CN1601114A - 具有环形叶轮外壳的侧通道压缩机 - Google Patents

Abstract

侧通道压缩机，带有一个环形的叶轮外壳(1)，该外壳包围一个可旋转支承在其中的叶轮(3)并设有一个空气吸入管和一个空气排出管(6，7)，其中叶轮外壳有一个贯通的通道(12)，该通道沿轴向从外壳一侧延伸到外壳相对侧。

Description

具有环形叶轮外壳的侧通道压缩机

技术领域

本发明涉及一种侧通道压缩机，带有一个环形叶轮外壳，该叶轮外壳包围一个可转动地支撑在其中的叶轮并有一个空气吸入管和一个空气排出管。

背景技术

这种侧通道压缩机的一个典型例子在DE A1 2 223 762中描述。这种单级侧通道压缩机的叶轮外壳由两个设计不同的外壳半壳组成。一个构成真正的“外壳”的外壳半壳设有分别成型的空气吸入管和空气排出管以及一个支承用于支承叶轮的轴的滚动轴承的一个滚动轴承座。另一个外壳半壳是罩盖形式，该罩盖沿着一个垂直于叶轮轴轴线延伸的分离面密封地安装。两个外壳半壳通过环绕分布的螺栓轴向相互压紧。与空气吸入管和空气排出管连接的是消声器等形式的连接件，而在支承空气吸入管和空气排出管的外壳半壳上法兰连接一个舞动叶轮轴的电动机。

此外在DE U 74 41 311中公开了一种压缩机系统，该压缩机系统用于产生多种相互独立的气体过压或气体负压，尤其用于数据处理系统。在这种压缩机系统中，多个所谓的环形压缩机沿轴向通过螺栓保持在一起，其外壳形式配合连接地与一个对中边缘相邻。构成单个压缩机级的环形压缩机的叶轮设置在一个公共的轴上，该公共的轴可旋转地支承在由分别为两半壳式构造的环形压缩机组成的压缩机系统的两个外壳半壳中，并可通过一个插装的三角皮带盘驱动。空气排出管可以或者是单个地，即每个用于导流一个空气流到一个待冷却位置，或者是单个环形压缩机的空气排出管也可以平行或前后连接以产生理想的空气量。这样一种平行连接或前后连接要求自身根据目的设计的汇流管和/或分支管，其必须布置在压缩机系统外部并与单个环形压缩机的空气排出管相连。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的任务是提供一种侧通道压缩机，其与现有技术相比可以无需较大的附加加工费用即可获得应用的多样性。

为了实现上述任务，按照本发明的侧通道压缩机具有权利要求1所述的特征。

这种新型的侧通道压缩机的叶轮外壳设有一个贯通的通道，该通道沿着轴向从外壳一侧延伸到外壳的相对侧。由于通道在叶轮外壳内部，因此它没有增大外壳尺寸。它可以用于很多种目的，其中例如可想到的是使一种流体流与由侧通道压缩机输送的气体或空气流无关地轴向穿过外壳。例如可以用该通道导流一种冷却介质穿过叶轮外壳，以便散发产生的压缩热。为此优选的是，通道设置在空气输入管和空气排出管之间的部位，即这两个管之间的所谓的中断处。

在侧通道鼓风机的多级式设计中，具有至少两个轴向相连的叶轮外壳，其中每一个包括一个自己的叶轮，轴向并排布置的叶轮外壳的通道相互连接成一个共同的穿过叶轮外壳的轴向通道。该通道允许被压缩的气体或者被压缩的空气通过外壳回流。必要的气体或空气转向可以简单的方式通过在一个叶轮外壳上装配偏转机构来实现，该偏转机构与该叶轮外壳的空气排出管气体或空气连通，或者总的说处于流体连通。通过偏转机构的相应设计，也可以设计多个压缩机级例如前后相连接。该通道也可以通过中间壁分成沿纵向相互平行的分支通道，如果这对使用目的来说是必要的。

特别简单的结构情形是叶轮外壳是两半壳式的，其中这两个外壳半壳相同形式，分别具有一个成型的空气吸入管和一个成型的空气排出管。在这种情况下，在两个外壳半壳中的每一个中都有一个轴向通道部分，在组装成叶轮外壳的两个外壳半壳中，轴向贯通的通道由两个密封的相互连接的通道部分组成。由于外壳半壳也可以在多级式设计方案中都设计成相同的，则在叶轮外壳两侧用于气体输入流或空气输入流的和用于被压缩的气体或被压缩的空气的连接方案相同。外壳半壳的未被利用的空气进入管和/或空气排出管由截止件封闭。

