专利名称：离心压缩机及其叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压缩机，尤其涉及一种离心压缩机叶轮及设有该叶轮的离心压缩机。
背景技术：
离心压缩机由转子、定子和轴承等组成。其中转子由叶轮等零件套在主轴上组成， 并支撑在轴承上，由动力机驱动而高速旋转。叶轮是离心压缩机的关键部件，包括轮盘和固定在轮盘上的叶片，一部分叶轮还包括轮盖，位于叶片的外侧。现有离心压缩机的叶轮多为半开式的二元叶轮或半开式的直线元素三元叶轮，两组叶片背靠背设置在轮盘的两侧，做成一体，在气流吸入口一侧无轮盖而在另一侧有轮盖。压缩机工作时，从轮盘两侧的轴向进气，两侧的叶片组中的叶道形成的径向排气口会和在一起形成一个出风口。半开式叶轮不需要轮盖密封，轮盖固定于机壳上，被称之为“假轮盖”装配时对于假轮盖与叶顶整个圆弧的间隙控制要求较高，并且，如果转子万一发生比较大的振动时，叶轮有可能与静止的假轮盖接触而损坏叶轮。另外，现有的二元叶轮或直线元素三元叶轮的工作效率有待提高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工作效率更高，并且叶轮叶片不易损坏的离心压缩机叶轮及设有该叶轮的离心压缩机。为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种离心压缩机叶轮， 包括轮盘；第一叶片组，设置在轮盘的一侧；以及第二叶片组，设置在轮盘的另一侧，其中，离心压缩机叶轮为全可控涡三元叶轮；离心压缩机叶轮还包括第一轮盖，焊接在第一叶片组的外侧；以及第二轮盖，焊接在第二叶片组的外侧。进一步地，叶轮的轮盘两侧中心处各具有一个气体入口 ；第一叶片组中的叶片之间的通道以及第二叶片组中的叶片之间的通道共同形成一个气体出口。进一步地，轮盘、第一叶片组和第二叶片组一体形成；第一叶片组和第二叶片组中的叶片表面为铣削面。进一步地，第一叶片组和第二叶片组分别与轮盘焊接。进一步地，第一叶片组和第二叶片组的形状和尺寸相同；第一轮盖和第二轮盖的形状和尺寸相同。进一步地，第一轮盖包括第一环形部，为圆柱状；第二环形部，沿叶轮的轴向方向位于第一环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面；第二轮盖包括第三环形部，为圆柱状；第四环形部，沿叶轮的轴向方向位于第三环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面。进一步地，第一叶片组和第二叶片组的叶片相互交错设置。根据本实用新型的另一方面，提供了一种离心压缩机，该离心压缩机设有上述的任何一项的离心压缩机叶轮。进一步地，还包括第一轮盖密封，为环形，固定在离心压缩机的机壳中，并套设在第一轮盖外；第一轮盖密封的内表面具有梳齿，梳齿与第一轮盖之间具有间隙；第二轮盖密封，为环形，固定在离心压缩机的机壳中，并套设在第二轮盖外；第二轮盖密封的内表面具有梳齿，梳齿与第二轮盖之间具有间隙。进一步地，第一轮盖密封和第二轮盖密封均由软质的金属材料或非金属材料制成。本实用新型具有以下有益效果1.本实用新型中的离心压缩机叶轮为全可控涡三元叶轮，而且两组叶片组的外侧均设置有轮盖，使得内泄漏量比半开式叶轮低，这样，就使得离心压缩机的工作效率相对于具有二元叶轮的离心压缩机提高8% -10%，相对于具有直线元素的半开式三元叶轮的离心压缩机高出2% -3%。2.本实用新型中的轮盘两侧分别设有叶片组，形成“背靠背”式叶轮，相对于轮盘单侧具有叶片的叶轮来说，在压缩机的驱动功率相同的情况下，可以产生更高的压力和流量；另外，相对于轮盘单侧具有叶片的叶轮来说，在满足同样线速度的前提下，本实用新型中的叶轮的外径可以做得更小，单个叶片的出风口高度可以降低，提高叶轮的转速，这有利于叶轮的设计和生产制造，并节省材料。此外，叶轮的外径减小使得机壳的外径也可以随之缩小，从而节省材料。此外，如果第一叶片组和第二叶片组的制作为具有相同的形状和尺寸，由于两侧的叶片组中的叶道形成的径向排气口会和在一起形成一个气体出口，从而可以从轮盘两侧的轴向进气，并从该气体出口出气，在压缩机工作时几乎不会产生轴向力，对压缩机的长期运行非常有利。3.本实用新型的离心压缩机中，两个轮盖分别焊接在两组叶片组的外侧，软质的轮盖密封固定于机壳上，万一转子发生强振，轮盖可以在叶轮旋转过程中与软质的叶轮密封接触，从而保护叶轮，降低离心压缩机的维修成本。