本發(fā)明涉及在工廠作為動(dòng)力源和原料用氣源的壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的改良結(jié)構(gòu)，具體是對(duì)直接采用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)部件的改良，對(duì)采用軸向推力軸承縮短轉(zhuǎn)子長度的一種改良結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及在工廠作為動(dòng)力源或原料用氣源的壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的改良結(jié)構(gòu)，此類壓縮機(jī)零件數(shù)量減少至極限，不采用傳統(tǒng)的齒輪增速機(jī)構(gòu)，而直接采用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)。

離心壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的葉輪如不能高速旋轉(zhuǎn)就不能充分做功發(fā)揮效率，因此，葉輪高速旋轉(zhuǎn)是十分重要，以往一般采用齒輪增速機(jī)增速。

近來，由于開發(fā)了高速電機(jī)，不使用蝸輪增速機(jī)，本發(fā)明涉及直接由高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪的尖端技術(shù)，應(yīng)用于高速電機(jī)離心壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)，離心式壓縮機(jī)在變頻調(diào)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(qū)，同時(shí)葉輪背部后方壓力較低。這樣葉片就會(huì)給軸心一個(gè)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(shè)置軸向推力軸承。

在壓縮機(jī)葉輪的背面泄漏出來的高溫壓縮空氣(100—170℃)會(huì)對(duì)徑向軸承加熱，當(dāng)超過徑向軸承的耐熱溫度會(huì)造成不良后果，為了避免不良情況發(fā)生，轉(zhuǎn)子上徑向軸承與葉輪之間的距離必須加大，這樣轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的長度將較長，剛度下降。

現(xiàn)有技術(shù)有多種類似的配置結(jié)構(gòu)。

比如如附圖6所示，正面為壓縮機(jī)葉輪和蝸殼，蝸殼固定在壓縮機(jī)的殼體上。反面在壓縮機(jī)的蝸殼內(nèi)為固定連接壓縮機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸經(jīng)空氣軸承連接高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子。包裹在轉(zhuǎn)軸外部的殼體內(nèi)腔由三段構(gòu)成，靠近葉輪的第一 段嵌入密封圈，第二段為空環(huán)腔，空環(huán)腔內(nèi)配置軸向推力軸承組，所述的軸向推力軸承組是由兩個(gè)軸向推力軸承中間夾持了一圈固定在轉(zhuǎn)軸上的鋼板環(huán)組成，第三段為空環(huán)腔后側(cè)的依靠支撐段。

另一種現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，在葉輪的背部配置空氣密封，繼而在轉(zhuǎn)軸上固定一圈或兩圈鋼板環(huán)，在鋼板環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)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(jī)外殼上。

同樣，現(xiàn)有技術(shù)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(zhuǎn)軸上的鋼板環(huán)組成的防軸向串動(dòng)機(jī)構(gòu)。

如此結(jié)構(gòu)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸位于殼體結(jié)合部分的長度比較長，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸長度長使得旋轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)、波動(dòng)，轉(zhuǎn)子能承受的臨界轉(zhuǎn)速下降，無法高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而無法獲得壓縮機(jī)足夠的輸出壓力，限止了壓縮機(jī)功率的發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)采用軸向推力軸承壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸配置結(jié)構(gòu)，不能以更高的速度旋轉(zhuǎn)，不能輸出充足的壓力，不能發(fā)揮更高功率的缺陷，提供高速電機(jī)離心壓縮機(jī)采用軸向軸承能夠縮短轉(zhuǎn)子長度的一種結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

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

采用本發(fā)明技術(shù)方案，本領(lǐng)域首次提出了不在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上固定伸出一圈鋼板環(huán)，不在鋼板環(huán)的兩側(cè)配置軸向推力軸承的結(jié)構(gòu)，首次提出靠住葉輪的背部配置軸向推力軸承，使得壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)變得十分緊湊，縮短了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的長度，可以提高轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。