按照本发明的侧通道压缩机的其他设计方案是从属权利要求的主题。

在附图中示出了本发明的主题的一种实施例。

附图说明

图1按照本发明的侧通道压缩机的立体图，

图2按照图1所示侧通道压缩机的侧视图，

图3按照图1所示侧通道压缩机的马达侧的侧视图，

图4按照图1所示侧通道压缩机的两级实施方式，对应于图3中的线IV-IV的剖面图，

图5按照图4所示侧通道压缩机的立体分解图。

具体实施方式

在图1和2中示出的侧通道压缩机具有一个基本上环形的叶轮外壳1，该叶轮外壳由两个相同的外壳半壳2组成并包围一个在图4中用3标示的叶轮。叶轮3由一个电动机4驱动，该电动机在一侧同轴地法兰连接到叶轮外壳1上。构成叶轮外壳1的两个外壳半壳2相同。每个外壳半壳2具有一个容纳叶轮的侧通道5，该侧通道在圆周的大部分上延伸并将一个成型的空气吸入管6与一个成型的空气排出管7连接。在空气吸入管6和空气排出管7之间设置一个截止件8，如侧通道压缩机本身公知的那样。空气吸入管6和空气排出管7在一个共同的外壳部分9中，该外壳部分一体成型在外壳半壳3上，两侧有一个平的垂直于叶轮轴线10延伸的配合面11或11a。在该外壳部分9中，在空气吸入管6和空气排出管7之间是一个贯穿通道12，该贯穿通道在外壳半壳2的整个轴向长度上延伸，并通到两个相对的且平行的配合面11，11a。贯穿通道12布置在截止件8的部位，与侧通道5不连通。

部分环形的侧通道5环状围绕外壳半壳2的一个盘形轮毂件13延伸，在该轮毂件上有一个中心的轴承箱14，该轴承箱用于容纳一个滚动轴承16，该滚动轴承用于支承叶轮3的轴10(参见图4)。滚动轴承16通过一个拧紧的轴承盖17对外封闭。轴承箱14径向间隔距离地被一个管状的基本圆柱形的法兰环19包围，该法兰环在其外端面上有一个平的配合面20，该配合面平行于外壳部分9上的配合面11并与该配合面11位于一个共同的平面内。在叶轮外壳1外壳半壳2的与叶轮轴线100同轴的法兰环19上法兰连接电动机4，如图4所示，而在相应的外壳半壳2的法兰环19上在与电动机4相对的叶轮外壳外侧上拧上一个罩盖21，该罩盖相对配合面20密封。

在与外壳部分9直径相对侧在外壳半壳2上成型一个支撑块22，该支撑块位于两个冷却肋23之间，该冷却肋例如按图1，4所示方式在外面包围包括侧通道5的外壳半壳部分。支撑块22轴向略伸出冷却肋23，在其外侧有一个平的配合面24，该配合面与外壳部分9的配合面11和法兰环19的配合面20位于同一个平面内。

位于外壳半壳2外边缘上的一个法兰18在其背离法兰环19的一侧有一个平的平面25，该平面垂直于叶轮轴线100，与外壳部分9的相应配合面11位于一个平面内。在配合面25的部位，在法兰18中设计一个边缘敞开的环形槽26，该环形槽具有L形的横截面并由两个面限定，其中一个面垂直于叶轮轴线100，另一个面平行于叶轮轴线100。在装配好的状态下，叶轮外壳1的两个外壳半壳2以其配合面25相互抵靠，从而两个环形槽26延续了沿着周向延伸的通道27，该通道具有矩形的横截面。在通道27中紧配合一个封闭的形状稳定的环28，该环使两个外壳半壳2相互对中。

环28由铝制成或者例如由钢、黄铜或者也可以由塑料制成，并且用密封材料尤其是聚四氟乙烯涂覆，从而起到密封环的作用。在空气吸入管6和空气排出管7的部位，环28有一个围绕相应管孔的耳柄部件，在图5中以29标示空气吸入管6。

两个外壳半壳2通过环状围绕圆周均布的螺栓轴向相互压紧，螺栓在图中没有详细示出，其穿过法兰18和外壳部分9上钻出的相应的轴向孔30。在图示实施例中，环28也设置了孔30。对于叶轮外壳1的轴向相互压紧的外壳半壳2，如上所述，外壳半壳以其配合面25相互压紧并通过环28径向对中，其中环28在两个外壳半壳之间垂直于叶轮轴线10延伸的分离面部位同时起到密封叶轮外壳1的作用。这种密封作用非常有用，因为由轴向装入孔30中的螺栓产生的压紧力直接传递到环28上。

