本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，de102012012540a1公開了一種渦輪壓縮機(jī)，其包括具有第一壓縮機(jī)輪的第一壓縮機(jī)級和具有第二壓縮機(jī)輪的第二壓縮機(jī)級。第一和第二壓縮機(jī)輪布置在共同的軸上，該軸無接觸地被支承。在第一和第二壓縮機(jī)級之間構(gòu)造密封間隙。為了密封該密封間隙，在殼體中設(shè)置有槽。此外，壓縮機(jī)輪具有法蘭，該法蘭嵌入到所述槽中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種壓縮機(jī)，其具有改進(jìn)的對密封通道的密封。

本發(fā)明的任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)得以解決。在從屬權(quán)利要求中說明本發(fā)明的其它實施方式。

所建議的壓縮機(jī)具有下述優(yōu)點：在壓縮機(jī)腔和具有較低壓力的區(qū)域之間的密封通道構(gòu)造被改進(jìn)。尤其是，作用到轉(zhuǎn)子上的軸向力減小。此外，通過密封通道發(fā)生的泄漏減少。另外，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)阻力相對小。這些優(yōu)點通過下述方式實現(xiàn)：密封通道具有節(jié)流區(qū)段，其中，節(jié)流區(qū)段布置得距離低壓區(qū)域比距離壓縮機(jī)腔更近。

在一種實施方式中，所述節(jié)流區(qū)段鄰接密封通道的中心平面布置在所述密封通道的后半部分的前三分之一中。試驗顯示，所述節(jié)流區(qū)段相對于所述密封通道的中心平面布置在該區(qū)段中提供好的結(jié)果。

在另一種實施方式中，例如通過殼體或者轉(zhuǎn)子或者殼體的或轉(zhuǎn)子的密封元件形成的密封棱邊參照密封通道的中心平面而言不對稱地構(gòu)造。用這種方式，以簡單的手段實現(xiàn)節(jié)流區(qū)段朝向低壓區(qū)域方向的構(gòu)造或者說偏移。

在另一種實施方式中，所述槽參照密封通道的中心平面而言以這樣的方式不對稱地構(gòu)造：使得節(jié)流區(qū)段布置得更靠近低壓區(qū)域。

在另一種實施方式中，環(huán)狀槽在旋轉(zhuǎn)軸線的平面中在對置的兩側(cè)上被兩個凸肩限界。布置在具有較高的壓力的一側(cè)上的第一凸肩構(gòu)造得在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向上比第二凸肩高。由此也實現(xiàn)經(jīng)過密封通道壓力降的改進(jìn)。

附圖說明

下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡釋本發(fā)明。附圖示出：

圖1：壓縮機(jī)的第一實施方式，具有帶一個壓縮機(jī)輪的轉(zhuǎn)子，

圖2：壓縮機(jī)的第二實施方式，具有帶兩個壓縮機(jī)輪的轉(zhuǎn)子，

圖3：壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)在密封通道的區(qū)域中的示意性橫截面，

圖4：沿著密封通道的橫截面面積的示意圖，

圖5：壓縮機(jī)的另一種實施方式在密封通道區(qū)域中的示意性部分段，

圖6：圖5所示實施方式的密封通道的橫截面的示意圖，

圖7：壓縮機(jī)的另一種實施方式的示意圖，和

圖8：壓縮機(jī)的另一種實施方式的示意性局部剖面圖。

具體實施方式

圖1示出了壓縮機(jī)1的一部分的示意性橫截面，該壓縮機(jī)具有殼體2和轉(zhuǎn)子3。轉(zhuǎn)子3和殼體2相對于旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造。轉(zhuǎn)子3在第一側(cè)上具有帶有轉(zhuǎn)子葉片的第一壓縮機(jī)輪5。在第一壓縮機(jī)輪5和殼體2之間構(gòu)造第一壓縮機(jī)腔6。第一壓縮機(jī)腔6在所示實施例中具有環(huán)狀的第一吸入通道7。如果轉(zhuǎn)子3繞旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)，那么介質(zhì)經(jīng)由第一吸入通道7被吸入，被第一壓縮機(jī)輪5壓縮并且經(jīng)由第一壓縮通道8排放。在轉(zhuǎn)子3的徑向外側(cè)9和殼體2的對應(yīng)的內(nèi)側(cè)10之間構(gòu)造密封通道11，密封通道11將第一壓縮機(jī)腔6與具有較低壓力的區(qū)域12連接。轉(zhuǎn)子3能夠通過無接觸的軸承可旋轉(zhuǎn)地例如在密封通道11的區(qū)域中被支承在殼體2中。此外，根據(jù)所選擇的實施方式，轉(zhuǎn)子3能夠與未示出的軸連接，所述軸布置在旋轉(zhuǎn)軸線4上并且可旋轉(zhuǎn)地被支承在殼體2上。在所示的實施方式中，殼體2具有密封元件17，該密封元件形成殼體2的內(nèi)側(cè)10的部分區(qū)段。密封元件17具有環(huán)狀的接片24的形式，所述接片嵌入到轉(zhuǎn)子3的環(huán)狀的槽28中。接片24在側(cè)面由兩個環(huán)狀的凸肩18，19限界。第一凸肩18與低壓區(qū)域12鄰接。第二凸肩19與高壓區(qū)域6鄰接。第一凸肩18與所述旋轉(zhuǎn)軸線的徑向的間距比第二凸肩19與所述旋轉(zhuǎn)軸線的徑向的間距大。

