CN102684396B - 压缩机用油冷却电动机及采用该电动机的变频喷油螺杆空气压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种压缩机用油冷却电动机，包括电机壳体、设于所述电机壳体前端的前端盖、设于所述电机壳体后端的后端盖，其特征在于：所述的前端盖上设有进油口，所述的后端盖上设有出油口；所述的电机壳体外还环绕有外壳，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层；所述的进油口及出油口均与所述的夹套层联通。以及采用该电动机的变频喷油螺杆空气压缩机：将该电动机串联与空压机系统内，可降低噪音、改良散热、防止润滑油因低温而形成冷凝水的情况发生、提高冷却效率、充分利用了油循环冷却的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种压缩机用电动机以及安装有该电动机的变频喷油螺杆空气压缩机。
背景技术
现有的一般用变频喷油螺杆空气压缩机的驱动电动机大多为普通电动机，其基本结构如图1所示：电源线接入接线盒3-3，并导入定子4-4，在磁场作用下，转子2-2旋转，通过传动轴1-1驱动空气压缩机，电动机在励磁过程中，会生产多余的热量，在传动轴后端的风扇6-6（转速与传动轴同步），以及导风罩7-7组成的风道作用下，经电动机翅片5-5，将热量及时排出。若传动轴转速降低，因风扇的转速与传动轴同步，其冷却风量也会随之降低，当电动机转速降至一定极限状态时，因电动机低速效率差，风扇所产生的冷却风量不足以驱除电动机产生的热量，从而会造成电动机过热，甚至烧毁。
鉴于上述状况，也有采用变频用电动机。所谓的变频用电动机，即是在普通电动机的后端导风罩内，独立加装一台风扇机组，风扇转速不变，这虽解决了电动机低速特性不佳的状况，却提高了电动机低速状况下的噪音，加长了电动机的轴向长度，增加了电耗，提高了故障率和成本。因此，目前压缩机行业所设计的变频螺杆空气压缩机，其驱动电动机多以普通电动机为主，所以变频螺杆空气压缩机存在的技术弱点如下：1.机组低速特性差。因电动机在低频状态下，散热状况不佳，易产生电动机过热而发生故障，故低速变频大多只可维持在基准频率的40%左右；2.风冷却电动机因受气流扰动的影响，噪音较大，特别是在高频范围。3.变频螺杆空气压缩机在低速运转状况下，当环境温度偏低时，循环油一经冷却器即出现低温现象，易产生冷凝水，会对主机及系统造成不良的影响。
现有的变频喷油螺杆空气压缩机的一般结构为：包括机箱，机箱内设有电动机、螺杆压缩机主机、油气分离器，油气分离器与一出油管联通；还包括温控阀，出油管的末端与温控阀连接，温控阀的输出端分别与油过滤器和冷却器连接，冷却器的输出端亦与油过滤器连接，油过滤器的输出端与送油管连接；电机包括电机壳体、设于电机壳体前端的前端盖、设于电机壳体后端的后端盖。电动机驱动螺杆压缩机对空气进行压缩，被压缩的油气混合体进入油气分离器进行油气分离，分离下来的油沉积在油气分离器的底部，通过出油管流入温控阀（一般采用意大利VMC公司生产的温控阀，简称VMC温控阀），油经过温控阀分成两路，若高于温控阀最高设定值，油即流入冷却器，经冷却后再流入油过滤器；若低于温控阀最低设定值，油便通过直接流入油过滤器；若油的温度介于最高值和最低值之间，油则以一定比例分别进入冷却器和油过滤器，而后经过滤器过滤后汇集。螺杆压缩机主机的压缩腔上设有喷油孔，喷油孔内设喷油嘴或喷油管，借助压缩腔内的压力差，实现自动向压缩腔内喷油。
发明内容
为了克服现有压缩机用风冷电动机的上述不足，本发明提供一种采用油冷却方式的压缩机用油冷却电动机及采用该电动机的变频喷油
螺杆空气压缩机。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种压缩机用油冷却电动机，包括电机壳体、设于所述电机壳体前端的前端盖、设于所述电机壳体后端的后端盖，所述的前端盖上设有进油口，所述的后端盖上设有出油口；所述的电机壳体外还环绕有外壳，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层；所述的进油口及出油口均与所述的夹套层联通。
一种变频喷油螺杆空气压缩机，包括机箱，所述的机箱内设有电动机、螺杆压缩机主机、油气分离器，所述的油气分离器与一出油管联通；
还包括温控阀，所述出油管的末端与所述的温控阀连接，所述温控阀的输出端分别与油过滤器和冷却器连接，所述冷却器的输出端亦与所述的油过滤器连接，所述油过滤器的输出端与送油管连接；
