本發明涉及離心壓縮機技術領域，具體涉及一種回流器與擴壓器一體化結構及離心壓縮機。

背景技術：

離心壓縮機又稱徑流壓縮機，廣泛應用于各種工藝流程中，主要用來輸送空氣、各種工藝氣體或混合氣體，并提高其壓力。多級離心壓縮機一般包括主軸、一級葉輪、一級擴壓器蓋板、一級擴壓器、回流器、二級葉輪、二級擴壓器蓋板、二級擴壓器等。壓縮機工作時，主軸帶動一級葉輪轉動，來自進氣室的氣體被一級葉輪甩到由一級擴壓器蓋板和一級擴壓器形成的一級擴壓流道中，氣體穿過一級擴壓流道后，經回流器進入二級葉輪前方的進氣流道；二級葉輪同樣被主軸帶動轉動，來自進氣流道的氣體被二級葉輪甩到由二級擴壓器蓋板和二級擴壓器形成的二級擴壓流道，在此過程中，氣體被逐漸壓縮，從而具有很高的壓力。在離心壓縮機中，回流器的作用在于導流，引導從一級擴壓流道中流出的強旋繞氣流以周向或特定方向均勻地進入下一級葉輪。

現有技術中，回流器通常作為一個單獨的零部件存在，其與擴壓器通過螺釘銷釘或焊接連接，實現緊固和定位。現有技術中的這種結構形式具有如下技術缺陷：1)裝配精度低，能量損失大，回流器作為一個單獨的零部件，與擴壓器連接時，需要先對位，然后再通過螺釘銷釘或焊接方式連接，在此過程中，不僅有連接縫隙，還極易因累積偏差出現錯位，來自擴壓流道的氣體沖擊到連接縫隙或錯位位置時，會出現較大的能量損失，如動能損失、沖壓損失等；2)裝配效率低，由于需要實現高精度安裝，導致裝配速度慢，效率低；3)回流器與擴壓器連接后，回流器葉片末端與擴壓器之間存在間隙，來自擴壓流道的氣體容易從該位置漏氣，從而躲過回流器的導流作用，并對經回流器導流后的氣體造成影響，損害氣流均勻性；4)當回流器與擴壓器通過螺釘或銷釘連接時，需要在回流器葉片上開螺紋孔，然后使用螺釘或銷釘穿過擴壓器后與該螺紋孔螺接，實現固定，這種連接方式，需要回流器的葉片具有一定的厚度，這就導致回流器內葉片數量少，并進一步導致葉片角度與氣體沖擊的氣流角差值大，產生較大的氣流沖角，不僅不利于導流，還會出現能量損失，如沖壓損失等。

技術實現要素：

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的回流器作為一個單獨的零部件需要通過螺栓螺釘或焊接方式與擴壓器連接，導致裝配效率低、且能量損失大的技術缺陷，從而提供一種裝配效率高、能量損失小的回流器與擴壓器一體化結構。

本發明還提供一種具有上述回流器與擴壓器一體化的離心壓縮機。

為此，本發明提供一種回流器與擴壓器一體化結構，其特征在于：包括擴壓器部分和與所述擴壓器部分一體成型的回流器部分，所述擴壓器部分用于形成擴壓流道，所述回流器部分具有回流流道，所述回流流道與所述擴壓流道連通，用于對來自所述擴壓流道的氣體進行導流。

作為一種優選方案，所述擴壓器部分和所述回流器部分通過鑄造一體成型。

作為一種優選方案，所述回流流道具有進口和出口，且所述進口的寬度a≤所述出口的寬度b。

作為一種優選方案，所述出口的寬度b不超過所述進口的寬度a的四倍。

作為一種優選方案，所述回流流道的一側豎直，另一側沿所述進口至所述出口方向逐漸向外張開，且所述另一側與豎直方向之間的夾角為β，并且0≤β≤45°。

作為一種優選方案，所述回流流道內壁上設有回流葉片，所述回流葉片成串列或單列均勻分布。

作為一種優選方案，所述回流葉片的外側邊緣與所述回流流道的內壁固定連接，并且所述回流葉片與所述回流流道的內壁相接觸位置的切線，與相應位置所述回流流道內壁的切線之間形成葉片安裝角α，所述葉片安裝角α為10°～80°。

