一种具有平衡气孔结构的LNG压缩机压气叶轮部件

技术领域

本发明涉及离心压缩机技术领域，尤其涉及一种具有平衡气孔结构的LNG压缩机压气叶轮部件。

背景技术

离心压缩机在工业领域应用十分广泛，压气叶轮部件作为压缩机的核心部件，工作原理是将机械能转化为气体的动能，从而获得高温高压气体,在运行过程中，经压气叶轮部件增压后的高压气体从叶轮出口流至轮盘背侧，使得叶轮轮盘前后会产生很大的压力差，叶轮两个方向的轴向力无法平衡，使得叶轮轮盘背侧的轴向力过大，故轴向推力的平衡是一个难题,传统压缩机采用较多的方法分别为加装推力轴承和平衡盘。

但其存在成本高、占用空间大和使用寿命短等缺点，且他们所能承受的推力值受结构限制，近些年离心压缩机多采用轮背密封结构，在轮背增加密封齿，来减小轮背侧的平均压力，从而减小叶轮的轴向推力，但其受结构和密封气体压力限制，有时作用并不明显，因此无法有效减小叶轮轴向推力，导致机组稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有平衡气孔结构的LNG压缩机压气叶轮部件，解决了现有技术中无法有效减小叶轮轴向推力，导致机组稳定性差。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有平衡气孔结构的LNG压缩机压气叶轮部件，包括叶轮叶片、叶轮轮盘前侧、轮背、叶轮轮毂进口端、叶轮轮毂中心孔和拉杆，所述叶轮轮盘前侧设置于所述叶轮叶片的一侧，所述轮背设置于所述叶轮叶片的背侧，所述叶轮轮毂进口端设置于所述叶轮叶片的进口侧，所述叶轮轮毂中心孔设置于压气叶轮部件回转中心，所述轮背具有多个第一通孔，所述叶轮轮毂进口端具有多个第二通孔，所述拉杆设置于所述压叶轮轮毂中心孔内，所述压气叶轮具有多个平衡气孔，所述拉杆与所述叶轮轮毂中心孔之间具有空腔。

其中，多个所述第一通孔的半径均为1mm。

其中，多个所述第二通孔的半径均为1mm。

其中，多个所述第一通孔依次环绕分布在所述轮背上。

其中，多个所述第二通孔依次环绕分布在所述叶轮轮毂进口端。

其中，所述空腔的两端分别与多个所述第一通孔和多个所述第二通孔连通。

其中，多个所述平衡气孔依次与多个所述第一通孔、所述空腔和多个所述第二通孔连通。

其中，多个所述第二通孔均位于所述叶轮轮毂进口端距离所述叶轮轮毂进口端轴向2.2mm处。

本发明的一种具有平衡气孔结构的LNG压缩机压气叶轮部件，多个所述第一通孔均匀分布在以轴心为原点、直径为49mm的圆周上，多个所述第二通孔位于所述叶轮轮毂进口端距离所述叶轮进口端轴向2.2mm处；通过所述轮背钻孔至所述拉杆与所述叶轮轮毂中心孔形成的空腔内，进而钻出平衡气孔，再由叶轮轮毂钻孔至拉杆与叶轮轮毂中心孔形成的空腔内；平衡气孔参数：由2轮背钻半径为1mm的45°的斜孔至拉杆与叶轮轮毂中心孔形成的空腔内，再钻半径为1mm的50°的斜孔至叶轮轮毂进口处，由此轮背上的所述第一通孔的高压气体压力接近于叶轮出口的压力值，所述叶轮轮毂进口端的所述第二通孔的压力接近于叶轮进口的压力值，故气体会从所述第一通孔流至所述第二通孔，从而所述第一通孔的压力得以减小，使得整个所述轮背的压力值减小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的压气叶轮叶片的仰视图。

图2是本发明的压气叶轮叶片的侧视图。

图3是本发明的图2的A处局部结构放大图。

图4是本发明的压气叶轮叶片的俯视图。

图5是本发明的图4的B-B线剖视图。

1-压气叶轮叶片、2-叶轮轮盘前侧、3-轮背、4-拉杆、5-叶轮轮毂进口端、6-第一通孔、7-第二通孔、8-平衡气孔、9-空腔、10-叶轮轮毂中心孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1至图5，本发明提供一种具有平衡气孔8结构的LNG压缩机压气叶轮部件，包括叶轮叶片1、叶轮轮盘前侧2、轮背3和拉杆4，所述叶轮轮盘前侧2设置于所述叶轮叶片1的一侧，所述轮背3设置于所述压气叶轮部件的背侧，所述，所述叶轮轮毂进口端5设置于所述叶轮叶片1的进口侧，所述叶轮轮毂中心孔10设置于压气叶轮部件回转中心，所述轮背3具有多个第一通孔6，所述叶轮轮毂进口端5具有多个第二通孔7，所述拉杆4设置于所述叶轮轮毂中心孔10内，所述叶轮叶片1具有多个平衡气孔8，所述拉杆4与所述叶轮轮毂中心孔10之间具有空腔9。

进一步地，多个所述第一通孔6的半径均为1mm。

进一步地，多个所述第二通孔7的半径均为1mm。

进一步地，多个所述第一通孔6依次环绕分布在所述轮背3上后。

进一步地，多个所述第二通孔7依次环绕分布在所述叶轮轮毂进口端5。

进一步地，所述空腔9的两端分别与多个所述第一通孔6和多个所述第二通孔7连通。

进一步地，多个所述平衡气孔8依次与多个所述第一通孔6、所述空腔9和多个所述第二通孔7连通。

进一步地，多个所述第二通孔7均位于所述叶轮轮毂进口端5距离所述叶轮轮毂进口端5轴向2.2mm处。

在本实施方式中，多个所述第一通孔6均匀分布在以轴心为原点、直径49mm的圆周上；

所述平衡气孔8通过所述轮背3钻孔至所述拉杆4与所述叶轮轮毂中心孔10形成的所述空腔9内，进而钻出所述平衡气孔8，再由叶轮轮毂进口端钻孔至所述拉杆4与所述叶轮轮毂中心孔10形成的所述空腔9内；

所述平衡气孔8参数：由2轮背3钻半径为1mm的45°的斜孔至所述拉杆4与叶轮轮毂中心孔10形成的所述空腔9内，再钻半径为1mm的50°的斜孔至是叶轮轮毂进口端5处，由此所述轮背3上的所述第一通孔6的高压气体压力接近于叶轮出口的压力值，所述叶轮轮毂进口端5的所述第二通孔7的压力接近于叶轮进口的压力值，故气体会从所述第一通孔6流至所述第二通孔7，从而所述第一通孔6的压力得以减小，使得整个所述轮背3的压力值减小；

公式：

F＝P*A

式中：F为轮背3侧的轴向推力，单位N；

P为轮背3压力，单位Pa；

A为轮背3面积，单位m

平衡气孔8使公式中P轮背3压力减小，从而减小轮背3侧的轴向推力。

以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。