离心压缩机-离心压缩机的主要零部件

目录转动元件——主轴1转动元件——紧圈和固定环2转动元件——推力盘3转动元件——轴套4离心式压缩机的主要零部件——转动元件转子：工作时转动的零部件称为转子，包括轴、叶轮、平衡盘、推力盘等。定子：工作时静止的零部件称为定子；包括吸入室、机壳、隔板、密封和轴承等。通流空间：机壳与隔板、隔板与隔板间不同形状的气体通流空间：包括扩压器、弯道、回流器和蜗壳。离心式压缩机的主要零部件——转动元件

在离心式压缩机中，将主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器、套筒以及紧圈和固定环等转动元件组成的旋转体，称为转子。见图5-40所示。转动元件一、主轴

主轴是离心式压缩机的主要零部件之一，其作用是传递功率、支承转子、固定元件的位置，保证机器的正常工作。

主轴按结构一般可分为阶梯轴、节鞭轴和光轴等三种类型。1.阶梯轴

阶梯轴的直径大小是从中间向两端递减。阶梯轴便于安装叶轮、平衡盘，推力盘及轴套等转动元件，叶轮也可由轴肩和键定位，而且刚度合理。2.节鞭形主轴

节鞭形主轴轴上挖有环状凹形流道，级与级之间无轴套，叶轮由轴肩和销钉定位。见图5-41所示。节鞭形主轴既能满足气流流道的需要，又有足够的刚度。3.光轴

光轴外形简单，安装叶轮部分的轴颈是相等的，无轴肩。转子组装时，需要有轴向定位用的工艺卡环，叶轮由轴套和键定位。

主轴上零部件的安装一般采用热装法，也可采用螺钉或键连接。用键连接时，各级叶轮的键槽应相互错开180°，这样对于轴的强度，以及转子的平衡比较有利。1.作用

叶轮及主轴上的零件与主轴的配合，一般采用过盈配合，但由于转速较高，存在离心惯性力的作用，使叶轮轮盘内孔与轴的配合发生松动，导致叶轮产生位移。二、

紧圈和固定环

为了防止叶轮发生移动，有些过盈配合后，再采用埋头螺钉加以固定。有些结构不允许采用螺钉固定，则设置紧圈和固定环加以固定。见图5-42所示2.固定环固定环由两个半圈组成，加工时按尺寸加工成一个圆环，然后锯成两半，其间隙不大于3mm。见图5-42所示。

装配时先把两个半圈的固定环装在轴槽内，随后将紧圈加热到大于固定环外径，并热套在固定环上，冷却后即可牢牢地固定在轴上。三、推力盘

平衡盘可以平衡掉大部分的轴向力，但还有一小部分的轴向力未被平衡掉，剩余部分的轴向力由止推轴承来平衡。

推力盘是将轴向力传递给止推轴承的装置，其结构见图5-43所示。四、轴套1.作用

轴套的作用是使轴上的叶轮与叶轮之间保持一定的间距，防止叶轮在主轴上产生窜动。见图5-44所示。2.轴套的结构

轴套安装在主轴上，见图5-44所示。轴套一端开有凹槽，主要起密封作用，另一端加工有圆弧形凹面，该圆弧形的凹面在主轴上的位置恰好与主轴上的叶轮入口相连，这样可以减少因气流进入叶轮所产生的涡流损失和摩擦损失。目录固动元件——吸气室1固动元件——扩压器2固动元件——弯道和回流器3固动元件——排气室4离心式压缩机的主要零部件——固动元件

离心式压缩机除转动元件之外，还有吸气室、扩压器、弯道、回流器及蜗壳等不随主轴回转的固定元件。离心式压缩机的主要零部件——固动元件一、吸气室1.吸气室的作用

吸气室的作用，是把气体从进气管道或中间冷却器顺利地引入叶轮，使气流从级的吸气室到叶轮吸气孔产生较小的流动损失，有均匀流速的作用，而且使气体经过吸气室后，不产生切向的旋绕而影响叶轮的能量头。2.吸气室的类型轴向吸气室：见图5-45(a)所示，这种形式最简单，多用于单级悬臂式鼓风机或压缩机，为使进入叶轮的气流均匀，吸气管可做成收敛形。径向吸气室：见图5-45（b）所示，该吸气室进气时，气流转弯处容易产生速度不均匀的现象，所以常把转弯半径加大，并在转弯的同时，使气流略有加速。径向进气半蜗壳吸气室：见图5-45（c）所示，常用于双支撑轴承的压缩机，当第一级叶轮有贯穿轴时，均采用这种形式的吸气室。水平进气半蜗壳吸气室：见图5-45（d）所示，多用于具有双支撑的多级离心鼓风机或压缩机。其特点是进气通道与轴不对称，偏在一边，与水平部分的机壳上半部分不相连，检修方便。二、扩压器1.设置扩压器的必要性