所述的电机包括电机壳体、设于所述电机壳体前端的前端盖、设于所述电机壳体后端的后端盖，所述的前端盖上设有进油口，所述的后端盖上设有出油口；
所述的电机壳体外还环绕有外壳，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层；
所述的进油口及出油口均与所述的夹套层联通；
所述送油管的末端与所述的进油口连接，所述的出油口连接一喷油管，所述喷油管的末端与所述螺杆压缩机主机的压缩腔的喷油孔联通。
进一步，所述的夹套层内设有回转流道。
进一步，所述的夹套层内设有径向的折流板，所述折流板的一端与所述的外壳之间形成折流口，相邻的折流板所形成的折流口之间相互错开。
进一步，相邻的折流板所形成的折流口之间的相位相差180°。即折流口包括有上排折流口和下排折流口，在电动机的纵截面上，上排折流口沿电机壳体的纵截面的上侧边排布，下排折流口沿电机壳体的纵截面的下侧边排布。
进一步，所述的前端盖内设有前油道，所述的后端盖内设有后油道，所述的前油道分别与所述的进油口和夹套层联通，所述的后油道分别与所述的出油口和夹套层联通；所述的前端盖与电机壳体之间、后端盖与电机壳体之间设有密封圈。
本发明在使用时，电动机驱动螺杆压缩机主机对空气进行压缩，被压缩的油气混合体进入油气分离器进行油气分离，分离下来的油沉积在油气分离器的底部，通过出油管流入温控阀，油经过温控阀分成两路，若高于温控阀最高设定值，油即流入冷却器，经冷却后再流入油过滤器；若低于温控阀最低设定值，油便通过直接流入油过滤器；若油的温度介于最高值和最低值之间，油则以一定比例分别进入冷却器和油过滤器。从油过滤器过滤出来的油作为冷却油通过送油管送至电动机的进油口。
冷却油进入进油口后，冷却油由电动机进油口进入电动机机的夹套，由出油口流出。在流动的过程中，分别带走前后轴承和定转子励磁产生的热量，达到冷却电动机的目的。冷却油从出油口流出后，经过喷油管喷入螺杆压缩机主机的压缩腔内，从而对油进行循环使用。
油在油路上行进的动力来自于空压机运行时机体内本身所具有的压力差。
本发明的有益效果在于：1.油冷却电动机的结构中没有了冷却风扇，降低了原驱动电动机的噪音，其降噪幅度达到4～5dB(A)；2.变频螺杆空气压缩机的调频范围是衡量压缩机优劣的重要指标之一，当其转速降到一定程度时，原驱动电动机难以提供足够的冷却风量冷却电动机，使其的低速输出扭矩难以驱动主机，造成机组的低速特性差，大多只可维持在基准频率的40%左右；油冷却电动机改善了机组低频状态下的特征，低速频率可达到基准频率的15%以下；因电动机所发出的热仅占总耗功的几个点，故而冷却油流经油冷却电动机后，其温升仅为1～2℃。与此同时，机箱的温度也会因电动机散热的改良随之降低。3.机组在低频运转过程中，所消耗的功较小，油的流量也因主机转速的降低而减少，当环境温度偏低时，油在经过冷却器的过程中，因冷却器的散热面积相对较大，油温很容易出现低温的现象，在露点温度之下易产生冷凝水，这对主机及系统造成不良的影响。油在经过油冷却电动机后，温度会有所上升，机组频率越低，其幅度相对越大，这会缓解由于环境因素对机组带来的不良影响，避免了循环油因低温而形成冷凝水的情况发生；4.原驱动电动机散去的热量，会由于机箱均处在封闭状态，而使箱体内的温度提高，虽然机组的冷却风扇不会让其散热量积累，但机箱内温度的升高是不可避免的。油冷却电动机不会把热量释放在机箱内，故而，不会额外提升箱体内的温度，使机组的吸气效率和换热器的冷却效率提高。5. 充分利用了油循环冷却的功效，优化了压缩机的结构。
附图说明
图1是现有压缩机用风冷却电动机的结构示意图。
图2是本发明的油冷却电动机的结构示意图。
图3是本发明的油冷却电动机内冷却油流动示意图。
图4是本发明的变频喷油螺杆空气压缩机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图2、图3、图4，一种变频喷油螺杆空气压缩机，包括机箱1，所述的机箱1内设有电动机2、螺杆压缩机主机3、油气分离器4，所述的油气分离器4与一出油管5联通。
还包括温控阀6（一般采用意大利VMC公司生产的温控阀，简称VMC温控阀），所述出油管5的末端与所述的温控阀6连接，所述温控阀6的输出端分别与油过滤器7和冷却器8连接，所述冷却器8的输出端亦与所述的油过滤器7连接，所述油过滤器7的输出端与送油管9连接。
所述的电动机包括电机壳体10、设于所述电机壳体10前端的前端盖11、设于所述电机壳体后端的后端盖12，所述的前端盖11上设有进油口13，所述的后端盖12上设有出油口14。
