离心式压缩机作为一种高效的气体压缩设备,在化工、石油、天然气、空气分离、制冷、空调及电力等多个工业领域中扮演着至关重要的角色。其通过旋转叶轮将动能转化为压力能,从而实现气体的压缩。本文将详细探讨离心式压缩机的主要组成部分及其工作原理。一、转动元件在离心式压缩机中,由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器、套筒(或轴套)以及紧圈和固定环等转动元件组成的旋转体称为转子,即转动元件。1. 主轴主轴是离心式压缩机的核心零部件之一,其主要作用是传递功率,并确保转子与固定元件之间的正确位置关系,从而保证机器的正常运行。根据结构的不同,主轴一般可分为阶梯轴、节鞭轴和光轴三种类型。阶梯轴:直径从中间向两端递减,便于安装叶轮、平衡盘、推力盘及轴套等转动元件,同时利用轴肩和键对叶轮进行定位,具有合理的刚度。节鞭轴:设计有环状凹形部分流道,级间无轴套,叶轮由轴肩和销钉定位,既能满足气流流道需求,又具备足够的刚度。光轴:外形简单,安装叶轮部分的轴颈相等,无轴肩,转子组装时需要工艺卡环进行轴向定位,叶轮则由轴套和键定位。主轴上的零部件通常采用热套法进行安装。具体而言,将叶轮、平衡盘等零部件的孔径加热至比轴径大 0.30~0.50mm,然后迅速套在主轴上指定位置,待冷却后因孔径收缩而实现紧固。叶轮、平衡盘的孔径与轴配合一般按照IT7 过盈配合标准选择。为了防止因温度变化、振动或其他原因导致零件与轴配合松动,有时也会采用螺钉或键连接。其中,用键连接时,各级叶轮的键应相互错开 180°,以增强轴的强度和转子的平衡性。主轴材料通常选用 35CrMo、40Cr、2Cr13 等钢材锻成,而轮盘和轮盖的材料则包括45、35CrMo、35CrMoV、Cr17Ni2、34CrNi3Mo、1CrI8Ni9Ti 等。2. 叶轮叶轮是离心式压缩机的核心部件之一,负责给气体加速。其结构形式多样,常见的有前弯式、后弯式和径向式。叶轮的设计直接影响压缩机的性能,因此在实际应用中需要根据具体工况选择合适的叶轮类型。3. 平衡盘平衡盘用于平衡压缩机内部产生的轴向力,从而减少止推轴承的负载,延长轴承寿命。平衡盘的设计需要考虑气流分布和压力平衡等因素。4. 推力盘推力盘主要用于承受轴向力,并与止推轴承配合,保持转子与机壳、扩压器等部件之间的轴向位置关系。5. 联轴器联轴器用于将驱动装置的动力传递到主轴上,同时起到连接和缓冲的作用。根据具体需求,可以选择刚性联轴器或弹性联轴器。6. 套筒(或轴套)套筒或轴套主要用于...