[实用新型]一种进气道与叶轮同心度的调节结构

说明书

本实用新型公开了一种进气道与叶轮同心度的调节结构，进气道的外壁面与内壁面偏心设置，偏心环的外壁面与内壁面偏心设置，且进气道中内、外壁之间的偏心距与偏心环中内、外壁之间的偏心距相等，进气道与偏心环组成等臂偏心单元，旋转等臂偏心单元中的进气道或偏心环，调节进气道与叶轮的同心度。本实用新型的压缩机零部件加工精度要求低、成本低，进气道与叶轮的同心度比原始版本高，偏心环销钉定位方法方便可靠。采用本实用新型结构的离心叶轮的叶尖漏气损失低，流体效率高。进气道压板压紧摩擦副后可以起到辅助锁定作用，防止叶轮与进气道间隙发生变化。活套法兰安装完成后，两对滑动摩擦副和销钉孔均被遮挡在内，避免了积灰、误操作、或外力损坏。

技术领域：

本实用新型涉及一种进气道与叶轮同心度的调节结构。

背景技术：

在离心式压缩机中，进气道与叶轮的间隙大小一个影响风机性能的重要参数。进气道与叶轮的间隙影响风机效率和安全性，而间隙又受同心度制约。普通磁悬浮离心压缩机的进气道-叶轮装配结构如图1。

根据图1，离心式压缩机的叶轮大致呈锥形，安装在进气道末端的喇叭形空腔内。进气道与叶轮的间隙大小的选择通常需要考虑以下两个影响因素：

1)压缩机工作时离心叶轮高速旋转，而进气道却静止不动。此时离心叶轮的叶片尖端与进气道表面的相对速度可以达到200m/s以上。此时一旦零件发生碰擦，就会损坏叶轮、起火燃烧、甚至发生叶轮爆破的严重安全事故。因此希望叶轮与进气道的间隙尽量大一些以确保安全。

2)与此同时，为了减少压缩机工作时的叶轮叶片的叶尖漏气损失，离心叶轮的叶片距离进气道表面的距离需要尽可能地小。鼓风机中通常只有0.5～1.0mm左右，而压缩机中往往只有0.3～0.5mm甚至更小。

进气道与叶轮间隙的上述两个性能要求是相互矛盾的：为了安全，需要间隙尽可能大；为了流体效率高，需要间隙尽可能小。

所以为了同时满足这两个矛盾的性能要求，就需要做到：

1)在加工与装配精度的允许范围内尽可能保证进气道与叶轮的同心度，从而确保间隙的均匀。

2)根据进气道与叶轮的同心度精度，确定进气道与叶轮的最小安全间隙。即：最小安全间隙＞进气道圆度公差值+叶轮圆度公差+同心度公差。

显然，通常的加工方法很容易将进气道和叶轮的圆度公差控制在0.02mm以内，但同心度公差却比较难控制。因为叶轮与进气道并没有直接的装配关系，而是通过一个很长的装配链来保证的。这个装配链的首末零件之间的公差取决于所有配合公差的随机取值之和。

在一般的离心式压缩机中，比较常见的装配链是：叶轮与转轴配合公差，转轴直线度，转轴与轴承内圈配合公差，轴承内外圈游隙，轴承外圈与轴承座(在机壳上)配合公差，机壳内外圆同心度，机壳与蜗壳配合公差，蜗壳内外圆同心度，蜗壳与进气道配合公差，进气道内外圆同心度。

这个装配链中一共有10个装配/加工公差。假设每个公差都是±0.02，那么最后进气道与叶轮的同心度误差值将是±0.2范围内的正态分布。即叶轮在进气道中运转时，间隙最大的一侧和间隙最小的一侧，间隙大小差值有可能达到0.4mm的程度。

这就是为什么大多数离心压缩机的进气道与叶轮间隙都在0.5mm以上的原因。而通常进气道与叶轮间隙每增大0.1mm，压缩机的流体效率就要下降2％左右。因此0.5～1.0mm的间隙就意味着该压缩机会因此损失接近10％～20％的电能。

综上所述，进气道与叶轮的同心度只靠零件的公差配合时比较难以保证的，因此为了让加工装配成本不过于高昂，只能牺牲一部分效率。

但如果能在风机装配完成后再调节进气道与叶轮的同心度，就可以大大降低零部件的公差要求、简化装配工艺，同时不必牺牲风机的效率。

实用新型内容：