专利名称：独立的叶轮罩盖结构的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及离心压缩机，特别涉及叶轮罩盖结构。
通常，围绕离心压缩机的罩盖结构(构件)都是与例如扩散器，或更为常见的与厚而重的蜗壳结构之类的大型铸件构成一个整体的。这种设计由于种种原因存在缺陷。首先，它很难获得人们所希望的绕叶轮外周进行紧密配合所需的精确形状和尺寸。也就是说，不仅很难对较大铸件的罩盖部分进行加工，而且这样大的部件的质量也限制了所能获得的加工精度。由此，在加工过程中产生的误差还可能带来较大和较贵重的部件的报废。更有甚者，在装配过程中，在搬动厚重的蜗壳进入其安装位置时还会有损坏精密的叶轮叶片的危险。
第二个缺陷是一旦部件加工完毕，罩盖相对于蜗壳和其它空气动力部件的位置就被固定。由于叶轮至罩盖之间的间隙是临界的(是非常严格的)，在装配过程中，罩盖轮廓的相对位置最好能够变化。但当它是大部件的一个部分而这种大部件的位置又是固定的，所以这种变化是不可能的。
第三，这种整体结构使得在保养和维修过程中难以接触到叶轮和高速轴。亦即，要取下叶轮就必须取下整个蜗壳，这一过程是很费时而且成本很高的。即使能够接触到叶轮，因为部件尺寸的缘故，例如由于叶轮的摩擦必须对罩盖表面进行的再加工也是不能实现的。
第四个缺点是由于在机器运出前或由于使用现场情况有变，应用要求发生变化，有时需要用替代硬件替换某一叶轮/罩盖组件时，就需要换掉整个蜗壳，这也会造成很高的成本。
最后，当罩盖结构与蜗壳组合构成一整体时，蜗壳结构本身的设计的自由度由于附加的罩盖结构所带来的复杂性受到限制。特别是在铸造过程中，这一限制是很明显的。
所以本发明的目的就在于向离心压缩机提供一改进的叶轮罩盖结构(构件)。
这一目的通过权利要求中的前序部分和特征部分中的方法及装置来实现。
简单地说，根据本发明的一个方面，叶轮罩盖为一单独的部件，它与蜗壳和扩散器是分开的，它可拆卸地联接于压缩机内的支承部件上，用这种方法，罩盖件易于加工至精确的尺寸和精确地固定于它的安装位置上。在保养和维修时罩盖还可以很容易地被拆卸卸下来。
根据本发明的另一方面，罩盖结构(构件)包括一截头钟形部分，一形成一个整体的圆筒形部分和一同压缩机的扩散器连接在一起的法兰部分。
下述附图描述了一最佳实施例;然而在不超出本发明的实质精神和范围的情况下，完全可以作出其他种种的变化及替换结构。
图1为采用本发明装置的离心压缩机的部分剖视图。
图2为罩盖件的轴向剖视图。
图3为罩盖件的端部视图。
参见图1，本发明的装置总的以10表示，安装在一离心压缩机11内，压缩机11包括一把致冷气体的速度加速到高速的叶轮12，一个在把动能转换成压能的同时把致冷剂速度降至低速的扩散器13，一收集器14形式的排气强制通风系统以收集流入冷凝器的排出气体。叶轮12的动力是通过一电动机(图中未画出)提供的，该电动机密封安置在压缩机的另一端，它使低速轴16转动，然后依次带动传动齿轮17，从动齿轮18和一高速轴19。
高速轴19的两端分别由轴承21和22支承，轴承22既作为轴颈轴承以保持轴19的径向位置，又作为推力(止推)轴承保持其轴向位置。
为了对叶轮12产生的空气动力推力提供一反作用力，通过在叶轮12后部的一低压腔20提供一平衡活塞。在叶轮12内有一通道25以使腔内或平衡活塞20内的压力与总体用编号23表示的压缩机吸气区域内的压力保持在同样的低压下。由于腔24内的压力比腔20内的压力高，特别是在部分载荷运行过程中，所以，在轴承22和叶轮12之间有一迷宫气封(曲径气封)26以密封该区域，阻止油及气体从传动装置进入平衡活塞20。这一概念是众所周知的，它是通过在其上施加高压气体对迷宫气封加压的进一步的概念。对迷宫气封加压的高压蒸汽是通过管27及其附设的通道28导入的。
接下来描述致冷剂在压缩机11内流动的方式。致冷剂进入吸气壳31的进气口29，经过叶片环组件32和导向叶片33，然后进入压缩机吸气区域23，该区域通向一压缩区域，压缩区域的内侧由叶轮12限定，其外侧则由罩盖34限定。压缩后，致冷剂流入扩散器13、集气器14和排气管(图中未画出)。
