[發明專利]壓縮機轉子的密封件

有效

• 申請號: 201380066953.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104870824A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 托馬斯·門克;沃爾夫岡·扎卡賴亞斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F04D17/12
• 分類號: F04D17/12;F04D29/10;F04D29/12;F04D29/62;F04D29/64
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;高少蔚

技術領域

本發明涉及一種壓縮機轉子、尤其是用于渦輪壓縮機、如齒輪傳動式壓縮機的壓縮機轉子，其具有小齒輪軸和對小齒輪軸進行密封的多件式的密封件，其中所述小齒輪軸具有多個在軸向上相繼設置的、彼此連接的區段。

背景技術

壓縮機或壓縮流體的設備在不同的工業領域中用于不同的應用，其中涉及流體、尤其是(工藝)氣體的凝聚或壓縮裝置。

對此已知的實例是移動工業應用中的渦輪壓縮機，例如在廢氣渦輪增壓機或噴氣發動機中的渦輪壓縮機，或者還有靜態工業應用中的渦輪壓縮機，如用于空氣分解的齒輪傳動式壓縮機或齒輪渦輪壓縮機。

在這種(在其工作方式中連續工作的)渦輪壓縮機中，通過如下方式引起流體的壓力提高(壓縮)：通過葉片的旋轉、通過渦輪壓縮機的具有徑向延伸的葉片的旋轉的葉輪提高液體從入口到出口的角動量。在此，也就是說在這樣的壓縮機級中，流體的壓力和溫度提高，而流體在葉輪或渦輪葉輪中的相對(流動)速度降低。

為了實現流體的盡可能高的壓力提高或壓縮，能夠將多個這樣的壓縮機級依次連接。

作為渦輪壓縮機的構造形式，在徑流式壓縮機和軸流式壓縮機之間進行區分。

在軸流式壓縮機中，待壓縮的流體、例如工藝氣體在平行于軸線的方向(軸向方向)上流經壓縮機。在徑流式壓縮機中，氣體軸向地流到壓縮機級的葉輪中并且隨后向外偏轉(徑向，徑向方向)。由此，在多級的徑流式壓縮機中，在每個級后方需要使流動轉向。

軸流式壓縮機和徑流式壓縮機的組合的結構類型通過其軸向級抽吸大的體積流，所述體積流在緊接著的徑向級中被壓縮到高的壓強上。

當通常使用具有承載一個或多個葉輪的(小齒輪)軸(作為壓縮機轉子在下文中也僅簡稱為壓縮機轉子)的單軸的機器(單軸渦輪壓縮機)時，在(多級的)齒輪傳動式渦輪壓縮機的情況下(在下文中也僅簡稱為“齒輪傳動式壓縮機”)，圍繞大輪的各個壓縮機級被分組，其中多個平行的(小齒輪)軸由大的、安裝在殼體中的驅動齒輪、即大齒輪驅動，所述軸分別承載一個或兩個(容納在實現為殼體附件的、引起關于壓縮機級的入流或出流的承壓的螺旋殼體中的)葉輪(設置在小齒輪軸的空閑的軸端部上的渦輪葉輪)(作為壓縮機轉子在下文中也僅簡稱為壓縮機轉子)。

在承壓的螺旋殼體中，即在螺旋殼體中的柱形孔中，(除了由小齒輪軸承載的葉輪或壓縮機轉子外)使用螺旋插入件，使得在螺旋殼體的柱形孔中在螺旋插入件的軸向端側保留通過螺旋殼體和螺旋插入件包圍的空間、即所謂的環形空間，經由所述空間，(來自葉輪的)流體徑向地經由擴展的橫截面流出。

流體隨后經由設備配管、如設置在螺旋殼體上的或設置在(殼體)桶上的壓力接套管與設置在其上的壓力接套法蘭從環形空間處繼續從壓縮機級中流出。

流體到螺旋殼體中的入流經由構成為(軸向端側的)殼體蓋的螺旋抽吸法蘭進行，所述桶形螺旋抽吸法蘭軸向地封閉螺旋殼體。

這樣的齒輪傳動式壓縮機、西門子公司的名稱為STC-GC的、用于空氣分離的齒輪傳動式壓縮機從http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansion-ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stc-gc.htm或http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansion-ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stc-gv.htm(于2012年12月18日獲得)中已知。

(為了避免/減少壓縮機級中的壓力損耗和/或為了防止(可能有害的)工藝氣體從壓縮機級流出(泄漏))，這種渦輪壓縮機的壓縮機轉子或承載葉輪的小齒輪軸在外部環境和(在壓縮機級的內部中的)待壓縮的工藝氣體之間需要密封，所述密封根據工藝氣體和工藝氣體的壓力(密封壓力)的類型必須滿足不同的要求。

已知的是，為了這種密封，使用設置在小齒輪軸上的(具有與小齒輪軸一起旋轉的和/或不旋轉的/靜止的密封元件的)密封件、如迷宮密封件或氣體密封件。

單迷宮密封件或雙迷宮密封件和氣體密封件是充分已知的。