CN102278308A

CN102278308A - 螺旋压缩机

Info

Publication number: CN102278308A
Application number: CN2011101294140A
Authority: CN
Inventors: 上田宏树; 黑田健志; 星川明
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Shengang Compressor Co.,Ltd.
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-05-11
Also published as: JP5313206B2; CN102278308B; JP2011256973A

Abstract

本发明提供一种螺旋式压缩机，其能够提高振动衰减性。在电动机壳体(13)上突出设置有松弛地插入多个重锤(8)的棒状构件(19)。多个重锤(8)中至少一个与机座(16)结合，并且多个重锤(8)中至少一个未与机座(16)结合。当电动机壳体(13)振动时，通过棒状构件(19)与重锤(8)碰撞而消散振动能量。并且，在低振幅区域，在与机座(16)结合的重锤(8a)和未与机座(16)结合的重锤(8)之间也适当地产生相对变位，从而在两者之间产生滑动摩擦，由此消散振动能量。

Description

螺旋压缩机

技术领域

本发明涉及螺旋式压缩机。

背景技术

电动机直接连结结构的螺旋压缩机比通过驱动带的动力传递方式的螺旋压缩机能量转换效率好。并且，在采用使用了逆变器的转速控制方式的螺旋压缩机中，电动机直接连结结构的螺旋压缩机成为主流。因此，从降低成本、减少机械损耗的目的出发，大多采用在电动机轴的单侧不设置轴承的单侧支承方式的电动机直接连结型螺旋压缩机。

在单侧支承方式的电动机直接连结型螺旋压缩机中，由于单侧支承质量大的电动机，因此很难取得较大的、电动机轴与螺旋轴的一体结构即转子轴的弯曲刚性，因此，存在因旋转时的驱动系统或电动机的电磁力引起的激振力所产生的共振、或电动机轴固有的不稳定现象，而容易使振动变大的问题。

因此，需要通过对电动机壳体赋予振动衰减性，从而降低共振倍率(共振时的振动传递率)、抑制振幅的增大，或者使相对于不稳定现象的不稳定区域成为稳定区域。

作为降低电动机壳体的振动的方法，例如存在专利文献1所记载的方法。在专利文献1中记载有一种螺旋压缩机，其特征在于，相对于电动机壳体沿水平方向突出设置棒状体，并将该棒状体插入具有比较大的游隙的孔的板(质量体)。根据本结构，因电动机壳体的振动而板(质量体)向上下方向变位，在电动机壳体上突出设置的棒状体与板(质量体)碰撞而消耗振动能量，从而降低电动机壳体的振动。并且，通过在多个板(质量体)彼此之间产生相对变位，从而在两者之间产生滑动摩擦，从而消耗振动能量。由此也能够降低电动机壳体的振动。

另外，作为降低电动机壳体的振动的方法，存在在载置了电动机壳体的机座与电动机壳体之间设置利用衰减性大的粘弹性材料的剪切变形的减振机构的方法。因电动机壳体的振动，安装在电动机壳体上的限制板与和机座结合的限制板相对地移动，从而位于它们之间的粘弹性材料上产生剪切变形，将振动能量转换为粘弹性材料的分子间的交联(架橋)内的摩擦所产生的热能，由此降低电动机壳体的振动。该减振机构的特征在于，基于粘弹性材料的弹簧特性和衰减特性同时产生。

专利文献1：日本特开2003-343641号公报

然而，在专利文献1所记载的振动降低方法中，如果电动机壳体的振幅不大到某种程度，则在多个板(质量体)彼此之间就不会有效地产生滑动摩擦。因此，在低振幅区域就无法充分地得到滑动摩擦所起到的电动机壳体的振动降低效果，因此存在低振幅区域的振动衰减性低的问题。

另外，在设置减振机构的振动降低方法中，由于减振机构的弹簧特性被加到固定件(マウント)的弹簧特性上，因此螺旋压缩机的固有振动频率变高，向机座的振动传递率变高，从而存在振动衰减性降低的问题。

