離心壓縮機-離心壓縮機的主要零部件

目錄轉動元件——主軸1轉動元件——緊圈和固定環(huán)2轉動元件——推力盤3轉動元件——軸套4離心式壓縮機的主要零部件——轉動元件轉子：工作時轉動的零部件稱為轉子，包括軸、葉輪、平衡盤、推力盤等。定子：工作時靜止的零部件稱為定子；包括吸入室、機殼、隔板、密封和軸承等。通流空間：機殼與隔板、隔板與隔板間不同形狀的氣體通流空間：包括擴壓器、彎道、回流器和蝸殼。離心式壓縮機的主要零部件——轉動元件

在離心式壓縮機中，將主軸、葉輪、平衡盤、推力盤、聯(lián)軸器、套筒以及緊圈和固定環(huán)等轉動元件組成的旋轉體，稱為轉子。見圖5-40所示。轉動元件一、主軸

主軸是離心式壓縮機的主要零部件之一，其作用是傳遞功率、支承轉子、固定元件的位置，保證機器的正常工作。

主軸按結構一般可分為階梯軸、節(jié)鞭軸和光軸等三種類型。1.階梯軸

階梯軸的直徑大小是從中間向兩端遞減。階梯軸便于安裝葉輪、平衡盤，推力盤及軸套等轉動元件，葉輪也可由軸肩和鍵定位，而且剛度合理。2.節(jié)鞭形主軸

節(jié)鞭形主軸軸上挖有環(huán)狀凹形流道，級與級之間無軸套，葉輪由軸肩和銷釘定位。見圖5-41所示。節(jié)鞭形主軸既能滿足氣流流道的需要，又有足夠的剛度。3.光軸

光軸外形簡單，安裝葉輪部分的軸頸是相等的，無軸肩。轉子組裝時，需要有軸向定位用的工藝卡環(huán)，葉輪由軸套和鍵定位。

主軸上零部件的安裝一般采用熱裝法，也可采用螺釘或鍵連接。用鍵連接時，各級葉輪的鍵槽應相互錯開180°，這樣對于軸的強度，以及轉子的平衡比較有利。1.作用

葉輪及主軸上的零件與主軸的配合，一般采用過盈配合，但由于轉速較高，存在離心慣性力的作用，使葉輪輪盤內(nèi)孔與軸的配合發(fā)生松動，導致葉輪產(chǎn)生位移。二、

緊圈和固定環(huán)

為了防止葉輪發(fā)生移動，有些過盈配合后，再采用埋頭螺釘加以固定。有些結構不允許采用螺釘固定，則設置緊圈和固定環(huán)加以固定。見圖5-42所示2.固定環(huán)固定環(huán)由兩個半圈組成，加工時按尺寸加工成一個圓環(huán)，然后鋸成兩半，其間隙不大于3mm。見圖5-42所示。

裝配時先把兩個半圈的固定環(huán)裝在軸槽內(nèi)，隨后將緊圈加熱到大于固定環(huán)外徑，并熱套在固定環(huán)上，冷卻后即可牢牢地固定在軸上。三、推力盤

平衡盤可以平衡掉大部分的軸向力，但還有一小部分的軸向力未被平衡掉，剩余部分的軸向力由止推軸承來平衡。

推力盤是將軸向力傳遞給止推軸承的裝置，其結構見圖5-43所示。四、軸套1.作用

軸套的作用是使軸上的葉輪與葉輪之間保持一定的間距，防止葉輪在主軸上產(chǎn)生竄動。見圖5-44所示。2.軸套的結構

軸套安裝在主軸上，見圖5-44所示。軸套一端開有凹槽，主要起密封作用，另一端加工有圓弧形凹面，該圓弧形的凹面在主軸上的位置恰好與主軸上的葉輪入口相連，這樣可以減少因氣流進入葉輪所產(chǎn)生的渦流損失和摩擦損失。目錄固動元件——吸氣室1固動元件——擴壓器2固動元件——彎道和回流器3固動元件——排氣室4離心式壓縮機的主要零部件——固動元件

離心式壓縮機除轉動元件之外，還有吸氣室、擴壓器、彎道、回流器及蝸殼等不隨主軸回轉的固定元件。離心式壓縮機的主要零部件——固動元件一、吸氣室1.吸氣室的作用

吸氣室的作用，是把氣體從進氣管道或中間冷卻器順利地引入葉輪，使氣流從級的吸氣室到葉輪吸氣孔產(chǎn)生較小的流動損失，有均勻流速的作用，而且使氣體經(jīng)過吸氣室后，不產(chǎn)生切向的旋繞而影響葉輪的能量頭。2.吸氣室的類型軸向吸氣室：見圖5-45(a)所示，這種形式最簡單，多用于單級懸臂式鼓風機或壓縮機，為使進入葉輪的氣流均勻，吸氣管可做成收斂形。徑向吸氣室：見圖5-45（b）所示，該吸氣室進氣時，氣流轉彎處容易產(chǎn)生速度不均勻的現(xiàn)象，所以常把轉彎半徑加大，并在轉彎的同時，使氣流略有加速。徑向進氣半蝸殼吸氣室：見圖5-45（c）所示，常用于雙支撐軸承的壓縮機，當?shù)谝患壢~輪有貫穿軸時，均采用這種形式的吸氣室。水平進氣半蝸殼吸氣室：見圖5-45（d）所示，多用于具有雙支撐的多級離心鼓風機或壓縮機。其特點是進氣通道與軸不對稱，偏在一邊，與水平部分的機殼上半部分不相連，檢修方便。二、擴壓器1.設置擴壓器的必要性