作為一種優選方案，還包括擴壓葉片，設置在所述擴壓流道內部。

作為一種優選方案，所述擴壓葉片的寬度不大于與其相對以將氣體送入所述擴壓流道的葉輪的寬度。

本發明還提供一種離心壓縮機，包括主軸，安裝在所述主軸上的葉輪，和擴壓器蓋板，還包括如上任一項所述的一體化結構；所述擴壓器蓋板與所述擴壓器相對以形成所述擴壓流道。

作為一種優選方案，所述離心壓縮機至少為兩級，前一級的回流器部分與后一級的二級葉輪之間具有容納空間，所述容納空間與補氣通道連通，所述補氣通道用于向所述容納空間補充氣體。

作為一種優選方案，所述補氣通道與膨脹閥連通，用于將經所述膨脹閥膨脹后的一部分制冷劑輸入到所述容納空間內以降溫和補氣。

本發明提供的技術方案，具有以下優點：

1.本發明的回流器與擴壓器一體化結構，包括擴壓器部分和回流器部分，并且擴壓器部分和回流器部分一體化成為一個零部件，不再是現有技術中通過螺釘銷釘或焊接等方式將單獨的擴壓器和單獨的回流器二次連接成一體的結構形式，由于進行了這樣的設計，本發明的一體化結構不僅無需單獨裝配回流器與擴壓器，而且消除了因裝配產生的連接縫隙，以及因累積誤差導致的錯位等，從而使得氣體能夠很順暢地由擴壓流道流入回流流道，能量損失小；回流器部分與擴壓器部分一體化設計后，回流葉片單獨地設置在回流流道內，不用再與擴壓器連接，消除了現有技術中回流葉片末端與擴壓器之間存在縫隙導致漏氣的問題，也就不會出現一部分氣流從縫隙處漏氣后，躲過回流器的導流作用，并對經回流器導流后的氣體造成影響的現象，因而本發明的一體化結構用于離心壓縮機時，還能提高導流效果，使氣流均勻性更好。作為優選，擴壓器部分和回流器部分通過鑄造一體成型。

2.本發明的一體化結構，由于從擴壓流道進入到回流流道內的氣體是流速較大的不穩定流，流動損失較大，設計進口的寬度≤出口的寬度，可以使回流流道起到一定的擴壓作用，降低流速，提高氣體流動的穩定性；考慮到回流流道內表面的粗糙度較大，進一步設計出口寬度不超過進口寬度的四倍，可以保證氣體順利流過回流流道；回流流道的一側豎直，另一側沿進口至出口方向逐漸張開，所述另一側與豎直方向的夾角在0至45°之間，可以引導氣體向著一側流動，提高導流效果。

3.本發明的一體化結構，回流器通道內壁上設有回流葉片，回流葉片成串列或單列均勻分布，從而將來自擴壓流道內的氣體均勻地導流。

4.本發明的一體化結構，回流葉片的外側邊緣與回流流道的內壁固定連接，并且回流葉片與回流流道的內壁相接觸位置的切線，與相應位置回流流道內壁的切線之間形成葉片安裝角，葉片安裝角在10-80°之間；這種結構設計，可使回流葉片的葉片安裝角與氣流的實際流動角較為一致，從而減小沖擊損失。

5.本發明的一體化結構，對于某些對氣流均勻性要求較高的機型，如熱泵或冰蓄冷機組，為了保證在制熱或冰蓄冷工況亦達到較高的性能，在擴壓流道內部還設置有擴壓葉片，擴壓葉片能夠對進入到擴壓流道內的氣流進行初步導流，然后輸入到回流流道中在進行二次導流，從而進一步提高氣流的均勻性。

