本發(fā)明屬壓縮機(jī)領(lǐng)域，涉及一種離心壓縮機(jī)，具體是一種能同時(shí)輸出兩種不同壓比氣體的雙壓比離心壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

離心壓縮機(jī)又稱徑流壓縮機(jī)，一般是指氣流主要沿著徑向流動(dòng)的透平壓縮機(jī)。排氣壓力小于0.2兆帕的離心壓縮機(jī)，一般又稱為離心鼓風(fēng)機(jī)，離心壓縮機(jī)用途較為廣泛，在航空、冶金、化工等領(lǐng)域都有應(yīng)用。

離心壓縮機(jī)通常由轉(zhuǎn)子、定子和軸承等組成。葉輪等零件套在主軸上組成轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支承在軸承上，由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)而高速旋轉(zhuǎn)。定子包括機(jī)殼、隔板、密封、進(jìn)氣室和蝸室等部件。隔板之間形成擴(kuò)壓器、彎道和回流器等元件。只有一個(gè)葉輪的離心壓縮機(jī)稱為單級(jí)離心壓縮機(jī)，有兩個(gè)以上葉輪的稱為多級(jí)離心壓縮機(jī)。級(jí)由葉輪及其后面的擴(kuò)壓器等通道組成。葉輪是離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，有閉式、半開式和開式三種。

目前，離心壓縮機(jī)無論是單級(jí)還是多級(jí)，每個(gè)葉輪只有一個(gè)環(huán)形出口，與之對(duì)應(yīng)的只有一個(gè)擴(kuò)壓器，只能輸出一種壓比的氣體，對(duì)于一些需要不同壓力氣流的特定的工作機(jī)或特殊場(chǎng)合，只能通過增加離心壓縮機(jī)的數(shù)量來滿足，不僅增加成本，而且受環(huán)境空間限制，離心壓縮機(jī)的數(shù)量也不能隨意增加，導(dǎo)致其受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙壓比離心壓縮機(jī)，是在現(xiàn)有離心壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)環(huán)形低壓出口，環(huán)形低壓出口的半徑比原有葉輪出口的半徑要小，輸出的氣壓較低，從而輸出不同壓比的氣流，可滿足不同用途的需要。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種雙壓比離心壓縮機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、定子，定子主要由殼體、擴(kuò)壓器(可根據(jù)需要設(shè)置)、集氣管(蝸殼)等部件構(gòu)成，轉(zhuǎn)子由主軸和套設(shè)在主軸上的葉輪構(gòu)成，葉輪包括葉片和輪盤，在葉輪的圓周向設(shè)置兩個(gè)半徑不同的環(huán)形出口，其中半徑大的環(huán)形出口位于葉輪葉片末端，其氣流速度和壓力較高，為高壓出口，半徑小的環(huán)形出口位于葉輪的氣流通道的側(cè)面(具體位置主要根據(jù)壓比的需求而確定)，其氣流速度和壓力較低(環(huán)形低壓出口輸出氣流的壓比依據(jù)其半徑大小不同而不同)，為低壓出口，從而同時(shí)輸出兩種不同壓比的氣體，高壓出口、低壓出口分別與氣體輸出裝置連接(根據(jù)實(shí)際需要，可以直接與擴(kuò)壓器連接、擴(kuò)壓器再與集氣管連接，也可以不設(shè)置擴(kuò)壓器，直接和集氣管連接)，葉輪排出的氣體從兩個(gè)出口分別進(jìn)入兩個(gè)氣體輸出裝置，從而輸出兩種壓比不同的氣流，達(dá)到本發(fā)明的目的。高壓出口、低壓出口的排氣量、壓比可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，葉輪葉片上對(duì)應(yīng)于低壓出口的位置設(shè)計(jì)為階梯彎折結(jié)構(gòu)，這樣，可以在葉片的階梯彎折處形成排氣口，增加環(huán)形低壓出口的氣流量，提高效率。作為優(yōu)選，在葉輪的進(jìn)口至低壓出口之間、于相鄰葉片之間、在葉片的中間部位設(shè)置一層隔板，以將葉輪葉片之間的氣流通道分隔為高壓氣流通道和低壓氣流通道，避免葉輪的葉片之間氣流通道中高壓出口和低壓出口氣流相互干擾，影響效率。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在高壓出口和氣體輸出裝置(高壓擴(kuò)壓器或集氣管)之間增加一級(jí)與葉輪對(duì)轉(zhuǎn)的副葉輪。副葉輪對(duì)葉輪高壓出口流出的氣流進(jìn)一步做功增壓，然后再進(jìn)入擴(kuò)壓器擴(kuò)壓或直接輸出到集氣管。這種改進(jìn)可以獲得更高的壓比。