离心压缩机中，从叶轮出来的气流速度很大：一般叶轮出口气流速度可达200～300m/s。高能头的叶轮：气流绝对速度高达

500m/s以上。

这样高速度的气体具有很大的动能，对于后弯式叶轮，这部分能量约占叶片功的25%～40%，对于径向叶轮，可达50%，因此，必须很好地利用，使其有效地转换为所需要的静压能，扩压器就是动能转换为静压能的组件。2.扩压器的分类

对于离心压缩机来说，提高静压能（即压力）是其主要目的，对速度的要求，只要能保证在一定流通截面积的输气管道中维持所需的气量即可。

扩压器有无叶扩压器、叶片扩压器、直壁扩压器三种结构（1）无叶扩压器

是由两个平行壁构成的一个环形通道，流道之后与弯道相连。见图5-46所示，截面2-2为叶道的出口截面；截面3-3为无叶扩压器的进口截面；截面4-4为无叶扩压器的出口截面，截面2-2比截面3-3略宽一点，主要是为了避免叶轮外缘与固定流道壁相摩擦。

随着叶片扩压器的内直径D3增大到D4，流道截面渐渐增大，速度降低，压力增高。同时，当进入扩压器的气流速度达到超声速时，不会形成激波。（2）叶扩压器

叶片扩压器是在无叶扩压器的环形通道中，沿圆周装有均匀分布的叶片。当气流经过时，一方面因直径加大而减速增压；另一方面由于安装了叶片，气流将受到叶片的约束沿叶片方向流动，叶片的形状总是做成α角逐渐增加的，所以叶片扩压器的速度变化比无叶扩压器要大，扩压程度要高。表5-2、图5-48是无叶片扩压器与叶片扩压器的性能比较表5-2（3）直壁扩压器

直壁扩压器是叶片扩压器的一种，其导叶间的通道有一段是由直线或接近于直线的段所组成。直壁扩压器叶片的形状与叶片扩压器中的叶片不同，是由所需的通道形式确定出通道两侧的壁，因此该扩压器往往被看作是由一个个单独的通道所组成，所以又称为通道形扩压器。三、弯道和回流器1.作用

为了把扩压器后的气流引导到下一级继续进行增压，在扩压器后设置弯道和回流器。见图5-49所示，其中，截面4-4至截面5-5为弯道，截面5-5至截面6-6为回流器。图5-49弯道和回流器（1）弯道

弯道是连接扩压器与回流器的一个圆弧形通道，见图5-49所示，该圆弧形通道内一般不安装叶片，气体从扩压器出来以后，在弯道中转向180°变为向心方向才进入回流器，气流经回流器后，再进入下一级叶轮。（2）回流器回流器的作用是引导气流从前一级进入下一级，控制进入下一级叶轮时气流的预旋度，回流器中安装有反向导叶来引导气流，使气流速度平缓、顺利地进入下一级叶轮。

由于气体进入回流器仍具有绕叶轮轴线的旋转运动，为了保证下一级叶轮入口轴向进气，回流器内必须装叶片，叶片数一般有12~18片。

为避免在出口处叶片过密，可减少出口处的叶片数。叶片可用等厚度的，并在进口处削薄，也可用机翼形叶片。四、排气室1.作用

排气室也称蜗壳，排气室的作用是把从扩压器或者叶轮出来的气体汇集起来，引到机外输气管道或储气罐，并把较高的气流速度降低至排气室出口的气流速度，使气体压力进一步提高。2.排气室的分类

根据蜗壳的横截面变化规律，蜗壳可以有许多形式，归纳起来有等截面和变截面两种形式。见图5-50所示（1）等截面排气室定义：沿圆周各流通截面积相等。气流沿圆周进入排气室汇总后由出气管引出。见图5-50（a）所示。特点：由于气流在排气室到排气管前一段截面处气量最大，而排气管后的截面处气量最小，因此，等截面排气室不能很好地适应这种流量。优点：结构简单，制造方便，容易进行表面机械加工，目前仍有采用。缺点：效率不如采用截面随气量变化的蜗壳形排气室好。图5-50（2）变截面排气室

流通截面沿叶轮转向（即进入气流的旋转方向）逐渐增大的一种蜗壳。该蜗壳克服了等截面排气室的缺点。见图