6.本發明的一體化結構，擴壓葉片的寬度不大于與其相對以將氣體送入擴壓流道的葉輪的寬度，從而能夠防止氣體回流，保證流動的收斂性。

7.本發明還提供一種離心壓縮機，包括主軸、葉輪、擴壓器蓋板以及如上任一項所述的一體化結構，由于采用了上述的一體化結構，因而具有因采用上述一體化結構所帶來的一切優點。

8.本發明的離心壓縮機至少為兩級，且前一級的回流器部分與后一級的二級葉輪之間具有容納空間，容納空間與補氣通道連通，補氣通道用于向容納空間補充氣體，從而提高壓縮效率；另外，當用于制冷設備時，氣體經壓縮升壓后，氣溫較高，此時補氣通道與膨脹閥連通，將一部分經膨脹閥膨脹后的低溫氣體輸入容納空間，不僅起到補氣作用，還起到降溫作用。

附圖說明

為了更清楚地說明現有技術或本發明具體實施方式中的技術方案，下面對現有技術或具體實施方式描述中所使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明回流器與擴壓器一體化結構的結構示意圖。

圖2是回流葉片在回流流道內成串列分布時的結構示意圖。

圖3是回流葉片在回流流道內成單列分布時的結構示意圖。

圖4是本發明的一體化結構在主軸上安裝后的剖面圖。

圖5是一級擴壓葉片在擴壓流道內分布的結構示意圖。

圖6是二級擴壓葉片在擴壓流道內分布的結構示意圖。

圖7是設置有一級擴壓葉片和二級擴壓葉片的一體化結構在主軸上安裝后的剖面圖。

附圖標記：1-擴壓器部分，10-擴壓流道，13-擴壓葉片，2-回流器部分，20-回流流道，21-進口，22-出口，23-回流葉片，4-擴壓器蓋板，5-容納空間，6-補氣通道，7-二級葉輪，8-二級擴壓流道，9-二級擴壓蓋板。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的技術方案進行描述，顯然，下述的實施例不是本發明全部的實施例。基于本發明所描述的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出其他創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

需要說明的是，在本發明的描述中，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例1

本實施例提供一種回流器與擴壓器一體化結構，如圖1所示，包括擴壓器部分1和與所述擴壓器部分1一體成型的回流器部分2，所述擴壓器部分1用于形成擴壓流道10，所述回流器部分2具有回流流道20，所述回流流道20與所述擴壓流道10連通，用于對來自所述擴壓流道10的氣體進行導流。

本實施例的回流器與擴壓器一體化結構，擴壓器部分1和回流器部分2一體化成為一個零部件，不再是現有技術中通過螺釘銷釘或焊接等方式將單獨的擴壓器和單獨的回流器二次連接成一體的結構形式，由于進行了這樣的設計，本實施例的一體化結構不僅無需單獨裝配回流器與擴壓器，而且消除了因裝配產生的連接縫隙，以及因累積誤差導致的錯位等，從而使得氣體能夠很順暢地由擴壓流道10流入回流流道20，能量損失小；回流器部分2與擴壓器部分1一體化設計后，回流葉片23單獨地設置在回流流道20內，不用再與擴壓器連接，消除了現有技術中回流葉片23末端與擴壓器之間存在縫隙導致漏氣的問題，也就不會出現一部分氣流從縫隙處漏氣后，躲過回流器的導流作用，并對經回流器導流后的氣體造成影響的現象，因而本發明的一體化結構用于離心壓縮機時，還能提高導流效果，使氣流均勻性更好。本實施例中，擴壓器部分1和回流器部分2通過鑄造一體成型。