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1是根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮的部分主剖视示意图；图2是根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮的叶片结构示意图；图3是根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮的局部组成示意图；图4是根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮的部分主剖视示意图，其中一并示出了离心压缩机中的轮盖密封。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1和图3所示，根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮包括轮盘 1、第一叶片组2和第二叶片组3。其中，第一叶片组2设置在轮盘1的一侧，第二叶片组3 设置在轮盘1的另一侧。这两组叶片组形成“背靠背”式叶轮，相对于轮盘单侧具有叶片的叶轮来说，在压缩机的驱动功率相同的情况下，可以产生更高的压力和流量；另外，相对于轮盘单侧具有叶片的叶轮来说，由于本实用新型的离心压缩机叶轮的两组叶片同时工作， 从而在满足同样线速度的前提下，叶轮的外径可以做得更小，单个叶片的出风口高度可以降低，提高叶轮的转速。这有利于叶轮的设计和生产制造，并节省材料，降低离心压缩机叶轮的生产成本。此外，叶轮的外径减小使得机壳的外径也可以随之缩小，从而节省材料，降低离心压缩机的生产成本。从图1和图3中还可以看到，该离心压缩机叶轮还包括第一轮盖4和第二轮盖5， 其中，第一轮盖4焊接在第一叶片组2的外侧；第二轮盖5焊接在第二叶片组3的外侧。由于两组叶片组的外侧均设置有轮盖，形成了闭式叶轮，使得叶轮的内泄漏量比半开式的叶轮低，从而大大提高了离心压缩机的工作效率。此外，第一轮盖4焊接在第一叶片组2的外侧，第二轮盖5焊接在第二叶片组3的外侧，万一转子发生强振，第一轮盖4和第二轮盖5 可以分别保护第一叶片组2中的叶片和第二叶片组3中的叶片，从而降低离心压缩机的维修成本。另外，如图2所示，更重要的是，该离心压缩机叶轮为全可控涡三元叶轮，这种叶轮的叶片形状使得离心压缩机相对于现有的具有直线元素的半开式三元叶轮提高了工作效率。总之，根据本实用新型的第一实施例的离心压缩机叶轮使得离心压缩机的效率相对于具有二元叶轮的离心压缩机提高8% -10%，相对于具有直线元素的半开式三元叶轮的离心压缩机高出2% -3%。优选地，离心压缩机叶轮的轮盘1两侧中心处各具有一个气体入口 ；第一叶片组2 中的叶片之间的通道以及第二叶片组3中的叶片之间的通道共同形成一个气体出口。具体地，由于两侧的叶片组中的叶道形成的径向排气口会和在一起形成一个气体出口，从而离心压缩机工作时可以从轮盘两侧的轴向进气，并从该气体出口出气。相对于只在轮盘的一侧设有叶片组的叶轮的一侧进气的情况，本实用新型中的叶轮很大程度上减轻了工作时所产生的轴向力。优选地，轮盘1、第一叶片组2和第二叶片组3 —体形成；并且第一叶片组2和第二叶片组3中的叶片表面为铣削面。也就是说，轮盘1两侧的第一叶片组2和第二叶片组 3通过整体铣削形成。这使得整个叶轮的整体性更好，工作时不易损坏。或者，也可以将第一叶片组2和第二叶片组3分别与轮盘1焊接。如上文所述，本实施例中，轮盘1的两侧均设有叶轮组，从而很大程度上减轻了工作时所产生的轴向力。更优选地，在本实施例中，将第一叶片组2和第二叶片组3设置为形状和尺寸相同；相应地，第一轮盖4和第二轮盖5的形状和尺寸也相同，可以理解，这样会最大程度上减小轴向力，理论上在此情况下，由于两个叶片组形状和尺寸相同，离心压缩机工作时几乎不产生轴向力，更加有利于离心压缩机的长期运行。[0034]如图1所示，在本实施例中，第一轮盖4包括第一环形部和第二环形部。其中，第一环形部为圆柱状；第二环形部沿叶轮的轴向方向位于第一环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面；同样地，第二轮盖5包括第三环形部和第四环形部。其中，第三环形部为圆柱状；第四环形部沿叶轮的轴向方向位于第三环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面。另外，在本实施例中，第一叶片组2和第二叶片组3的叶片相互交错设置。每组叶片组中的叶片长短相间设置。本实用新型还保护一种离心压缩机，该离心压缩机中设有上述的任何一种离心压缩机叶轮。由上文所述的分析可知，由于其叶轮可以制作得较小，该离心压缩机制造起来节省材料，生产成本低；其叶轮为全可控涡三元叶轮，且内泄漏量比半开式叶轮低，使得压缩机的工作效率较高；叶轮的“背靠背”设置使得压缩机在工作时产生的轴向力较小，可长期运行。