多轴齿式双缸压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及多轴齿式双缸压缩机。

背景技术

离心式压缩机的主机设备为驱动机、压缩机和增减速装置。驱动机主要包含汽轮机、电动机和燃气轮机。压缩机主要形式包含单轴式压缩机和多轴齿式压缩机。电动机作为驱动设备，具有结构简单、占地面积小，操作方便的特点，但其转速偏低，常规电机转速≤3000r/min，所以电驱压缩机通常配置型式为：电动机+增速齿轮箱+单轴式压缩机、电动机+多轴齿式压缩机。对于低压比工况，压缩机通常采用驱动机驱动单台压缩机实现压缩要求，对于高压比工况，压缩机就需要更多的压缩级数和压缩缸体实现压缩需求。

相关技术中双缸压缩机的主机配置形式大体主要有两种：一种是单独两台驱动机组配合，这种形式的设计使整个机组设备的成本增加，且整个机组占地面积较大，造成整个机组的空间占用较多，这种压缩机组合形式多采用多轴多级压缩机的组合；第二种是串联组合式，这种形式的机组驱动机位于其中一侧，压缩机整机轴系过长，轴系稳定性较差，在高速运转过程中会存在颤动，而且这种形式的压缩机组存在低压缸主轴作为高压缸驱动轴的情况，使主轴与其所承受的力学性能不匹配，这种压缩机组合形式多为单轴多级与多轴多级压缩机组合。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多轴齿式双缸压缩机，以解决相关技术中多轴多级压缩机组合后的机组空间占用较大的问题。

本发明提供了一种多轴齿式双缸压缩机，包括：

主电机，具有同轴且分别位于两侧的第一输出轴和第二输出轴；

第一多轴多级压缩机，设置于所述主电机的一侧，所述第一多轴多级压缩机包括低压缸，所述低压缸的动力部件与所述第一输出轴相连；

第二多轴多级压缩机，设置于所述主电机的另一侧，所述第二多轴多级压缩机包括高压缸，所述高压缸的动力部件与所述第二输出轴相连，所述高压缸通过高压缸进气管道与所述低压缸的低压缸排气管道连通。

有益效果：主电机两侧的第一输出轴和第二输出轴分别与低压缸和高压缸的动力部件相连，通过一台主电机同时带动两个多轴多级压缩机组运行，与相关技术中两台驱动机组配合相比，降低了主电机的采购成本，并且整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积及占用空间较小。与相关技术中串联组合式相比，第一输出轴和第二输出轴长度短，且第一输出轴和第二输出轴负载分配更加合理，提高了轴系的稳定性。

另外，高压缸通过高压缸进气管道与低压缸的低压缸排气管道连通，即气体经第一多轴多级压缩机压缩后，会经过低压缸排气管道、高压缸进气管道进入第二多轴多级压缩机继续压缩，因此可以实现更多级别的压缩。

在一种可选的实施方式中，所述低压缸的动力部件通过第一联轴器与所述第一输出轴相连；

和/或，所述高压缸的动力部件通过第二联轴器与所述第二输出轴相连。

有益效果：第一输出轴与低压缸的动力部件通过第一联轴器相连，第二输出轴和高压缸的动力部件通过第二联轴器相连，可以降低第一输出轴、第二输出轴与动力部件之间的安装误差，同时也降低了两者之间因为误差存在而导致的不均匀磨损。

在一种可选的实施方式中，所述第一输出轴与所述第二输出轴的长度相等或基本相等。

有益效果：第一输出轴与第二输出轴的长度相等或基本相等，可以将主电机功率进行合理分配，两端能耗相近，在运行过程中不会因为输出轴长度不同或轴系过长而造成主电机两侧的颤动不均匀的情况，保证了主电机运行过程的稳定。并且，主电机一拖二，使得整个多轴齿式双缸压缩机在开机和运行过程中近似单台机组，在开机调试和运行过程中，压缩机的控制逻辑更加简单，使得压缩机运行更加可靠安全。

在一种可选的实施方式中，所述多轴齿式双缸压缩机还包括油箱，所述油箱位于所述第一多轴多级压缩机和所述第二多轴多级压缩机之间，用于为所述第一多轴多级压缩机和所述第二多轴多级压缩机提供润滑油。

