專利名稱：二級高速離心式壓縮機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種二級高速離心式壓縮機，具體地說是安裝有可調(diào)進出口導葉后具有更高效率和更寬流量調(diào)節(jié)范圍的一種二級高速離心式壓縮機，屬于機械結(jié)構(gòu)技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
二級高速離心式壓縮機是由低壓級壓縮機和高壓級壓縮機串聯(lián)而成，與單級離心壓縮機相比，壓比更高，可達到3. 5以上，總體的性能曲線要比單級離心壓縮機的曲線陡，穩(wěn)定工況范圍也隨之減小。已有技術(shù)中，葉輪方面，國內(nèi)同類產(chǎn)品上使用的葉輪是普通的三元葉輪，葉輪只有主葉片沒有分葉片，能量損失相對較大，效率偏低。 在導葉可調(diào)方面，此類產(chǎn)品只有入口導葉是可調(diào)的，而出口導葉是固定的，流量調(diào)節(jié)范圍一般是額定流量的70%-100%，穩(wěn)定工況范圍偏窄。而在傳動機構(gòu)方面，此類產(chǎn)品一般采用三軸的布置方案(即一根動力輸入軸，兩根動力輸出軸)以實現(xiàn)一臺電機帶動兩個葉輪旋轉(zhuǎn)的目標。而這樣的方案使得齒輪箱體積龐大，結(jié)構(gòu)復雜，產(chǎn)品成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種二級高速離心式壓縮機，其效率更高，穩(wěn)定工況范圍更廣，能在額定流量的40%-100%范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)合理緊湊，制造成本低。按照本發(fā)明提供的方案，二級高速離心式壓縮機包括電機、齒輪箱、渦殼、葉輪、入口導葉、入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)、出口導葉、出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)、中間冷卻器及傳動機構(gòu)；特征是
所述渦殼包括第一級渦殼與第二級渦殼，所述第一級渦殼與第二級渦殼分別安裝在齒輪箱兩側(cè)的法蘭上；所述中間冷卻器的進口通過空氣管道與第二級渦殼的出口聯(lián)接；所述中間冷卻器的出口通過空氣管道與第一級渦殼的進口聯(lián)接；
所述葉輪包括第一級葉輪和第二級葉輪，所述第一級葉輪與第二級葉輪分別用螺栓對稱固定在齒輪軸的兩端；
所述入口導葉包括第一級入口導葉，第二級入口導葉，所述第一級入口導葉，第二級入口導葉分別采用若干個，若干個第一級入口導葉安裝在第一級渦殼的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；若干個第二級入口導葉安裝在第二級渦殼的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；
所述出口導葉包括第一級出口導葉和第二級出口導葉，所述第一級出口導葉和第二級出口導葉分別采用若干個，若干個第一級出口導葉安裝在齒輪箱一端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；若干個第二級出口導葉安裝在齒輪箱另一端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；所述傳動機構(gòu)包括電機、齒輪箱、低速軸、主動齒輪、齒輪軸，低速軸、齒輪軸分別由軸承支撐固定在齒輪箱內(nèi)，所述電機與低速軸通過聯(lián)軸器聯(lián)接，所述主動齒輪與低速軸通過鍵聯(lián)接，并與齒輪軸嚙合。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一級入口導葉可調(diào)，入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)連接在第一級入口導葉的軸上；所述第一級出口導葉焊接固定在第一級渦殼上；所述第二級入口導葉焊接固定在第二級渦殼上。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述第二級出口導葉可調(diào)，出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)連接在第二級出口導葉的軸上；所述第一級壓縮機的第一級入口導葉和第二級出口導葉采用聯(lián)動調(diào)節(jié)。所述第一級葉輪，第二級葉輪上分別設有6-12個主葉片，每相鄰的二個主葉片中間設有一個分葉片。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一級葉輪，第二級葉輪分別采用高效的全三元葉輪，且采用鋁合金材料制成。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一級入口導葉，第二級入口導葉分別采用11-19個。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一級出口導葉和第二級出口導葉分別采用9-19個。作為本發(fā)明的進一步改進，所述葉輪內(nèi)設有葉輪腔；所述蝸殼內(nèi)設有蝸殼流道。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
