[发明专利]压缩机转子的密封件

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩机转子、尤其是用于涡轮压缩机、如齿轮传动式压缩机的压缩机转子，其具有小齿轮轴和对小齿轮轴进行密封的多件式的密封件，其中所述小齿轮轴具有多个在轴向上相继设置的、彼此连接的区段。

背景技术

压缩机或压缩流体的设备在不同的工业领域中用于不同的应用，其中涉及流体、尤其是(工艺)气体的凝聚或压缩装置。

对此已知的实例是移动工业应用中的涡轮压缩机，例如在废气涡轮增压机或喷气发动机中的涡轮压缩机，或者还有静态工业应用中的涡轮压缩机，如用于空气分解的齿轮传动式压缩机或齿轮涡轮压缩机。

在这种(在其工作方式中连续工作的)涡轮压缩机中，通过如下方式引起流体的压力提高(压缩)：通过叶片的旋转、通过涡轮压缩机的具有径向延伸的叶片的旋转的叶轮提高液体从入口到出口的角动量。在此，也就是说在这样的压缩机级中，流体的压力和温度提高，而流体在叶轮或涡轮叶轮中的相对(流动)速度降低。

为了实现流体的尽可能高的压力提高或压缩，能够将多个这样的压缩机级依次连接。

作为涡轮压缩机的构造形式，在径流式压缩机和轴流式压缩机之间进行区分。

在轴流式压缩机中，待压缩的流体、例如工艺气体在平行于轴线的方向(轴向方向)上流经压缩机。在径流式压缩机中，气体轴向地流到压缩机级的叶轮中并且随后向外偏转(径向，径向方向)。由此，在多级的径流式压缩机中，在每个级后方需要使流动转向。

轴流式压缩机和径流式压缩机的组合的结构类型通过其轴向级抽吸大的体积流，所述体积流在紧接着的径向级中被压缩到高的压强上。

当通常使用具有承载一个或多个叶轮的(小齿轮)轴(作为压缩机转子在下文中也仅简称为压缩机转子)的单轴的机器(单轴涡轮压缩机)时，在(多级的)齿轮传动式涡轮压缩机的情况下(在下文中也仅简称为“齿轮传动式压缩机”)，围绕大轮的各个压缩机级被分组，其中多个平行的(小齿轮)轴由大的、安装在壳体中的驱动齿轮、即大齿轮驱动，所述轴分别承载一个或两个(容纳在实现为壳体附件的、引起关于压缩机级的入流或出流的承压的螺旋壳体中的)叶轮(设置在小齿轮轴的空闲的轴端部上的涡轮叶轮)(作为压缩机转子在下文中也仅简称为压缩机转子)。

在承压的螺旋壳体中，即在螺旋壳体中的柱形孔中，(除了由小齿轮轴承载的叶轮或压缩机转子外)使用螺旋插入件，使得在螺旋壳体的柱形孔中在螺旋插入件的轴向端侧保留通过螺旋壳体和螺旋插入件包围的空间、即所谓的环形空间，经由所述空间，(来自叶轮的)流体径向地经由扩展的横截面流出。

流体随后经由设备配管、如设置在螺旋壳体上的或设置在(壳体)桶上的压力接套管与设置在其上的压力接套法兰从环形空间处继续从压缩机级中流出。

流体到螺旋壳体中的入流经由构成为(轴向端侧的)壳体盖的螺旋抽吸法兰进行，所述桶形螺旋抽吸法兰轴向地封闭螺旋壳体。

这样的齿轮传动式压缩机、西门子公司的名称为STC-GC的、用于空气分离的齿轮传动式压缩机从http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansion-ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stc-gc.htm或http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansion-ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stc-gv.htm(于2012年12月18日获得)中已知。

(为了避免/减少压缩机级中的压力损耗和/或为了防止(可能有害的)工艺气体从压缩机级流出(泄漏))，这种涡轮压缩机的压缩机转子或承载叶轮的小齿轮轴在外部环境和(在压缩机级的内部中的)待压缩的工艺气体之间需要密封，所述密封根据工艺气体和工艺气体的压力(密封压力)的类型必须满足不同的要求。

已知的是，为了这种密封，使用设置在小齿轮轴上的(具有与小齿轮轴一起旋转的和/或不旋转的/静止的密封元件的)密封件、如迷宫密封件或气体密封件。

单迷宫密封件或双迷宫密封件和气体密封件是充分已知的。