一种多级高压离心式压缩机.pdf

本发明涉及一种多级高压离心式压缩机,外壳的中心两侧对称活动安装有第一进气管和第二进气管，第一进气管的内侧与第一增压叶轮固定连接，第二进气管的内侧与第二增压叶轮固定连接，第一增压叶轮和第二增压叶轮的内侧分别设置有相互交错分布的第一增压叶片组和第二增压叶片组，在外壳上设置有排气管，所述的第一进气管的外部固定安装有第一从动齿轮,第一从动齿轮与第一动力输入装置相连接，所述的第二进气管的外部固定安装有第二从动齿轮,第二从动齿轮与第二动力输入装置相连接；可实现多级变化风压的提供，利用较小的经济投入实现多级高强度气量的调节，具有很好的社会和经济效益。

权利要求书
1.  一种多级高压离心式压缩机，包括底座（1）、固定安装在底座（1）上的外壳固定座（2）、固定安装在外壳固定座（2）上部的外壳，其特征在于：所述的外壳的中心两侧对称活动安装有第一进气管（8）和第二进气管（10），第一进气管（8）的内侧与第一增压叶轮（11）固定连接，第二进气管（10）的内侧与第二增压叶轮（9）固定连接，第一增压叶轮（11）和第二增压叶轮（9）的内侧分别设置有相互交错分布的第一增压叶片组（13）和第二增压叶片组（12），在外壳上设置有排气管（5），所述的第一进气管（8）的外部固定安装有第一从动齿轮（20）,第一从动齿轮（20）与第一动力输入装置相连接，所述的第二进气管（10）的外部固定安装有第二从动齿轮（21）,第二从动齿轮（21）与第二动力输入装置相连接。

2.  根据权利要求1所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的第一动力输入装置包括第一调速电机（16），第一调速电机（16）的输出端固定安装有第一主动齿轮（19），第一主动齿轮（19）与第一从动齿轮（20）相互啮合，所述的第二动力输入装置包括第二调速电机（17），第二调速电机（17）的输出端固定安装有第二主动齿轮（18），第二主动齿轮（18）与第二从动齿轮（21）相互啮合，在第一调速电机（16）和第二调速电机（17）的底部均设置有支座（22），支座（22）固定安装在外壳固定座（2）两侧的底座（1）上方。

3.  根据权利要求1所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的外壳是由第一壳体（3）和第二壳体（4）组成的中心位置开设有通孔的中间厚边缘薄的凹槽状空心腔体结构，第一增压叶轮（11）活动安装在第一壳体（3）的内侧，第二增压叶轮（9）活动安装在第二壳体（4）的内侧，所述的排气管（5）固定安装在第一壳体（3）或第二壳体（4）上，排气管（5）与排气孔（15）相连通，增压仓（14）通过排气管（5）与压缩机外侧相连通。

4.  根据权利要求1所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的第一增压叶轮（11）为中心位置开设有开口的圆盘状弧形凹槽结构，第一进气管（8）与第一增压叶轮（11）中心位位置的开口固定连接，在第一增压叶轮（11）的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第一增压叶片组（13），所述的第二增压叶轮（9）为中心位置开设有开孔的圆盘状弧形凹槽结构，第二进气管（10）与第二增压叶轮（9）中心位位置的开孔固定连接，在第二增压叶轮（9）的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第二增压叶片组（12）。

5.  根据权利要求1所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的外壳固定座（2）的顶部设置有凹槽，外壳的底部固定安装在该凹槽内，外壳固定座（2）固定安装在底座（1）的中心位置。

6.  根据权利要求2所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的第一调速电机（16）输出端的转动方向与第二调速电机（17）输出端的转动方向相反。

7.  根据权利要求3所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的第一壳体（3）和第一进气管（8）之间安装有第一轴承（23），第一轴承（23）的外侧设置有第一密封装置（7），所述的第二壳体（4）和第二进气管（10）之间安装有第二轴承（6），第二轴承（6）的外侧设置有第二密封装置（24），所述的第一密封装置（7）和第二密封装置（24）均为轴端干气密封、迷宫密封、浮环密封或者油润滑机械密封。