图1和2中示出了一个单级侧通道压缩机，该压缩机只有一个由两个相同的外壳半壳2组装起来的叶轮外壳1，而图4和5示出了一种两级实施方式，其中两个相同的叶轮外壳1，1a轴向相连，其中每个叶轮外壳包围一个自己的叶轮3。特别可从图4看出，叶轮外壳1，1a的相邻外壳半壳2以其位于同一平面内的配合面11，20和24完全贴靠在一起通过拉条31轴向相互压紧。此外，这两个外壳半壳2通过一个与叶轮轴线10同轴的靠里面的钢制对中环32径向对中。对中环32形状配合连接地嵌入到法兰环19内侧上的横截面为L形的、边缘敞开的镗孔中。该对中环在预张紧的情况下无间隙地装入，从而与配合面11，20，24一起使两个叶轮外壳1，1a精确对中且相对叶轮轴10精确垂直的定向。叶轮轴10穿过两个并排的叶轮外壳1，1a，支承两个叶轮3，而电动机4法兰连接到叶轮外壳1a的靠外面的外壳半壳2，另一个传动装置壳体1的靠外面的法兰环19由罩盖21封闭。

图4还示出了叶轮轴10在叶轮侧仅仅支承在一个滚动轴承16中，该滚动轴承在面对电动机4的一侧布置在叶轮外壳1的相应外壳半壳2中。叶轮轴10的第二轴承支承部位在电动机4的轴承盖34内，由一个滚动轴承35构成。

与图4，5所示的两级形式的侧通道压缩机类似，也可以有这样的实施方式，其中以相应的方式轴向相互法兰连接多个叶轮外壳1，1a，使侧通道压缩机带有多于两个的压缩机级。在所有这些多级的侧通道压缩机中，各外壳半壳2的贯穿通道12相互对齐密封，以截头形式相接在一起，从而产生一个在压缩机整个轴向长度上贯穿的轴向通道(参见图4)。端部装配的偏转件36使一个压缩机级的空气排出管7与随后一个压缩机级的空气吸入管6连接，从而产生贯穿的轴向通道的应用方案。另一种应用方案是冷却剂通过通道导流，以散发产生的压缩热。除此之外，在这种情况下没有利用的贯穿通道12由一个安装在靠外面的叶轮外壳1的外壳半壳2上的罩盖37封闭(图1，5)。

罩盖37有两个罩盖部件38，其密封地封闭在该外壳半壳2上的未利用的空气吸入管6和同样未利用的空气排出管7。同时，在罩盖37上成型两个用于侧通道压缩机的支脚39，这两个支脚具有一个平的放置面40和用于紧固螺栓的孔41。

在与电动机4拧在一起的相对的外壳半壳2的空气吸入管6和空气排出管7上连接两个消声器42，该消声器在其自由端部具有用于空气吸入管或排出管的连接法兰43(参见图3)。在对应外壳半壳2的各消声器42和外壳部分9之间设置一个单独的脚部44(图1，2)，该脚部安装在相应消声器42的管状伸出部分45上并相对外壳部分9预压。脚部44同样具有一个安放面40和用于紧固螺栓的垂直孔41。管状伸出部分45例如设有外螺纹，拧进相应管6，7的内螺纹中。

由于所有的外壳半壳2都相同，在单级或多级的侧通道压缩机实施形式中分别位于轴向靠外面的外壳半壳2带有结构上相同的空气吸入管6和空气排出管7，因此带有脚部44的消声器42和罩盖37也可以互换，就是说，消声器42如图1，2所示位于叶轮外壳1的右侧，这种特殊的侧通道压缩机安装情况更有利。当然，可以不用消声器42和/或除了消声器44之外还可以有其他的空气引导元件例如连接管或者连接软管、阀门、弯管等等本身已知的零部件。

在所示实施方式中，两个分别构成一个叶轮外壳1或1a的外壳半壳2通过径向靠外面的环28相互对中，也可以将环28设置在外壳半壳2的内侧就是说在侧通道5的部位，从而得到与两个叶轮外壳1，1a之间的对中环32中的类似布置结构。为此应注意的是，对中环32也可以径向靠外面设置，就是说对应于环28。

如上所述，在前述的侧通道压缩机具有相同形式的外壳半壳2，其分别组装成一个叶轮外壳1，1a，其中如图4，5所示，也可以轴向法兰连接多个叶轮外壳1，1a，以便提供一种多级式的侧通道压缩机。但本发明不限于这种侧通道压缩机实施方式。沿轴向贯通叶轮外壳1，1a的通道12可以相同的方式在其他形式的侧通道压缩机中设置。其在相应的叶轮外壳侧也可以具有连接机构例如中心螺纹或者法兰等用于流体导入和导出。

