ротор центробежного компрессора

Формула изобретения

Ротор центробежного компрессора, содержащий вал и установленное на нем рабочее колесо, включающее основной и покрывной диски с лопатками, в центральной части ступицы основного диска выполнена кольцевая проточка, разделяющая цилиндрические опорные поверхности, отличающийся тем, что в нем в ступице около опорной поверхности, размещенной с противоположной стороны от покрывного диска, выполнен кольцевой паз, который сообщен с внешней средой четырьмя или более отверстиями, сгруппированными попарно, диаметрально противоположно, при этом хотя бы в отверстиях одной пары выполнена резьба.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к роторам высокоскоростных центробежных компрессоров.

Известен ротор центробежного компрессора, который содержит вал и установленное на нем рабочее колесо, состоящее из основного и покрывного дисков. В ступице основного диска выполнена кольцевая проточка, разделяющая цилиндрические опорные поверхности [Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995].

Колесо устанавливается на вал с натягом, создаваемым предварительно нагретой ступицей. При установке колеса должен быть обеспечен осевой зазор между торцом колеса и установочным буртиком вала, определяющим место колеса на валу, что обеспечивает соблюдение размерной цепи.

К недостаткам этой конструкции относится то, что при установке колеса ступица неравномерно остывает, это приводит к первоочередному схватыванию вала и задней цилиндрической опорной поверхности и непрогнозируемому увеличению осевого зазора. При этом нарушается размерная цепь. Принудительное охлаждение передней цилиндрической опорной поверхности снаружи приводит к неравномерному снижению температуры колеса и деформации его поверхностей.

Технической задачей является повышение точности посадки колеса при сборке ротора, снижение деформаций его поверхностей.

Технический результат достигается тем, что в роторе центробежного компрессора, содержащем вал и установленное на нем рабочее колесо, состоящее из основного и покрывного диска с лопатками, в ступице основного диска выполнена кольцевая проточка, при этом около опорной поверхности, размещенной с противоположной стороны от покрывного диска, выполнен кольцевой паз, который сообщен с внешней средой четырьмя или более отверстиями, сгруппированными попарно, диаметрально противоположно, при этом хотя бы в отверстиях одной пары выполнена резьба.

Отличительные признаки являются существенными: выполнение кольцевого паза в ступице около опорной поверхности, размещенной с противоположной стороны от покрывного диска, соединение паза отверстиями с внешней средой позволяет точно установить колесо на вал, обеспечивает равномерное охлаждение основного диска, исключающее его деформации после «горячей» посадки рабочего колеса.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг.1 - ротор, являющийся аналогом, на фиг.2 - ротор предлагаемой конструкции.

На чертежах цифрами обозначены:

1 - вал ротора,

2 - колесо ротора,

3 - основной диск,

4 - ступица основного диска,

5 - покрывной диск,

6 - лопатки ротора,

7 - передняя цилиндрическая опора

8 - задняя цилиндрическая опора,

9 - кольцевая проточка,

10 - кольцевой паз,

11 - резьбовое отверстие для входа охлаждающего воздуха,

12 - отверстие для выхода воздуха,

13 - переходные трубки.

Перед сборкой ротора в резьбовые отверстия 11, фиг.1, устанавливаются переходные трубки 13, фиг.2. Переходные трубки обеспечивают быстроту и удобство присоединения шлангов.

После установки колеса 2 на вал 1 (фиг.1) к переходным трубкам присоединяются шланги, по которым подается сжатый воздух. Воздух, проходя по кольцевому пазу 10, охлаждает металл ступицы 4 у передней цилиндрической опоры 7, затем удаляется из его внутренней полости через отверстия 12. Это обеспечивает опережающее гарантированное схватывание передней цилиндрической опоры и вала. Задняя цилиндрическая опора остывает медленнее, т.к. через зазор между нею и валом проходит гораздо меньшее количество воздуха.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает повышение точности посадки колеса при сборке ротора и снижение деформаций поверхностей рабочего колеса.