在本实施例中，如图4所示，离心压缩机还包括第一轮盖密封6和第二轮盖密封7， 该两个轮盖密封均为环形，固定在离心压缩机的机壳(图中未示出)中，并分别套设在第一轮盖4和第二轮盖5外。该第一轮盖密封6和第二轮盖密封7的内表面均具有梳齿，第一轮盖密封6的梳齿与第一轮盖4之间具有间隙，第二轮盖密封7的梳齿与第二轮盖5之间具有间隙。离心压缩机工作时，第一轮盖密封6和第二轮盖密封7静止，而第一轮盖4和第二轮盖5随着转子的旋转而分别在第一轮盖密封6和第二轮盖密封7中旋转。优选地，第一轮盖密封6和第二轮盖密封7均由软质的金属材料，例如铝或铜，或非金属材料制成。这样，万一转子发生强振，两个轮盖可以在叶轮旋转过程中分别与两个软质的叶轮密封接触，从而保护叶轮，降低离心压缩机的维修成本。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种离心压缩机叶轮，包括 轮盘⑴；第一叶片组O)，设置在所述轮盘(1)的一侧；以及第二叶片组(3)，设置在所述轮盘(1)的另一侧， 其特征在于，所述离心压缩机叶轮为全可控涡三元叶轮； 所述离心压缩机叶轮还包括第一轮盖G)，焊接在所述第一叶片组O)的外侧；以及第二轮盖(5)，焊接在所述第二叶片组(3)的外侧。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮，其特征在于， 所述叶轮的轮盘(1)两侧中心处各具有一个气体入口 ；所述第一叶片组O)中的叶片之间的通道以及所述第二叶片组(3)中的叶片之间的通道共同形成一个气体出口。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮，其特征在于，所述轮盘(1)、所述第一叶片组( 和所述第二叶片组C3) —体形成； 所述第一叶片组(2)和所述第二叶片组(3)中的叶片表面为铣削面。
4.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮，其特征在于，所述第一叶片组(2)和所述第二叶片组(3)分别与所述轮盘(1)焊接。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的离心压缩机叶轮，其特征在于， 所述第一叶片组(2)和所述第二叶片组(3)的形状和尺寸相同； 所述第一轮盖(4)和所述第二轮盖(5)的形状和尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮，其特征在于， 所述第一轮盖(4)包括第一环形部，为圆柱状；第二环形部，沿所述叶轮的轴向方向位于所述第一环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面； 所述第二轮盖( 包括 第三环形部，为圆柱状；第四环形部，沿所述叶轮的轴向方向位于所述第三环形部的内侧，半径从外侧向内侧逐渐增大，并具有圆弧形横截面。
7.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮，其特征在于，所述第一叶片组(2)和所述第二叶片组(3)的叶片相互交错设置。
8.—种离心压缩机，其特征在于，设有权利要求1-7中任何一项所述的离心压缩机叶轮。
9.根据权利要求8所述的离心压缩机，其特征在于，还包括第一轮盖密封(6)，为环形，固定在所述离心压缩机的机壳中，并套设在所述第一轮盖 (4)外；所述第一轮盖密封(6)的内表面具有梳齿，所述梳齿与所述第一轮盖(4)之间具有间隙；第二轮盖密封(7)，为环形，固定在所述离心压缩机的机壳中，并套设在所述第二轮盖(5)外；所述第二轮盖密封(7)的内表面具有梳齿，所述梳齿与所述第二轮盖( 之间具有间隙。
10.根据权利要求9所述的离心压缩机，其特征在于，所述第一轮盖密封(6)和所述第二轮盖密封(7)均由软质的金属材料或非金属材料制成。
专利摘要本实用新型披露了一种离心压缩机叶轮及设有该离心压缩机叶轮的离心压缩机，其中，该离心压缩机叶轮包括轮盘(1)；第一叶片组(2)，设置在轮盘(1)的一侧；以及第二叶片组(3)，设置在轮盘(1)的另一侧，该离心压缩机叶轮为全可控涡三元叶轮；该离心压缩机叶轮还包括第一轮盖(4)，焊接在第一叶片组(2)的外侧；以及第二轮盖(5)，焊接在第二叶片组(3)的外侧。该离心压缩机叶轮使得离心压缩机的工作效率得到提高。
文档编号F04D29/08GK201963596SQ20112004226
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者彭乔明, 田国光, 范志强 申请人:长沙赛尔机泵有限公司