纵向通道12在每一个轴承盖2中也通过至少一个成型的分隔壁120分成轴向平行的分支通道，如图5中对外壳半壳2用虚线所示。因此可以使多个相互分开的有时是反向的流体流穿过相应的叶轮外壳1，1a。

最后还有这样一种方案，外壳半壳2设计成在外壳半壳本身内在空气吸入管或空气排出管6或7与纵向通道12之间存在连接。这样一种设计例如能够使多级式侧通道压缩机的压缩机级通过轴向贯通的通道12在抽吸侧或加压侧平行连接。

最后，按照本发明的构思与通过相应侧通道压缩机输送的介质形式无关。考虑到简单起见，在说明书和权利要求书中例如提到“空气”吸入或者排出管6或7时，都不是限制性的，而是包括了所有气态介质。

在图4所示的两级式实施方式中，叶轮轴10一体地贯穿两个压缩机级的长度，如上所述，只在唯一一个滚动轴承16中得到支承。但是也可以想到其他实施方式，其中两个压缩机级的每一个都对应一个自己的叶轮轴，这些轴分别通过一个端部的联轴节形式的带动件同轴相连。在这种情况下，包含在叶轮外壳1内的叶轮轴支承在两个滚动轴承16中，这两个滚动轴承装入该叶轮外壳1的两个轴承箱14内。在图示两级实施方式中，对于另一个叶轮外壳1a，单独一个轴承支承部位就足够了，特别是通过一个装入到与电动机4相邻的轴承箱14中的滚动轴承16形成的轴承支承部位。在两个叶轮外壳1，1a之间的分离面部位的联轴节优选设计成能够补偿在两个叶轮外壳1，1a的轴之间可能存在的不可避免的对齐误差。

Claims (17)

1.侧通道压缩机，带有一个环形的叶轮外壳(1，1a)，该外壳包围一个可旋转支承在其中的叶轮(3)并设有一个空气吸入管和一个空气排出管(6；7)，其中叶轮外壳有一个贯通的通道(12)，该通道沿轴向从外壳一侧延伸到外壳相对侧。

2.按照权利要求1所述的侧通道压缩机，其特征在于，叶轮外壳(1，1a)是两半壳式的。

3.按照权利要求1或2所述的侧通道压缩机，其特征在于，通道(12)设置在空气吸入管和空气排出管(6；7)之间的区域。

4.按照权利要求2或3所述的侧通道压缩机，其特征在于，两个外壳半壳(2)形式相同，并沿着一个垂直于叶轮轴线延伸的分离面相互密封抵靠。

5.按照权利要求4所述的侧通道压缩机，其特征在于，两个外壳半壳(2)的每一个都有一个成型的空气吸入管和一个成型的空气排出管(6，7)，在两个外壳半壳(2)的每一个中有一个轴向的通道部分(1，1a)，在组装成叶轮外壳的外壳半壳(2)中，轴向贯通的通道(12)由相互密封连接的通道部分组成。

6.按照权利要求5所述的侧通道压缩机，其特征在于，未利用的吸入管和排出管(6，7)通过截止机构(37)封闭。

7.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，该压缩机是多级式的，带有至少两个轴向相互连接的叶轮外壳(1，1a)，叶轮外壳分别有自己的叶轮(3)，轴向并排布置的叶轮外壳(1，1a)的通道(12)相互连接成一个共同的穿过叶轮外壳的轴向通道。

8.按照权利要求7所述的侧通道压缩机，其特征在于，至少两个压缩机级的空气吸入管或空气排出管(6，7)通过所述轴向通道(12)串联或并联。

9.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，叶轮外壳上至少在一侧装有偏转机构(36)，该偏转机构与空气吸入管或空气排出管(6，7)流体连通。

10.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，该压缩机具有脚部(39，44)，该脚部与相应的叶轮外壳(1，1a)可拆开地连接。

11.按照权利要求4至10之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，脚部(39，44)与叶轮外壳(1，1a)的外壳半壳(2)在其空气吸入管和/或空气排出管(6，7)部位相连。

12.按照权利要求6或9所述的侧通道压缩机，其特征在于，截止机构(37)和/或偏转机构用一个支脚(39)相连，或者具有一个成型的支脚。

13.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，通道(12)端部有连接机构(11)。

14.按照权利要求13所述的侧通道压缩机，其特征在于，连接机构具有一个配合面(11)。

15.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，通道(12)被一种冷却介质流过。

16.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，通道(12)通过至少一个中间壁(120)分成沿纵向平行的分支通道。

17.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，至少一个叶轮外壳(1，1a)的空气吸入管或空气排出管(6，7)在外壳内部与通道(12)连通。

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