一种离心式压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机制造领域，特别是一种离心式压缩机。

背景技术：

离心式压缩机又叫径流压缩机，其用于各种工艺流程中，用来输送空气、各种工艺气体或混合气体，并提高其压力，其在机械、化工、建筑、石化等行业都用得非常广泛。

在离心式压缩机运转时，压缩机叶轮对气体加压后，加压后的气体从叶轮出口的高压区流向轮盖与机壳之间的低压区，又从叶轮的进口流入，形成一个环形损失；同样，加压后的气体经过扩压器、回流器流向下一级叶轮的时，部分压缩气体从轴套与隔板之间泄漏出去而形成一个环形损失，特别是从轮盖的密封处泄漏出的气体最多，导致压缩机的效率下降，在同等条件下，要压缩相同体积的气体就要增加离心式压缩机的轴功率，增加了生产中的功耗。

提高离心式压缩机的效率主要通过叶轮性能参数的优化，但在经过上百年的发展后，要再提高效率已经变得很难，那么，通过改善离心式压缩机的结构，特别是减少其容积损失来提高效率是个非常行之有效的办法。

技术实现要素：

针对上述离心式压缩机存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种减少轮盖与机壳、轴套与隔板之间泄漏量的离心式压缩机，这种离心式压缩机提高了压缩机的效率，使压缩机的使用成本降低。

本发明通过以下技术方案实现：

一种离心式压缩机，包括叶轮、机壳、轴套、隔板和主轴，所述压缩机的机壳内设有叶轮，所述叶轮为闭式叶轮，所述叶轮与轴套都固定在主轴上，其特征是：所述叶轮由轮盖、叶片、轮盘组成，所述轮盖开有螺旋叶片A；所述轴套上设有螺旋叶片B，所述螺旋叶片A与螺旋叶片B随转子转动而阻止压缩气体泄漏。

由于上述结构，叶轮、轴套套在主轴上并随主轴一起转动，压缩机启动后，压缩气体从叶轮出口经过轮盖与机壳之间的间隙，回流到叶轮的进口而形成环形损失；同样，压缩后的气体也会从轴套与隔板回流叶轮的出口而损失部分能量，因此，通过在叶轮上开有螺旋叶片A,在轴套上开有螺旋叶片B，在转子转动后，螺旋叶片A、B的出口形成高压，减少压缩气体的回流。

一种离心式压缩机，所述螺旋叶片A设于轮盖入口处的外圆面上，所述螺旋叶片A的螺旋圈数为3圈，所述叶轮的直径为D，所述螺旋叶片A的螺距为0.02D，所述螺旋叶片A的外径与机壳的径向间距为1.5mm，所述螺旋叶片A的厚度为5mm。

由于上述结构，螺旋叶片位于轮盖与机壳的之间，螺旋叶片A带动压缩机内的气体旋转，产生气压，从而减少叶轮出口处的气体通过轮盖密封流向叶轮的进口，由于轮盖入口处可安装螺旋叶片A的轴向距离短，因此将螺旋叶片的圈数设为3圈，螺距为0.02倍叶轮直径；从密封效果上，螺旋叶片A的外径与机壳的径向间距越小越好，但是压缩机的转子转动，螺旋叶轮A容易和机壳摩擦，因此螺旋叶片A的外径与机壳的径向间距为1.5mm，为了保证螺旋叶片的A有足够的强度，其厚度设为5mm，轮盖密封处的泄漏是级间泄漏的主要泄漏源，因此螺旋叶片A对减少压缩机的级间泄漏有着关键作用。

一种离心式压缩机，所述螺旋叶片B位于轴套的外圆柱面上，所述螺旋叶片B的螺旋圈数4圈，所述叶轮的直径为D，所述螺旋叶片B的螺距为0.02D，所述螺旋叶片B的外径与隔板的径向间距为1.5mm，所述螺旋叶片B的厚度为5mm。

由于上述结构，通过在轴套的外圆柱面上设有螺旋叶片B，螺旋叶片B带动压缩机内的气体旋转，产生气压，从而减少回流器内的气体通过隔板轴封流向叶轮的出口，由于螺旋叶片B的外径较螺旋叶片A的外径小，因此将螺旋叶片的圈数设为3圈，螺距为0.02倍叶轮直径；从密封效果上，螺旋叶片B的外径与机壳的径向间距越小越好，但是压缩机的转子转动，螺旋叶片B容易和隔板摩擦，因此螺旋叶片B的外径与机壳的径向间距为1.5mm，为了保证螺旋叶片的B有足够的强度，其厚度设为5mm。

