專利名稱：獨(dú)立的葉輪罩蓋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及離心壓縮機(jī)，特別涉及葉輪罩蓋結(jié)構(gòu)。
通常，圍繞離心壓縮機(jī)的罩蓋結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)都是與例如擴(kuò)散器，或更為常見的與厚而重的蝸殼結(jié)構(gòu)之類的大型鑄件構(gòu)成一個(gè)整體的。這種設(shè)計(jì)由于種種原因存在缺陷。首先，它很難獲得人們所希望的繞葉輪外周進(jìn)行緊密配合所需的精確形狀和尺寸。也就是說，不僅很難對(duì)較大鑄件的罩蓋部分進(jìn)行加工，而且這樣大的部件的質(zhì)量也限制了所能獲得的加工精度。由此，在加工過程中產(chǎn)生的誤差還可能帶來較大和較貴重的部件的報(bào)廢。更有甚者，在裝配過程中，在搬動(dòng)厚重的蝸殼進(jìn)入其安裝位置時(shí)還會(huì)有損壞精密的葉輪葉片的危險(xiǎn)。
第二個(gè)缺陷是一旦部件加工完畢，罩蓋相對(duì)于蝸殼和其它空氣動(dòng)力部件的位置就被固定。由于葉輪至罩蓋之間的間隙是臨界的(是非常嚴(yán)格的)，在裝配過程中，罩蓋輪廓的相對(duì)位置最好能夠變化。但當(dāng)它是大部件的一個(gè)部分而這種大部件的位置又是固定的，所以這種變化是不可能的。
第三，這種整體結(jié)構(gòu)使得在保養(yǎng)和維修過程中難以接觸到葉輪和高速軸。亦即，要取下葉輪就必須取下整個(gè)蝸殼，這一過程是很費(fèi)時(shí)而且成本很高的。即使能夠接觸到葉輪，因?yàn)椴考叽绲木壒?，例如由于葉輪的摩擦必須對(duì)罩蓋表面進(jìn)行的再加工也是不能實(shí)現(xiàn)的。
第四個(gè)缺點(diǎn)是由于在機(jī)器運(yùn)出前或由于使用現(xiàn)場(chǎng)情況有變，應(yīng)用要求發(fā)生變化，有時(shí)需要用替代硬件替換某一葉輪/罩蓋組件時(shí)，就需要換掉整個(gè)蝸殼，這也會(huì)造成很高的成本。
最后，當(dāng)罩蓋結(jié)構(gòu)與蝸殼組合構(gòu)成一整體時(shí)，蝸殼結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)的自由度由于附加的罩蓋結(jié)構(gòu)所帶來的復(fù)雜性受到限制。特別是在鑄造過程中，這一限制是很明顯的。
所以本發(fā)明的目的就在于向離心壓縮機(jī)提供一改進(jìn)的葉輪罩蓋結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)。
這一目的通過權(quán)利要求中的前序部分和特征部分中的方法及裝置來實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)單地說，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，葉輪罩蓋為一單獨(dú)的部件，它與蝸殼和擴(kuò)散器是分開的，它可拆卸地聯(lián)接于壓縮機(jī)內(nèi)的支承部件上，用這種方法，罩蓋件易于加工至精確的尺寸和精確地固定于它的安裝位置上。在保養(yǎng)和維修時(shí)罩蓋還可以很容易地被拆卸卸下來。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，罩蓋結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)包括一截頭鐘形部分，一形成一個(gè)整體的圓筒形部分和一同壓縮機(jī)的擴(kuò)散器連接在一起的法蘭部分。
下述附圖描述了一最佳實(shí)施例;然而在不超出本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神和范圍的情況下，完全可以作出其他種種的變化及替換結(jié)構(gòu)。


圖1為采用本發(fā)明裝置的離心壓縮機(jī)的部分剖視圖。
圖2為罩蓋件的軸向剖視圖。
圖3為罩蓋件的端部視圖。
