一种多级离心式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地说，涉及一种多级离心式压缩机。

背景技术

现有技术中存在的一种多级离心式压缩机包括壳体、电动主体、传动轴和离心叶轮。所述壳体上形成放置电动主体的电机仓和布置离心叶轮的风机仓，其中风机仓形成轴向进风口和切线方向出风口。其中传动轴穿过电动主体以由电动主体驱动其转动。同时离心叶轮安装在传动轴上，以跟随传动轴转动，以在转动时，将轴向进风口抽入并加压，然后从切线方向出风口排出。其中电机仓和风机仓相邻设置，在彼此衔接处的壁部需要设置有通孔以用于传动轴穿过，且通孔和传动之间需要实现动密封，以避免电机仓和风机仓之间连通。一般来说，在电机仓的两端均设置有风机仓，传动轴的两端伸入风机仓，一般来说，两端的风机仓的离心叶轮相反设置或相对设置。

一般来说，轴向进风口一般设置在离心叶轮远离电机仓的一侧，这会使得离心叶轮靠近电机仓的一侧为高压区域，而电机仓内一般是低压区域，即使之间实现动密封，在压差作用下，依然出现风体流动，带来不必要的泄露。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如何有效地解决目前多级离心式压缩机的泄漏量比较大的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多级离心式压缩机，该多级离心式压缩机可以有效地解决目前多级离心式压缩机的泄漏量比较大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多级离心式压缩机，包括风机仓、动力仓、动力部件、传动轴和多个离心叶轮，所述动力部件位于所述动力仓以用于驱动所述传动轴转动；所述传动轴从所述动力仓伸入至风机仓，以用于带动所述风机仓中所述离心叶轮转动；各个所述离心叶轮均安装于所述动力仓的一端。

在使用上述多级离心式压缩机时，由于各个离心叶轮均设置在动力仓的一端，而另一端不再设置有离心叶轮，这使得仅动力仓的一端设置有穿孔，仅需要在动力仓的一端进行动密封即可，同时由于仅一端动力仓和风机仓相邻设置，这使得，仅一端出现泄漏，可以有效地减小泄漏量，以提供多级离心式压缩机的工作效率。综上所述，该多级离心式压缩机能够有效地解决目前多级离心式压缩机的泄漏量比较大的问题。

在一些技术方案中，包括筒体和分别设置于所述筒体两端的第一端盖和第二端盖，所述筒体内腔为所述动力仓，所述第一端盖上设置于用于所述传动轴穿入至所述风机仓的穿孔，所述穿孔和所述第一端盖之间通过动密封结构密封；所述第一端盖的中部和所述第二端盖的中部均设置有轴承以用于支撑所述传动轴。

在一些技术方案中，所述动密封结构为如下中的一种或多种：

梳齿密封结构；

轴向叶轮，设置于所述传动轴位于所述穿孔处的部位，以轴向向所述风机仓抽风；

高压风道，导入高压气流且出口设置于穿孔孔壁处，以向所述风机仓吹出高压风。

在一些技术方案中，还设置有负压装置，所述第二端盖内设置有圆柱孔，所述传动轴端部插入至圆柱孔；所述负压装置用于使所述传动轴的端面与所述圆柱孔孔底之间腔体形成负压腔，以阻止所述传动轴脱离向所述圆柱孔外侧移动；所述传动轴在所述动力仓还设置有用于阻止所述传动轴深入所述负压腔的止推结构。

在一些技术方案中，所述传动轴设置有轴向延伸的导气通道，所述导气通道的一端端口延伸至端面以连通所述负压腔。

在一些技术方案中，所述负压装置设置于所述导气通道内；所述负压装置为偏心叶片或螺旋叶片。

在一些技术方案中，至少相邻两个所述离心叶轮一体成型连接以形成一体叶轮结构。

在一些技术方案中，所述一体叶轮结构的相邻两个所述离心叶轮相对设置或相背设置。

在一些技术方案中，所述一体叶轮结构的相邻两个所述离心叶轮相背设置，且径向外缘部分衔接，衔接处形成配合密封部的圆柱面。

在一些技术方案中，所述一体叶轮结构在所述圆柱面的内侧形成凹槽；凹槽两侧的所述离心叶轮中高级离心叶轮的轴向进风口与所述凹槽相通；所述传动轴上的侧壁上设置有导气槽或导气通道，以连通在所述高级离心叶轮的轴向进风口与所述凹槽之间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的多级离心式压缩机的结构示意图；