有益效果：通过一个油箱同时为低压缸和高压缸供油，与相关技术中采用两台独立的油站供油或者是采用独立的油站撬块供油相比，很大程度上节约了整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积，并且采用的连接管路较少，更能满足撬装需求。

在一种可选的实施方式中，所述油箱与所述主电机沿前后方向布置。

有益效果：油箱与主电机沿前后方向布置，可以充分利用第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机之间的空间，空间布局合理，同时，可以简化供油管路的数量和长度。

在一种可选的实施方式中，所述主电机的底部设有电机底座支架，所述主电机的安装高度高于所述油箱的安装高度。

有益效果：主电机的安装高度高于油箱的安装高度，可以满足主电机与高压缸、低压缸的高度适配需求，便于其第一输出轴与低压缸的动力部件相连，第二输出轴与高压缸的动力部件相连。

在一种可选的实施方式中，所述第一多轴多级压缩机和所述第二多轴多级压缩机均包括多级冷却器，所述第一多轴多级压缩机中的各级冷却器相互平行，所述第二多轴多级压缩机中的各级冷却器相互平行，所述低压缸高于所述第一多轴多级压缩机中的各级冷却器，所述高压缸高于所述第二多轴多级压缩机中的各级冷却器。

有益效果：将各级冷却器设于低压缸、高压缸的底部，可以充分利用高度方向的空间，减少整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积，各级冷却器相互平行，便于各级冷却器与冷媒主进管道和热媒主出管道的连接，更便于实现撬装。

在一种可选的实施方式中，所述低压缸位于所述第一多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上，所述高压缸位于所述第二多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上。

有益效果：通过使低压缸位于第一多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上，高压缸位于第二多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上，可以使低压缸的动力部件与主电机的第一输出轴、高压缸的动力部件与主电机的第二输出轴实现同轴的高度。

在一种可选的实施方式中，所述第一多轴多级压缩机包括依次连通的一级蜗壳、一级冷却器、二级蜗壳、二级冷却器、三级蜗壳、三级冷却器、四级蜗壳、四级冷却器，所述一级蜗壳内设有一级叶轮，所述二级蜗壳内设有二级叶轮，所述三级蜗壳内设有三级叶轮，所述四级蜗壳内设有四级叶轮；

所述第二多轴多级压缩机包括依次连通的五级蜗壳、五级冷却器、六级蜗壳、六级冷却器、七级蜗壳、七级冷却器、八级蜗壳、八级冷却器、九级蜗壳，所述五级蜗壳内设有五级叶轮，所述六级蜗壳内设有六级叶轮，所述七级蜗壳内设有七级叶轮，所述八级蜗壳内设有八级叶轮，所述九级蜗壳内设有九级叶轮。

在一种可选的实施方式中，所述多轴齿式双缸压缩机的整机进气口处设置有气液分离器。

有益效果：整机进气口处设有气液分离器，用于将待压缩的气体进行气液分离，使气体保持干燥。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种多轴齿式双缸压缩机的俯视图；

图2为本发明实施例的一种多轴齿式双缸压缩机的主视图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为图1中B处的放大图。

附图标记说明：

101、主电机；102、油箱；103、回油总管；111、电机底座支架；112、驱动系统安装座；201、低压缸；202、低压缸进气口；203、低压缸排气口；205、低压缸回油管；207、一级冷却器；208、二级冷却器；209、三级冷却器；210、四级冷却器；211、低压缸底座支架；212、第一安装座；213、一级蜗壳；214、二级蜗壳；215、三级蜗壳；216、四级蜗壳；301、高压缸；302、高压缸进气管道；303、高压缸排气口；305、高压缸回油管；307、回油视镜；308、五级冷却器；309、六级冷却器；310、七级冷却器；311、八级冷却器；312、高压缸底座支架；313、第二安装座；314、五级蜗壳；315、六级蜗壳；316、七级蜗壳；317、八级蜗壳；318、九级蜗壳；401、联轴器；402、第二联轴器；5、整机进气口；6、气液分离器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图4，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种多轴齿式双缸压缩机，包括主电机101、第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机。