離心壓縮機中，從葉輪出來的氣流速度很大：一般葉輪出口氣流速度可達200～300m/s。高能頭的葉輪：氣流絕對速度高達

500m/s以上。

這樣高速度的氣體具有很大的動能，對于后彎式葉輪，這部分能量約占葉片功的25%～40%，對于徑向葉輪，可達50%，因此，必須很好地利用，使其有效地轉換為所需要的靜壓能，擴壓器就是動能轉換為靜壓能的組件。2.擴壓器的分類

對于離心壓縮機來說，提高靜壓能（即壓力）是其主要目的，對速度的要求，只要能保證在一定流通截面積的輸氣管道中維持所需的氣量即可。

擴壓器有無葉擴壓器、葉片擴壓器、直壁擴壓器三種結構（1）無葉擴壓器

是由兩個平行壁構成的一個環(huán)形通道，流道之后與彎道相連。見圖5-46所示，截面2-2為葉道的出口截面；截面3-3為無葉擴壓器的進口截面；截面4-4為無葉擴壓器的出口截面，截面2-2比截面3-3略寬一點，主要是為了避免葉輪外緣與固定流道壁相摩擦。

隨著葉片擴壓器的內(nèi)直徑D3增大到D4，流道截面漸漸增大，速度降低，壓力增高。同時，當進入擴壓器的氣流速度達到超聲速時，不會形成激波。（2）葉擴壓器

葉片擴壓器是在無葉擴壓器的環(huán)形通道中，沿圓周裝有均勻分布的葉片。當氣流經(jīng)過時，一方面因直徑加大而減速增壓；另一方面由于安裝了葉片，氣流將受到葉片的約束沿葉片方向流動，葉片的形狀總是做成α角逐漸增加的，所以葉片擴壓器的速度變化比無葉擴壓器要大，擴壓程度要高。表5-2、圖5-48是無葉片擴壓器與葉片擴壓器的性能比較表5-2（3）直壁擴壓器

直壁擴壓器是葉片擴壓器的一種，其導葉間的通道有一段是由直線或接近于直線的段所組成。直壁擴壓器葉片的形狀與葉片擴壓器中的葉片不同，是由所需的通道形式確定出通道兩側的壁，因此該擴壓器往往被看作是由一個個單獨的通道所組成，所以又稱為通道形擴壓器。三、彎道和回流器1.作用

為了把擴壓器后的氣流引導到下一級繼續(xù)進行增壓，在擴壓器后設置彎道和回流器。見圖5-49所示，其中，截面4-4至截面5-5為彎道，截面5-5至截面6-6為回流器。圖5-49彎道和回流器（1）彎道

彎道是連接擴壓器與回流器的一個圓弧形通道，見圖5-49所示，該圓弧形通道內(nèi)一般不安裝葉片，氣體從擴壓器出來以后，在彎道中轉向180°變?yōu)橄蛐姆较虿胚M入回流器，氣流經(jīng)回流器后，再進入下一級葉輪。（2）回流器回流器的作用是引導氣流從前一級進入下一級，控制進入下一級葉輪時氣流的預旋度，回流器中安裝有反向導葉來引導氣流，使氣流速度平緩、順利地進入下一級葉輪。

由于氣體進入回流器仍具有繞葉輪軸線的旋轉運動，為了保證下一級葉輪入口軸向進氣，回流器內(nèi)必須裝葉片，葉片數(shù)一般有12~18片。

為避免在出口處葉片過密，可減少出口處的葉片數(shù)。葉片可用等厚度的，并在進口處削薄，也可用機翼形葉片。四、排氣室1.作用

排氣室也稱蝸殼，排氣室的作用是把從擴壓器或者葉輪出來的氣體匯集起來，引到機外輸氣管道或儲氣罐，并把較高的氣流速度降低至排氣室出口的氣流速度，使氣體壓力進一步提高。2.排氣室的分類

根據(jù)蝸殼的橫截面變化規(guī)律，蝸殼可以有許多形式，歸納起來有等截面和變截面兩種形式。見圖5-50所示（1）等截面排氣室定義：沿圓周各流通截面積相等。氣流沿圓周進入排氣室匯總后由出氣管引出。見圖5-50（a）所示。特點：由于氣流在排氣室到排氣管前一段截面處氣量最大，而排氣管后的截面處氣量最小，因此，等截面排氣室不能很好地適應這種流量。優(yōu)點：結構簡單，制造方便，容易進行表面機械加工，目前仍有采用。缺點：效率不如采用截面隨氣量變化的蝸殼形排氣室好。圖5-50（2）變截面排氣室

流通截面沿葉輪轉向（即進入氣流的旋轉方向）逐漸增大的一種蝸殼。該蝸殼克服了等截面排氣室的缺點。見圖