[實用新型]一種高速電機的離心壓縮機的軸向止推軸承結構

有效

• 申請號: 201520448927.1
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN204783801U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 長谷川和三
• 申請（專利權）人: 上海優耐特斯壓縮機有限公司
• 主分類號: F04D29/056
• 分類號: F04D29/056
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 季申清

技術領域

本實用新型涉及在工廠作為動力源和原料用氣源的壓縮機或鼓風機的改良結構，具體是對直接采用高速電機驅動的離心壓縮機或鼓風機部件的改良，對采用軸向推力軸承縮短轉子長度的一種改良結構。

背景技術

本實用新型涉及在工廠作為動力源或原料用氣源的壓縮機或鼓風機的改良結構，此類壓縮機零件數量減少至極限，不采用傳統的齒輪增速機構，而直接采用高速電機驅動的離心壓縮機或鼓風機。

離心壓縮機或鼓風機的葉輪如不能高速旋轉就不能充分做功發揮效率，因此，葉輪高速旋轉是十分重要，以往一般采用齒輪增速機增速。

近來，由于開發了高速電機，不使用蝸輪增速機，本實用新型涉及直接由高速電機驅動葉輪的尖端技術，應用于高速電機離心壓縮機或鼓風機的領域。

現有技術，離心式壓縮機在變頻調整的過程中，隨著功率的增大，出口壓力逐漸增大，葉輪上方出口壓力升高形成高壓區，同時葉輪背部后方壓力較低。這樣葉片就會給軸心一個向后的軸向力，并隨著變頻的增大而增大。為此，在葉輪的背部設置軸向推力軸承。

在壓縮機葉輪的背面泄漏出來的高溫壓縮空氣(100—170℃)會對徑向軸承加熱，當超過徑向軸承的耐熱溫度會造成不良后果，為了避免不良情況發生，轉子上徑向軸承與葉輪之間的距離必須加大，這樣轉子結構的長度將較長，剛度下降。

現有技術有多種類似的配置結構。

比如如附圖6所示，正面為壓縮機葉輪和蝸殼，蝸殼固定在壓縮機的殼體上。反面在壓縮機的蝸殼內為固定連接壓縮機葉輪的轉軸，轉軸經空氣軸承連接高速電機的轉子。包裹在轉軸外部的殼體內腔由三段構成，靠近葉輪的第一段嵌入密封圈，第二段為空環腔，空環腔內配置軸向推力軸承組，所述的軸向推力軸承組是由兩個軸向推力軸承中間夾持了一圈固定在轉軸上的鋼板環組成，第三段為空環腔后側的依靠支撐段。

另一種現有技術的結構，如圖7所示，在葉輪的背部配置空氣密封，繼而在轉軸上固定一圈或兩圈鋼板環，在鋼板環的一側或兩側配置軸向推力軸承，所述軸向推力軸承固定在外部的壓縮機外殼上。

同樣，現有技術的幾種方案緊貼葉輪的背部都是配置空氣密封，在空氣密封與空氣軸承之間配置由兩枚軸向推力軸承中間夾持了一圈或兩圈固定在轉軸上的鋼板環組成的防軸向串動機構。

如此結構導致轉子的轉軸位于殼體結合部分的長度比較長，壓縮機轉子的轉軸長度長使得旋轉會出現振動、波動，轉子能承受的臨界轉速下降，無法高速運轉，從而無法獲得壓縮機足夠的輸出壓力，限止了壓縮機功率的發揮。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是，針對現有技術采用軸向推力軸承壓縮機轉子的轉軸配置結構，不能以更高的速度旋轉，不能輸出充足的壓力，不能發揮更高功率的缺陷，提供高速電機離心壓縮機采用軸向軸承能夠縮短轉子長度的一種結構。

本實用新型的目的由以下技術方案實現：

一種高速電機的離心壓縮機的軸向止推軸承結構，其特征在于：靠住葉輪的背部配置軸向推力軸承。

采用本實用新型技術方案，本領域首次提出了不在轉子的轉軸上固定伸出一圈鋼板環，不在鋼板環的兩側配置軸向推力軸承的結構，首次提出靠住葉輪的背部配置軸向推力軸承，使得壓縮機轉子部分的結構變得十分緊湊，縮短了轉子轉軸的長度，可以提高轉子的旋轉速度。

進一步，空氣密封與所述軸向推力軸承連接在一起。

采用本技術方案，空氣密封與所述軸向推力軸承連接配置在一起，成為一體，達到既有必不可少的密封部分配置，又使得空氣密封不另外占居特別的軸向位置，不造成特別加長轉子轉軸長度的弊病。

本實用新型的有益效果：

本實用新型改變了現有技術在轉子的轉軸上固定伸出一圈鋼板環，在鋼板環的兩側配置軸向推力軸承的結構，首次在本領域提出靠住葉輪的背部配置軸向推力軸承的技術方案。轉子的轉軸結構變化，轉軸上的配置可以簡化、緊湊，轉軸長度也可以縮短，使得轉軸固有能夠承受轉速的能力增強，實際運行中可提高壓縮機轉速，提高壓縮機的輸出壓力和功率。

本實用新型完全改變了以往軸向推力軸承的配置位置和方式，縮短了轉軸長度，提高轉子轉速，本實用新型具有顯著的創造性、優越性和實用價值。壓縮機是一種應用十分廣泛提供動力源的工作機械，對其改進產生的優越效果將給各種使用的行業和企業帶來很大的效益。

附圖說明

圖1為本實用新型高速電機的離心壓縮機的軸向止推軸承結構的的一種實施方式，顯示靠住葉輪背部設置軸向推力軸承，后部的支撐段內圈固定空氣密封的結構；