对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构的制作方法

本发明涉及在工厂作为动力源和原料用气源的压缩机或鼓风机的改良结构，具体是对直接采用高速电机驱动的离心压缩机或鼓风机工作部件进行冷却的一种改良结构。

背景技术：

本发明涉及在工厂作为动力源或原料用气源的压缩机或鼓风机的改良结构，此类压缩机零件数量减少至极限，不采用传统的齿轮增速机构，而直接采用高速电机驱动的离心压缩机或鼓风机。

离心压缩机或鼓风机的叶轮如不能高速旋转就不能充分做功发挥效率，因此，叶轮高速旋转十分重要，以往一般采用蜗轮增速机增速。

近来，由于开发了高速电机，不使用蜗轮增速机，本发明涉及直接由高速电机驱动叶轮的尖端技术的高速电机离心压缩机或鼓风机的领域。

现有技术，在压缩机叶轮的背面泄漏出来的高温压缩空气(100—170℃)会对空气轴承加热，当超过空气轴承的耐热温度会造成不良后果，为了避免不良情况发生，使空气轴承远离叶轮，结果使得转子整体长度变长，转子长度变长旋转会出现振动、波动，转子能承受的临界转速下降，无法高速运转，从而无法获得足够的输出压力。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是，现有技术在压缩机叶轮的背面泄漏出来的高温压缩空气(100—170℃)会对空气轴承加热，为了使空气轴承远离叶轮导致转子整体长度变长，转子能承受的临界转速下降，无法高速运转，从而无法获得足够的输出压力。通常7公斤的压缩机，在高压段的压缩机叶轮大约会泄漏出1％的空气。

现有技术，由于电机转子与空气摩擦产生发热，使得转子变热，为了使转子表面冷却，使用由冷却器输出的冷却压缩空气，其空气消耗量达14—20％，导致严重影响压缩机整体效率。

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种克服压缩机叶轮的背面泄漏出来的高温压缩空气对空气轴承和电机转子加热的影响，提高压缩机工作效率。

本发明的目的由以下技术方案实现：

技术方案1，在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮背面的壳体中开设流道，在流道中通入冷却液，冷却由叶轮背面泄漏出的空气。

技术方案2，在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮轴密封内开设流道，在流道中通入冷却液，冷却由叶轮背面泄漏出的空气。

技术方案3，对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，其特征在于：在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮背面的壳体中开设流道，同时在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮轴密封内开设流道，在所述流道中通入冷却液，冷却由叶轮背面泄漏出的空气。

进一步，根据技术方案1、2或3所述对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，其特征在于将冷却的泄漏空气冷却空气轴承。

进一步，根据技术方案1、2或3所述对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，其特征在于将冷却的泄漏空气引入电机转子和电机定子之间的间隙，对电机进行冷却。

本发明叶轮固定在转子上，电机转子位于中央。在叶轮的背面壳体中，或者在空气迷宫式轴封中，或者同时在叶轮的背面壳体和空气迷宫式轴封中设置冷却液体流道，在流道中流入冷却水之类的冷却液体(20—45℃)，冷却从叶轮背部漏出的高温空气(100—170℃)。空气迷宫式轴封具有较好的热传导率，可以选用铝材。

冷却后的泄漏空气可以对空气轴承进行冷却，可以引入电机的定子和转子之间的间隙对转子进行冷却。如此这般转子的整体长度可以制得较短，由此转子可承受的转速可以提高，可获得很充分的输出压力。同时，由于降低了现有技术为冷却转子温度使用的冷却空气，也提高了整体的工作效率。

本发明的改良结构可以在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机一侧或左、右两侧的叶轮处采用。

本发明的有益效果：

现有技术的结构，由于高温泄漏空气(100—170℃)加热了轴承，为了避免此情况，通常在空气迷宫式轴封与轴承之间留有间隙，让高温气体由此排向大气。本发明泄漏的空气经过所述改良结构后冷却成为低温空气，可以对空气轴承、电机转子等零件进行冷却。

另外，由于不需要上述的预留间隙，压缩机和鼓风机转子的长度可以变短，临界速度曲线模型可以高速化，可以提高压缩机的常用转速，可获得以往难以取得的高输出压力。

再者，将冷却后的泄漏空气引入电机的定子和转子之间对转子进行冷却，可以大幅度地降低现有技术压缩空气的使用量，因此，也十分显著地改善和提高了压缩机整体工作效率。

本发明结构简单，容易采纳、实施和实现，取得良好和显著技术效果。

附图说明

图1为现有技术由高速电机驱动压缩机的结构剖视图，显示了叶轮、蜗壳、壳体、密封和电机等部件的结构和相互位置；

图2为本发明对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，其中一种方式的结构示意图，显示了在壳体中开设流道的结构；

图3为本发明又一种方式的结构示意图，显示了在壳体和密封内同时开设流道的结构。

图中,1是锁紧螺母、2是叶轮、3是蜗壳、4是扩压器、5是壳体、6是轴密封、7是空气轴承、8是电机定子、9是电机转子。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

技术方案1，对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构：在 使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮2背面的壳体5中开设流道，在流道中通入冷却液，冷却由叶轮2背面泄漏出的空气。由此可以使高温泄漏空气冷却成为低温空气。

技术方案2，对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构：在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮轴密封6内开设流道，在流道中通入冷却液，冷却由叶轮2背面泄漏出的空气。由此也可以使高温泄漏空气冷却成为低温空气。

技术方案3，对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构：在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮2背面的壳体5中开设流道，以及在使用高速电机的离心式压缩机及离心式鼓风机叶轮轴密封6内开设流道，在所述流道中通入冷却液，冷却由叶轮2背面泄漏出的空气。由此同时采用双渠道可以更容易使高温泄漏空气冷却成为低温空气。

根据技术方案1、2或3所述对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，将冷却的泄漏空气冷却空气轴承7，由此不必要预留密封与轴承间的间隙，压缩机和鼓风机转子的长度可以变短，可提高转子的转速。

根据技术方案1、2或3所述对采用高速电机的离心压缩机泄漏空气进行冷却的结构，将冷却的泄漏空气引入电机转子9和电机定子之间的间隙，对电机8冷却。此举可以大幅度地降低压缩空气的用气量，改善和提高了压缩机整机工作效率。