例如，在具备弹簧常数为6×10⁵N/m的振动绝缘用的固定件的重量为100kg的螺旋压缩机中，适用剪切弹性系数为1×10⁶N/m²、损耗因数为0.5的热可塑性的粘弹性树脂，在将该粘弹性树脂的部分做成宽度50mm×高度50mm×厚度5mm的情况下，虽然也包含固定件在内的损耗因数为0.1，但压缩机主体的固有振动频率从25Hz变成54Hz，从压缩机主体向机座的振动传递率成为1以下的频率区域从35Hz以上变成78Hz以上，从而振动衰减性降低。

因此，认为通过降低固定件的弹簧常数，从而螺旋压缩机的固有振动频率降低，但在上述的例子的情况下，固定件的弹簧常数如果不降到1×10⁵N/m，就不会在相对于螺旋压缩机的重量的允许范围内，因此是不现实的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高振动衰减性的螺旋压缩机。

本发明的螺旋压缩机的特征在于，具有：

螺旋转子：

螺旋轴，其与所述螺旋转子的阳转子同轴且相对于该阳转子形成为一体结构；

螺旋壳体，其收容所述螺旋转子及所述螺旋轴；

电动机轴，其与所述螺旋轴同轴且相对于该螺旋轴形成为一体结构，并且在螺旋转子侧被单侧支承；

电动机，其具备电动机壳体，且在该电动机壳体的内部使所述电动机轴旋转；

机座，其隔着防振体而载置所述螺旋壳体及所述电动机壳体；

棒状构件，其沿着所述电动机轴的轴向突出设置在所述电动机壳体上；以及

多个重锤，它们松弛地插入在所述棒状构件上，

其中所述多个重锤中的至少一个重锤与所述机座结合，并且所述多个重锤中的至少一个未与所述机座结合。

根据上述的结构，通过棒状构件与重锤碰撞，消散电动机壳体的振动的振动能量，其结果是，电动机壳体的振动降低。进而，多个重锤中至少一个与机座结合，并且多个重锤中至少一个未与机座结合，由此，即使在低振幅区域，在与机座结合的重锤和未与机座结合的重锤之间也适当地产生相对变位，从而在两者之间有效地产生滑动摩擦。由此，即使在低振幅区域也消散振动能量，其结果是，电动机壳体的振动降低。因此，能够提高振动衰减性。

另外，在本发明的螺旋压缩机中，可以构成为，最靠近所述电动机壳体的重锤未与所述机座结合，所述螺旋压缩机还具有弹簧，所述弹簧设置在最靠近所述电动机壳体的重锤与所述电动机壳体之间，且将未与所述机座结合的重锤压向与所述机座结合的重锤。根据上述的结构，通过弹簧将未与机座结合的重锤压向与机座结合的重锤，由此未与机座结合的重锤在电动机壳体与和机座结合的重锤之间被不倾斜且稳定地保持。其结果是，在电动机壳体的振动时，未与机座结合的重锤相对于棒状构件均匀且稳定地碰撞。另外，在弹簧的作用力下重锤彼此密接，因此通过在与机座结合的重锤和未与机座结合的重锤之间产生的相对变位，而在重锤彼此之间有效地产生滑动摩擦。由此，能够稳定地得到振动衰减效果。

另外，在本发明的螺旋压缩机中，可以构成为，所述多个重锤为3个以上，至少两个重锤与所述机座结合，并且在与所述机座结合的重锤彼此之间至少配置有一个未与所述机座结合的重锤。根据上述的结构，通过在与机座结合的重锤之间至少配置一个未与机座结合的重锤，从而未与机座结合的重锤在与机座结合的重锤彼此之间被不倾斜且稳定地保持。其结果是，在电动机壳体的振动时，未与机座结合的重锤相对于棒状构件均匀且稳定地碰撞。并且，未与机座结合的重锤和相邻的重锤在轴向上碰撞而有效地产生滑动摩擦。由此，能够稳定地得到振动衰减效果。