图2为图1中的A处结构放大示意图；

图3为本发明实施例提供的一体叶轮结构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的安装筒的内侧结构示意图。

附图中标记如下：

动力部件1、传动轴2、离心叶轮3、负压腔4、止推结构5、风机仓6、导气通道7、安装筒8、偏心叶片9、轴向通孔10、导气槽11、筒体12、第一端盖13、第二端盖14、轴承15、径向通道16；

圆柱面3-1、凹槽3-2、高级离心叶轮3-3、低级离心叶轮3-4。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种多级离心式压缩机，以有效地解决目前多级离心式压缩机的泄漏量比较大的问题。

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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的多级离心式压缩机的结构示意图；图2为图1中的A处结构放大示意图；图3为本发明实施例提供的一体叶轮结构的结构示意图；图4为本发明实施例提供的安装筒的内侧结构示意图。

在一些实施例中，提供了一种多级离心式压缩机，具体的，该多级离心式压缩机主要包括风机仓6、动力仓、动力部件1、传动轴2以及多个离心叶轮3，多个离心叶轮3中至少有两个离心叶轮3实现串联，以分别为高级离心叶轮3-3和低级离心叶轮3-4，其中由低级离心叶轮3-4给高级离心叶轮3-3供气，以实现多级压缩。

其中动力部件1位于动力仓中，以用于驱动传动轴2转动，动力部件1一般为电机部件，以驱动传动轴2转动。当然动力仓还可以是设置其它能够驱动传动轴2转动的部件，如液压泵等。

其中风机仓6中设置有离心叶轮3，一般来说，一个离心叶轮3对应一个风机仓6，一个风机仓6一般对应于一级压缩。离心叶轮3设置在风机仓6中，以推动风机仓6风体，以将轴向进风口风体加压推向外周出风口。

其中传动轴2从动力仓延伸至风机仓6，以用于带动风机仓6中离心叶轮3转动，即传动轴2将动力仓的转动传递至风机仓6的离心叶轮3处，以使得离心叶轮3转动，以在离心叶轮3转动时，将轴向进风口的气体加压之后，从外周出风口排出。一般离心叶轮3固定安装在传动轴2上，因此传动轴2同样需要转动。而动力仓和风机仓6衔接处，形成一个与传动轴2相配合的穿孔，穿孔一端延伸至动力仓，另一端延伸至风机仓6，由于动力仓和风机仓6气压并不相同，因此该穿孔和传动轴2之间需要进行密封。

将各个离心叶轮3均设置在动力仓的一端，即均位于传动轴2的一端，而在动力仓的另一端不再设置有离心叶轮3，即对应的不再设置有风机仓6。这使得动力仓仅一端临近风机仓6设置，而动力仓另一端处传动轴2的端部可以位于动力仓内侧，无需穿出，因此无需实现动密封。而传动轴2安装有离心叶轮3的一端，从动力仓穿过上述穿孔，以进入到风机仓6中，此处的穿孔则需要进行动密封。

在一些实施例中，在使用上述多级离心式压缩机时，由于各个离心叶轮3均设置在动力仓的一端，而另一端不再设置有离心叶轮3，这使得仅动力仓的一端设置有穿孔，仅需要在动力仓的一端进行动密封即可，同时由于仅一端动力仓和风机仓6相邻设置，这使得，仅一端出现泄漏，可以有效地减小泄漏量，以提供多级离心式压缩机的工作效率。综上所述，该多级离心式压缩机能够有效地解决目前多级离心式压缩机的泄漏量比较大的问题。