可以看出，与集气器14形成一体的压缩机机座36通过螺钉等适当的固定件(图中未画出)与传动壳体37和电动机壳体38接连。吸气壳体31则通过一组螺钉39与压缩机机座36连接。然后叶片环组件32通过螺钉45固定在吸气壳体31的内部端41上。
在吸气壳体31安装到压缩机机座36上去之前，如图所示，扩散器13通过一组螺钉43与压缩机机座36的环状面42连接。然后罩盖34通过一组螺钉44固定在扩散器上。在罩盖34的进口端47和叶片环组件32的下游侧之间留有一小的间隙46。
参见图2和图3，其中较详细地示出了罩盖件34。该罩盖一端包括一具有内圆弧面49的截头钟状部分48，在装配完成时该部分与叶轮12的叶片呈紧密配合关系，以形成被压缩气体的外部流通道。区段48在端部51处截止，在装配好以后，该区段如图1所示与扩散器13的内侧呈紧密配合关系。
在截头钟状部分48的另一端为一轴向延伸或成锥形的圆筒状的部分52，该部分在上述的进口端47处终止。如图1所示，内径53形成压缩机吸气区域23的外部边界。
与圆筒状部分52连成一体，并从圆筒状部分52径向向外延伸的是一带有一组螺孔56的环状法兰盘54，以便如图1所示通过螺钉44将罩盖34安装在扩散器13上。
由此可见罩盖件34为一较小的部件，它与其他部件分离开来并可单独铸造和进行机加工。具体地说，环状法兰盘54的界面57和内表面49可以精加工以获得与叶轮12的扇形叶片的紧密配合关系。更进一步，47和51处的表面也可以精加工以分别获得与叶片环组件32和扩散器装置13所需的界面配合。如果需要，在界面57和扩散器装置13之间可放置垫片以更精确地固定扩散器13。
除了可以方便地精加工罩盖件34的具有严格要求的表面之外，系统的装配和拆卸也很方便，罩盖件34可以作为一单独部件安装在或从扩散器13和集气器14上拆下。
权利要求
1.一种用于含有叶轮12、扩散器13和排气强制通风系统14的离心压缩机11的改进覆盖构件34，其特征在于一与扩散器13和排气强制通风系统14分离开的、独立的罩盖构件34包括一接近叶轮12的叶片件放置的呈喇叭形开口的罩盖部件48；一形成整体的安装件54，其上具有零件44、56，用以将此安装部件54可拆卸地安装到压缩机11内的支承构件13上。
2.如权利要求1所述的改进的罩盖构件34，其特征在于，包括一位于所述呈喇叭形开口的罩盖部件48和所述安装件54之间的轴向延伸部件52。
3.如权利要求1所述的改进的罩盖构件，其特征在于，所述的支承构件为扩散器13。
4.如权利要求1所述的改进的罩盖构件，其特征在于，所述安装件54径向向外延伸。
5.如权利要求4所述的改进的罩盖构件，其特征在于，所述安装件54包括一固定在扩散器13上的法兰。
6.一种用于含有叶轮12、扩散器13和排气压力通风系统14的离心压缩机11的独立的罩盖构件34，其特征在于包括一截头钟状部件48在一喇叭口端部51处截(终)止，并形成通过叶轮12、并进入与所述喇叭口端部51附近的扩散器13的气流通道的外部边界;一从所述喇叭形开口部件48轴向延伸开去的、形成一整体的圆筒形部件52;一与所述圆筒形部件52连接成一体的安装部件54;和将所述的安装件54安装到离心压缩机11内支承件13上以使罩盖构件34得以相对于叶轮12精确地被定位和支承的零件44、56。
7.如权利要求6所述的罩盖构件34，其特征在于，所述的圆筒形部分52终止于位于一叶片环组件32附近的端部47。
8.如权利要求6所述的罩盖构件34，其特征在于，所述安装件包括一从所述圆筒状件52基本上径向向外延伸的法兰54。
9.如权利要求6所述的罩盖构件，其特征在于，所述安装零件44、56与扩散器13连接。
全文摘要
叶轮罩盖作为一单独的构件与扩散器和排气压力通风系统分开制造，这就便于加工至精确尺寸，并相对于叶轮精确地安装到扩散器上。除了便于安装之外，罩盖还可容易地拆卸以进行保养和维修。
文档编号F04D29/44GK1054652SQ9110118
公开日1991年9月18日 申请日期1991年2月25日 优先权日1990年3月26日
发明者托马斯·迈克尔·津斯迈耶, 埃德森·赫伯特·伯恩斯 申请人:运载器有限公司