu)的徑向外側(cè)。
[0012]進(jìn)一步地，所述葉輪為閉式葉輪或半開(kāi)式葉輪。
[0013]作為一種具體的實(shí)施方式，所述葉輪為離心壓縮機(jī)葉輪或向心透平膨脹機(jī)葉輪。
[0014]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其中通過(guò)在葉輪的輪盤上設(shè)置至少一個(gè)環(huán)形凸起形成徑向密封結(jié)構(gòu)，該葉輪安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上時(shí)，氣體經(jīng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)做功形成高壓氣體流出時(shí)，該高壓氣體遇到徑向密封結(jié)構(gòu)時(shí)氣體壓力就會(huì)急劇降低，從而使得葉輪輪蓋與輪盤兩側(cè)的部分壓力相互抵消，減小葉輪的軸向力，進(jìn)而方便密封的選擇與設(shè)置，也提高了軸承的使用壽命，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1為本實(shí)用新型中葉輪的徑向截面結(jié)構(gòu)圖；
[0016]附圖2為圖1中A部放大示意圖；
[0017]附圖3為本實(shí)用新型的葉輪安裝于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸上時(shí)的裝配圖；
[0018]附圖4為圖3中B部放大示意圖；
[0019]其中:1、葉輪；11、輪蓋；12、葉片；13、輪盤；14、徑向密封結(jié)構(gòu)；141、環(huán)形凸起；15、
去重帶；
[0020]2、葉輪導(dǎo)流帽；3、蝸殼;4、環(huán)形密封件;5、隔板;6、進(jìn)口導(dǎo)流器;7、口圈密封件;8、
軸封;9、轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0022]參見(jiàn)圖1至圖4所示，一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪I，該葉輪I安裝在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸9上，該壓縮機(jī)上還設(shè)有罩設(shè)在葉輪I外側(cè)的蝸殼3，蝸殼3的軸端側(cè)部上具有與葉輪I軸端的進(jìn)風(fēng)口相連通的入風(fēng)口，如圖3中的左側(cè)位置處，外側(cè)的氣流從該入風(fēng)口進(jìn)入葉輪I。
[0023]參見(jiàn)圖1、圖2所示，葉輪I具有輪蓋11、葉片12及輪盤13，輪盤13上異于葉輪I進(jìn)風(fēng)口的軸側(cè)端面上設(shè)有徑向密封結(jié)構(gòu)14，該徑向密封結(jié)構(gòu)14包括固定地設(shè)于輪盤13的軸側(cè)端面上的至少一個(gè)環(huán)形凸起141，該環(huán)形凸起141沿葉輪I的軸向向外凸出，且該環(huán)形凸起141的軸心線與轉(zhuǎn)軸9的軸心線相互平行或共線延伸。
[0024]該徑向密封結(jié)構(gòu)14中，環(huán)形凸起141可設(shè)置為多個(gè)，這多個(gè)環(huán)形凸起141在輪盤13的上述軸側(cè)端面上間隔設(shè)置。具體地，環(huán)形凸起141個(gè)數(shù)最好為5個(gè)或如本實(shí)施例中采用的3個(gè)，且在本實(shí)施例中，所有的環(huán)形凸起141的軸心線均與轉(zhuǎn)軸9的軸心線共線延伸。
[0025]徑向密封結(jié)構(gòu)14中，每個(gè)環(huán)形凸起141均沿葉輪I的軸向向外延伸呈齒狀結(jié)構(gòu)，且所有的環(huán)形凸起141均與輪盤13—體設(shè)置，這樣不僅加工方便，而且適用于承受較大的徑向壓力。在輪盤13上設(shè)置有徑向密封結(jié)構(gòu)14的軸側(cè)端面上還設(shè)置有環(huán)形的去重帶15，該環(huán)形的去重帶15的軸心線與轉(zhuǎn)軸9的軸心線共線延伸，且去重帶15在輪盤13的上述軸側(cè)端面上位于徑向密封結(jié)構(gòu)14的徑向外側(cè)。
[0026]參見(jiàn)圖3所示，該葉輪I安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸9上，蝸殼3罩設(shè)在葉輪I的外側(cè)，轉(zhuǎn)軸9與蝸殼3之間設(shè)有軸封8。蝸殼3的入風(fēng)口處設(shè)有進(jìn)口導(dǎo)流器6，該進(jìn)口導(dǎo)流器6與蝸殼3之間固定地設(shè)有隔板4，隔板4與葉輪I的輪蓋11通過(guò)口圈密封件7密封。葉輪I的進(jìn)風(fēng)口的軸端還固定地設(shè)有葉輪導(dǎo)流帽2，用于將經(jīng)入風(fēng)口的風(fēng)流導(dǎo)向進(jìn)入葉輪1，并經(jīng)葉輪I的高速旋轉(zhuǎn)對(duì)氣體做功使氣體獲得能量后，高壓氣體從葉輪I的出風(fēng)口流出，并經(jīng)蝸殼3向外流出。