8.  根据权利要求4所述的多级高压离心式压缩机，其特征在于：所述的第一增压叶片组（13）和第二增压叶片组（12）均是由至少四个片状叶片组成的圆环状结构，第一增压叶片组（13）和第二增压叶片组（12）叶片的迎角方向相反，并且第一增压叶片组（13）和第二增压叶片组（12）的叶片交错分布在第一增压叶轮（11）和第二增压叶轮（9）的内侧。

说明书一种多级高压离心式压缩机
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种压缩机，特别涉及一种多级高压离心式压缩机。
背景技术
多级离心式压缩机又称透平式压缩机是如石油精炼等化工产品，制冷等行业中的极为关键的设备。多级离心式压缩机中叶轮通常为串联布局形式，其基本工作原理是由装于轴上带有叶片的叶轮在驱动机的驱动下做高速旋转。叶片对气体做功使气体获得动能，气流从上一级叶轮出口经扩压器扩压流动后转变为压力能，再经弯道，回流器进入到下一级叶轮进口，如此经过多级组合，级间压力递增的压缩获得气体所需要的最终压力。
现有的这种串联式叶轮布局形式，每级叶轮之间都需要有密封装置以防气体回流，还需要扩压器扩，弯道，回流器等，造成使其有结构复杂体积庞大，笨重，制造工艺复杂，精度要求较高，造价较高，效率不高等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单紧凑，小巧，重量轻适用范围广，造价低廉，工作和运行效率高的多级高压离心式压缩机，用于克服现存离心式压缩机的缺陷。
本发明的技术方案是这样实现的：一种多级高压离心式压缩机，包括底座、固定安装在底座上的外壳固定座、固定安装在外壳固定座上部的外壳，所述的外壳的中心两侧对称活动安装有第一进气管和第二进气管，第一进气管的内侧与第一增压叶轮固定连接，第二进气管的内侧与第二增压叶轮固定连接，第一增压叶轮和第二增压叶轮的内侧分别设置有相互交错分布的第一增压叶片组和第二增压叶片组，在外壳上设置有排气管，所述的第一进气管的外部固定安装有第一从动齿轮,第一从动齿轮与第一动力输入装置相连接，所述的第二进气管的外部固定安装有第二从动齿轮,第二从动齿轮与第二动力输入装置相连接。
所述的第一动力输入装置包括第一调速电机，第一调速电机的输出端固定安装有第一主动齿轮，第一主动齿轮与第一从动齿轮相互啮合，所述的第二动力输入装置包括第二调速电机，第二调速电机的输出端固定安装有第二主动齿轮，第二主动齿轮与第二从动齿轮相互啮合，在第一调速电机和第二调速电机的底部均设置有支座，支座固定安装在外壳固定座两侧的底座上方。
所述的外壳是由第一壳体和第二壳体组成的中心位置开设有通孔的中间厚边缘薄的凹槽状空心腔体结构，第一增压叶轮活动安装在第一壳体的内侧，第二增压叶轮活动安装在第二壳体的内侧，所述的排气管固定安装在第一壳体或第二壳体上，排气管与排气孔相连通，增压仓通过排气管与压缩机外侧相连通。
所述的第一增压叶轮为中心位置开设有开口的圆盘状弧形凹槽结构，第一进气管与第一增压叶轮中心位位置的开口固定连接，在第一增压叶轮的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第一增压叶片组，所述的第二增压叶轮为中心位置开设有开孔的圆盘状弧形凹槽结构，第二进气管与第二增压叶轮中心位位置的开孔固定连接，在第二增压叶轮的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第二增压叶片组。
所述的外壳固定座的顶部设置有凹槽，外壳的底部固定安装在该凹槽内，外壳固定座固定安装在底座的中心位置。
所述的第一调速电机输出端的转动方向与第二调速电机输出端的转动方向相反。
所述的第一壳体和第一进气管之间安装有第一轴承，第一轴承的外侧设置有第一密封装置，所述的第二壳体和第二进气管之间安装有第二轴承，第二轴承的外侧设置有第二密封装置，所述的第一密封装置和第二密封装置均为轴端干气密封、迷宫密封、浮环密封或者油润滑机械密封。
