專利名稱：齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體壓縮機(jī)，特別是涉及一種齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
我國氯堿行業(yè)廣泛使用的YLJ型氯氣泵又稱液環(huán)泵或納氏泵，它工作效率低，耗電量大，壽命短，污染嚴(yán)重等缺陷，同時傳統(tǒng)氯氣透平壓縮機(jī)的組成有四個單元即電機(jī)、增速器、壓縮機(jī)及輔機(jī)部分(包括稀油站，高位油槽、氣體冷卻器)，存在著結(jié)構(gòu)不緊湊，占地面積大，空間大等問題，而影響其進(jìn)一步推擴(kuò)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是裝在底座上的電動機(jī)通過聯(lián)軸器與低速軸聯(lián)接，裝在增速器內(nèi)的低速軸上裝有大齒輪，大齒輪分別帶動兩側(cè)裝有小齒輪的一二級轉(zhuǎn)子和三級轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，一二級轉(zhuǎn)子的兩端分別裝有一級葉輪和二級葉輪，三級轉(zhuǎn)子的一端裝有三級葉輪，三級轉(zhuǎn)子的另一端裝有配重塊或裝有四級葉輪，各葉輪的輪蓋側(cè)為蝸殼，各葉輪的輪盤側(cè)為隔板體及軸向氣封結(jié)構(gòu)，在低速軸端部連接一個支座，支座上通過聯(lián)軸節(jié)與軸頭泵聯(lián)接；輔助油泵的吸油口接底座油箱，輔助油泵的出油口接油冷卻器的輸入端，油冷卻器的輸出端接入增速器箱內(nèi)。
所述的軸向氣封結(jié)構(gòu)為多級迷宮節(jié)流加充入密封氣阻截的梳齒密封結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型具有的有益的效果是1.高效節(jié)能(1)由于結(jié)構(gòu)簡化，機(jī)械傳動鏈短，機(jī)械損失少，機(jī)械效率高。
(2)采用了三元流氣動設(shè)計(jì)技術(shù)，能保葉輪高效率。
(3)各級葉輪均采用軸向進(jìn)氣減少了吸氣蝸殼的彎道阻力損失。
(4)兩個轉(zhuǎn)子(一二級轉(zhuǎn)子和三級轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)速不同，使每個葉輪幾何尺寸都可以和最佳的轉(zhuǎn)速匹配，每級葉輪效率都較高。
(5)每級葉輪出口都設(shè)有氣體冷卻器，各級的壓縮溫度都接近等溫壓縮。
(6)采用三級壓縮(結(jié)構(gòu)上可實(shí)現(xiàn)的最多的壓縮級數(shù)為四級)提高最終排氣壓力達(dá)到0.55MPa(A)。如要使Cl2氣液化用水冷卻即可，省去了冷凍機(jī)組，減少了能耗和投資。
2.維護(hù)方便運(yùn)行可靠(1)每級葉輪有獨(dú)立的蝸殼檢修時不需要拆卸其余各級，有利于逐級檢查。
(2)蝸殼擴(kuò)壓器拆卸時不需要拆葉輪，清理擴(kuò)壓器非常方便。
(3)各軸的工作轉(zhuǎn)速均遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振，運(yùn)行安全。
(4)葉輪無鍵過盈裝配在軸上，對中好，平衡，抗振動，耐沖擊。
(5)高速軸用五塊可傾瓦滑動軸承，自動調(diào)心，可以有效防止油膜振蕩。
(6)配套控制系統(tǒng)較完整，除有必要的壓力、溫度參數(shù)控制外，還有振動測振儀及防喘振裝置，保證運(yùn)行安全可靠。
3.運(yùn)行范圍寬周期長三元流葉輪配以無葉擴(kuò)壓器，在末級葉輪中使用小出口角葉輪。使壓縮機(jī)能在較寬的流量范圍穩(wěn)定工作。無葉擴(kuò)壓器則能夠防止工作通道中的大量結(jié)構(gòu)而影響正常運(yùn)行。
4.葉輪精加工后，進(jìn)行內(nèi)外表面整體化學(xué)防腐蝕處理，提高表面的硬度和抗腐蝕能力。
齒輪箱式氯氣透平壓縮機(jī)的葉輪直接安裝在增速器的軸端，使增速器和壓縮機(jī)合二為一，使機(jī)組的主機(jī)部分只有二個單元，減少了傳統(tǒng)機(jī)型上的缸體、主軸、軸承等部件，節(jié)省造價約20％～30％，同時本實(shí)用新型透平壓縮機(jī)將底座和油箱合為一體，加上采用軸頭泵省去了單獨(dú)的供油站及高位油槽，大大減少了占地面積和成本，使機(jī)組更簡約更集裝箱化。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理剖示圖；圖2為本實(shí)用新型的軸向氣封結(jié)構(gòu)的放大圖。
