CN101652568B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机(1)，该压缩机包括：将部件保持在内部的外壳(2)、具有转子(3)和定子(4)的电动马达以及通过轴向滑动轴承(7)沿轴向提供曲轴(5)的支承的气缸体(6)，其中，减小了转子(3)和曲轴(5)的重量影响以及运转期间所产生的力的垂直分量，从而减少轴承(7)处的摩擦力。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及往复封闭式压缩机(reciprocating hermeticcompressor)，其中，减小了可移动的构件的摩擦所引起的机械损失。

背景技术

在用于冷却装置中的往复封闭式压缩机中，转子和曲轴的重量以及在运转期间沿垂直方向产生的力由轴向轴承(axial bearing)承担。轴向轴承通常位于曲轴和气缸体之间，并且，压缩机外壳中的油被运送到轴向轴承以降低摩擦所引起的机械损失。由于具有不充足的油膜，因而尤其在压缩机的初始启动时在轴向轴承中产生干摩擦，并且，压缩机性能因电动马达不得不抵消的扭矩的增加而下降。轴向轴承内的金属至金属的磨损因在压缩机的初始启动时产生的干摩擦而增加，并且，预计服务很长时间的压缩机在预期之前就报废了。在这种情况下，尤其在电力网中有振荡的区域，压缩机不能启动，并且不能在冷却装置中提供所期望的冷却。

在美国专利No.US4632644中，转子和曲轴的重量由滚柱轴承承担，而不是由轴向滑动轴承承担。

在欧洲专利申请No.EP1740833中，说明了一种往复封闭式压缩机中的磁性轴向轴承装置。磁性轴向轴承由两个相对放置的环形磁铁形成，各磁铁的同性极面对另一个。形成磁性轴向轴承的其中一个磁铁连接到气缸体或者与气缸体连接的外部轴承。与其相对的另一个磁铁连接到曲轴或转子。在此实施中，止动表面(stop surface)除了形成在用于转移金属至金属的摩擦的磁铁上之外，还不得不形成在轴向轴承的两个相对的表面上。止动表面确保相对的侧面在磁铁因摇动、高温的膨胀以及繁重的工作条件的原因而不起作用的情况下不接触。此外，不得不将承担垂直负荷的所述轴向轴承处理成具有适于磁铁的精确公差。

发明内容

本发明的目的在于，设计一种压缩机，该压缩机利用简单且低成本的装置来减少因可移动的构件的摩擦而引起的机械损失。

被设计成实现本发明目的压缩机在第一权利要求及其各个权利要求中被阐明，其包括：在外壳中运转的具有转子和定子的电动马达、连接到转子的芯并传输转子的旋转运动的曲轴、位于马达的上侧的气缸体、将曲轴提供成沿轴向被支承到气缸体上的轴向滑动轴承以及当保留在外壳之内时被组装在转子的下侧的转子重量减小装置。

转子重量减小装置由两个相对放置的磁铁构成，使得同性极在分离的相对表面上彼此面对，该两个磁铁在正常条件下分开，不连接到转子之上的气缸体，并且在外壳与转子和曲轴的下侧之间，按照压缩机的设计不彼此接触。只要重的负荷和冲击条件不存在，在正常工作条件下，外壳与转子和曲轴的组之间的距离实质上保持恒定。第一磁铁固定到由外壳支撑的点上，该点例如为固定到外壳上的部件或连接到外壳的定子，第二磁铁固定在转子和曲轴的组之下，转子和曲轴由第二磁铁从底部向上支撑，该第二磁铁被第一磁铁推动。

转子和曲轴的重量由转子重量减小装置从底部向上支撑，因而减小，从而减小了由曲轴施加到气缸体上的轴向轴承的力。

在本发明的一个实施例中，选择磁铁，使得其间的排斥力小于转子和曲轴的重量，因而，在不失去轴承上的两个相对表面的接触的情况下，减小了气缸体和曲轴之间的摩擦力。在该实施例中，转子和曲轴因布置在分离的部件上的磁铁之间的排斥力而被从底部向上推动。由于气缸体和轴向轴承中的曲轴的相对表面不失去接触，因而防止了曲轴进行从右向左的倾斜运动和因该弯曲运动而引起的平衡紊乱以及噪声的增加。

在本发明的另一个实施例中，形成转子重量减小装置的位于下侧的第一磁铁位于支架的上表面，该支架固定到外壳上并支承吸油管，而位于上侧的第二磁铁附连到固定到曲轴的下端的吸油管上。