所述的第一增压叶片组和第二增压叶片组均是由至少四个片状叶片组成的圆环状结构，第一增压叶片组和第二增压叶片组叶片的迎角方向相反，并且第一增压叶片组和第二增压叶片组的叶片交错分布在第一增压叶轮和第二增压叶轮的内侧。
本发明具有如下的积极效果：首先本发明利用双增压叶轮上分别设置的相互交错分布的多级增压叶片，实现多级增压效果，相比现有的多级离心式压缩机，其具有结构简单紧凑、小巧、重量轻适用范围广、造价低廉、工作和运行效率高的优点；本发明的叶轮为在一个增压叶轮上自内侧圆周方向上自内向外均等分布的多级增压叶片组的并联式布局，运行时两侧动力源带动两侧的第一增压叶轮和第二增压叶轮分别向正反两个相对的方向旋转，两侧的增压叶轮上相互交错的多级增压叶片也同时向正反两个相对的方向旋转，气体从中部的第一进气管和第二进气管进入压缩机内，并经由高速旋转的增压叶片对气体做功使气体获得动能，通过增压叶片的气流进入到相反方向旋转的下一级增压叶片，并被增压叶片切向相反的方向，气流突然改变方向其动能转变为压力能，同时由于增压叶片是把气流切向离心方向，所以气流改变转动方向增加压力能的同时其离心方向的速度却是加速的，同时由于压缩机内部空间是中间厚空间大，边上较薄空间小的结构，气体由中心大空间里的大量气体经各级叶片离心力加速甩到压缩机的边缘的狭小空间内，其动能最终变成的压力能。如此经过多级增压叶片的加压加速，多级压力叠加递增的压缩而最终获得气体所需要的最终压力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明外壳的内部结构示意图。
图3为本发明外壳的侧面结构示意图。
图4为本发明第二增压叶轮侧面结构示意图。
图5为本发明第一增压叶轮侧面结构示意图。
图6为本发明第一增压叶片组和第二增压叶片组设置位置结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，一种多级高压离心式压缩机，包括底座1、固定安装在底座1上的外壳固定座2、固定安装在外壳固定座2上部的外壳，其特征在于：所述的外壳的中心两侧对称活动安装有第一进气管8和第二进气管10，第一进气管8的内侧与第一增压叶轮11固定连接，第二进气管10的内侧与第二增压叶轮9固定连接，第一增压叶轮11和第二增压叶轮9的内侧分别设置有相互交错分布的第一增压叶片组13和第二增压叶片组12，在外壳上设置有排气管5，所述的第一进气管8的外部固定安装有第一从动齿轮20,第一从动齿轮20与第一动力输入装置相连接，所述的第二进气管10的外部固定安装有第二从动齿轮21,第二从动齿轮21与第二动力输入装置相连接。利用双侧动力源带动双增压叶轮，在双增压叶轮上分别设置相互交错分布的多层增压叶片，利用不同转动方向的动力设备使相互交错的多层增压叶片对转，实现对中部进入的气体的增压处理，并利用外部壳体对增压后的高压气体密封后导出，大大提高了产品的输出风压，并配合双侧开设的双向进气管，增强了进风量，保证设备稳定的运行，适用范围广，工作和运行效率高，输出风压高，气量充足，可以适用于气量较小及压比高的场合，利用可调速的电机实现变量转动，工况区大大增加，可实现多级变化风压的提供，利用较小的经济投入实现多级高强度气量的调节，实现了在一台压缩机设备上将多级离心泵增压效果，降低了成本，占用空间小，但工作和运行效率大大提高，是传统离心式压缩机工作效率的三倍，其出风压也是传统离心式压缩机风压的三倍以上，具有很好的社会和经济效益。
所述的第一动力输入装置包括第一调速电机16，第一调速电机16的输出端固定安装有第一主动齿轮19，第一主动齿轮19与第一从动齿轮20相互啮合，所述的第二动力输入装置包括第二调速电机17，第二调速电机17的输出端固定安装有第二主动齿轮18，第二主动齿轮18与第二从动齿轮21相互啮合，在第一调速电机16和第二调速电机17的底部均设置有支座22，支座22固定安装在外壳固定座2两侧的底座1上方。所述的第一调速电机16输出端的转动方向与第二调速电机17输出端的转动方向相反。利用两个调速电机实现电机输出端不同方向的旋转，最终带动第一增压叶片组13和第二增压叶片组12逆向交错切合旋转，产生增压效果，达到增强出风压的效果。