圖中1、電動機(jī)，2、聯(lián)軸器，3、低速軸，4、二段缸體，5、二段蝸殼，6、二段入口接管，7、二級葉輪，8、增速器，9、一二級轉(zhuǎn)子，10、大齒輪，11、一段缸體，12、一段蝸殼，13、一級葉輪，14、一段入口接管，15、軸頭泵，16、三段缸體，17、三段入口接管，18、三級葉輪，19、三段蝸殼，20、軸向氣封結(jié)構(gòu)，21、油封杯，22、三級轉(zhuǎn)子，23、五塊瓦軸承，24、配重塊，25、底座油箱，26、輔助油泵，27，油冷卻器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括裝在底座上的電動機(jī)1通過聯(lián)軸器2與低速軸3聯(lián)接，裝在增速器8內(nèi)的低速軸3上裝有大齒輪10，大齒輪10分別帶動兩側(cè)裝有小齒輪的一二級轉(zhuǎn)子9和三級轉(zhuǎn)子22高速旋轉(zhuǎn)，一二級轉(zhuǎn)子9的兩端分別裝有一級葉輪13和二級葉輪7，三級轉(zhuǎn)子22的一端裝有三級葉輪18，三級轉(zhuǎn)子22的另一端裝有配重塊24或裝有四級葉輪，各葉輪的輪蓋側(cè)為蝸殼，各葉輪的輪盤側(cè)為隔板體及軸向氣封結(jié)構(gòu)20，在低速軸端部連接一個支座，支座上通過聯(lián)軸節(jié)與軸頭泵15聯(lián)接；輔助油泵26的吸油口a接底座油箱25，輔助油泵2的出油口b接油冷卻器27的輸入端，油冷卻器27的輸出端接入增速器8箱內(nèi)。
如圖2所示，所述的軸向氣封結(jié)構(gòu)20為多級迷宮節(jié)流加充入密封氣阻截的梳齒密封結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的工作原理如下電動機(jī)1通過膜片式聯(lián)軸器2與低速軸3聯(lián)接，低速軸3上裝有過盈配合的螺旋斜齒輪----大齒輪10。大齒輪10帶動一二級轉(zhuǎn)子9及三級轉(zhuǎn)子22，以不同速度高速旋轉(zhuǎn)。一二級轉(zhuǎn)子9兩端分別裝有一級葉輪13及二級葉輪7，葉輪的輪蓋側(cè)為蝸殼，輪盤側(cè)為隔板體及軸向密封結(jié)構(gòu)20。氣體經(jīng)一段入口接管14從一級葉輪13軸向吸入，在葉輪的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時在葉輪葉片通道內(nèi)流動，從而使氣體動能增加，提高了氣體壓力；葉輪的出口是一段缸體11與一級蝸殼12之間形成的無葉擴(kuò)壓器；氣體在這無葉擴(kuò)壓器里，壓力得到進(jìn)一步的提高后從缸體出口徑向排出，經(jīng)過外接的氣冷卻器冷卻后進(jìn)入二段入口接管6進(jìn)行下級壓縮。二級壓縮原理同一級壓縮原理一樣，氣體進(jìn)入二段入口接管6，后從二級葉輪7軸向吸入，經(jīng)葉輪壓縮，通過二段蝸殼5與二段缸體4所形成的無葉擴(kuò)壓器加壓后由二段缸體4出口徑向排出，經(jīng)外接的氣冷卻器冷卻后進(jìn)入三段入口接管17；氣體以同樣壓縮原理，進(jìn)入三級葉輪18壓縮后，進(jìn)入三段蝸殼19與三段缸體16形成的無葉擴(kuò)壓器加壓后由三段缸體16出口排出，經(jīng)這三級壓縮后達(dá)到所需的壓力0.55MPa(A)。上面所述的葉輪采用閉式三元流動技術(shù)設(shè)計(jì)，具有高效率的特點(diǎn)。
三級轉(zhuǎn)子22一端裝三級葉輪18另一端裝配重塊24使轉(zhuǎn)子力矩得到平衡。
根據(jù)需要也可以將平衡塊換成四級葉輪，提高出口壓力。
上述的氣封結(jié)構(gòu)原理如圖2所示，密封原理為多級迷宮節(jié)流加充入密封氣阻截。葉輪輪盤背面氣體通過多道迷宮節(jié)流壓力降低以后一部分氣體通過管子B回到一級吸入口，一部分氣體經(jīng)節(jié)流降壓后與通過管子A充入的外接密封氣源相遇，使其不能繼續(xù)向前流向齒輪箱，充入的密封氣一部分向齒輪箱流動阻截齒輪箱內(nèi)油蒸氣，使其不漏到葉輪內(nèi)，密封氣以及部分油蒸氣從排氣孔中排入大氣。
一二級轉(zhuǎn)子及三級轉(zhuǎn)子兩端支承軸承采用可傾的五塊瓦軸承23，可有效防止油膜振蕩引起的轉(zhuǎn)子振動，軸承上有軸承溫度監(jiān)控及振動監(jiān)測器，防止由于葉輪結(jié)垢造成平衡被破壞引起振動，破壞軸承和密封結(jié)構(gòu)，同時又起到防喘振裝置的補(bǔ)充作用。
防喘振裝置是由流量測量元件自動控制氣動閥及流量控制元件組成。當(dāng)流量低于某預(yù)定最低流量時，自動打開氣動回流閥，使壓縮機(jī)進(jìn)口流量達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)流量，從而防止壓縮機(jī)引起喘振。