在本发明的另一个实施例中，形成转子重量减小装置并位于下侧的第一磁铁附连到磁铁保持部件，该磁铁保持部件固定到定子上，而位于上侧的第二磁铁附连到转子的下表面上。

在本发明的又一个实施例中，由诸如塑料的非磁铁材料制成的垫圈在转子重量减小装置内被放置在磁铁之间，以防止磁铁在电动马达运转时或运输期间等彼此接触并防止因磨损而导致失效。

附图说明

在附图中图示了被设计成实现本发明的目的的压缩机，其中：

图1是压缩机的示意图。

图2是本发明的另一个实施例中的压缩机马达的示意图。

将图中所示的部件如下地编号：

1.压缩机

2.外壳

3.转子

4.定子

5.曲轴

6.气缸体

7.轴承

8、108.磁铁

9.转子重量减小装置

10.吸油管

11.支架

12.磁铁保持部件

13.垫圈

具体实施方式

压缩机(1)包括：外壳(2)，将部件保持在内部；电动马达，具有转子(3)和定子(4)；曲轴(5)，连接到转子(3)的芯并提供传输转子(3)的旋转运动；气缸体(6)，位于的转子(3)的上侧并具有汽缸孔(D)，其中，活塞在该气缸孔中运行；以及轴向滑动轴承(7)，位于气缸体(6)上，并沿轴向向气缸体(6)提供曲轴(5)的支承，从而保持气缸体(6)以承受曲轴(5)和曲轴(5)所连接的转子(3)的重量以及在运转期间所产生的力的垂直分量。

本发明的压缩机(1)包括转子重量减小装置(9)，其具有：

-两块磁铁(8，108)，位于外壳(2)和转子(3)-曲轴(5)组的下侧之间，相对地放置，使得同性极在分离的表面上彼此面对，并不彼此接触，在正常条件下，在其间具有一定距离；

-第一磁铁(8)，固定到外壳(2)或由外壳(2)支撑的点上；

-第二磁铁，固定在转子(3)和曲轴(5)的组之下；

-将转子(3)和曲轴(5)提供成借助由第一磁铁(8)推动的第二磁铁(108)从底部向上支撑该转子(3)和曲轴(5)。

转子重量减小装置(9)通过减少转子(3)和曲轴(5)的重量影响以及在运转期间所产生的力的垂直分量，从而减小或完全消除曲轴(5)所位于的滑动轴承(7)的摩擦力。

转子重量减小装置(9)被放置在比形成轴向滑动轴承(7)和曲轴(5)的气缸体(6)的相互关联的表面远的点，并减小轴承(7)上的间接地来自轴承(7)的外部的摩擦力。

通过本发明的实施例，不对在气缸体(6)上支撑转子(3)和曲轴(5)的重量的轴向滑动轴承(7)进行任何结构的改变，就减小或完全消除了影响轴承(7)的力。通过在转子(3)之下放置形成转子重量减小装置(9)的磁铁(8，108)，从而从下方推动转子(3)和曲轴(5)，因而减小了作用在位于转子(3)之上的轴承(7)上的力，并且，不要求为了放置磁铁(8，108)而处理轴承(7)的表面。转子重量减小装置(9)容易被安装在电动马达和气缸体(6)的组的外部，且不需要精细的技艺。

在本发明的实施例中，在转子重量减小装置(9)中，选择磁铁(8，108)，使得其间的排斥力小于转子(3)和曲轴(5)的重量，因而在轴承(7)中，没有失去气缸体(6)和曲轴(5)的两个相对表面之间的接触，并减小了摩擦力的影响。

放置有磁铁(8，108)(一个连接到外壳(2)，另一个在转子(3)和曲轴(5)的组之下)的相对表面因压缩机(1)的设计而不接触，并在其间具有一定距离。通过利用分离的部件之间的距离，磁铁(8，108)被布置在两个相对表面上，并且，由于其间的排斥力，转子(3)和曲轴(5)被从底部向上推动。由于气缸体(6)和轴向轴承(7)中的曲轴(5)的相对表面不失去接触，因而防止了曲轴(5)进行从右向左的倾斜运动和因该倾斜运动而引起的平衡紊乱以及噪声的增加。