其中，主电机101具有同轴且分别位于两侧的第一输出轴和第二输出轴；第一多轴多级压缩机设置于主电机101的一侧，第一多轴多级压缩机包括低压缸201，低压缸201的动力部件与第一输出轴相连；第二多轴多级压缩机设置于主电机101的另一侧，第二多轴多级压缩机包括高压缸301，高压缸301的动力部件与第二输出轴相连，高压缸301通过高压缸进气管道302与低压缸201的低压缸排气管道连通。

在该实施例中，主电机101两侧的第一输出轴和第二输出轴分别与低压缸201和高压缸301的动力部件相连，通过一台主电机101同时带动两个多轴多级压缩机组运行，与相关技术中两台驱动机组配合相比，降低了主电机101的采购成本，并且整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积及占用空间较小。与相关技术中串联组合式相比，第一输出轴和第二输出轴长度短，且第一输出轴和第二输出轴负载分配更加合理，提高了轴系的稳定性。

另外，高压缸301通过高压缸进气管道302与低压缸201的低压缸排气管道连通，即气体经第一多轴多级压缩机压缩后，会经过低压缸排气管道、高压缸进气管道302进入第二多轴多级压缩机继续压缩，因此可以实现更多级别的压缩。

图1中示出了低压缸排气口203，低压缸排气口203连接低压缸排气管道，图1中未示出低压缸排气管道。

进一步参考图1，图1还示出了高压缸排气口303，气体经第二多轴多级压缩机组压缩后从高压缸排气口303排出。

在一个实施例中，低压缸201的动力部件通过第一联轴器401与第一输出轴相连；

和/或，高压缸301的动力部件通过第二联轴器402与第二输出轴相连。

在该实施例中，第一输出轴与低压缸201的动力部件通过第一联轴器401相连，第二输出轴和高压缸301的动力部件通过第二联轴器402相连，可以降低第一输出轴、第二输出轴与动力部件之间的安装误差，同时也降低了两者之间因为误差存在而导致的不均匀磨损。

需要说明的是，低压缸201和高压缸301均包括齿轮箱，齿轮箱内设置有主动齿轮，第一输出轴与低压缸201齿轮箱内的主动齿轮的转动轴通过第一联轴器401连接，第二输出轴与高压缸301齿轮箱内的主动齿轮的转动轴通过第二联轴器402连接。

在一个实施例中，第一输出轴与第二输出轴的长度相等或基本相等。

在该实施例中，第一输出轴与第二输出轴的长度相等或基本相等，可以将主电机101功率进行合理分配，两端能耗相近，在运行过程中不会因为输出轴长度不同或轴系过长而造成主电机101两侧的颤动不均匀的情况，保证了主电机101运行过程的稳定。并且，主电机101一拖二，使得整个多轴齿式双缸压缩机在开机和运行过程中近似单台机组，在开机调试和运行过程中，压缩机的控制逻辑更加简单，使得压缩机运行更加可靠安全。

在一个实施例中，多轴齿式双缸压缩机还包括油箱102，油箱102位于第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机之间，用于为第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机提供润滑油。

通过一个油箱102同时为低压缸201和高压缸301供油，与相关技术中采用两台独立的油站供油或者是采用独立的油站撬块供油相比，很大程度上节约了整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积，并且采用的连接管路较少，更能满足撬装需求。

具体在一个实施例中，油箱102通过低压缸进油管与低压缸201连通，低压缸201通过低压缸回油管205与驱动系统撬块的主回油管连通，油箱102通过高压缸进油管与高压缸301连通，高压缸301通过高压缸回油管305与驱动系统撬块的主回油管连通。

在一个实施例中，低压缸回油管205和高压缸回油管305上分别设置有回油视镜307用来观察回油通畅情况与回油品质。

在一个实施例中，低压缸进油管设置有低压缸油量调节阀，高压缸进油管设置有高压缸油量调节阀，低压缸油量调节阀和高压缸油量调节阀可独立调节低压缸201、高压缸301的进油量大小，实现通过油箱102统一供油且单台机组油量可控。