另外，在本发明的螺旋压缩机中，可以在所述机座与和所述机座结合的重锤之间设置弹性体。根据上述的结构，通过弹性体能够抑制振动从与机座结合的重锤向机座传递。

发明效果

根据本发明的螺旋压缩机，通过棒状构件与重锤碰撞，消散电动机壳体的振动的振动能量，其结果是，电动机壳体的振动降低。并且，即使在低振幅区域，在与机座结合的重锤和未与机座结合的重锤之间适当地产生相对变位，从而在两者之间有效地产生滑动摩擦，因此在低振幅区域也消散振动能量，其结果是，电动机壳体的振动降低。因此，能够提高振动衰减性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的螺旋压缩机的侧剖视示意图。

图2是表示本发明的第二实施方式的螺旋压缩机的侧剖视示意图。

图3是表示本发明的第三实施方式的螺旋压缩机的侧剖视示意图。

符号说明：

1、101、201螺旋压缩机

2螺旋主体部

3螺旋轴

4螺旋转子

5旋转件

6固定件

7电动机轴

8、8a、8b重锤

9螺栓

10端部构件

11转子轴

12螺旋壳体

13电动机壳体

14、15轴承

16机座

17固定件(防振体)

19棒状构件

20防振橡胶(弹性体)

21弹簧

30电动机部

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。

[第一实施方式]

(螺旋压缩机的结构)

如图1所示，螺旋压缩机1是具备螺旋主体部2和电动机部30(电动机)而形成的电动机直接连结结构的螺旋压缩机。

(螺旋主体部)

螺旋主体部2具有：阴阳一对的螺旋转子4、与螺旋转子4的阳转子4a同轴且相对于阳转子4a形成为一体结构的螺旋轴3、收容螺旋转子4及螺旋轴3的螺旋壳体12。螺旋轴3由轴承14及轴承15两端支承。

螺旋转子4的阳转子4a与螺旋轴3是通过对一根钢材进行切削加工等而制作的。需要说明的是，也可以将阳转子4a与螺旋轴3分别独立制作后进行刚性连结(一体连结)。并且，螺旋轴3与后述的电动机轴7也是通过对一根钢材的切削加工等制作而形成为一体结构。通过彼此形成为一体结构的螺旋轴3和电动机轴7构成旋转的转子轴11。此外，也可以将螺旋轴3和电动机轴7分别独立制作后进行刚性连结(一体连结)。作为刚性连结(一体构造化)的方法，有凸缘连结等。

(电动机部)

电动机部30(电动机)是用于使转子轴11旋转的驱动源，其具有固定在电动机轴7的外周上的旋转件5、配置在旋转件5的外侧的固定件6、收容旋转件5及固定件6的电动机壳体13。电动机轴7与螺旋轴3同轴且相对于螺旋轴3形成为一体结构，并且电动机轴7在螺旋转子4侧被单侧支承。具体而言，由螺旋转子4一侧的轴承14(及轴承15)单侧支承电动机轴7。

电动机轴7的电动机侧端面7a位于比旋转件5的电动机侧端面5a靠螺旋转子4侧的位置。圆板状的端部构件10通过螺栓(未图示)等被固定于旋转件5的电动机侧端面5a。在端部构件10的中心开设有孔。端部构件10与电动机轴7同轴。在电动机轴7的电动机侧端面7a与电动机轴7同轴(在电动机轴7的旋转中心)而固定有螺栓9。螺栓9贯通形成在端部构件10的中心的孔。

螺旋壳体12和电动机壳体13隔着固定件(防振体)17而被载置在机座16上。固定件17因具有规定的弹簧特性而具有振动绝缘性能。即，固定件17使从螺旋壳体12及电动机壳体13向机座16传递的振动降低。

(棒状构件及重锤)

在电动机壳体13的下部，在与螺旋转子4侧相反的一侧突出设置有沿着电动机轴7的轴向的棒状构件19。向该棒状构件19松弛地插入多个环状的重锤8。在本实施方式中，重锤8的个数为三个，但不局限于三个，也可以为一个。

棒状构件19的截面形状为圆形，但不一定必须为圆形，例如也可以为四边形等。在重锤8的中心形成的孔也同样，也可以不是圆形而例如为四边形等。在重锤8的中心形成的孔的形状与棒状构件19的截面形状吻合。