在葉輪方面，兩級葉輪第一級葉輪，第二級葉輪都采用了高效的全三元葉輪，且由質(zhì)量小的鋁合金制成，效率得到進一步提高。在導葉調(diào)節(jié)方面，第一級進口導葉與第二級出口導葉可根據(jù)不同的工況進行調(diào)節(jié)，選擇最適合的角度，有效減小空氣流動阻力和流動損失，能使本發(fā)明在額定流量的40%-100%范圍內(nèi)連接調(diào)節(jié)仍能保持較高的效率，有效克服二級離心式壓縮機穩(wěn)定工況范圍窄的缺點，以適應不同工況下的流量需求。傳動機構(gòu)方面，采用兩軸布置方案(一根輸入軸，一根輸出軸)，第一級出口導葉，第二級出口導葉分布在一根齒輪軸的兩端，可使結(jié)構(gòu)更加緊湊，合理，降低產(chǎn)品成本。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖作進一步描述
如圖I所示二級高速離心式壓縮機包括電機I、齒輪箱2、渦殼(第一級渦殼3a，第二級潤殼3b)、葉輪(第一級葉輪4a，第二級葉輪4b)、入口導葉(第一級入口導葉5a，第二級入口導葉5b)、入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)6、出口導葉(第一級出口導葉7a，第二級出口導葉7b)、出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)8、中間冷卻器9及傳動機構(gòu)(低速軸10、主動齒輪11及齒輪軸12)等。所述渦殼包括第一級渦殼3a與第二級渦殼3b，所述第一級渦殼3a與第二級渦殼3b分別安裝在齒輪箱2兩側(cè)的法蘭上。所述中間冷卻器9的進口通過空氣管道與第二級渦殼3a的出口聯(lián)接。所述中間冷卻器9的出口通過空氣管道與第一級渦殼3b的進口聯(lián)接。
所述葉輪包括第一級葉輪4a和第二級葉輪4b，所述第一級葉輪4a，第二級葉輪4b上分別設有6-12個主葉片，每相鄰的二個主葉片中間設有一個分葉片。所述入口導葉包括第一級入口導葉5a,第二級入口導葉5b,所述第一級入口導葉5a，第二級入口導葉5b分別采用若干個，一般為11-19個，11-19個第一級入口導葉5a安裝在第一級渦殼3a的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)。11-19個第二級入口導葉5b安裝在第二級渦殼3b的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)。所述出口導葉包括第一級出口導葉7a和第二級出口導葉7b，所述第一級出口導葉7a和第二級出口導葉7b分別采用若干個，一般為9-19個，9-19個第一級出口導葉7a安裝在齒輪箱2 —端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)。9-19個第二級出口導葉7b安裝在齒輪箱2另一端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)。所述第一級入口導葉5a可調(diào)，入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)6連接在第一級入口導葉5a的軸上。所述第一級出口導葉7a采用焊接固定在第一級渦殼3a上。所述第二級入口導葉5b采用焊接固定在第二級渦殼3b上。所述第二級出口導葉7b可調(diào)，出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)8連 接在第二級出口導葉7b的軸上。所述第一級壓縮機的第一級入口導葉5a和第二級出口導葉7b采用聯(lián)動調(diào)節(jié)。所述入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)6及出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)8結(jié)構(gòu)相同，其申請了發(fā)明專利，名稱為高速離心風機擴壓導葉同步調(diào)整機構(gòu)，專利號ZL200910222658. 7。它主要由轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)臂、軸套組成，轉(zhuǎn)臂與導葉軸固定聯(lián)接，并與軸套形成轉(zhuǎn)動副，軸套與轉(zhuǎn)盤上的滑動槽形成滑動副，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，軸套在轉(zhuǎn)盤滑動槽內(nèi)滑動，使轉(zhuǎn)臂繞導葉軸軸線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對導葉的的調(diào)節(jié)。所述傳動機構(gòu)包括電機I、低速軸10、主動齒輪11、齒輪軸12，所述電機I與低速軸10通過聯(lián)軸器聯(lián)接，所述主動齒輪11與低速軸10通過鍵聯(lián)接，并與齒輪軸12嚙合。所述第一級葉輪4a與第二級葉輪4b分別用螺栓對稱固定在齒輪軸12的兩端。本發(fā)明二級離心壓縮機工作時，電機I通過齒輪箱2增速來驅(qū)動第一級葉輪4a與第二級葉輪4b。氣體首先沿圖I中箭頭A方向進入第一級壓縮機,經(jīng)過第一級入口導葉5a后，產(chǎn)生預旋，然后流入葉輪腔4a_l內(nèi)，空氣受到離心力和擴壓流動的作用，壓力和速度都得到提高，氣體從葉輪流出后，具有很高的流動速度，經(jīng)過第一級出口導葉7a時，通流面積增大，氣體減速，壓力提高。之后空氣進入蝸殼流道3a_l內(nèi)，匯集之后離開第一級壓縮機。氣流經(jīng)過一級壓縮后，溫度大幅提高，經(jīng)過中間冷卻器9的降溫后，流入第二級壓縮機，進行二次壓縮。最后沿圖I中箭頭B方向離開第二級壓縮機，進入空氣管道。
權(quán)利要求