所述的电机壳体10外还环绕有外壳15，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层16。
所述的进油口13及出油口14均与所述的夹套层16联通。本实施例中，所述的前端盖11内设有前油道，所述的后端盖12内设有后油道，所述的前油道分别与所述的进油口13和夹套层16联通，所述的后油道分别与所述的出油口14和夹套层16联通；所述的前端盖11与电机壳体10之间、后端盖12与电机壳体10之间设有密封圈。
所述送油管9的末端与所述的进油口13连接，所述的出油口14连接一喷油管17，所述喷油管17的末端与所述螺杆压缩机主机3的压缩腔的喷油孔联通。
上述的电动机采用油冷却的方式进行冷却： 所述的前端盖上设有进油口，所述的后端盖上设有出油口；所述的电机壳体外还环绕有外壳，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层；所述的进油口及出油口均与所述的夹套层联通。
本实施例中，为了使冷却油在夹套层16内的流动路径尽量长从而取得更好的散热效果，所述的夹套层内设有回转流道，具体的设置方式为：所述的夹套层16内设有径向的折流板18，所述折流板的一端与所述的外壳15之间形成折流口19，相邻的折流板所形成的折流口之间相互错开，优选的，相邻的折流板所形成的折流口之间的相位相差180°（即折流口包括有上排折流口和下排折流口，在电动机的纵截面上，上排折流口沿电机壳体的纵截面的上侧边排布，下排折流口沿电机壳体的纵截面的下侧边排布）。
电动机2驱动螺杆压缩机主机对空气进行压缩，被压缩的油气混合体进入油气分离器4进行油气分离，分离下来的油沉积在油气分离器4的底部，通过出油管5流入温控阀，油经过温控阀6分成两路，若高于温控阀最高设定值，油即流入冷却器8，经冷却后再流入油过滤器7；若低于温控阀最低设定值，油便通过直接流入油过滤器7；若油的温度介于最高值和最低值之间，油则以一定比例分别进入冷却器8和油过滤器7。从油过滤器7过滤出来的油作为冷却油通过送油管9送至电动机的进油口13。
冷却油进入进油口后，冷却油由电动机进油口进入电动机的夹套层16，最后由出油口14流出。在流动的过程中，分别带走前后轴承和定转子励磁产生的热量，达到冷却电动机的目的。冷却油从出油口14流出后，经过喷油管17喷入螺杆压缩机主机的压缩腔内，从而对油进行循环使用。
油在油路上行进的动力来自于空压机运行时机体内本身所具有的压力差。
Claims (5)
1.一种变频喷油螺杆空气压缩机，包括机箱，所述的机箱内设有电动机、螺杆压缩机主机、油气分离器，所述的油气分离器与一出油管联通；
还包括温控阀，所述出油管的末端与所述的温控阀连接，所述温控阀的输出端分别与油过滤器和冷却器连接，所述冷却器的输出端亦与所述的油过滤器连接，所述油过滤器的输出端与送油管连接；
所述的电动机包括电机壳体、设于所述电机壳体前端的前端盖、设于所述电机壳体后端的后端盖，其特征在于：所述的前端盖上设有进油口，所述的后端盖上设有出油口；
所述的电机壳体外还环绕有外壳，所述的电机壳体与所述的外壳之间形成夹套层；
所述的进油口及出油口均与所述的夹套层联通；
所述送油管的末端与所述的进油口连接，所述的出油口连接一喷油管，所述喷油管的末端与所述螺杆压缩机主机的压缩腔的喷油孔联通。
2.如权利要求1所述的变频喷油螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的夹套层内设有回转流道。
3.如权利要求1所述的变频喷油螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的夹套层内设有径向的折流板，所述折流板的一端与所述的外壳之间形成折流口，相邻的折流板所形成的折流口之间相互错开。
4.如权利要求1所述的变频喷油螺杆空气压缩机，其特征在于：相邻的折流板所形成的折流口之间的相位相差180°。
5.如权利要求1~4之一所述的变频喷油螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的前端盖内设有前油道，所述的后端盖内设有后油道，所述的前油道分别与所述的进油口和夹套层联通，所述的后油道分别与所述的出油口和夹套层联通；
所述的前端盖与电机壳体之间、后端盖与电机壳体之间设有密封圈。
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