參見圖1，本發(fā)明的裝置總的以10表示，安裝在一離心壓縮機(jī)11內(nèi)，壓縮機(jī)11包括一把致冷氣體的速度加速到高速的葉輪12，一個(gè)在把動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能的同時(shí)把致冷劑速度降至低速的擴(kuò)散器13，一收集器14形式的排氣強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)以收集流入冷凝器的排出氣體。葉輪12的動(dòng)力是通過一電動(dòng)機(jī)(圖中未畫出)提供的，該電動(dòng)機(jī)密封安置在壓縮機(jī)的另一端，它使低速軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，然后依次帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪17，從動(dòng)齒輪18和一高速軸19。
高速軸19的兩端分別由軸承21和22支承，軸承22既作為軸頸軸承以保持軸19的徑向位置，又作為推力(止推)軸承保持其軸向位置。
為了對(duì)葉輪12產(chǎn)生的空氣動(dòng)力推力提供一反作用力，通過在葉輪12后部的一低壓腔20提供一平衡活塞。在葉輪12內(nèi)有一通道25以使腔內(nèi)或平衡活塞20內(nèi)的壓力與總體用編號(hào)23表示的壓縮機(jī)吸氣區(qū)域內(nèi)的壓力保持在同樣的低壓下。由于腔24內(nèi)的壓力比腔20內(nèi)的壓力高，特別是在部分載荷運(yùn)行過程中，所以，在軸承22和葉輪12之間有一迷宮氣封(曲徑氣封)26以密封該區(qū)域，阻止油及氣體從傳動(dòng)裝置進(jìn)入平衡活塞20。這一概念是眾所周知的，它是通過在其上施加高壓氣體對(duì)迷宮氣封加壓的進(jìn)一步的概念。對(duì)迷宮氣封加壓的高壓蒸汽是通過管27及其附設(shè)的通道28導(dǎo)入的。
接下來描述致冷劑在壓縮機(jī)11內(nèi)流動(dòng)的方式。致冷劑進(jìn)入吸氣殼31的進(jìn)氣口29，經(jīng)過葉片環(huán)組件32和導(dǎo)向葉片33，然后進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣區(qū)域23，該區(qū)域通向一壓縮區(qū)域，壓縮區(qū)域的內(nèi)側(cè)由葉輪12限定，其外側(cè)則由罩蓋34限定。壓縮后，致冷劑流入擴(kuò)散器13、集氣器14和排氣管(圖中未畫出)。
可以看出，與集氣器14形成一體的壓縮機(jī)機(jī)座36通過螺釘?shù)冗m當(dāng)?shù)墓潭?圖中未畫出)與傳動(dòng)殼體37和電動(dòng)機(jī)殼體38接連。吸氣殼體31則通過一組螺釘39與壓縮機(jī)機(jī)座36連接。然后葉片環(huán)組件32通過螺釘45固定在吸氣殼體31的內(nèi)部端41上。
在吸氣殼體31安裝到壓縮機(jī)機(jī)座36上去之前，如圖所示，擴(kuò)散器13通過一組螺釘43與壓縮機(jī)機(jī)座36的環(huán)狀面42連接。然后罩蓋34通過一組螺釘44固定在擴(kuò)散器上。在罩蓋34的進(jìn)口端47和葉片環(huán)組件32的下游側(cè)之間留有一小的間隙46。
參見圖2和圖3，其中較詳細(xì)地示出了罩蓋件34。該罩蓋一端包括一具有內(nèi)圓弧面49的截頭鐘狀部分48，在裝配完成時(shí)該部分與葉輪12的葉片呈緊密配合關(guān)系，以形成被壓縮氣體的外部流通道。區(qū)段48在端部51處截止，在裝配好以后，該區(qū)段如圖1所示與擴(kuò)散器13的內(nèi)側(cè)呈緊密配合關(guān)系。
在截頭鐘狀部分48的另一端為一軸向延伸或成錐形的圓筒狀的部分52，該部分在上述的進(jìn)口端47處終止。如圖1所示，內(nèi)徑53形成壓縮機(jī)吸氣區(qū)域23的外部邊界。
與圓筒狀部分52連成一體，并從圓筒狀部分52徑向向外延伸的是一帶有一組螺孔56的環(huán)狀法蘭盤54，以便如圖1所示通過螺釘44將罩蓋34安裝在擴(kuò)散器13上。
