一种双极压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机，更具体地说，涉及一种双极压缩机。

背景技术：

1、双极压缩机具有推力轴承，推力轴承套设于转子上以承受转子在运行中的轴向推力，然而在高速工况下，推力轴承会产生大量的热量，过高温度的推力轴承会失效，影响双极压缩机正常运行。

2、现有双极压缩机通常采用水冷与风冷结合方式来冷却推力轴承，但是，风冷和水冷结合冷却设计，水冷需要额外冷却通道引入，造成整体结构偏低，以及水冷通道具有泄露风险，安全可靠性低；此外，通常利用压缩机自身对常温空气吸力，使得流入基座内腔的空气流经推力轴承，以冷却推力轴承，但是风冷冷却仅仅为辅助冷却手段，对推力轴承冷却效果一般。

3、综上所述，如何提供一种仅利用风冷来增强推力轴承冷却效果的双极压缩机，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种双极压缩机，该双极压缩机利用二级蜗壳进气口的气体冷却推力轴承，以增强推力轴承的冷却效果，以及提高结构紧凑性和安全可靠性。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种双极压缩机，包括一级蜗壳和位于其内的一级叶轮、二级蜗壳和位于其内的二级叶轮以及机壳和位于其内的转子，所述一级叶轮与所述转子的第一输出端连接，所述二级叶轮通过所述二级拉杆与所述转子的第二输出端连接，所述二级蜗壳与所述二级叶轮之间密封设有推力轴承座，且所述推力轴承座与所述机壳之间设有用于容纳推力轴承的推力轴承腔室；

4、其中，所述二级拉杆内设有二级拉杆气道，所述一级蜗壳的出气口通过级间冷却系统与所述二级拉杆气道连通，所述转子设有转子气道，所述二级叶轮设有二级叶轮气道，所述机壳靠近所述推力轴承座的一端设有与所述机壳的内腔连通的机壳端气道，所述二级拉杆气道、所述转子气道、所述二级叶轮气道、所述推力轴承腔室和所述机壳端气道依次连通形成推力轴承冷却通道。

5、优选地，所述一级蜗壳和所述机壳之间设有所述风扇蜗壳，所述风扇蜗壳内设有套设于所述转子上的风扇，所述风扇蜗壳的周壁上设有用于连通其内腔和外部的风扇蜗壳出气口，所述机壳的周壁上设有用于连通其外部和内腔的机壳进气口，所述机壳靠近所述风扇蜗壳的一端设有与所述风扇蜗壳的内腔连通的风扇蜗壳进气口；

6、其中，所述机壳进气口、所述机壳的内腔、所述风扇蜗壳进气口、所述风扇蜗壳的内腔和所述风扇蜗壳出气口依次连通形成定子冷却通道。

7、优选地，所述机壳内设有围绕所述转子的周向设置的定子，且所述定子的一侧与所述转子之间留有定子转子间隙，所述定子的另一侧通过连接板与所述机壳的内壁连接，所述连接板将所述机壳的内腔分为左内腔和右内腔，且所述连接板上设有辅助气道；

8、所述定子冷却通道包括第一支路通道和第二支路通道，所述第一支路通道由所述机壳进气口、所述右内腔、所述定子转子间隙、所述风扇蜗壳进气口、所述风扇蜗壳的内腔和所述风扇蜗壳出气口依次连通形成，所述第二支路通道由所述机壳进气口、所述辅助气道、所述左内腔、所述风扇蜗壳进气口、所述风扇蜗壳的内腔和所述风扇蜗壳出气口依次连通形成。

9、优选地，所述机壳靠近所述风扇蜗壳的一端与所述转子之间设有用于容纳第一径向轴承的第一轴承腔室，所述机壳的内腔、所述第一轴承腔室、所述风扇蜗壳的内腔和所述风扇蜗壳出气口依次连通形成第一径向轴承冷却通道。

10、优选地，所述机壳靠近所述推力轴承座的一端与所述转子之间设有用于容纳第二径向轴承的第二轴承腔室，所述推力轴承腔室、所述第二轴承腔室和所述机壳的内腔依次连通形成第二径向轴承冷却通道。

11、优选地，所述推力轴承座上设有与所述推力轴承腔室连通的密封盘凹槽，且所述密封盘凹槽内设有密封盘并与其外圈密封连接，所述密封盘的内圈与所述二级叶轮外周密封连接。

12、优选地，所述机壳和所述推力轴承座的相对端面之间设有与所述推力轴承形状适配的轴承凹槽，所述推力轴承座距离所述轴承凹槽由近到远设有多个壳端凹槽，所述推力轴承座距离所述轴承凹槽由近到远设有多个轴承座凹槽，多个所述轴承座凹槽、所述轴承凹槽和多个所述壳端凹槽依次连通形成所述推力轴承腔室。

13、优选地，所述二级拉杆的部分段穿过所述二级叶轮连接所述转子的第二端，所述二级拉杆的另一部分段置于所述二级叶轮之外并设有气流调节件，所述气流调节件用于调节二级拉杆气道内气体流量。

14、优选地，所述气流调节件包括调节杆和调节块，所述调节杆可移动插设于所述二级拉杆的侧壁上，且其插入部连接位于所述二级拉杆气道内的调节块，以带动所述调节块移动而调整所述调节块堵塞所述二级拉杆气道截面大小。