在一些实施例中，为了方便成型上述风机仓6、动力仓等部分，可以具体设置有筒体12和分别设置于筒体12两端的第一端盖13和第二端盖14，以使得第一端盖13和第二端盖14封闭在筒体12的两端。其中筒体12内腔为动力仓，而其中第一端盖13上设置于用于传动轴2穿入至风机仓6的穿孔，即第一端盖13的一侧为动力仓、另一侧为风机仓6。而其中穿孔和第一端盖13之间通过动密封结构密封，具体的密封方式可以参考现有技术，一般是通过密封结构实现动密封，当然也可以是考虑压差，设置反向推动叶轮。

如风机仓6中的压力一般高于动力仓压力，因此可以使传动轴2位于穿孔处的部位设置有轴向叶轮结构，在跟随传动轴2转动的同时，能够向风机仓6方向抽风，即出风方向朝向风机仓6方向，以可以阻止泄压。当然也可以是在穿孔的孔壁处设置有高压风道，高压风道向高压侧吹风，如向风机仓6吹风，以阻止风机仓6中气体向动力仓方向流动。

在一些实施例中，具体来说，可以使，所述动密封结构为如下中的一种或多种、甚至全部：梳齿密封结构、轴向叶轮和高压风道。其中梳齿密封结构具体结构可以参考现有技术。而其中的轴向叶轮设置于传动轴2位于穿孔处的部位，跟随传动轴2转动，以轴向向风机仓6抽风，以阻止风体向从风机仓6向动力仓流动。而其中的高压风道导入高压气流且出口设置于穿孔孔壁处，以向风机仓6吹出高压风，可以是向风机仓6方向倾斜设置，以形成射流，而其中高压风道的进风口可以是连通至风机仓6的高压区域，而风机仓6的低压区域与动力仓相邻。

在一些实施例中，第一端盖13的中部和第二端盖14的中部均设置有轴承15以用于支撑所述传动轴2。其中第一端盖13的轴承15和上述动密封结构轴向并列设置，且优选第一端盖13中部安装的轴承15位于上述动密封结构靠近动力仓的一侧。由于传动轴2无需在第二端盖14中穿出，因此可以使第二端盖14为全封闭结构，具体的，可以使第二端盖14处设置有盲孔，以作为轴承孔，即在盲孔内设置有轴承15以对传动轴2支撑。

在一些实施例中，为了更好的限定传动轴2的轴向位置。使第二端盖14内设置有圆柱孔，而上述传动轴2端部插入至圆柱孔。该圆柱孔也可以是上述轴承孔，也可以是与上述轴承孔并列设置，并设置在轴承孔远离动力仓的一侧。并进一步的设置有负压装置，该负压装置用于使传动轴2的端面与圆柱孔底之间腔体形成负压腔4，在与外界压力差作用下，负压腔4可以阻止传动轴2向圆柱孔外侧移动。其中负压装置可以是外部负压装置，也可以是内部负压装置。

而上述传动轴2在动力仓还设置有用于阻止传动轴2深入负压腔4的止推结构5。在运转过程中，通过增大负压腔4的负压，以使得止推结构5处于受力状态，以可以保证传动轴2的轴向位置稳定。当然，在一些实施例中，也可以不对传动轴2向深入负压腔4方向移动进行阻止。当然也可以进一步设置有与上述止推结构5推动方向相反的反推结构，以避免传动轴2过度深入负压腔4中。

在一些实施例中，此处优选上述传动轴2设置有轴向延伸的导气通道7，导气通道7的一端端口延伸至端面以连通负压腔4。而上述负压装置可以设置于所述导气通道7内，以通过导气通道7将负压腔4中气体往外抽吸。可以是抽吸至外界环境，也可以是抽吸至动力仓内。其中负压装置一般是叶片结构，在导气通道7内，可以将内部气体往外抽出。

将负压装置设置在导气通道7中，可以使传动轴2端面和圆柱孔孔底具有更好接触，避免间隙扩大，一般间隙越小，那么在突然增加的轴向力作用下，越难向外移动，因为间隙越小，意味着移动相同距离，体积膨胀倍数越大，那么产生负压就会越大，使得具有更好的负压粘性。