由此可見罩蓋件34為一較小的部件，它與其他部件分離開來并可單獨(dú)鑄造和進(jìn)行機(jī)加工。具體地說，環(huán)狀法蘭盤54的界面57和內(nèi)表面49可以精加工以獲得與葉輪12的扇形葉片的緊密配合關(guān)系。更進(jìn)一步，47和51處的表面也可以精加工以分別獲得與葉片環(huán)組件32和擴(kuò)散器裝置13所需的界面配合。如果需要，在界面57和擴(kuò)散器裝置13之間可放置墊片以更精確地固定擴(kuò)散器13。
除了可以方便地精加工罩蓋件34的具有嚴(yán)格要求的表面之外，系統(tǒng)的裝配和拆卸也很方便，罩蓋件34可以作為一單獨(dú)部件安裝在或從擴(kuò)散器13和集氣器14上拆下。
權(quán)利要求
1.一種用于含有葉輪12、擴(kuò)散器13和排氣強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)14的離心壓縮機(jī)11的改進(jìn)覆蓋構(gòu)件34，其特征在于一與擴(kuò)散器13和排氣強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)14分離開的、獨(dú)立的罩蓋構(gòu)件34包括一接近葉輪12的葉片件放置的呈喇叭形開口的罩蓋部件48；一形成整體的安裝件54，其上具有零件44、56，用以將此安裝部件54可拆卸地安裝到壓縮機(jī)11內(nèi)的支承構(gòu)件13上。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的罩蓋構(gòu)件34，其特征在于，包括一位于所述呈喇叭形開口的罩蓋部件48和所述安裝件54之間的軸向延伸部件52。
3.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的罩蓋構(gòu)件，其特征在于，所述的支承構(gòu)件為擴(kuò)散器13。
4.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的罩蓋構(gòu)件，其特征在于，所述安裝件54徑向向外延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的改進(jìn)的罩蓋構(gòu)件，其特征在于，所述安裝件54包括一固定在擴(kuò)散器13上的法蘭。
6.一種用于含有葉輪12、擴(kuò)散器13和排氣壓力通風(fēng)系統(tǒng)14的離心壓縮機(jī)11的獨(dú)立的罩蓋構(gòu)件34，其特征在于包括一截頭鐘狀部件48在一喇叭口端部51處截(終)止，并形成通過葉輪12、并進(jìn)入與所述喇叭口端部51附近的擴(kuò)散器13的氣流通道的外部邊界;一從所述喇叭形開口部件48軸向延伸開去的、形成一整體的圓筒形部件52;一與所述圓筒形部件52連接成一體的安裝部件54;和將所述的安裝件54安裝到離心壓縮機(jī)11內(nèi)支承件13上以使罩蓋構(gòu)件34得以相對(duì)于葉輪12精確地被定位和支承的零件44、56。
7.如權(quán)利要求6所述的罩蓋構(gòu)件34，其特征在于，所述的圓筒形部分52終止于位于一葉片環(huán)組件32附近的端部47。
8.如權(quán)利要求6所述的罩蓋構(gòu)件34，其特征在于，所述安裝件包括一從所述圓筒狀件52基本上徑向向外延伸的法蘭54。
9.如權(quán)利要求6所述的罩蓋構(gòu)件，其特征在于，所述安裝零件44、56與擴(kuò)散器13連接。
全文摘要
葉輪罩蓋作為一單獨(dú)的構(gòu)件與擴(kuò)散器和排氣壓力通風(fēng)系統(tǒng)分開制造，這就便于加工至精確尺寸，并相對(duì)于葉輪精確地安裝到擴(kuò)散器上。除了便于安裝之外，罩蓋還可容易地拆卸以進(jìn)行保養(yǎng)和維修。
文檔編號(hào)F04D29/44GK1054652SQ9110118
公開日1991年9月18日 申請(qǐng)日期1991年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月26日
發(fā)明者托馬斯·邁克爾·津斯邁耶, 埃德森·赫伯特·伯恩斯 申請(qǐng)人:運(yùn)載器有限公司