用于生成动态轴向推力以平衡径向旋转机械的总轴向推力的装置的制造方法_2

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向表面部分的中心表面部分、或与轴向方向相切的中心表面部分。如果其与如下方向相切,该方向与轴向方向形成不大于20°,且优选地不大于10°的角度,则可认为中心表面部分与轴向方向相切。
[0041]在一些实施例中,叶轮组件可包括转子轴,可包括限定第一向外面对的表面的至少一部分的轮毂前部件,且可包括限定第二向外面对的表面的至少一部分的后偏转器部件,轮毂前部件和后偏转器部件二者组装到轴以将轴向和旋转力二者传递到轴。在优选实施例中,轮毂前部件和后偏转器部件是单个件。在另一实施例中,轮毂前部件和后偏转器部件是两个不同的部件。这两个不同的部件可并靠,或由第三部件分开,如由包括第一密封部分的第三部件分开。
[0042]在特别实施例中,轴具有可变区段,以便轴的表面限定第一或第二向外面对的表面的一部分。备选地,或除此之外,组件可至少包括组装到轴的附加环,该环的外表面限定第一或第二向外面对的表面的还未被轮毂前部件、后偏转器部件或轴限定的一部分。
[0043]在优选实施例中,机械包括扩散通道内的流体引导叶片,该叶片至少部分轴向地延伸且将限定返回通道的一个面的第一定子壁连接到限定扩散通道其他面的一部分的隔膜部件。隔膜部件还限定扩散器部分的面和弯头的内侧表面。第二向外面对的表面优选地放置成以便与隔膜壁中的一个对齐,或与隔膜壁中的一个相切。
[0044]径向旋转机械可包括具有叶轮的数量η的级、具有第一和第二向外面对的表面的至少数量η-1的叶轮组件,且可包括在第一叶轮的上游组装到轴的上游偏转器部件。上游偏转器部件可具有第三类型径向向外面对的流体偏转表面,该表面具有设计成将径向向心流偏转为朝第一叶轮入口被引导的轴向流体流的弯曲外形。第三类型径向向外面对的表面具有与第二向外面对的表面类似的形状和作用,但是是由非叶轮下游侧的部件形成的。第一叶轮指最上游叶轮。在优选实施例中,所有η个叶轮具有第一向外面对的表面,且至少η-1个叶轮具有第二向外面对的表面,即除了最下游叶轮之外的所有叶轮。最下游叶轮可以或可以不具有第二向外面对的表面,且表面可以或者可以不包括在流体流动路径中。在此优选实施例中,第三偏转表面的尺寸和形状、η个第一向外面对的表面和η-1个第二向外面对的表面的尺寸和形状构造成平衡由流体施加在η个叶轮上和上游偏转器部件上的整体动态轴向力,例如以便整体动态轴向力小于施加在η个第一向外面对的表面上的总动态轴向力的20%,且优选为小于施加在η个第一向外面对的表面上的总动态轴向力的10%。在一个实施例中,由流体施加在上游偏转器部件上的轴向力主要抗衡施加在最上游偏转器部件正下游的第一向外面对的表面上的力。在另一个实施例中,由流体施加在上游偏转器部件上的轴向力主要抗衡施加在最下游第一向外面对的表面上的力。在又一实施例中,由流体施加在上游偏转器部件上的轴向力抗衡由流体施加到η个第一向外面对的表面上的轴向下游动态力与由流体施加到η-1个第二向外面对的表面上的轴向上游动态力之间的差值。
[0045]在实施例中,最上游偏转器部件位于第一带叶片的轮毂部件上游,且不形成返回通道的一部分。偏转器部分的第二径向向外面对的表面然后可为朝偏转器部分的远离轮毂部分的第一轴向端发散的表面,以便达到或相切于径向平面。优选地,偏转器部分的第二径向向外面对的表面还可为会聚表面,以便朝靠近轮毂部分的第二轴向端、朝轮毂部分的第一径向向外面对的表面相切。
[0046]偏转器部分可包括径向向内面对的表面,该径向向内面对的表面沿偏转器部分轴向长度的至少一半,沿远离轮毂部分的方向持续径向地发散。向内面对的表面在偏转器部分的轴向中心处限定中空区域。
[0047]在此情况下,偏转器部分的径向厚度优选为靠近轮毂部分最大。厚度在此指部件的排除了中空区域径向尺寸的材料厚度。偏转器部分的最大厚度是偏转器部分的最小径向厚度的至少三倍。
[0048]转子组件可包括组装到轴的平衡鼓,其是与叶轮组件分开的部件。
[0049]转子组件可包括平衡鼓,该平衡鼓集成于带叶片的轮毂。带叶片的轮毂部分例如可包括环形密封突出,该环形密封突出从轮的与偏转器部分相反的侧面上从轮毂部分轴向地延伸,该环形密封突出面对组装到定子部分的密封件。
[0050]偏转器部分可包括径向向内面对的表面,该径向向内面对的表面沿远离轮毂部分的轴向方向上径向地发散,且其放置为以便当转子组件在使用中时经受与施加在第一向外面对的表面上的气体压力相同的气体压力。