1.二級高速離心式壓縮機，包括電機(I)、齒輪箱(2)、渦殼、葉輪、入口導葉、入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)(6 )、出口導葉、出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)(8 )、中間冷卻器(9 )及傳動機構(gòu)；其特征是 所述渦殼包括第一級渦殼(3a)與第二級渦殼(3b)，所述第一級渦殼(3a)與第二級渦殼(3b)分別安裝在齒輪箱(2)兩側(cè)的法蘭上；所述中間冷卻器(9)的進口通過空氣管道與第二級渦殼(3a)的出口聯(lián)接；所述中間冷卻器(9)的出口通過空氣管道與第一級渦殼(3b)的進口聯(lián)接； 所述葉輪包括第一級葉輪(4a)和第二級葉輪(4b)，所述第一級葉輪(4a)與第二級葉輪(4b)分別用螺栓對稱固定在齒輪軸(12)的兩端； 所述入口導葉包括第一級入口導葉(5a),第二級入口導葉(5b),所述第一級入口導葉(5a)、第二級入口導葉(5b)分別采用若干個，若干個第一級入口導葉(5a)安裝在第一級渦殼(3a)的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；若干個第二級入口導葉(5b)安裝在第二級渦殼(3b)的進風端的徑向軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)； 所述出口導葉包括第一級出口導葉(7a)和第二級出口導葉(7b)，所述第一級出口導葉(7a)和第二級出口導葉(7b)分別采用若干個，若干個第一級出口導葉(7a)安裝在齒輪箱(2) —端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)；若干個第二級出口導葉(7b)安裝在齒輪箱(2)另一端的法蘭上的相應軸孔內(nèi)，并在徑向呈均布狀態(tài)； 所述傳動機構(gòu)包括電機(I)、齒輪箱(2 )、低速軸(10 )、主動齒輪(11)、齒輪軸(12 )，低速軸(10 )、齒輪軸(12 )分別由軸承支撐固定在齒輪箱(2 )內(nèi)，所述電機(I)與低速軸(10 )通過聯(lián)軸器聯(lián)接，所述主動齒輪(11)與低速軸(10)通過鍵聯(lián)接，并與齒輪軸(12)嚙合。
2.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第一級入口導葉(5a)可調(diào)，入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)(6)連接在第一級入口導葉(5a)的軸上；所述第一級出口導葉(7a)焊接固定在第一級渦殼(3a)上；所述第二級入口導葉(5b)焊接固定在第二級渦殼3b上。
3.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第二級出口導葉(7b)可調(diào)，出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)(8)連接在第二級出口導葉(7b)的軸上；所述第一級入口導葉(5a)和第二級出口導葉(7b)采用聯(lián)動調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第一級葉輪(4a)和第二級葉輪(4b)上分別設有6-12個主葉片，每相鄰的二個主葉片中間設有一個分葉片。
5.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第一級葉輪(4a)和第二級葉輪(4b)分別采用全三元葉輪，且采用鋁合金材料制成。
6.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第一級入口導葉(5a)和第二級入口導葉5b分別采用11-19個。
7.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述第一級出口導葉(7a)和第二級出口導葉(7b)分別采用9-19個。
8.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述葉輪內(nèi)設有葉輪腔(4a-l)。
9.如權(quán)利要求I所述的二級高速離心式壓縮機，其特征是所述蝸殼內(nèi)設有蝸殼流道(3a_l)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二級高速離心式壓縮機，其包括電機、齒輪箱、渦殼、葉輪、入口導葉、入口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)、出口導葉、出口導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)、中間冷卻器及傳動機構(gòu)；所述渦殼安裝在齒輪箱兩側(cè)的法蘭上；所述葉輪用螺栓固定在齒輪軸的兩端；所述入口導葉安裝在渦殼的進風端的徑向軸孔內(nèi)；所述出口導葉安裝在齒輪箱的法蘭上的相應軸孔內(nèi)；所述電機與低速軸通過聯(lián)軸器聯(lián)接，所述主動齒輪與低速軸通過鍵聯(lián)接，并與齒輪軸嚙合。本發(fā)明效率更高，穩(wěn)定工況范圍更廣，能在額定流量的40%-100%范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)合理緊湊，制造成本低。
文檔編號F04D17/12GK102808785SQ20121025132
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者金華明 申請人:無錫杰爾壓縮機有限公司