如圖2-4所示，所述回流流道20具有進口21和出口22，且所述進口21的寬度a≤所述出口22的寬度b，由于從擴壓流道10進入到回流流道20內的氣體是流速較大的不穩定流，流動損失較大，設計進口21的寬度a≤出口22的寬度b，可以使回流流道20起到一定的擴壓作用，降低流速，提高氣體流動的穩定性。考慮到回流流道20內表面的粗糙度較大，進一步設計出口22的寬度b不超過進口21的寬度a的四倍，可以保證氣體順利流過回流流道；本實施例中，進口21的寬度a為出口寬度b的4/5。

所述回流流道20的一側豎直，另一側沿所述進口21至所述出口22方向逐漸向外張開，且所述另一側與豎直方向之間的夾角為β，并且0≤β≤45°，這種設計結構，可以引導氣體向著設定的一側流動，提高導流效果。

所述回流流道20內壁上設有回流葉片23，如圖2所示，回流葉片23成串列均勻分布，并且回流葉片23的厚度為5-40mm，數量為3-50；對一些對于氣流均勻性要求較低的普通機型，也可采用單列均勻分布形式，如圖3所示。

所述回流葉片23的外側邊緣與所述回流流道20的內壁固定連接，并且所述回流葉片23與所述回流流道20的內壁相接觸位置的切線，與相應位置所述回流流道20內壁的切線之間形成葉片安裝角α，所述葉片安裝角α為10°～80°。這種結構設計，可使回流葉片23的葉片安裝角α與氣流的實際流動角較為一致，從而減小沖擊損失。

如圖5-7所示，還包括擴壓葉片13，設置在所述擴壓流道10內部，擴壓葉片13還可以設置在回流器部分2上。擴壓葉片13能夠對進入到擴壓流道10內的氣流進行初步導流，然后輸入到回流流道20中在進行二次導流，從而進一步提高氣流的均勻性。另外，擴壓葉片13還可以設置在用于與擴壓器部分1形成擴壓流道的擴壓蓋板4上。

所述擴壓葉片13的寬度不大于與其相對以將氣體送入所述擴壓流道10的葉輪3的寬度。如圖7中，c為一級擴壓葉片13的厚度，d為二級擴壓葉片13的厚度，一級擴壓葉片13的厚度小于圖1中葉輪3的厚度B1，二級擴壓葉片13小于圖1中二級葉輪7的厚度B2，從而能夠防止氣體回流，保證流動的收斂性。

本實施例的一體化結構，不僅可用于二級離心壓縮機，還可用于三級或三級以上的離心壓縮機。

實施例2

本實施例提供一種離心壓縮機，包括主軸，安裝在所述主軸上的葉輪3，和擴壓器蓋板4，還包括如實施例1中所述的一體化結構；所述擴壓器蓋板4與所述擴壓器1相對以形成所述擴壓流道10。

本實施例的離心壓縮機，由于采用了上述的一體化結構，因而具有因采用上述一體化結構所帶來的一切優點。

所述離心壓縮機為兩級，前一級的回流器部分2與后一級的二級葉輪7之間具有容納空間5，所述容納空間5與補氣通道6連通，所述補氣通道6用于向所述容納空間5補充氣體，從而提高壓縮效率。

兩級離心壓縮機的工作過程為：主軸帶動葉輪3轉動，將氣體甩入由擴壓器蓋板4和擴壓器部分1形成的擴壓流道10中，氣體從擴壓流道10進經回流流道20進入到容納空間5位置，二級葉輪7同樣被主軸帶動轉動，將位于容納空間5內的氣體進一步甩入由二級擴壓器蓋板9和一體化結構形成的二級擴壓流道8中，從而進一步提升氣體壓力。

作為一種優選方案，當本實施例的離心壓縮機用于制冷設備時，所述補氣通道6與膨脹閥連通，用于將經所述膨脹閥膨脹后的一部分制冷劑輸入到所述容納空間5內以降溫和補氣，不僅起到補氣作用，還起到降溫作用。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。