在一些实施例中，具体来说，可以使其中负压装置为偏心叶片9。具体的，为了方便安装，可以进一步的还包括安装筒8，安装筒8从传动轴2位于负压腔4的一端端面插装入至导气通道7，上述安装筒8靠近传动轴2端面的一端形成筒端壁，筒端壁中部开设轴向通孔10，即该轴向通孔10直径明显小于安装筒8内径，以形成缩口设置，筒端壁内侧设置有偏心叶片9，其中偏心叶片9的长度大于轴向通孔10的长度，若轴向通孔10的横截面为圆形孔，那么轴向通孔10的长度即为直径，若轴向通孔10的横截面呈其他形状，那么轴向通孔10的长度则为最远两点之间的直线距离。

具体的，该偏心叶片9可以为一箔片，其安装于轴向通孔10的内部；轴向通孔10为缩口结构，且用于进气。当该偏心叶片9随着传动轴2旋转时，因偏心叶片9未与传动轴2形成对称结构，将产生偏心力，带动气流在偏心力作用下旋转，而轴向通孔10形成的缩口结构，将有助于轴向通孔10内外形成压差，加速气流的流动，形成负压。在设置安装筒8之后，无需再设置上述叶片，以使得第二端端面和负压腔4腔底之间的距离更近，以具有更好的负压吸附效果。

在一些实施例中，具体来说，可以使负压装置为螺旋叶片，以起到轴向向远离负压腔4的方向推送气体的效果。此处的螺旋叶片，可以是如连接螺纹，具体成型方式，可以参考连接螺纹的成型方式。当然也可以是采用螺旋叶片结构，从第二端装入至导气通道7中，外轮廓与导气通道7相配合设置，与导气通道7之间焊接、粘结等方式进行固定。其中螺旋叶片的结构，还可以参考螺旋输送通道。通过设置螺旋叶片，以起到更好的抽吸效果，以方便获得更适合的低压。

在一些实施例中，可以使导气通道7的出口端通过径向延伸的径向通道16连通所述筒体12的筒腔，其中各个所述径向通道16之间形成旋转对称，但是径向通道16不宜设置太多，此处优选仅设置两个。

在一些实施例中，为了方便成型，此处优选至少相邻两个离心叶轮3一体成型连接以形成一体叶轮结构。即一体叶轮结构中至少存在这样的两个离心叶轮3，这两个离心叶轮3相邻设置且能够分别进行压缩，因此需要在这样的两个离心叶轮3之间进行密封，以避免影响互相压缩，又因为是一体成型连接，所以安装时，统一考虑密封即可，降低密封难度。

在一些实施例中，一体叶轮结构中，各个离心叶轮3可以同向布置，如轴向进风口均朝向同一个方向。为了更好的减少固定结构数量和/或连接强度，此处优选一体叶轮结构中的两个离心叶轮3相对设置或相背设置，以平衡轴向拉力。需要说明的是，其中相背设置指的是，两个离心叶轮3彼此轴向进风口相远离设置，以相反设置。其中相对设置指的是，两个离心叶轮3彼此轴向进风口相靠近设置，以相对设置。其中相背设置和相对设置均可以更好的平衡轴向拉力，通过相邻两个离心叶轮3之间互相平衡轴向拉力，可以避免轴向拉力在传动轴2轴向方向传递较长距离，至少可以降低轴向长距离拉力。通过两个离心叶轮3内部平衡轴向拉力，以减少与传动轴2之间的轴向作用力，进而可以降低固定结构强度要求。

在一些实施例中，可以使两个离心叶轮3相背设置，且径向外缘部分衔接，衔接处形成配合密封部的圆柱面3-1。通过离心叶轮3的径向外缘部连接，可以避免形成内凹侧圆柱面3-1，进而方便后期密封部的套设安装。至少在圆柱面3-1的一端处，离心叶轮3的外缘不高于上述圆柱面3-1，以保证密封部的套设安装。其中圆柱面3-1轴向长度不宜太小，太小很难形成很好的动密封。如附图所示，其中高级离心叶轮3-3的外缘部与圆柱面3-1平齐，在传动轴2以及密封部均安装到位之后，可以将该一体离心叶轮3结构沿朝向动力部件1的方向插入，套设在传动轴2上，圆柱面3-1与密封部的内孔相对设置。