所述的外壳是由第一壳体3和第二壳体4组成的中心位置开设有通孔的中间厚边缘薄的凹槽状空心腔体结构，第一增压叶轮11活动安装在第一壳体3的内侧，第二增压叶轮9活动安装在第二壳体4的内侧，所述的排气管5固定安装在第一壳体3或第二壳体4上，排气管5与排气孔15相连通，增压仓14通过排气管5与压缩机外侧相连通。外壳采用两半式组合安装工艺，保证密封效果。中间厚边缘薄的凹槽状空心腔体结构的外壳圆周方向的外端设置增压仓14，增压仓14密封于外壳内部，并与排气管5相连通，并通过排气管5向外排出高压气体。
所述的第一增压叶轮11为中心位置开设有开口的圆盘状弧形凹槽结构，第一进气管8与第一增压叶轮11中心位位置的开口固定连接，在第一增压叶轮11的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第一增压叶片组13，所述的第二增压叶轮9为中心位置开设有开孔的圆盘状弧形凹槽结构，第二进气管10与第二增压叶轮9中心位位置的开孔固定连接，在第二增压叶轮9的内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少一层第二增压叶片组12。第一增压叶轮11和第二增压叶轮9可同速旋转，也可不同速度旋转，只要对两个调速电机实施调节即可实现，第一增压叶轮11和第二增压叶轮9同速旋转或异速旋转，实现不同级别的供风压的作业，实现风压的多级变化，在保证进风量增大的同时，有效的使大风量进风后中部形成负压，外壳外部圆周方向形成高压，交错分布的多级叶片组在旋转时将气体从中心切向外侧形成高压气体。
所述的外壳固定座2的顶部设置有凹槽，外壳的底部固定安装在该凹槽内，外壳固定座2固定安装在底座1的中心位置。保证设备在运行时提供稳定的底部支撑，外壳固定座2可采用橡胶材料制成，可降低噪音和减震，提高设备运行时的静音稳定性能。
所述的第一调速电机16输出端的转动方向与第二调速电机17输出端的转动方向相反。所述的第一壳体3和第一进气管8之间安装有第一轴承23，第一轴承23的外侧设置有第一密封装置7，所述的第二壳体4和第二进气管10之间安装有第二轴承6，第二轴承6的外侧设置有第二密封装置24，所述的第一密封装置7和第二密封装置24均为轴端干气密封、迷宫密封、浮环密封或者油润滑机械密封。进气管和内部增压叶轮采用一体式设计，并利用密封环保证中心部位不漏风，减少外壳内侧与增压叶轮外侧之间的风量的损失，提高设备运行的稳定性能。
所述的第一增压叶片组13和第二增压叶片组12均是由至少四个片状叶片组成的圆环状结构，第一增压叶片组13和第二增压叶片组12叶片的迎角方向相反，并且第一增压叶片组13和第二增压叶片组12的叶片交错分布在第一增压叶轮11和第二增压叶轮9的内侧。增压叶片排列成圆环状分布，每个叶片均与叶轮外侧圆周线交叉点为非直角结构布置，并且，上下相邻的两层叶片的设置角度相反，上下相邻的两层叶片设置位置相互交错，有利于风压的提高。
外部常压风源从第一进气管8和第二进气管10进入到第一增压叶轮11和第二增压叶轮9之间，在第一调速电机16和第二调速电机17的分别带动作用下，第一进气管8和第二进气管10分别正反两个相对的方向旋转，布置的第一增压叶片组13和第二增压叶片组12分别向正反两个相对的方向旋转，空气经由高速旋转的增压叶片对气体做功使气体获得动能，通过增压叶片的气流进入到相反方向旋转的下一级增压叶片，并被增压叶片切向相反旋转的方向，气流突然改变旋转方向其动能转变为压力能，同时由于增压叶片是把气流切向离心方向，所以气流改变转动方向增加压力能的同时其离心方向的速度却是加速的，如此经过多级增压叶片的加压加速，多级压力叠加递增的压缩而最终获得气体所需要的最终压力。在第一增压叶轮11和第二增压叶轮9的外侧部位形成高压，高压气体通过增压仓14和排气管5输出。