15、相较于上述背景技术，本发明提供的双极压缩机，一级叶轮快速旋转将一级蜗壳内的气体在一级叶轮快速旋转作用下压缩成高压气体，初次压缩后的气体温度较高，经过级间冷却系统冷却至所规定温度后，低温高压气体经二级涡轮进气口流入二级拉杆气道中，并沿推力轴承冷却通道流入机壳的内腔中，在此过程中，低温高压气体经过推力轴承室，有效地冷却了推力轴承。因此，本申请引入二级涡轮进气口处的低温气体对推力轴承进行冷却，增强了推力轴承的冷却效果，且无需额外引入水冷通道，使得整体结构更加紧凑，以及无需考虑水冷泄露的风险，安全可靠性更高。

技术特征：

1.一种双极压缩机，其特征在于，包括一级蜗壳（20）和位于其内的一级叶轮（21）、二级蜗壳（30）和位于其内的二级叶轮（31）以及机壳（10）和位于其内的转子（11），所述一级叶轮（21）与所述转子（11）的第一输出端连接，所述二级叶轮（31）通过所述二级拉杆（32）与所述转子（11）的第二输出端连接，所述二级蜗壳（30）与所述二级叶轮（31）之间密封设有推力轴承座（33），且所述推力轴承座（33）与所述机壳（10）之间设有用于容纳推力轴承的推力轴承腔室（37）；

2.根据权利要求1所述的双极压缩机，其特征在于，所述一级蜗壳（20）和所述机壳之间设有所述风扇蜗壳（23），所述风扇蜗壳（23）内设有套设于所述转子（11）上的风扇（24），所述风扇蜗壳（23）的周壁上设有用于连通其内腔和外部的风扇蜗壳出气口（25），所述机壳（10）的周壁上设有用于连通其外部和内腔的机壳进气口（14），所述机壳（10）靠近所述风扇蜗壳（23）的一端设有与所述风扇蜗壳（23）的内腔连通的风扇蜗壳进气口（15）；

3.根据权利要求2所述的双极压缩机，其特征在于，所述机壳（10）内设有围绕所述转子（11）的周向设置的定子（12），且所述定子（12）的一侧与所述转子（11）之间留有定子转子间隙，所述定子（12）的另一侧通过连接板（18）与所述机壳（10）的内壁连接，所述连接板（18）将所述机壳（10）的内腔分为左内腔和右内腔，且所述连接板（18）上设有辅助气道（19）；

4.根据权利要求2所述的双极压缩机，其特征在于，所述机壳（10）靠近所述风扇蜗壳（23）的一端与所述转子（11）之间设有用于容纳第一径向轴承的第一轴承腔室（16），所述机壳（10）的内腔、所述第一轴承腔室（16）、所述风扇蜗壳（23）的内腔和所述风扇蜗壳出气口（25）依次连通形成第一径向轴承冷却通道（c）。

5.根据权利要求2所述的双极压缩机，其特征在于，所述机壳（10）靠近所述推力轴承座（33）的一端与所述转子（11）之间设有用于容纳第二径向轴承的第二轴承腔室（17），所述推力轴承腔室（37）、所述第二轴承腔室（17）和所述机壳（10）的内腔依次连通形成第二径向轴承冷却通道（d）。

6.根据权利要求1所述的双极压缩机，其特征在于，所述推力轴承座（33）上设有与所述推力轴承腔室（37）连通的密封盘凹槽，且所述密封盘凹槽内设有密封盘（38）并与其外圈密封连接，所述密封盘（38）的内圈与所述二级叶轮（31）外周密封连接。

7.根据权利要求1所述的双极压缩机，其特征在于，所述机壳（10）和所述推力轴承座（33）的相对端面之间设有与所述推力轴承形状适配的轴承凹槽（173），所述推力轴承座（33）距离所述轴承凹槽（173）由近到远设有多个壳端凹槽（171），所述推力轴承座（33）距离所述轴承凹槽（173）由近到远设有多个轴承座凹槽（172），多个所述轴承座凹槽（172）、所述轴承凹槽（173）和多个所述壳端凹槽（171）依次连通形成所述推力轴承腔室（37）。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双极压缩机，其特征在于，所述二级拉杆（32）的部分段穿过所述二级叶轮（31）连接所述转子（11）的第二端，所述二级拉杆（32）的另一部分段置于所述二级叶轮（31）之外并设有气流调节件，所述气流调节件用于调节二级拉杆气道（34）内气体流量。

9.根据权利要求8所述的双极压缩机，其特征在于，所述气流调节件包括调节杆和调节块，所述调节杆可移动插设于所述二级拉杆（32）的侧壁上，且其插入部连接位于所述二级拉杆气道（34）内的调节块，以带动所述调节块移动而调整所述调节块堵塞所述二级拉杆气道（34）截面大小。

技术总结本发明公开了一种双极压缩机，包括一级蜗壳和位于其内的一级叶轮、二级蜗壳和位于其内的二级叶轮以及机壳和位于其内的转子，推力轴承座与机壳之间设有用于容纳推力轴承的推力轴承腔室；其中，二级拉杆内设有二级拉杆气道，一级蜗壳的出气口通过级间冷却系统与二级拉杆气道连通，转子设有转子气道，二级叶轮设有二级叶轮气道，机壳靠近推力轴承座的一端设有与机壳的内腔连通的机壳端气道，二级拉杆气道、转子气道、二级叶轮气道、推力轴承腔室和机壳端气道依次连通形成推力轴承冷却通道。本申请引入二级涡轮进气口处的低温气体对推力轴承进行冷却，增强了推力轴承的冷却效果，且无需额外引入水冷通道，使得整体结构更加紧凑以及安全可靠性更高。技术研发人员：黄志豪,郭四洲,刘万辉,万德鑫,熊豪利,陈文涛,赵雪源,余睿,邓志凯,易法兵,熊振宇,张云,李子君,陈果受保护的技术使用者：中车株洲电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23