具体来说，离心叶轮3的外缘部为周向出风口，尤其外缘部远离轴向进风口的一侧形成上述圆柱面3-1。

另外考虑到，为了方便导风，轴向进风口到周向出风口之间的通道，在轴向两侧均形成弧形侧壁，以方便引导风体转向。因此为了更好的成型上述一体叶轮结构，此处优选一体叶轮结构在上述圆柱面3-1的内侧形成凹槽3-2，不仅方便成型，同时避免在圆柱面3-1的内侧形成较大的实体结构，这不利于成型过程中散热。同时上述凹槽3-2起到减重效果。其中凹槽3-2优选为环形凹槽，其中凹槽3-2两侧的槽壁优选具有内凸的弧线形端，以适应通道壁的弧线结构。当绕凹槽3-2也可以是沿周向分段设置。进一步的优选凹槽3-2的槽口部缩口设置，以增大与传动轴2之间的接触面，以提高接触强度。

在将一体叶轮结构套设安装在传动轴2之后，上述凹槽3-2可以被传动轴2封闭，形成封闭腔体。但是因为一体叶轮结构工作时会形成高温状态，当然也可能是因为其他结构发热而形成高温状态，导致凹槽3-2的槽腔处于高温状态，高温状态会迫使内部气体膨胀，形成内部压力过大，导致一体叶轮结构产生变形，影响后期工作效率。

基于上述一些原因，此处优选凹槽3-2的槽腔与外部相通。且此处优选槽腔两侧的离心叶轮3中高级离心叶轮3-3的轴向进风口与槽腔相通。其中高级离心叶轮3-3的轴向进风口压力，与低级离心叶轮3-4的周向出风口压力相同，但小于高级离心叶轮3-3的周向出风口，且大于低级离心叶轮3-4的轴向进风口，所以是一个中间值，这使得凹槽3-2的两侧槽壁，受到风压压差不会大，且均衡。对于低级离心叶轮3-4来说，还形成支撑效果。而对于高级离心叶轮3-3来说，虽然对其外缘部没有非常好的支撑效果，但是由于高级离心叶轮3-3的外缘壁与低级离心叶轮3-4衔接，可以形成一定的支撑效果，可以满足高级离心叶轮3-3的边缘部支撑效果。因此通过上述设置，可以使得一体叶轮结构内外形成对应的风压支撑，降低强度要求。

当然其中，凹槽3-2的槽腔也可以是与高级离心叶轮3-3的周向出风口，或低级离心叶轮3-4的轴向进风口连通，但是支撑效果不好。当然凹槽3-2的槽腔也可以是与低级离心叶轮3-4的周向出风口连通。但是这得在外缘部开设通道，容易影响一体叶轮结构的强度。

在一些实施例中，为了避免影响一体叶轮结构的强度，此处优选传动轴2上的侧壁上设置有导气槽11或导气通道7，以连通在高级离心叶轮3-3的轴向进风口与所述槽腔之间。为了方便成型，可以设置有多个旋转中心对称的导气槽11，其中导气槽11的横截面优选呈弧线型，且与传动轴2外周面之间倒圆角过渡，以避免出现应力集中。其中导气槽11的横截面面积无需太大，以能够保证高级离心叶轮3-3的轴向进风口与槽腔之间实现气体互通即可。

在一些实施例中，第一端端盖外侧，即远离动力仓的一侧设置有一个一体叶轮结构，而这一体叶轮结构包括两个相背设置的离心叶轮3，且分别设置在不同的风机仓6中，优选最靠近动力仓的离心叶轮3为低级离心叶轮3-4，而靠近动力仓的为高级离心叶轮3-3，其中高级离心叶轮3-3的进风口朝向动力仓。在设置上述高压风道之后，高压风道的进口可以连通至高级离心叶轮3-3的外周出风口。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。