本發(fā)明利用了葉輪氣流通道中不同半徑處壓比不同的特性，在現(xiàn)有離心壓縮機(jī)的葉輪增加一個(gè)氣流出口，使單級(jí)離心壓縮機(jī)可以輸出兩種不同壓比的氣體，以滿足不同用途的需要。應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)類似渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)雙涵道的效果。

如果用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，則低壓比的氣流通道主要用于增加發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量，高壓比氣流通道的氣流進(jìn)入燃燒室燃燒，這樣可以實(shí)現(xiàn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)雙涵道的效果，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的葉輪部位軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、輪盤；2、葉片；3、低壓出口；4、低壓擴(kuò)壓器；5、低壓集氣管；6、高壓集氣管；7、高壓擴(kuò)壓器；8、高壓出口；9、主軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明所提供的雙壓比離心壓縮機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、定子，轉(zhuǎn)子由主軸9和套設(shè)在主軸9上的葉輪構(gòu)成，葉輪包括葉片2和輪盤1，葉片弦長(zhǎng)3/4處設(shè)計(jì)為階梯彎折結(jié)構(gòu)(呈階梯狀)，離心壓縮機(jī)工作的時(shí)候，被壓縮的部分氣流由彎折處流出，在葉輪的圓周向設(shè)置兩個(gè)半徑不同的環(huán)形出口，其中半徑大的環(huán)形出口位于葉輪葉片末端，其氣流速度和壓力較高，為高壓出口8，半徑小的環(huán)形出口位于葉輪葉片的階梯彎折處，其氣流速度和壓力較低，為低壓出口3，高壓出口8、低壓出口3分別與高壓擴(kuò)壓器7和低壓擴(kuò)壓器4連接，高壓擴(kuò)壓器7、低壓擴(kuò)壓器4分別與高壓集氣管6和低壓集氣管5連接，葉輪排出的氣體經(jīng)高壓出口8、低壓出口3分別進(jìn)入高壓擴(kuò)壓器7、低壓擴(kuò)壓器4，經(jīng)過擴(kuò)壓后，氣流流速降低，壓力升高，最后分別通過高壓集氣管6和低壓集氣管5輸出，從而輸出兩股不同壓比的氣流，可滿足不同用途的需要。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，在葉輪的進(jìn)口至低壓出口3之間、于相鄰葉片之間、在葉片高度的中間部位設(shè)置一層隔板，以將葉輪葉片之間的氣流通道分隔為高壓氣流通道和低壓氣流通道，避免葉輪的葉片之間氣流通道中高壓出口和低壓出口氣流相互干擾，影響效率。

為了獲得更高的壓比，在高壓出口8和高壓擴(kuò)壓器7之間增加一級(jí)與葉輪對(duì)轉(zhuǎn)的副葉輪，高壓出口流出的氣流進(jìn)入副葉輪后被進(jìn)一步增速、增壓，然后再進(jìn)入擴(kuò)壓器擴(kuò)壓。

依據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計(jì)出多壓比的離心壓縮機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，葉輪葉片的階梯彎折結(jié)構(gòu)也可以采用圓弧結(jié)構(gòu)、坡度結(jié)構(gòu)等具有較大變化量的形式，都能實(shí)現(xiàn)在其位置形成葉輪排氣口，以達(dá)到增加環(huán)形低壓出口的氣流量的目的。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。