根據(jù)所選擇的實施，轉(zhuǎn)子3在其外側(cè)9上也能夠具有環(huán)狀的接片，所述接片嵌入到殼體2的環(huán)狀槽中。此外，所述接片也能夠由殼體2的或者轉(zhuǎn)子3的材料形成，并且尤其能夠與殼體2或者轉(zhuǎn)子3一體地構(gòu)造。

圖2示出了壓縮機(jī)1的一種實施方式，該壓縮機(jī)根據(jù)圖1所示的壓縮機(jī)被構(gòu)建，但是其中，轉(zhuǎn)子3在第二側(cè)上具有帶有第二轉(zhuǎn)子葉片的第二壓縮機(jī)輪13。此外，在第二壓縮機(jī)輪13和殼體2之間構(gòu)造第二壓縮機(jī)腔14。第二壓縮機(jī)腔14還具有環(huán)狀的第二吸入通道15。此外，第二壓縮通道16設(shè)置在殼體2中。第二壓縮機(jī)輪13相對于旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造。第二壓縮機(jī)腔14經(jīng)由密封通道11與第一壓縮機(jī)腔6連接。此外，第二吸入通道15能夠與第一壓縮通道8經(jīng)由管路處于連接中，所述管路用箭頭示意性地表示。以這種方式，能夠借助于轉(zhuǎn)子3在壓縮機(jī)1中實現(xiàn)兩個壓縮機(jī)級。通過第一壓縮機(jī)輪5實現(xiàn)介質(zhì)的預(yù)壓縮，其中，通過第二壓縮機(jī)輪13實現(xiàn)預(yù)壓縮后的介質(zhì)的更高的第二級壓縮，介質(zhì)隨后經(jīng)由第二壓縮通道16排出。在所示的實施方式中，殼體2具有密封元件17，該密封元件形成殼體2的內(nèi)側(cè)10的部分區(qū)段。密封元件17具有環(huán)狀接片24的形式，所述接片嵌入到轉(zhuǎn)子3的環(huán)狀槽28中。根據(jù)所選擇的實施，轉(zhuǎn)子3在其外側(cè)9上也能夠具有環(huán)狀的接片，所述接片嵌入到殼體2的環(huán)狀槽中。此外，接片也能夠由殼體2的或者轉(zhuǎn)子3的材料形成，并且尤其能夠與殼體2或者轉(zhuǎn)子3一體地構(gòu)造。

圖3以放大的部分橫截面示意圖示出了壓縮機(jī)1的密封通道11，該壓縮機(jī)能夠根據(jù)圖1和圖2所示的實施方式構(gòu)造。在圖3中，為槽28的中心標(biāo)記中心平面100。所述中心平面表示密封通道11的中心。此外，以虛線標(biāo)記狹窄部位101。狹窄部位101表示在從具有較高壓力的一側(cè)102到具有較低壓力的一側(cè)104的流動方向23上的該區(qū)域：在所述區(qū)域中，密封通道11的橫截面面積為最小橫截面。狹窄部位101相對于中心平面100朝向具有較低壓力的一側(cè)104偏移。

圖4以示意圖示出了密封通道11的橫截面面積103的大小沿流動方向23的變化。所述橫截面面積的大小通過密封通道11的二維寬度示出。從高壓側(cè)102出發(fā)，密封通道11的橫截面面積103在流動方向23上朝向狹窄部位101方向連續(xù)減小。在狹窄部位101之后，密封通道11的橫截面面積103朝向低壓側(cè)103方向連續(xù)增大。高壓側(cè)102相應(yīng)于密封通道11上的入口，低壓側(cè)103相應(yīng)于密封通道11上的出口。通過狹窄部位101朝向低壓側(cè)103方向偏移，在壓力較小并且轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)阻力較小的同時實現(xiàn)更好的密封。狹窄部位101的最佳位置與密封通道11的大小、密封通道11的長度和高壓側(cè)102與低壓側(cè)103之間的壓力差相關(guān)。因此能夠根據(jù)經(jīng)驗針對每種類型的壓縮機(jī)求得狹窄部位101的最佳位置。