低速軸3的支承一端為徑向滑動軸承，另一端為徑向止推軸承。大齒輪10的軸向定位由此止推軸承定位。一二級轉(zhuǎn)子9及三級轉(zhuǎn)子22的軸向定位通過軸上的一對止推盤卡在大齒輪的兩端面定位。葉輪的軸向氣體吸力及斜齒輪傳動的軸向力，都因此得到平衡。
在低速軸端部連接一個支座，支座上通過聯(lián)軸節(jié)與軸頭泵----齒輪油泵的軸聯(lián)接，帶動軸頭泵15轉(zhuǎn)動。潤滑油從底座油箱25中通過過濾器吸入油泵。壓力油從油泵排出經(jīng)油冷卻器27冷卻后進(jìn)入精油過濾器(圖中未表示)，然后進(jìn)入各潤滑點(diǎn)。在起動前與停車后，要起動輔助油泵進(jìn)行預(yù)潤滑和停車后的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的潤滑作用。因?yàn)橥＼嚭髩嚎s機(jī)作慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時，軸頭泵同樣運(yùn)轉(zhuǎn)，仍然進(jìn)行正常供油，所以取消了高位油槽。何況還有輔助油泵26，在停車后，自動啟動進(jìn)行供油運(yùn)轉(zhuǎn)。
在齒輪箱五塊瓦軸承23與軸向氣封結(jié)構(gòu)20之間還設(shè)有油封環(huán)21，使?jié)櫥筒荒芟驓夥饨Y(jié)構(gòu)漏。油封環(huán)21與氣封結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類似，只不過靜止的節(jié)流齒高比較高，齒數(shù)較少而已。
權(quán)利要求1.一種齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)，其特征在于裝在底座上的電動機(jī)(1)通過聯(lián)軸器(2)與低速軸(3)聯(lián)接，裝在增速器(8)內(nèi)的低速軸(3)上裝有大齒輪(10)，大齒輪(10)分別帶動兩側(cè)裝有小齒輪的一二級轉(zhuǎn)子(9)和三級轉(zhuǎn)子(22)高速旋轉(zhuǎn)，一二級轉(zhuǎn)子(9)的兩端分別裝有一級葉輪(13)和二級葉輪(7)，三級轉(zhuǎn)子(22)的一端裝有三級葉輪(18)，三級轉(zhuǎn)子(22)的另一端裝有配重塊(24)或裝有四級葉輪，各葉輪的輪蓋側(cè)為蝸殼，各葉輪的輪盤側(cè)為隔板體及軸向氣封結(jié)構(gòu)(20)，在低速軸端部連接一個支座，支座上通過聯(lián)軸節(jié)與軸頭泵(15)聯(lián)接；輔助油泵(26)的吸油口(a)接底座油箱(26)，輔助油泵(2)的出油口(b)接油冷卻器(27)的輸入端，油冷卻器(27)的輸出端接入增速器(8)箱內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)，其特征在于所述的軸向氣封結(jié)構(gòu)(20)為多級迷宮節(jié)流加充入密封氣阻截的梳齒密封結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種齒輪箱式多級氯氣透平壓縮機(jī)。電動機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與低速軸聯(lián)接，低速軸上裝有大齒輪，分別帶動兩側(cè)裝有小齒輪的一二級和三級轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，一二級轉(zhuǎn)子的兩端分別裝有一、二級葉輪，三級轉(zhuǎn)子的一端裝有三級葉輪，三級轉(zhuǎn)子的另一端裝有配重塊或裝有四級葉輪，各葉輪的輪蓋側(cè)為蝸殼，各葉輪的輪盤側(cè)為隔板體及軸向氣封結(jié)構(gòu)，在低速軸端部座上通過聯(lián)軸節(jié)與軸頭泵聯(lián)接；輔助油泵分別接油箱和油冷卻器的輸入端，油冷卻器的輸出端接增速器箱內(nèi)。葉輪直接安裝在增速器的軸端，使增速器和壓縮機(jī)合二為一，減少了缸體、主軸、軸承等部件，節(jié)省造價約20％～30％，將底座和油箱合為一體，采用軸頭泵省去了單獨(dú)的供油站及高位油槽，減少了占地面積和成本。
文檔編號F04D17/12GK2781044SQ20042008649
公開日2006年5月17日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者周國強(qiáng) 申請人:周國強(qiáng)