在一个实施例中，油箱102与主电机101沿前后方向布置。

在该实施例中，油箱102与主电机101沿前后方向布置，可以充分利用第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机之间的空间，空间布局合理，同时，可以简化供油管路的数量和长度。

具体在一个实施例中，主电机101设于油箱102的前侧。

在一个实施例中，主电机101的底部设有电机底座支架111，主电机101的安装高度高于油箱102的安装高度。

在该实施例中，主电机101的安装高度高于油箱102的安装高度，可以满足主电机101与高压缸301、低压缸201的高度适配需求，便于其第一输出轴与低压缸201的动力部件相连，第二输出轴与高压缸301的动力部件相连。

在一个实施例中，第一多轴多级压缩机和第二多轴多级压缩机均包括多级冷却器，第一多轴多级压缩机中的各级冷却器相互平行，第二多轴多级压缩机中的各级冷却器相互平行，低压缸201高于第一多轴多级压缩机中的各级冷却器，高压缸301高于第二多轴多级压缩机中的各级冷却器。

在该实施例中，将各级冷却器设于低压缸201、高压缸301的底部，可以充分利用高度方向的空间，减少整个多轴齿式双缸压缩机的占地面积，各级冷却器相互平行，便于各级冷却器与冷媒主进管道和热媒主出管道的连接，更便于实现撬装。

在一个实施例中，低压缸201位于第一多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上，高压缸301位于第二多轴多级压缩机的中间两级冷却器之上。

具体地，主电机101通过电机底座支架111提升安装高度，低压缸201借助低压缸底座支架211悬空设于其各级冷却器的中间两级冷却器之上，高压缸301借助高压缸底座支架312悬空设于其各级冷却器的中间两级冷却器之上，增加了高压缸301和低压缸201在竖直方向上的高度，以使低压缸201的动力部件与主电机101的第一输出轴、高压缸301的动力部件与主电机101的第二输出轴实现同轴的高度，同时可以使油箱102输送润滑油的主管路分别通过两个直线管路与高压缸进油管、低压缸进油管相连。

在一个实施例中，第一多轴多级压缩机包括依次连通的一级蜗壳213、一级冷却器207、二级蜗壳214、二级冷却器208、三级蜗壳215、三级冷却器209、四级蜗壳216、四级冷却器210，一级蜗壳213内设有一级叶轮，二级蜗壳214内设有二级叶轮，三级蜗壳215内设有三级叶轮，四级蜗壳216内设有四级叶轮；

第二多轴多级压缩机包括依次连通的五级蜗壳314、五级冷却器308、六级蜗壳315、六级冷却器309、七级蜗壳316、七级冷却器310、八级蜗壳317、八级冷却器311、九级蜗壳318，五级蜗壳314内设有五级叶轮，六级蜗壳315内设有六级叶轮，七级蜗壳316内设有七级叶轮，八级蜗壳317内设有八级叶轮，九级蜗壳318内设有九级叶轮。

具体在该实施例中，一级冷却器207与一级蜗壳213的排气管道连接，同时与二级蜗壳214的进气管道连接；二级冷却器208与二级蜗壳214的排气管道连接，同时与三级蜗壳215的进气管道连接；三级冷却器209与三级蜗壳215的排气管道连接，与四级蜗壳216的进气管道连接；四级冷却器210与四级蜗壳216的排气管道连接，同时具有冷却后的四级压缩气体排气管道，此管道又被称作低压缸排气管道。五级冷却器308与五级蜗壳314的排气管道连接，同时与六级蜗壳315的进气管道连接；六级冷却器309与六级蜗壳315的排气管道连接，与七级蜗壳316的进气管道连接；七级冷却器310与七级蜗壳316的排气管道连接，与八级蜗壳317的进气管道连接；八级冷却器311与八级蜗壳317的排气管道连接，与九级蜗壳318的进气管道连接。第一多轴多级压缩机组的第二多轴多级压缩机组的总压比相近，各级压比平均分配，流量调节范围更广。