在本发明的另一个实施例中，压缩机(1)包括：吸油管(10)，位于曲轴(5)的低端，用于吸入外壳(2)中的油以运送至曲轴(5)中；支架(11)，在外壳(2)内固定在下侧，容纳吸油管(10)，防止运输期间的撞击和变形；第一磁铁(8)，固定到支架(11)上；以及第二磁铁(108)，固定到吸油管(10)上(图1)。由于支架(11)直接连接到外壳(2)，因而其上的第一磁铁(8)是固定的，并沿向上的方向推动第二磁铁(108)。沿向上的方向的推动力由第二磁铁(108)施加在吸油管(10)以及与吸油管(10)进行卡扣配合的曲轴(5)和转子(3)上。因此，减小或完全消除了曲轴(5)和气缸体(6)之间的位于转子(3)的上侧的轴向轴承(7)的负荷。

在本发明的另一个实施例中，转子重量减小装置(9)包括固定到定子(4)上的磁铁保持部件(12)，并且，第一磁铁(8)附连到磁铁保持部件(12)上，而第二磁铁(108)附连到转子(3)的下表面(图2)上。虽然第一磁铁(8)实质上是固定的，但其沿向上的方向推动第二磁铁(108)并将向上的推动力施加在转子(3)和曲轴(5)上。因此，像上述实施例中的那样，减小或完全消除了曲轴(5)和气缸体(6)之间的位于转子(3)的上侧的轴向轴承(7)的负荷。

在该实施例中，由于定子(4)通过具有高弹力的弹簧而连接到外壳(2)，该高弹力减轻振动，因而针对实质上不得不保持稳定的第一磁铁(8)形成好的固定点。

在本发明的另一个实施例中，转子重量减小装置(9)包括被放置在磁铁(8，108)之间的垫圈(13)，该垫圈防止磁铁(8，108)彼此接触并在电动马达运转时防止其被磨损(图1)。垫圈(13)由非磁性材料制成，并出于磁铁(8，108)可能彼此接触的可能性而仅在磁铁(8，108)之间形成保护层，且不影响磁铁(8，108)的排斥力。

借助本发明的压缩机(1)中的转子重量减小装置(9)，减小或完全消除了作用在轴向轴承(7)上的力，因而减小了机械损失，并且保持了压缩机(1)的性能(COP)的增长。由于减小了机械损失，因而尤其解决了压缩机(1)不能进行初始起动的问题。形成转子重量减小装置(9)的磁铁(8，108)被放置在除轴向轴承(7)以外的地方，因而消除了在形成轴向轴承(7)的气缸体(6)和曲轴(5)的相对表面上进行特别处理的需要，提供了简单且低成本的解决方案。

Claims (5)

1.一种压缩机(1)，包括：外壳(2)，将部件保持在内部；电动马达，具有转子(3)和定子(4)；曲轴(5)，连接到所述转子(3)的芯并提供传输所述转子(3)的旋转运动；气缸体(6)，位于所述转子(3)的上侧并具有气缸孔(D)；以及轴向滑动轴承(7)，位于所述气缸体(6)上，并沿所述曲轴(5)的轴向向所述气缸体(6)提供所述曲轴(5)的支承，其中，

转子重量减小装置(9)具有位于外壳(2)和转子(3)-曲轴(5)组的下侧之间的两块磁铁(8，108)，该两块磁铁相对地放置，使得同性极在分离的表面上彼此面对，并不彼此接触，在正常条件下，在其间具有一定距离；第一磁铁(8)固定到所述外壳(2)或由所述外壳(2)支撑的点上；第二磁铁固定在所述转子(3)和所述曲轴(5)的组之下；将所述转子(3)和所述曲轴(5)提供成借助由所述第一磁铁(8)推动的所述第二磁铁(108)从底部向上支撑该转子(3)和该曲轴(5)。

2.根据权利要求1所述的压缩机(1)，其特征在于，选择所述磁铁(8，108)，使得其间的排斥力小于所述转子(3)和所述曲轴(5)的重量。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机(1)，其特征在于，还包括：吸油管(10)，用于吸入所述外壳(2)中的油以运送至曲轴(5)中；支架(11)，在所述外壳(2)内固定在下侧，容纳所述吸油管(10)；第一磁铁(8)，固定到所述支架(11)上；以及第二磁铁(108)，附连到所述吸油管(10)上。

4.根据权利要求1或2所述的压缩机(1)，其特征在于，转子重量减小装置(9)包括：固定到所述定子(4)上的磁铁保持部件(12)、附连到所述磁铁保持部件(12)上的第一磁铁(8)以及附连到所述转子(3)的下表面上的第二磁铁(108)。

5.根据权利要求1或2所述的压缩机(1)，其特征在于，转子重量减小装置(9)包括位于所述磁铁(8，108)之间并且由非磁铁材料制成的垫圈(13)。

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