另外，三个重锤8中最远离电动机壳体13的重锤8a经防振橡胶(弹性体)20与机座16结合，并且其它两个重锤8未与机座16结合。通过与机座16结合的重锤8a，避免位于电动机壳体13与结合于机座16的重锤8a之间且未与机座16结合的两个重锤8从棒状构件19的端部飞出而脱落。并且，在与机座16结合的重锤8a的中心形成的孔的上下方向的中心与电动机壳体13的上下方向的振动的中心一致。需要说明的是，重锤8a可以通过海绵或弹簧与机座16结合。

当棒状构件19的轴径为d1mm、重锤8的内径为d2mm时，重锤8的轴正交方向(上下方向)可变位量为(d2-d1)。当电动机壳体13振动时，未与机座16结合的两个重锤8与棒状构件19一起在上下方向上变位，与棒状构件19碰撞。并且，由于与机座16结合的重锤8a的向轴向及轴正交方向(上下方向)的移动被抑制，因此当电动机壳体13振动时，棒状构件19在重锤8a的中心形成的孔中在上下方向上变位。由此重锤8a也与棒状构件19碰撞。

另外，当电动机壳体13振动时，通过在重锤8彼此之间产生相对变位，从而在两者之间产生滑动摩擦。尤其因为最远离电动机壳体13的重锤8a与机座16结合，因此不仅在电动机壳体13的振动的振幅大到某种程度的情况下，在低振幅区域，在与机座16结合的重锤8a和未与机座16结合的重锤8之间也适当地产生相对变位，从而在两者之间有效地产生滑动摩擦。

(效果)

根据本实施方式的螺旋压缩机1，通过棒状构件19与重锤8碰撞，消散电动机壳体13的振动的振动能量，其结果是，电动机壳体13的振动降低。

另外，在本实施方式的螺旋压缩机1中，三个重锤8中最远离电动机壳体13的重锤8a与机座16结合，其它两个重锤8未与机座16结合。若三个重锤8中任一个都未与机座16结合，则在低振幅区域重锤8彼此之间产生的滑动摩擦受到限定，其结果是，在低振幅区域无法充分得到滑动摩擦产生的电动机壳体13的振幅降低效果。但是，通过如本实施方式那样设置与机座16结合的重锤8a和未与机座16结合的重锤8，从而即使在低振幅区域，在与机座16结合的重锤8a和未与机座16结合的重锤8之间适当地产生相对变位，从而在两者之间有效地产生滑动摩擦。由此，在低振幅区域也使振动能量消散，其结果是，电动机壳体13的振动降低。因此，能够提高螺旋压缩机1的振动衰减性。

另外，通过防振橡胶20能够抑制振动从与机座16结合的重锤8a向机座16传递。

(变形例)

此外，可以在最靠近电动机壳体13的重锤8与电动机壳体13之间的间隙设置间隔件，并使重锤8彼此在轴向上接近或密接，从而在重锤8彼此之间容易产生滑动摩擦。

另外，在本实施方式中，在电动机壳体13的与螺旋转子4侧相反的一侧突出设置有棒状构件19，但也可以在电动机壳体13的螺旋转子4侧突出设置棒状构件19。在该情况下，能够使螺旋压缩机1整体紧凑。

[第二实施方式]

接着，说明本发明的第二实施方式的螺旋压缩机101。第一实施方式的螺旋压缩机1和本实施方式的螺旋压缩机101的主要不同点在于：如图2所示，本实施方式的螺旋压缩机101具备线圈状的弹簧21。

(弹簧)

弹簧21设置在电动机壳体13与最靠近电动机壳体13而未与机座16结合的重锤8之间。并且，弹簧21将未与机座16结合的两个重锤8分别压向与机座16结合的重锤8a，其中未与机座16结合的两个重锤8位于电动机壳体13与最远离电动机壳体13且与机座16结合的重锤8a之间。通过该弹簧21，重锤8彼此密接，未与机座16结合的两个重锤8分别在电动机壳体13与和机座16结合的重锤8a之间被不倾斜且稳定地保持。

(效果)