[0027]參見(jiàn)圖3、圖4所示，蝸殼3上設(shè)有環(huán)形密封件4，該環(huán)形密封件4朝向葉輪I上的徑向密封結(jié)構(gòu)14，且環(huán)形密封件4與徑向密封結(jié)構(gòu)14之間間隙設(shè)置，從而不會(huì)影響葉輪I的高速旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)氣流經(jīng)葉輪I高速旋轉(zhuǎn)做功形成高壓氣體后從葉輪I的出風(fēng)口流出時(shí)，該高壓氣體大部分會(huì)經(jīng)蝸殼3流出，部分高壓氣體進(jìn)入葉輪I與蝸殼3的軸側(cè)之間。當(dāng)該高壓氣體經(jīng)過(guò)徑向密封結(jié)構(gòu)14與環(huán)形密封件4時(shí)便會(huì)受到阻擋，使得氣體壓力急劇降低，從而使得葉輪輪蓋11與輪盤13兩側(cè)的部分壓力相互抵消，進(jìn)而減小葉輪I受到的軸向力。
[0028]這樣，由于葉輪I受到的軸向力大大減小，也就降低了用來(lái)支撐轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)的推力軸承的額外負(fù)載，從而減小了軸承的機(jī)械損失，保證了軸承工作時(shí)的溫度，提高了軸承的使用壽命。同時(shí)，也使得輪軸9處的密封從高壓密封轉(zhuǎn)變?yōu)橹械蛪好芊?，這給密封的設(shè)計(jì)和選型提供了更大的空間，也降低了密封的成本及機(jī)組運(yùn)行期間的維護(hù)費(fèi)用。
[0029]上述的葉輪I可采用閉式葉輪結(jié)構(gòu)或半開(kāi)式葉輪結(jié)構(gòu)，該葉輪I可以為離心壓縮機(jī)葉輪，也可以為向心透平膨脹機(jī)葉輪，該葉輪I可以應(yīng)用于單級(jí)高速壓縮機(jī)中，也可以應(yīng)用于多軸多級(jí)的齒式壓縮機(jī)中。
[0030]綜上，本實(shí)用新型的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其中通過(guò)在葉輪I的輪盤13上設(shè)置至少一個(gè)環(huán)形凸起141形成徑向密封結(jié)構(gòu)14，該葉輪I安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸9上時(shí)，氣體經(jīng)葉輪I高速旋轉(zhuǎn)做功形成高壓氣體流出時(shí)，該高壓氣體遇到徑向密封結(jié)構(gòu)14時(shí)氣體壓力就會(huì)急劇降低，從而使得葉輪輪蓋11與輪盤13兩側(cè)的部分壓力相互抵消，減小葉輪I的軸向力，進(jìn)而方便密封的選擇與設(shè)置，也提高了軸承的使用壽命，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0031]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，所述葉輪安裝于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述壓縮機(jī)上還設(shè)有罩設(shè)在所述葉輪外側(cè)的蝸殼，所述葉輪具有輪蓋、葉片及輪盤，其特征在于:所述輪盤上異于所述葉輪進(jìn)風(fēng)口的軸側(cè)端面上設(shè)有徑向密封結(jié)構(gòu)，所述徑向密封結(jié)構(gòu)包括固定地設(shè)于所述輪盤的所述軸側(cè)端面上的至少一個(gè)環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起沿所述葉輪的軸向向外凸出，且所述環(huán)形凸起的軸心線與所述轉(zhuǎn)軸的軸心線相互平行或共線延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述蝸殼上設(shè)有環(huán)形密封件，所述環(huán)形密封件與所述徑向密封結(jié)構(gòu)之間間隙設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述徑向密封結(jié)構(gòu)中所述環(huán)形凸起有多個(gè)，這多個(gè)所述環(huán)形凸起在所述輪盤的所述軸側(cè)端面上間隔設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述環(huán)形凸起為3個(gè)或5個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述環(huán)形凸起的軸心線與所述轉(zhuǎn)軸的軸心線共線延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述環(huán)形凸起沿所述葉輪的軸向向外凸出呈齒狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述環(huán)形凸起與所述輪盤一體設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述輪盤的所述軸側(cè)端面上還設(shè)有環(huán)形的去重帶，所述去重帶位于所述徑向密封結(jié)構(gòu)的徑向外側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述葉輪為閉式葉輪或半開(kāi)式葉輪。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶有密封結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪，其特征在于:所述葉輪為離心壓縮機(jī)葉輪或向心透平膨脹機(jī)葉輪。
【文檔編號(hào)】F04D29/28GK205663653SQ201620535362
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】劉廷召
【申請(qǐng)人】蘇州歐拉工程技術(shù)有限公司