[0051]在另一实施例中,偏转器部分可面对沿着线的密封系统,该线将包括第一向外面对的表面的区域与包括径向向内面对的表面的区域分开。当转子在使用中时,内部面对表面然后经历与施加到外部面对表面上的气体压力不同的气体压力。
[0052]偏转器部分和轮毂部分可各自分别包括第一径向表面和第二径向表面,它们分别面对第一轴向推力轴承的第一半和第二轴向推力轴承的第二半。
[0053]偏转器部分可包括径向地延伸的表面的一部分,且其放置为以便其经受与施加在第一向外面对的表面上的气体不同的气体压力。
[0054]在优选实施例中,径向旋转机械不包括除了第一轴向推力轴承和第二轴向推力轴承之外的其他轴向推力轴承。
[0055]由于机械内的动态轴向力的自平衡,轴可借助于磁性轴向推力轴承轴向地维持在定子内,而不使用额外类型的轴向轴承。
[0056]本发明一些附加的目的、优点和其他特征将在接下来的说明中解释。
【附图说明】
[0057]将参考附图来描述优选但非限制形式的实施例,在附图中:
[0058]-图1是根据本发明的旋转机械一部分的简化截面图;
[0059]-图2是根据本发明的旋转机械的另一实施例的一部分的简化截面图。
【具体实施方式】
[0060]图1显示了根据本发明的离心压缩机的部分1。压缩机包括围绕轴线旋转的轴9。叶轮2围绕轴9组装,以便与轴9 一起围绕轴线旋转,且以便将由流体施加到叶轮2的轴向力传递到轴。在说明书中,“流体”或“多个流体”指由径向旋转机械处理的流体。
[0061]在说明书中,“径向表面”表示由一系列径向线形成的表面,S卩,垂直于旋转机械1轴线X-X'的表面。
[0062]“轴向表面”表示由一系列轴向线形成的表面,即,具有平行于轴线的轴线的圆柱表面的一部分。
[0063]叶轮2包括带叶片的轮毂部分4和偏转器部分3,偏转器部分3置于带叶片的轮毂部分4的下游。
[0064]下游表示在沿在旋转机械1内循环的流体的流体流动路径的下游。带叶片的轮毂部分4和偏转器部分3与流体流接触且它们有助于引导流体流。
[0065]带叶片的轮毂部分包括第一径向向外面对的表面11,若干轮叶片(图中不可见)组装到该第一径向向外面对的表面11上,该第一径向向外面对的表面11分布在内部线21a与外部线21b之间。
[0066]带叶片的轮毂部分在其径向外侧上由护罩8覆盖。这样,流体通道限定在带叶片的轮毂部分与护罩之间。流体通道由此设计成使进入轴向流体流25偏转为排出径向离心流27。
[0067]偏转器部分3置于带叶片的轮毂部分4的下游,且包括第二径向向外面对的表面
12。第一向外面对的表面11和第二向外面对的表面12 二者至少部分地在径向方向上且至少部分地在轴向方向上延伸。第一向外面对的表面11和第二向外面对的表面12面对相反的轴向方向。在图1所示的实施例中,叶轮包括在第一向外面对的表面11轴向端处的第一径向表面37,和在第二向外面对的表面12轴向端处的第二径向表面38。
[0068]叶轮在第一径向表面37与第二径向表面38之间轴向地延伸。在一些实施例中,表面37和/或表面38可各自缩小成圆形线。
[0069]带叶片的轮毂部分4和偏转器部分3可由两个分开的部件限定。在有利的实施例中,它们可由相同的单个部件限定。在此情况下,这两部分之间的任意轴向界限可由任何径向平面39限定,径向平面39在第一向外面对的表面11与第二向外面对的表面12之间连续而不与两个表面中的任一个交叉。当第一向外面对的表面和第二向外面对的表面属于两个不同部件时,也可限定此种径向几何平面39。
[0070]在一些实施例中,第一和第二向外面对的表面可通过围绕轴线X-X'旋转叶轮线的一些剖面线,如图1或图2上限定叶轮2轮廓的线而整体地获得。
[0071]在其他实施例中,第一和第二向外面对的表面可以不是精确的回转表面。它们例如可通过一组初始生成表面部分围绕轴线W的周期旋转而获得。
[0072]叶轮2、轴9和护罩8由定子部件围绕,该定子部件诸如为入口盖5、扩散器壁7、隔膜6和返回通道壁10。入口盖5有助于引导进入轴向流体流25。进入轴向流体流25到达由护罩8和叶轮2之间的径向孔口限定的叶轮进口。在一些实施例中,如在图2中,入口盖5可与固定的上游入口壁18 —起至少部分地限定入口通道15,入口通道15朝叶轮进口引导向心流29,且在流体流进入叶轮进口之前将其偏转成轴向流。
[0073]回到图1,径向离心流27离开叶轮2,然后由限定在扩散器壁7与隔膜部件6之间的扩散器通道16引导。其然后到达通道弯头40。通道弯头
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