一种离心式压缩机，所述轮盖入口处的外圆面上安装有密封环，所述密封环与轮盖为过盈配合，所述密封套的外圆面上设有螺旋叶片A。

由于上述结构，通过在轮盖入口处安装有密封环，在密封套的外圆面上设有螺旋叶片A，这种方案可以使螺旋叶片A有损坏时，可以直接换掉密封环而不用将叶轮换掉，节省了成本，密封环与轮盖为过盈配合，这种配合方式非常可靠，几乎不会产生脱落，可通过热套法将密封套安装在轮盖上。

一种离心式压缩机，所述离心压缩机内的螺旋叶片A和螺旋叶片B的材质为铜、铜合金类的软金属材质。

由于上述结构，由于离心压缩机在运行过程中会与其他部件摩擦，因此螺旋叶片A与机壳的材质不同，螺旋叶片B的材质与隔板的材质不同，螺旋叶片A和螺旋叶片B选用的材质为铜、铜合金类的软金属材质。

一种离心式压缩机，所述隔板的下部设有光滑凸肩，所述凸肩的长度等于隔板的长度，所述凸肩与螺旋叶片B配合，阻止压缩气体回流。

由于上述结构，隔板的宽度较窄，为了使螺旋叶片B阻止气体回流的效果最好，在隔板的下部设有凸肩以延长凸肩与螺旋叶片B的密封距离，使得密封效果更好。

在叶轮的轮盖密封及隔板密封处是主要的级间泄漏，轮盖密封泄漏及隔板密封泄漏分别形成两个环流漏气损失，因此，环流漏气损失在压缩机内不断循环，即使压缩机的效率降低，又使压缩机吸入的新鲜气体减少，所以，在改进轮盖密封和隔板密封后，相比之前的普通密封，提高了容积效率。

本发明的有益效果是:

1、通过在叶轮的轮盖上设有螺旋叶片A，使得压缩机在运转过程中的轮盖与机壳之间的泄漏量减少，破坏了绕轮盖的环形漏气损失，从而增加了压缩机吸入的新鲜气体，提高压缩机的效率。

2、通过在轴套上设有螺旋叶片B，破坏了从叶轮出口经过的环形漏气损失，使得被压缩后的气体能够顺利进入到下一级叶轮的入口，从而提高压缩机的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1为叶轮、1-1为轮盖、1-2为叶片、1-3为轮盘、2为机壳、3为轴套、4为隔板、5为主轴、6为螺旋叶片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示一种离心式压缩机，包括叶轮1、轮盖1-1、叶片1-2、轮盘1-3、机壳2、轴套3、隔板4、主轴5、螺旋叶片6，所述压缩机的机壳2内设有叶轮1，所述叶轮1为闭式叶轮，从叶轮1的吸入口方向看，叶轮1的旋转方向为顺时针，那么在叶轮1的吸入口方向看，螺旋叶片6的旋向为逆时针，所述叶轮1与轴套3都固定在主轴5上，其特征是：所述叶轮1由轮盖1-1、叶片1-2、轮盘1-3组成，所述轮盖1-1开有螺旋叶片6，所述轴套3上设有螺旋叶片6，所述轮盖1-1和轴套3上的螺旋叶片6随转子共同转动；

所述轮盖1-1上的螺旋叶片6设于轮盖1-1入口处的外圆面上，即位于轮盖1-1与机壳2的密封间隙中，所述轮盖1-1上的螺旋叶片6的螺旋圈数3圈，所述叶轮1的直径为D，所述螺旋叶片A的螺距为0.02D，所述螺旋叶片A的外径与机壳2的径向间距为1.5mm，所述螺旋叶片A的厚度为5mm，所述轮盖1-1上的螺旋叶片6随转子顺时针转动而使螺旋叶片6处产生高压气体，所述高压气体与环流气体方向相反而阻止压缩气体泄漏；所述轴套3上的螺旋叶片6位于轴套3的外圆柱面上，所述轴套3上的螺旋叶片6的螺旋圈数3圈，所述叶轮1的直径为D，所述轴套3上的螺旋叶片6的螺距为0.02D，所述轴套3上的螺旋叶片6的外径与隔板4的径向间距为1.5mm，所述轴套3上的螺旋叶片6的厚度为5mm所述轴套3上的螺旋叶片6随转子顺时针转动而使隔板4与轴套3的密封间隙处产生高压，所述高压气体与环流气体方向相反而阻止压缩气体泄漏，以减少隔板4处轴封的压缩气体泄漏量，减少了离心式压缩机的级间密封，从而提高压缩机的效率，减少压缩机的运行成本。

从叶轮1的吸入口方向看，叶轮1的旋转方向为逆时针，那么在叶轮1的吸入口方向看，螺旋叶片6的旋向为顺时针，同样的原理，所述轮盖1-1和轴套3上的螺旋叶片6随转子逆时针转动而使螺旋叶片6处产生高压气体，所述高压气体与环流气体方向相反而阻止压缩气体泄漏。