具有集成在马达转子中的级叶轮的马达压缩机制造技术

公开了一种无轴马达压缩机(1)，其包括壳(3)和布置在壳中的至少一个压缩机级(9A,9B)。各个压缩机级包括布置用于在壳(3)中围绕旋转轴线(A‑A)旋转的相应的叶轮(11A,11B)。各个叶轮(11A,11B)与收纳在壳(3)中并且包括马达定子(15A,15A)和马达转子(17A,17B)的嵌入的电动机(13A,13B)组合。各个压缩机级(9A,9B)的马达定子(15A,15B)沿周向包绕叶轮(11A,11B)和与叶轮集成的马达转子(17A,17B)。各个级(9A,9B)的马达转子(17A,17B)布置在相应马达定子内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文中公开的主题涉及马达压缩机，具体涉及离心马达压缩机，并且更具体地涉及多级马达压缩机，特别是多级离心马达压缩机。
技术介绍
马达压缩机广泛用于若干工业应用中来升高气体的压力。马达压缩机通常包括壳，转子轴可旋转地支承在其中。一个或更多个叶轮安装在可旋转的轴上用于与其一起旋转。气体在入口歧管处进入压缩机，并且在较高压力下通过出口歧管输送。升高气体的压力所需的工作由原动机提供，例如，电动机，其马达轴机械地连接于压缩机的转子轴。在已知布置中，电动机可布置在压缩机的壳外或者集成在也收纳压缩机级的同一个壳中。在多级压缩机中，马达驱动马达压缩机的所有叶轮旋转。图1示出了现有技术的压缩机100，其由布置在压缩机的壳外并且未示出的电动机驱动。压缩机包括压缩机壳101，其具有入口歧管103和出口歧管105。转子轴107在轴承109与111之间旋转地支承在壳101中。图1的压缩机100为两级离心压缩机，其包括安装在轴107上并且在壳101中与其一起旋转的第一叶轮113和第二叶轮115。与第一叶轮113相关联的第一扩散器117和与第二叶轮115相关联的第二扩散器119设在压缩机100的壳101中的静止位置。带叶片的返回通道121使由第一叶轮113输送的气体通过扩散器117朝第二叶轮115的入口返回。由第二叶轮115输送的气体由蜗壳123收集，并且最终通过出口歧管105排放。返回通道121以及扩散器117和导管119形成在布置在壳101中的静止隔板125中。例如，转子轴107通过变速箱108联接于未示出的电动机。密封布置必须设在轴107上，以防止由压缩机处理的气体逸出壳101。平衡鼓116可安装在轴107上或者与其集成地形成，以便至少部分地补偿由在轴107上处理的气流生成的轴向推力。为了消除对压缩机的转子轴上的密封布置的需要和减小马达压缩机布置的占地面积，建议嵌入的电动机与离心压缩机的压缩机级组合。美国专利5547350公开了一种模块化无轴马达压缩机，其中各个单叶轮由嵌入的电动机驱动而旋转，该嵌入的电动机具有支承在壳的固定部分上并且包绕与叶轮同轴的第一气体入口室的马达定子。马达转子围绕马达定子布置，与叶轮集成地旋转，并且包绕气体入口室。马达转子还设有轴承，其旋转地支承静止壳中的马达转子和叶轮。根据该已知的现有技术的无轴马达压缩机的各个模块具有轴向延伸部，其超过了叶轮的轴向延伸部，因为嵌入的马达布置在叶轮前方，并且增大了级的总体轴向大小。扩散器静止地布置在压缩机壳中，并且从叶轮的出口沿径向向外并且朝相应的返回通道延伸。
技术实现思路
提供了一种无轴马达压缩机，其包括壳和布置在壳中的至少一个压缩机级，其中各个级包括嵌入的电动机，即，收纳在压缩机壳中的电动机。在一些实施例中，马达压缩机可包括单个压缩机级和因此单个叶轮。然而，优选地，马达压缩机为多级马达压缩机，包括多个串联布置的叶轮，其均设有其自身的嵌入的电动机。各个嵌入的电动机包括马达定子，其静止地安装在壳中并且有利地至少部分地包绕相关压缩机级的叶轮，即，至少部分地围绕叶轮布置。各个嵌入的电动机还包括与叶轮集成并且与其一起旋转的电动机。各个级的电动机的直径大于相应的马达转子和相应的叶轮的直径，以使叶轮和马达转子可至少部分地定位在马达定子内。因此获得了紧凑的设计，因为各个嵌入的电动机可部分地或完全地容纳在相应的叶轮的轴向延伸部中。在一些实施例中，各个叶轮包括多个叶片，其围绕旋转轴线布置并且形成用于过程气体流的导叶，其从所述叶片的前缘延伸至后缘。相应的马达定子沿径向向外布置，并且至少部分地围绕相应叶轮的叶片布置。在一个或更多个实施例中，各个压缩机级包括扩散器布置，其与叶轮一起旋转并且形成其集成部分。扩散器布置可定位在叶片与相应的叶轮的马达转子之间。特征和实施例在这里在下文中公开，并且在形成本描述的组成部分的所附权利要求中进一步提出。以上简要描述提出了本专利技术的各种实施例的特征，以便以下详细描述可被更好理解，并且以便可更好认识到对本领域的当前贡献。当然，存在将在下文中描述并且将在所附权利要求中提出的本专利技术的其它特征。在该方面，在详细阐释本专利技术的若干实施例之前，理解的是，本专利技术的各种实施例不限于其应用于以下描述中提出或附图中示出的构造细节和构件布置。本专利技术能够有其它实施例，并且以各种方式实践和执行。