在一个实施例中，整机进气口5处设置有气液分离器6。

在该实施例中，整机进气口5处设有气液分离器6，用于将待压缩的气体进行气液分离，使气体保持干燥。

在一个实施例中，油箱102设于主电机101的前侧，主电机101后侧且自前向后依次布置有油泵及油泵电机组、双联冷却器及双联过滤器，双联冷却器与冷媒主进管道和热媒主出管道，双联冷却器设置为一备一用，双联过滤器设置为一备一用，且双联过滤器设置于双联冷却器的一侧。

在该实施例中，油泵及电机组位于双联冷却器与双联过滤器的前侧，位于主电机101后侧，双联冷却器设置于最后端便于与冷媒主进管道和热媒主出管道连通，节省管路，双联冷却器互为一备一用，当工作中使用的冷却器出现故障时，可通过调节阀门改变换热介质的走向从而实现冷却器的更换，保证了机组的正常运行；双联过滤器位于双联冷却器的一侧，其与双联冷却器相互平行设置，双联过滤器互为一用一备，在使用过程中当使用的过滤器出现故障，则可切换至备用过滤器，保证整个机组的正常运行。

在一个实施例中，双联冷却器中的冷却器相互平行，且与第一多轴多级压缩机组、第二多轴多级压缩机组中的各级冷却器的排布方向相互垂直。

在该实施例中，双联冷却器中的冷却器相互平行，并且与第一多轴多级压缩机组、第二多轴多级压缩机组中的各级冷却器的排布方向相互垂直，可以充分利用第一多轴多级压缩机组与第二多轴多级压缩机组之间的空间，且便于双联冷却器与冷媒主进管道和热媒主出管道的连接，可以节约管道的长度。

在一个实施例中，油泵及油泵电机组包括三组油泵及油泵电机，分别为主油泵及主油泵电机、辅油泵及辅油泵电机、事故油泵及事故油泵电机，事故油泵及事故油泵电机的供电电源为UPS电源，事故油泵电机为直流电机。

在该实施例中，油泵及电机组共有3组，可以确保对第一多轴多级压缩机组合第二多轴多级压缩机组供油。其中，事故油泵及事故油泵电机组合的作用是作为前两个组合的备用组合，供电电源为UPS电源，事故油泵电机为直流电机，在机组遭遇断电的情况下，保证压缩机到停转之前，供油不断，对压缩机机组起到保护作用。

本实施例的多轴齿式双缸压缩机工作过程如下：

整机进气口5位于低压缸201侧，气体从整机进气口5进入后，先经过低压缸进气口202到一级蜗壳213中经一级蜗壳213内的叶轮压缩后进入到一级冷却器207中，经冷却后的一级压缩气体通过二级蜗壳214的进气管道进入到二级蜗壳214中，经二级叶轮压缩后通过二级蜗壳214的排气管道进入到二级冷却器208中，经冷却后的二级压缩气体通过三级蜗壳215的进气管道进入到三级蜗壳215中，经三级叶轮压缩后通过三级蜗壳215的排气管道进入到三级冷却器209中，经冷却后的三级压缩气体通过四级蜗壳216的进气管道进入到四级蜗壳216中，经四级叶轮压缩后通过四级蜗壳216的排气管道进入到四级冷却器210中。低压压缩完成后通过低压缸排气管道输送至高压缸301机组侧进行高压压缩，来自低压排气管道的四级压缩气体通过高压缸进气管道302进入到五级蜗壳314中，经五级叶轮压缩后通过五级蜗壳314的排气管道进入到五级冷却器308中，经冷却后的五级压缩气体通过六级蜗壳315的进气管道进入到六级蜗壳315中，经六级叶轮压缩后通过六级蜗壳315的排气管道进入到六级冷却器309中，经冷却后的六级压缩气体通过七级蜗壳316的进气管道进入到七级蜗壳316中，经七级叶轮压缩后通过七级蜗壳316的排气管道进入到七级冷却器310中，经冷却后的七级压缩气体通过八级蜗壳317的进气管道进入到八级蜗壳317中，经八级叶轮压缩后通过八级蜗壳317的排气管道进入到八级冷却器311中，经冷却后的八级压缩气体通过九级蜗壳318的进气管道进入到九级蜗壳318中，经九级叶轮压缩后通过九级蜗壳318的排气管道排出压缩机，实现气体的九级压缩。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。