若在最靠近电动机壳体13的重锤8与电动机壳体13之间存在间隙，则未与机座16结合的两个重锤8分别倾斜，其结果是，在电动机壳体13振动时，不仅不会相对于棒状构件19稳定地碰撞，且也很难产生由重锤8彼此的相对变位引起的滑动摩擦。因此，在本实施方式的螺旋压缩机101中，通过弹簧21将未与机座16结合的两个重锤8向与机座16结合的重锤8a施力。由此，未与机座16结合的两个重锤8在电动机壳体13与结合于机座16的重锤8a之间分别被不倾斜且稳定地保持。其结果是，在电动机壳体13振动时，未与机座16结合的两个重锤8分别相对于棒状构件19不晃动而稳定碰撞。另外，在弹簧21的作用力下重锤8彼此密接，因此通过在与机座16结合的重锤8a和未与机座16结合的重锤8之间产生的相对变位，在重锤8彼此之间有效地产生滑动摩擦。由此，能够稳定地得到振动衰减效果。

[第三实施方式]

接着，说明本发明的第三实施方式的螺旋压缩机201。第一实施方式的螺旋压缩机1和本实施方式的螺旋压缩机201的主要不同点在于：如图3所示，在与机座16结合的重锤8a、8b彼此之间配置有未与机座16结合的重锤8。

(棒状构件及重锤)

在本实施方式中，重锤8的个数为三个，其中最远离电动机壳体13的重锤8a和最靠近电动机壳体13的重锤8b空出比一个重锤的部分稍大的间隔且分别与机座16结合，在重锤8a、8b之间配置有未与机座16结合的重锤8。如此，通过在与机座16结合的重锤8a、8b彼此之间配置未与机座16结合的重锤8，从而重锤8彼此接近，并且未与机座16结合的重锤8在与机座16结合的重锤8a、8b彼此之间被不倾斜且稳定地保持。

此外，也可以通过使最远离电动机壳体13的重锤8a与最靠近电动机壳体13的重锤8b的间隔为一个重锤的量而使重锤8沿轴向彼此密接，从而在重锤8彼此之间容易产生滑动摩擦。

(效果)

若在最靠近电动机壳体13的重锤8b与电动机壳体13之间存在间隙，且最靠近电动机壳体13的重锤8b未与机座16结合，则未与机座16结合的两个重锤8分别倾斜。其结果是，在电动机壳体13振动时，不仅不会相对于棒状构件19稳定地碰撞，而且也难以产生重锤8彼此的相位变位引起的滑动摩擦。因此，在本实施方式的螺旋压缩机201中，使最远离电动机壳体13的重锤8a和最靠近电动机壳体13的重锤8b分别与机座16结合，在与机座16结合的重锤8a、8b彼此之间配置未与机座16结合的重锤8。由此，未与机座16结合的重锤8在与机座16结合的重锤8a、8b彼此之间被不倾斜且稳定地保持。其结果是，在电动机壳体13振动时，未与机座16结合的重锤8相对于棒状构件19不晃动且稳定地碰撞。并且，未与机座16结合的重锤8与相邻的重锤8a、8b在轴向上碰撞而有效地产生滑动摩擦。由此，能够稳定地得到振动衰减效果。

(本实施方式的变形例)

以上，说明了本发明的实施方式，但只不过例示出具体例，并没有特别地限定本发明，本发明的具体的结构等能够进行适当设计变更。另外，发明的实施方式中记载的作用及效果只不过列举出本发明产生的最佳的作用及效果，本发明产生的作用及效果不局限于本发明的实施方式中记载的作用及效果。

例如，能够适当组合实施图1～图3所示的实施方式。

Claims

1.一种螺旋压缩机，其特征在于，具有：

螺旋转子；

螺旋壳体，其收容所述螺旋转子及所述螺旋轴；

多个重锤，它们松弛地插入在所述棒状构件上，

2.根据权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，

最靠近所述电动机壳体的重锤未与所述机座结合，

所述螺旋压缩机还具有弹簧，所述弹簧设置在最靠近所述电动机壳体的重锤与所述电动机壳体之间，且将未与所述机座结合的重锤压向与所述机座结合的重锤。

3.根据权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，

所述多个重锤为3个以上，至少两个重锤与所述机座结合，并且在与所述机座结合的重锤彼此之间至少配置有一个未与所述机座结合的重锤。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的螺旋压缩机，其特征在于，

在所述机座与结合于所述机座的重锤之间设置有弹性体。