另外，将理解的是，本文中使用的措词和用语出于描述目的，并且不应当认作是限制性的。就此而言，本领域的技术人员将认识到，本公开所基于的构想可容易用作设计其它结构、方法和/或系统用于执行本专利技术的若干目的的基础。因此，重要的是，权利要求认作是包括此类等同的构造，在它们并未脱离本专利技术的精神和范围的程度上。附图说明本专利技术的公开实施例和其伴随的优点中的许多个的更完整的认识将容易获得，因为其在连同附图考虑时，通过参照以下详细描述变得更好理解，在该附图中：图1示出了沿现有技术的多级压缩机的轴向平面的截面；图2示出了沿根据本公开的集成的马达压缩机的旋转轴线的局部截面；图3示出了图2的细节的放大。具体实施方式示例性实施例的以下详细描述参照了附图。不同图中的相同附图标记识别相同或类似的元件。此外，图不一定按比例绘制。另外，以下详细描述不限制本专利技术。作为替代，本专利技术的范围由所附权利要求限定。说明书各处提到的\一个实施例\或\实施例\或\一些实施例\意思是连同实施例描述的特定特征、结构或特性包括在公开主题的至少一个实施例中。因此，在遍及说明书的各个位置出现的短语\在一个实施例中\或\在实施例中\或\在一些实施例中\不一定是指相同(多个)实施例。此外，特定特征、结构或特性可在一个或更多个实施例中以任何适合的方式组合。图2示出了根据本公开的沿集成的马达压缩机1的轴向平面的截面。马达压缩机1包括外壳3，其具有入口歧管5和出口歧管7。入口歧管5和出口歧管7可沿马达压缩机1的轴线A-A对准，其还代表如下文所述的压缩机叶轮的旋转轴线。在附图中公开的示例性实施例中，马达压缩机1包括两个级9A和9B。级的该数量仅经由实例，并且应当理解的是，不同数量的级可设在马达压缩机1的相同的壳3中。各个级9A,9B包括相应的叶轮11A和11B，其支承在壳3中用于围绕轴线A-A旋转。叶轮在壳中由轴承布置支承，如将随后公开的，而不需要中心轴。马达压缩机1因此为无轴的马达压缩机。此外，各个级9A,9B包括嵌入的马达13A,13B。各个电动机13A,13B包括马达定子15A,15B，其静止地布置在壳3中。各个电动机13A,13B还包括马达转子17A,17B。各个马达转子17A,17B约束于相应的叶轮11A,11B，与其集成地旋转，并且由相应的马达定子13A,13B包绕。在一些实施例中，各个马达定子15A,15B包括多个环形地布置的电磁体，其均包括电绕组19，电绕组19围绕相应的铁磁芯21缠绕，形成面对相应的马达转子17A,17B的至少一个极扩张部。在一些实施例中，各个马达转子17A,17B可包括多个环形地布置的永磁体23，其面对相应马达定子15A,15B。各个叶轮11A,11B包括多个叶片29A,29B，其围绕旋转轴线A-A布置，并且限定中间导叶31A,31B，过程气体流过该处，同时由相应的叶轮的旋转加速。各个叶片29A,29B从布置在叶轮入口处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无轴马达压缩机，包括壳和布置在所述壳中的至少一个压缩机级，各个压缩机级包括布置用于在所述壳中围绕旋转轴线旋转的相应的叶轮；其中各个叶轮与收纳在所述壳中并且包括马达定子和马达转子的嵌入的电动机组合；其中所述马达定子沿周向包绕所述叶轮，并且所述马达转子与所述叶轮集成，各个压缩机级的所述马达转子布置在相应的马达定子内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 IT FI2013A0002831. 一种无轴马达压缩机，包括壳和布置在所述壳中的至少一个压缩机级，各个压缩机级包括布置用于在所述壳中围绕旋转轴线旋转的相应的叶轮；其中各个叶轮与收纳在所述壳中并且包括马达定子和马达转子的嵌入的电动机组合；其中所述马达定子沿周向包绕所述叶轮，并且所述马达转子与所述叶轮集成，各个压缩机级的所述马达转子布置在相应的马达定子内。2. 根据权利要求1所述的马达压缩机，其特征在于，所述马达压缩机包括多个压缩机级，各个级包括相应的叶轮和相应的嵌入的电动机。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的马达压缩机，其特征在于，各个叶轮包括围绕所述旋转轴线布置并且形成用于过程气体流的导叶的多个叶片，所述导叶从所述叶片的前缘延伸至后缘，并且其中所述马达定子沿径向向外布置并且至少部分地围绕所述相应叶轮的叶片布置。4. 根据权利要求3所述的马达压缩机，其特征在于，各个叶轮的所述马达转子位于所述马达定子与所述叶片之间。5. 根据权利要求3或权利要求4所述的马达压缩机，其特征在于，各个叶轮还包括包绕所述叶片并且与其一起旋转的扩散器布置。6. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：S帕隆巴，DT鲁比诺，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT