CN102562525B - 制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有封闭的壳体(2)的制冷压缩机(1)，其中布置有压缩机组(3)。该压缩机组(3)包括压缩机机体(4)和包括可绕轴旋转旋转的转子(7)的电动机(5)。为了限制壳体(2)和压缩机组(3)之间的转动振动，至少两个保护元件(17，18)被设置成在垂直于旋转轴的平面内动作，保护元件(17，18)布置为距离旋转轴为一定距离。

Description

制冷压缩机

技术领域

本发明涉及一种带有封闭壳体的制冷压缩机，其中布置有压缩机组，该压缩机组包括压缩机机体和电动机，该电动机包括定子和绕旋转轴旋转的转子。

背景技术

这种制冷压缩机还被称作密封封闭式制冷压缩机。例如，它们用于像制冷机或冷冻机的制冷设备。在这点上，需要小的制冷压缩机部件高度。进一步地，能量消耗应尽可能地小。

能量消耗的降低的实现是因为更好的绝缘材料用于在较低的速度或变速运行的制冷设备以及制冷压缩机。在这点上，已知通过在壳体中弹性地支承压缩机组抑制振动。为了阻止共振，还与低速有关，支撑弹簧可以以相对小的刚性形成，然而，其可能在压缩机组围绕转子轴旋转振动运动期间，使制冷压缩机撞击壳体。

在DE102007052580B3中，建议在压缩机组的通过弹簧元件在重力方向支撑在壳体中的上端中设置一种凹槽，圆柱螺栓从壳体的上部内侧插入凹槽。在螺栓的圆周壁和凹槽的边缘之间形成空隙。然而，当大的振动出现在垂直于转子旋转轴的平面时或当旋转振动发生时，容纳室的边缘都可以倚靠在该螺栓上。这样阻止压缩机组在壳体内部的过度运动。

在US4427349A中，建议了一种类似的实施例，其中一种围绕螺栓的螺旋弹簧被设置成以在沿轴向向下的方向上对压缩机组施加一附加力。这种弹簧还用于吸收与转子旋转轴平行的振动。

在已知的制冷压缩机中，转动振动运动和垂直于旋转轴的平面内的运动的发生迫使压缩机组相对地硬停机。第一，这样导致噪音问题，第二，还导致磨损的增加并因此导致制冷压缩机的使用寿命降低。

发明内容

本发明基于提供一种制冷压缩机的任务，该压缩机具有小的部件高度，并且通过该压缩机在启动和停止期间压缩机组不会撞击壳体。

根据本发明，解决这个任务是通过在壳体和压缩机组之间，设置至少两个保护元件以在垂直于旋转轴的平面内动作，该保护元件布置成距离旋转轴为一定距离。

因此，该保护元件仅仅用于限制压缩机组在垂直于转子旋转轴延伸的平面内相对于壳体的运动的目的。例如，这种运动为围绕旋转轴的转动振动。在操作上装配的制冷压缩机中，该平面水平地延伸。在这点上，两个保护元件的使用将提供相对宽的接触面。在这点上，保护元件与旋转轴隔开一定距离的情况还可以限制压缩机组的倾斜运动。在压缩机组出现某一运动幅度以前，保护元件不发生作用。较小运动，尤其是小振动，将不会受到影响。

有利地，该保护元件关于旋转轴对称地布置。例如，保护元件彼此径向上相对布置。对称布置对于转动振动是尤其有利，因为那时两个保护元件是载荷相等。

优选的，在轴向上，压缩机组利用弹簧元件，尤其是四个弹簧元件，支撑在壳体内。在这点上，轴向意味着方向平行于旋转轴，其在操作安装的制冷压缩机中竖直地延伸。压缩机组依靠弹簧元件，也就是说，其被弹簧元件承载，该弹簧元件接受压缩机组的重力。四个弹簧元件的利用确保一种稳定的支承，其中，重力足够好地分布。为了吸收振动的目的，这些支承弹簧做得相对柔软，意味着在压缩机组的启动和停机期间，它们只能不充分地吸收产生的旋转振动。该任务由该保护元件接管。

优选的，每一保护元件都具有第一元件和第二元件，第一元件在平面方向为弹性的，第二元件在平面方向为刚性的。该平面是垂直于旋转轴延伸的平面，当制冷压缩机运行时，该平面水平地延伸。在静止状态下，这些元件隔开一定距离布置，那就是说，它们不是相互接触的。直到压缩机组相对于该壳体的运动超过一定幅度，这些元件才接触；第一元件的弹性的或有弹力的实施例致使该第一元件在第二元件的作用下产生弹性变形。这意味着没有预料的硬冲击，而仅仅是一种所谓的“软”冲击，也就是说，一种阻尼制动。因此，在第一元件和第二元件接触时，没有预料的干扰噪音。同时，力峰值被降低。

尤其优选的，第一元件和第二元件在轴向相对于彼此是可替换的。第一元件相对于第二元件的自由运动可以发生。这意味着弹簧元件的平衡不受保护元件的影响。

在优选的实施例中，第一元件做成布置在轴向的螺旋弹簧，第二元件做成至少部分地布置在该螺旋弹簧内的销。这意味着该销或第二元件由该螺旋弹簧或第一元件旋转对称地围绕。在制冷压缩机的静止状态下，该销到该螺旋弹簧内部具有一距离。因此，在没有造成销与螺旋弹簧接触的情况下，压缩机组相对于壳体的轻微的运动或第二元件相对于第一元件的轻微的运动在垂直于旋转轴的平面内是可能的。同时，该销可能在没有与螺旋弹簧接触的情况下轴向地运动。该销使螺旋弹簧承担横向负荷，即，不是通常的轴向载荷。

尤其优选的是，在末端，螺旋弹簧具有比其中部更大的卷绕直径。在某种意义上说，这意味着该螺旋弹簧具有砂漏的形状。这样确保一种不断增大的特征。随着振动幅度的增加，使螺旋弹簧变形的力增加。这意味着压缩机组在相对短的距离内进行制动而不会有撞击壳体的风险。

有利地，第二元件的第一端部被固定到压缩机组上，第二端部到压缩机组具有一轴向距离。第二元件，尤其为销的形式，因此从压缩机组突起预定的长度。因此，第二端部和壳体内部之间的距离被限定。这意味着第二元件同时可以作为轴向的止动元件。

在一有利的实施例中，第二元件的第一端部被保持在压缩机组的开口内，尤其是通过压配合，如果需要，所述的开口被做成通孔。第二元件可以包括止动部，例如直径延伸部，其将以独特的方式指定第二元件插入压缩机组中到何种程度。当第二元件的止动部倚靠在压缩机组上时，第二元件的第二端部在压缩机组之上突起一定距离。因此，限定了压缩机组相对于壳体的最大可能的轴向运动。

有利地，第一元件固定在壳体的保持器上，所述保持器特别地具有杯子的形状，并且第一元件通过贴合特别是在预张力下保持在保持器内。该保持器布置在该壳体内部。这使得制造相对地简单。例如，该保持器可以是以杯状的元件焊接到该壳体之上。通过在开口端的区域内弯曲保持器的壁，因此而可以固定第一元件。在预张力下，布置螺旋弹簧在保持器内是相对简单的。该保持器的径向的圆周壁限定了压缩机组的运动可在垂直于旋转轴的平面内使第二元件运动的空间。

尤其优选地，该保护元件布置成邻近压缩机组的径向外边缘。然后，保护元件以彼此最大的距离地布置。因此，特别是围绕转子的旋转轴的转动振动可以有效地吸收。

优选的，该保护装置设置成轴向地对准一个弹簧元件。这样简化了制造，例如，当用作第二元件的容纳室的开口可以同时用作容纳弹簧保持器。当在轴向上将第二元件用作止动部时，特别有利的是，该弹簧元件和第二元件的轴向力在一条直线上接受或传递。那么，在这些点上，可以设置压缩机组的相应加固件。

优选地，每一弹簧元件具有保持在第一弹簧保持器内的第一端部，和保持在第二弹簧保持器内的第二端部，第一弹簧保持器配置于壳体，第二弹簧保持器配置于压缩机组，弹簧保持器间具有相互的距离。这允许将弹簧元件相对简单地固定在壳体上和压缩机组上。弹簧保持器之间的距离还决定可能的轴向运动。

特别优选的是，在静止的情况下，弹簧保持器之间的距离大体上对应壳体和第二元件的第二端部之间的距离。然后，压缩机组能够在停止之前，向上和向下移动大约相同的距离。同样地，倾斜运动也在各个方向得到相同的限定。然后，在壳体和压缩机组之间的距离能够最佳地设置，其使得制冷压缩机的部件高度优化。

附图说明

以下，将结合附图基于优选实施例描述本发明，其中：

图1是制冷压缩机的横截面；

图2是保护元件的详细视图；和

图3是保持器的详细视图。

具体实施方式

图1表示一种密封封闭式制冷压缩机1的剖面图。该制冷压缩机1包括封闭壳体2和压缩机组3。压缩机组3包括压缩机机体4和电动机5，该电动机为具有内部布置的定子6的外部布置的转子7的外转子电动机的形式。该转子7与轴8连接，轴8通过径向轴承9支撑在压缩机机体4。轴8驱动偏心支撑的曲柄销10，该曲柄销利用连杆11与活塞-气缸单元12连接。

压缩机组3通过以下被称为支承弹簧的弹簧元件13，14在轴向与壳体2连接。支承弹簧13，14接受压缩机组3的重力。由于该剖面图，因此仅可以看到两个支承弹簧13，14。然而，总共设置了四个支承弹簧13，14。

每一支承弹簧13，14通过第一弹簧保持器15被固定在壳体上并且通过第二弹簧保持器16被固定在压缩机组3上。

进一步地，在压缩机组3和壳体2之间，设置两个保护元件以在垂直于转子7或轴8的旋转轴的平面内动作，该保护元件17，18相对于旋转轴对称地布置。该保护元件17，18布置成在直径上彼此相对。每一保护元件17，18具有第一元件19和第二元件20，第一元件19具有螺旋弹簧的形式。第二元件20具有圆柱形销的形式。第二元件20的第一端部21通过压配合保持于压缩机组3的开口22内。第二端部23在压缩机组3之上突起预定的距离。在第二端部23和壳体2内部之间的距离正好与弹簧保持器15，16之间的距离相同。

壳体具有机壳顶部24和机壳底部25，它们以密封封闭方式彼此连接。该压缩机组3经由支承弹簧13，14与底部25连接。保护元件17，18布置在上部24和压缩机组3之间。第一元件关于上部24固定，第二元件20关于压缩机组固定。

图2表示该保护元件18的详细视图。为了固定螺旋弹簧形式的第一元件19，设置了杯状的保持器26。所述保持器26在底侧27焊接在壳体2的上部24上。径向的圆周壁28围绕第一元件19。在开口端方向的边缘，该圆周壁28至少部分地向内弯曲，以便第一元件19或螺旋弹簧通过压配合保持在保持器26内部。该圆周壁28可以包括凸出部29，其可以相对容易地向内弯曲。

第一元件19被做成沙漏状的螺旋弹簧；该螺旋弹簧在其轴向端部具有比在其中部更大的直径。因此，在压缩机组3相对于壳体在垂直于转子旋转轴的平面内运动期间，第二销状元件20将首先倚靠在螺旋弹簧中间区域的卷绕部分。因此，最初仅螺旋弹簧的一小部分发生变形。在更大运动期间，该销20将进一步地与卷绕部分接触，以致增加螺旋弹簧19的变形。同时，弹簧随着增大的力抵抗变形。这意味着第一元件具有不断增大的弹性特性。

即使，在压缩机组3旋转振动期间，销20应当使整个螺旋弹簧19在径向上压靠保持器26的圆周壁28，压缩机组3不会撞击壳体2。然而，在第一元件19倚靠在圆周壁28之前，第一元件19的不断增大的弹性特性已经造成压缩机组3的有力制动。因此，大的力峰值，其可能损害压缩机组3，但不必担心。

第二元件20被做成销，其具有第一直径部分30和第二直径部分31，第二直径部分31面对第二端部23并具有比第一直径部分30大的直径。在直径部分30，31之间，做成台阶32以充当止动部并决定销20可以伸入压缩机组3或开口22多远，开口22被做成通孔。因此，第二端部23相对于压缩机组3或壳体顶部24的距离在压缩机机体4制造期间与制造公差无关。

图3表示保持器26的详细视图，其中，为弹簧形式的第一元件19借助于贴合处于预张力下。在这点上，圆周壁28包括四个突出部分29a，29b，29c，29d，它们径向地向内弯曲用于将第一元件19保持在保持器26内。这种保持器可以以相对低成本的方式制造。

借助于根据本发明的实施例，实现了一种制冷压缩机，其具有小的部件高度。同时，其保证压缩机组在启动和停机期间不撞击壳体。撞击的防止借助于在垂直于转子旋转轴延伸的平面内动作的保护元件而发生。弹簧元件，或支承弹簧，它们承受压缩机组的重力，从而无须过度地长，其有助部件高度的降低。此外，压缩机组的倾斜可以由保护元件限定。因此，制冷剂可以在变速下并且还在极低的速度下运行而不引起共振。径向进一步向外的支承弹簧和保护元件的布置允许在压缩机组中设置凹槽，这意味着制冷压缩机的部件高度可以进一步地降低。在静止的情况下，因为保护元件的两个元件彼此具有预定的距离，在正常运行期间，压缩机组和壳体之间没有振动传递。仅仅在过度运动期间，特别在压缩机组的启动和停机之间的转动振动，保护元件将是有效的。第一，运动的制动产生，以致不会发生硬冲击。保护元件的不断增大的弹性特性确保可以接受比较大的力。当螺旋弹簧用作第一元件时，其可以在预张力下布置在保持器内，以致可以避免由在保持器内由自由弹簧的运动所引起的噪音。保护元件还用作运输保护，因为它们限制压缩机组相对于壳体的轴向运动。这里，保护元件的元件之间不会彼此接触。仅第二元件将与壳体接触。因此阻止了对压缩机组的损害。将保护元件布置为支承弹簧的轴向延伸部导致第二元件的开口或容纳室可以同时做成具有凹槽，其可以在压缩机机体的底侧上用作支承弹簧的容纳室。

Claims (13)

1.一种带有封闭壳体的制冷压缩机，其中布置有压缩机组，该压缩机组包括压缩机机体和电动机，该电动机包括定子和可绕旋转轴转动的转子，其特征在于，在壳体(2)和压缩机组(3)之间，至少两个保护元件(17，18)被设置成在垂直于所述旋转轴的平面内动作，保护元件(17，18)布置为距离所述旋转轴为一定距离，每一保护元件(17，18)具有第一元件(19)和第二元件(20)，第一元件(19)在所述平面的方向上是有弹性的，第二元件(20)在所述平面的方向上是刚性的，所述第一元件(19)和第二元件(20)在当所述压缩机组(3)相对于所述壳体(2)的运动超过一定幅度时接触。

2.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于，在轴向上，压缩机组(3)借助于弹簧元件(13，14)被支撑在壳体(2)内。

3.根据权利要求2所述的制冷压缩机，其特征在于，压缩机组(3)借助于四个弹簧元件(13，14)被支撑在壳体(2)内。

4.根据权利要求2所述的制冷压缩机，其特征在于，第一元件(19)和第二元件(20)在所述轴向上相对于彼此可以替换。

5.根据权利要求4所述的制冷压缩机，其特征在于，第一元件(19)被做成布置在所述轴向上的螺旋弹簧，第二元件(20)被做成一销，该销至少部分布置在螺旋弹簧内部。

6.根据权利要求5所述的制冷压缩机，其特征在于，螺旋弹簧在端部比在其中部具有较大的卷绕直径。

7.根据权利要求1至6之一所述的制冷压缩机，其特征在于，第二元件(20)的第一端部(21)被固定到压缩机组(3)上，第二端部(23)到所述压缩机组具有一轴向距离。

8.根据权利要求1至6之一所述的制冷压缩机，其特征在于，第一元件(19)被固定在壳体(2)的保持器(26)内，第一元件(19)借助贴合被保持在保持器(26)内。

9.根据权利要求8所述的制冷压缩机，其特征在于，所述保持器(26)具有杯的形状，第一元件(19)在预张力下被保持在保持器(26)内。

10.根据权利要求1至6，9之一所述的制冷压缩机，其特征在于，保护元件(17，18)布置成邻近所述压缩机组的径向外边缘。

11.根据权利要求2至6，9之一所述的制冷压缩机，其特征在于，保护元件(17，18)被布置成与弹簧元件(13，14)之一轴向对准。

12.根据权利要求2至6，9之一所述的制冷压缩机，其特征在于，每一弹簧元件(13，14)具有保持在第一弹簧保持器(15)内的第一端部，和保持在第二弹簧保持器(16)内的第二端部，第一弹簧保持器(15)配置于壳体(2)，第二弹簧保持器(16)配置于压缩机组(3)，弹簧保持器(15，16)具有相互的距离。

13.根据权利要求2至6，9之一所述的制冷压缩机，其特征在于，在静止的情况下，弹簧保持器(15，16)之间的距离大体上与壳体(2)和第二元件(20)的第二端部(23)之间的距离相等。