一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构制造技术

一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构，涉及压缩机技术领域。为了解决现有的套装转子高温下叶轮和主轴套装处容易松动，无法满足高温热存储技术路线中的压缩机安全可靠运行的要求的问题。本实用新型专利技术包括联轴器段、前支持轴承段、前轴封段、离心叶轮段、平衡活塞段、后轴封段、后支持轴承段和推力轴承段，转子的进气端通过前支持轴承段安装在前轴承箱中，转子的出气端通过后支持轴承段安装在后轴承箱中；离心叶轮段包括多级叶轮，两级叶轮通过焊接连接，转子主轴上每级叶轮轴心位置的两侧各设置有一个空心腔；离心叶轮段的进气端焊接在前轴封段的出气端上，离心叶轮段的出气端焊接在平衡活塞段的进气端上。本实用新型专利技术主要用于离心压缩机。要用于离心压缩机。要用于离心压缩机。

【技术实现步骤摘要】
一种适应600
℃
排气温度的多级离心压缩机转子结构


[0001]本技术涉及压缩机
，尤其涉及一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构。

技术介绍

[0002]在“碳达峰、碳中和”战略下，逐渐构建以新能源为主体的新型电力系统势在必行。风能、太阳能等新能源受自然因素影响较大，具有明显的波动性、间歇性和反调峰等天然属性，对电力系统安全运行提出重大挑战，储能与新能源发电、电力系统协调优化运行已成为实现双碳目标的必由之路。
[0003]利用热泵循环进行高温热存储是当下储能领域一个重要的技术路线，而压缩机是决定该技术路线成败的核心要素。传统的多级离心压缩机排气温度在400℃以下，叶轮与主轴采用套装的装配方式。而在高温热存储技术路线中，压缩机排气温度接近600℃，叶轮与主轴采用套装的装配方式高温下容易使叶轮和主轴套装处产生松动现象，因此现有的转子形式已无法满足压缩机安全可靠运行的要求，必须开发一种能够适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构。

技术实现思路

[0004]本技术需要解决的技术问题是：现有的套装转子高温下叶轮和主轴套装处容易产生松动，无法满足高温热存储技术路线中的压缩机安全可靠运行的要求；进而提供一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构。
[0005]本技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0006]一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构，包括依次轴向一体连接的联轴器段、前支持轴承段、前轴封段、离心叶轮段、平衡活塞段、后轴封段、后支持轴承段和推力轴承段，转子的进气端通过前支持轴承段安装在前轴承箱中，转子的出气端通过后支持轴承段安装在后轴承箱中；所述的离心叶轮段包括多级依次轴向设置的叶轮，相邻的两级叶轮之间通过焊接的方式连接在一起，在转子主轴上每级叶轮轴心位置的两侧轴段各设置有一个空心腔；离心叶轮段的进气端焊接在前轴封段的出气端上，离心叶轮段的出气端焊接在平衡活塞段的进气端上。
[0007]进一步的，每级叶轮包括叶轮轴、轮盘、多片动叶片和圆环形盖板，所述的叶轮轴与轮盘同轴布置，且叶轮轴的两端分别处于轮盘的两侧，多片动叶片周向均匀布置在轮盘的一侧，所述的轮盘、叶轮轴和多片动叶片一体加工制成；所述的圆环形盖板焊接在多片动叶片上，圆环形盖板、轮盘与多片动叶片之间形成多个气道；相邻的两级叶轮之间通过叶轮轴焊接在一起。
[0008]进一步的，所述的叶轮轴的两端端面分别开有一个同轴设置的第一凹槽，前轴封段的出气端端面开有一个第二凹槽，平衡活塞段的进气端端面上开有一个第三凹槽，首级叶轮进气端的第一凹槽与前轴封段的第二凹槽形成一个空心腔，相邻的两级叶轮之间的第
一凹槽形成一个空心腔，末级叶轮出气端的第一凹槽与平衡活塞段的第三凹槽形成一个空心腔。
[0009]进一步的，所述的离心叶轮段包括四级叶轮，沿转子的进气方向，四级叶轮的外径依次为1430mm、1391mm、1296mm和1211mm。
[0010]进一步的，所述的四级叶轮的多片动叶片进口轮毂直径相等，均为480mm。
[0011]进一步的，所述的四级叶轮的叶轮轴的外径相等，均为429mm。
[0012]进一步的，所述的空心腔所对应的转子部分的壁厚为40mm。
[0013]进一步的，所述的前支持轴承段和后支持轴承段的轴颈为354.9mm。
[0014]进一步的，所述的转子的材质采用x13CrMoCoVNbNB9
‑2‑
1型号的钢。
[0015]本技术与现有技术相比产生的有益效果是：
[0016]本技术中离心叶轮段的各级叶轮单独进行加工，不同叶轮间、叶轮与转子的轴端均采用焊接的方式进行装配，离心叶轮段与转子的主轴形成一体化结构，在600℃的排气温度下，保证了多级离心压缩机轴系的安全性和可靠性。
附图说明
[0017]附图作为本申请的一部分，用来提供对本技术的进一步的理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但不构成对本技术的不当限定。
[0018]图1为本技术的整体结构示意图；
[0019]图2为本技术的转子装配到机壳中的示意图；
[0020]图3为叶轮的结构示意图；
[0021]图4为前轴封段的出气端开有第二凹槽的示意图；
[0022]图5为平衡活塞段进气端开有第三凹槽的示意图。
[0023]图中：1
‑
联轴器段；2
‑
前支持轴承段；3
‑
前轴封段；3
‑1‑
第二凹槽；4
‑
离心叶轮段；4
‑1‑
叶轮；4
‑1‑1‑
轮盘；4
‑1‑2‑
动叶片；4
‑1‑3‑
第一凹槽；4
‑1‑4‑
叶轮轴；4
‑1‑5‑
圆环形盖板；5
‑
平衡活塞段；5
‑1‑
第三凹槽；6
‑
后轴封段；7
‑
后支持轴承段；8
‑
推力轴承段；9
‑
空心腔。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]参见图1至图5所示，本申请实施例提供一种适应600℃排气温度的多级离心压缩
机转子结构，包括依次轴向一体连接的联轴器段1、前支持轴承段2、前轴封段3、离心叶轮段4、平衡活塞段5、后轴封段6、后支持轴承段7和推力轴承段8，转子的进气端通过前支持轴承段2安装在前轴承箱中，转子的出气端通过后支持轴承段7安装在后轴承箱中；所述的离心叶轮段4包括多级依次轴向设置的叶轮4
‑
1，相邻的两级叶轮4
‑
1之间通过焊接的方式连接在一起，在转子主轴上每级叶轮4
‑
1轴心位置的两侧轴段各设置有一个空心腔9；离心叶轮段4的进气端焊接在前轴封段3的出气端上，离心叶轮段4的出气端焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构，其特征在于：包括依次轴向一体连接的联轴器段(1)、前支持轴承段(2)、前轴封段(3)、离心叶轮段(4)、平衡活塞段(5)、后轴封段(6)、后支持轴承段(7)和推力轴承段(8)，转子的进气端通过前支持轴承段(2)安装在前轴承箱中，转子的出气端通过后支持轴承段(7)安装在后轴承箱中；所述的离心叶轮段(4)包括多级依次轴向设置的叶轮(4
‑
1)，相邻的两级叶轮(4
‑
1)之间通过焊接的方式连接在一起，在转子主轴上每级叶轮(4
‑
1)轴心位置的两侧轴段各设置有一个空心腔(9)；离心叶轮段(4)的进气端焊接在前轴封段(3)的出气端上，离心叶轮段(4)的出气端焊接在平衡活塞段(5)的进气端上。2.根据权利要求1所述的一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转子结构，其特征在于：每级叶轮(4
‑
1)包括叶轮轴(4
‑1‑
4)、轮盘(4
‑1‑
1)、多片动叶片(4
‑1‑
2)和圆环形盖板(4
‑1‑
5)，所述的叶轮轴(4
‑1‑
4)与轮盘(4
‑1‑
1)同轴布置，且叶轮轴(4
‑1‑
4)的两端分别处于轮盘(4
‑1‑
1)的两侧，多片动叶片(4
‑1‑
2)周向均匀布置在轮盘(4
‑1‑
1)的一侧，所述的轮盘(4
‑1‑
1)、叶轮轴(4
‑1‑
4)和多片动叶片(4
‑1‑
2)一体加工制成；所述的圆环形盖板(4
‑1‑
5)焊接在多片动叶片(4
‑1‑
2)上，圆环形盖板(4
‑1‑
5)、轮盘(4
‑1‑
1)与多片动叶片(4
‑1‑
2)之间形成多个气道；相邻的两级叶轮(4
‑
1)之间通过叶轮轴(4
‑1‑
4)焊接在一起。3.根据权利要求2所述的一种适应600℃排气温度的多级离心压缩机转...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘春雨，徐鹏，管继伟，赵洪羽，王丽华，关淳，王健，赫广迅，刘鑫，张春秀，魏红阳，余海鹏，徐殿吉，邢冠一，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：