進(jìn)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(shù)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(dá)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(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸長度的弊病。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明改變了現(xiàn)有技術(shù)在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上固定伸出一圈鋼板環(huán)，在鋼板環(huán)的兩側(cè)配置軸向推力軸承的結(jié)構(gòu)，首次在本領(lǐng)域提出靠住葉輪的背部配置軸向推力軸承的技術(shù)方案。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)變化，轉(zhuǎn)軸上的配置可以簡化、緊湊，轉(zhuǎn)軸長度也可以縮短，使得轉(zhuǎn)軸固有能夠承受轉(zhuǎn)速的能力增強(qiáng)，實(shí)際運(yùn)行中可提高壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，提高壓縮機(jī)的輸出壓力和功率。

本發(fā)明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(zhuǎn)軸長度，提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，本發(fā)明具有顯著的創(chuàng)造性、優(yōu)越性和實(shí)用價(jià)值。壓縮機(jī)是一種應(yīng)用十分廣泛提供動(dòng)力源的工作機(jī)械，對(duì)其改進(jìn)產(chǎn)生的優(yōu)越效果將給各種使用的行業(yè)和企業(yè)帶來很大的效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高速電機(jī)的離心壓縮機(jī)的軸向止推軸承結(jié)構(gòu)的的一種實(shí)施方式，顯示靠住葉輪背部設(shè)置軸向推力軸承，后部的支撐段內(nèi)圈固定空氣密封的結(jié)構(gòu)；

圖2為本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了靠住葉輪背部配置軸向推力軸承，后部為支撐段；空氣密封固定在軸向推力軸承內(nèi)圈成一體，空氣密封的密封面為內(nèi)圈；

圖3為本發(fā)明現(xiàn)再一種結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了靠住葉輪背部配置軸向推力軸承，后部為支撐段；空氣密封固定在軸向推力軸承內(nèi)圈成一體，空氣密封有兩個(gè)密封面，除內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸接觸密封外，另一密封面為側(cè)面與葉輪背部接觸密封；

圖4為本發(fā)明另外一種結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了靠住葉輪背部配置軸向推力軸承，后部為支撐段；空氣密封固定在軸向推力軸承外圈成一體，密封面為側(cè)面與葉輪背部接觸密封；

圖5為本發(fā)明再有一種結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了靠住葉輪背部配置軸向推力軸承，后部為支撐段；所述空氣密封為兩個(gè)，分別固定在軸向推力軸承內(nèi)圈和外圈成一體，一個(gè)空氣密封固定在軸向推力軸承外圈，密封面為側(cè)面與葉輪背部 接觸密封；另一個(gè)固定在軸向推力軸承的內(nèi)圈，密封面為內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸接觸密封；

圖6為一種現(xiàn)有技術(shù)由高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)在葉輪部位的結(jié)構(gòu)剖視圖，顯示了空氣密封配置在葉輪背部，殼體軸向?yàn)槿问浇Y(jié)構(gòu)；

圖7為另一種現(xiàn)有技術(shù)由高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖中：1是鎖緊螺母、2是葉輪、3是蝸殼、4是擴(kuò)壓器、5是殼體、6是軸向推力軸承、7是空氣密封、8是空氣軸承、9是高速電機(jī)、10是轉(zhuǎn)子、11是轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1，一種高速電機(jī)的離心壓縮機(jī)的軸向止推軸承結(jié)構(gòu)，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6。如此配置結(jié)構(gòu)特別緊湊，不必再在轉(zhuǎn)軸11上固定伸出一圈鋼板環(huán)，再由兩枚軸向推力軸承中間夾持在鋼板環(huán)兩側(cè)而構(gòu)成，縮短轉(zhuǎn)軸11的長度。

實(shí)施例2，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，空氣密封7與所述軸向推力軸承6連接在一起形成一體結(jié)構(gòu)。如此配置，較現(xiàn)有技術(shù)也是一種明顯緊湊的配置、固定、連接結(jié)構(gòu)形式，同樣起到縮短轉(zhuǎn)軸11、轉(zhuǎn)子長度的目的。

實(shí)施例3，一種高速電機(jī)的離心壓縮機(jī)的軸向止推軸承結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)葉輪2配置在蝸殼3內(nèi)，蝸殼3固定在壓縮機(jī)的殼體5上，固定葉輪2的轉(zhuǎn)軸11伸入殼體5中央部：

靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，相應(yīng)的殼體5上開設(shè)一段凹槽，凹槽的后部為支撐段；所述支撐段的內(nèi)圈固定空氣密封7，空氣密封7密封面與轉(zhuǎn)軸11接觸密封。此結(jié)構(gòu)軸向推力軸承6可以承受葉輪的軸向壓力，后部又有后部支撐段依靠、支撐，同時(shí)利用支撐段內(nèi)圈的空間，在內(nèi)圈配置固定空氣密封7，與轉(zhuǎn)軸11接觸密封，阻斷從壓縮機(jī)葉輪的背面泄漏出來的高溫壓縮空氣對(duì)轉(zhuǎn)子兩側(cè)徑向軸承加熱的不利影響，另外，利用支撐段內(nèi)圈的空間，不必再增加轉(zhuǎn)軸11的長度。

實(shí)施例4，一種高速電機(jī)的離心壓縮機(jī)的軸向止推軸承結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)葉輪 2配置在蝸殼3內(nèi)，蝸殼3固定在壓縮機(jī)的殼體5上，固定葉輪2的轉(zhuǎn)軸11伸入殼體5中央部，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，相應(yīng)的殼體5上開設(shè)一段凹槽，凹槽的后部為支撐段；由此結(jié)構(gòu)，葉輪2的軸向力得到軸向推力軸承6及后部支撐段的依靠、支撐。

另外，作為隔離葉輪2背部泄漏出熱空氣至徑向空氣軸承8通路的空氣密封7固定在軸向推力軸承6的內(nèi)圈，所述空氣密封7的密封面為內(nèi)圈，與轉(zhuǎn)軸11接觸密封；

實(shí)施例5，壓縮機(jī)葉輪2配置在蝸殼3內(nèi)，蝸殼3固定在壓縮機(jī)的殼體5上，固定葉輪2的轉(zhuǎn)軸11伸入殼體5中央部，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，相應(yīng)的殼體5上開設(shè)一段凹槽，凹槽的后部為支撐段；由此結(jié)構(gòu)，葉輪2的軸向力得到軸向推力軸承6及后部支撐段的依靠、支撐。

另外，作為隔離葉輪2背部泄漏出熱空氣至徑向空氣軸承8通路的空氣密封7有兩個(gè)密封面，一個(gè)密封面為內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸11接觸密封，另一密封面為側(cè)面與葉輪2背部接觸密封；

實(shí)施例6，壓縮機(jī)葉輪2配置在蝸殼3內(nèi)，蝸殼3固定在壓縮機(jī)的殼體5上，固定葉輪2的轉(zhuǎn)軸11伸入殼體5中央部，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，相應(yīng)的殼體5上開設(shè)一段凹槽，凹槽的后部為支撐段。

另外，作為隔離葉輪2背部泄漏出熱空氣至徑向空氣軸承8通路的空氣密封7固定在軸向推力軸承6的外圈，所述空氣密封7的側(cè)面為密封面，與葉輪2背部接觸密封；

實(shí)施例7，壓縮機(jī)葉輪2配置在蝸殼3內(nèi)，蝸殼3固定在壓縮機(jī)的殼體5上，固定葉輪2的轉(zhuǎn)軸11伸入殼體5中央部，靠住葉輪2的背部配置軸向推力軸承6，相應(yīng)的殼體5上開設(shè)一段凹槽，凹槽的后部為支撐段。

另外，作為隔離葉輪2背部泄漏出熱空氣至徑向空氣軸承8通路的空氣密封7為兩個(gè)，一個(gè)空氣密封7固定在軸向推力軸承6的外圈，密封面為側(cè)面與葉輪2背部接觸密封；另一個(gè)固定在軸向推力軸承6的內(nèi)圈，密封面為內(nèi)圈，與轉(zhuǎn)軸11接觸密封。

以上實(shí)施例4、5、6、7中葉輪2的軸向力得到軸向推力軸承6及后部支 撐段的依靠、支撐。四種空氣密封7的配置方式，均與軸向推力軸承6連接成一體，利用了軸向推力軸承6內(nèi)圈、外圈及內(nèi)、外圈的空間，既不額外增加空間，加長轉(zhuǎn)軸11的長度，又嚴(yán)密地提供了必要的密封作用和功能。