圖5以放大的示意性的部分橫截面圖示出了具有密封通道11的壓縮機(jī)1的另一種實施方式，該壓縮機(jī)能夠根據(jù)圖1和圖2所示的實施方式構(gòu)造。在這種實施方式中，密封通道11以這樣的方式構(gòu)造：使得狹窄部位101布置在密封通道的處于低壓側(cè)104的端部上。

圖6示出了圖5所示的密封通道11的橫截面面積103的二維圖。在此能夠看出，橫截面面積103從高壓側(cè)102朝向低壓側(cè)104方向連續(xù)地減小。在這種實施方式中，在泄漏或者作用到轉(zhuǎn)子上的力減小的同時實現(xiàn)壓力降的改進(jìn)。

在圖3至6中示意性地示出的狹窄部位101從中心平面100，128朝向低壓側(cè)104偏移能夠借助于不同的實施方式實現(xiàn)。

圖7示出了壓縮機(jī)1的第一實施方式，該壓縮機(jī)基本上根據(jù)圖2構(gòu)造。但是不同于圖2，殼體2的內(nèi)側(cè)10在相對于旋轉(zhuǎn)軸線4的橫截面中參照槽28的中心平面100而言具有不對稱的形狀。接片24能夠由殼體2至少部分地通過密封元件17實現(xiàn)。在所示實施方式中，接片24通過密封元件17實現(xiàn)。通過接片24的不對稱構(gòu)造，實現(xiàn)根據(jù)圖3所示的狹窄部位101偏移。根據(jù)所選擇的接片24的輪廓，狹窄部位能夠朝向低壓側(cè)104移動到期望的位置上。

圖8示出了壓縮機(jī)1的另一種實施方式，該壓縮機(jī)基本上根據(jù)圖2構(gòu)造。但是不同于圖2，狹窄部位同樣根據(jù)圖3偏移。在這種實施方式中，接片24在通過旋轉(zhuǎn)軸線4的平面的橫截面中參照中心平面100而言在內(nèi)側(cè)10上具有鏡像對稱的輪廓。在這種實施方式中，轉(zhuǎn)子3的外側(cè)9參照中心平面100而言不對稱地構(gòu)造。在從中心平面100朝向低壓區(qū)域104布置的密封通道11的區(qū)段上，槽28的外側(cè)9相對于旋轉(zhuǎn)軸線4的徑向間距比槽28的鏡像對稱側(cè)的大。槽28的鏡像對稱實施方式以虛線形式示出。由此也能夠通過轉(zhuǎn)子3的外側(cè)9上的輪廓的形狀，即通過相應(yīng)構(gòu)造槽28，使狹窄部位101從中心平面100朝向低壓側(cè)104方向偏移。

根據(jù)所選擇的實施方式，也能夠選擇圖7和圖8之間的組合，從而槽28和接片24都不是相對于中心平面100鏡像對稱構(gòu)造，以使狹窄部位101從中心平面100朝向低壓側(cè)104方向偏移。

對于狹窄部位偏移的有利效果來說非強(qiáng)制性要求的是，通道11的橫截面從高壓側(cè)出發(fā)連續(xù)地減小或者從狹窄部位出發(fā)朝向低壓側(cè)連續(xù)地增大。在此重要的僅是，狹窄部位實際上是該橫截面的最狹窄部位。

在圖7和8所示的實施方式中，殼體2具有密封元件17，該密封元件形成殼體2的內(nèi)側(cè)10的部分區(qū)段。密封元件17具有環(huán)狀接片24的形式，所述接片嵌入到轉(zhuǎn)子3的環(huán)狀槽28中。根據(jù)所選擇的實施方式也可以是，轉(zhuǎn)子3在其外側(cè)9上具有環(huán)狀接片，該接片嵌入到殼體2的環(huán)狀槽中。此外，所述接片也能夠由殼體2的或者轉(zhuǎn)子3的材料形成，并且尤其能夠與殼體2或者轉(zhuǎn)子3一體地構(gòu)造。此外，可以既在轉(zhuǎn)子3上也在殼體2上設(shè)置相應(yīng)的密封元件，其中，所述密封元件徑向地限界密封通道。