CN104165142A - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机，包括：壳体、压缩组件、电机组件和上支撑组件。压缩组件设在壳体内，压缩组件包括曲轴。电机组件设在壳体内且位于压缩组件的上方，电机组件包括固定在壳体上的定子和可转动地设在定子内的转子，转子外套在曲轴上，定子具有绕组。上支撑组件设在电机组件的上方，上支撑组件包括环形的机架和轴承座，机架的外周壁固定在壳体的内壁上，轴承座固定在机架的上表面上且轴承座外套在曲轴的上部以支撑曲轴。根据本发明的旋转式压缩机，减少了曲轴的上部的挠度，提高了旋转式压缩机的振动性能和可靠性。而且旋转式压缩机结构简单，装配容易，同时可提高旋转式压缩机的上部的结构刚度，降低整机的振动，降低油循环率。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机。

背景技术

在旋转式压缩机中，尤其是大排量的旋转式压缩机中，为了减少曲轴头部的挠度，提高压缩机的振动性能和可靠性，通常设计有双支撑结构。

其中，压缩机包括设置在密封壳体内的压缩组件和电机组件，压缩组件包括气缸、设置在气缸内的活塞、驱动活塞作偏心转动的曲轴、设置在气缸滑片槽内的滑片、分别设置在气缸两侧用于支撑曲轴的主轴承和副轴承，压缩组件通过气缸或轴承的法兰固定在壳体上。电机组件包括固定在壳体上的定子和内部与曲轴紧密结合的转子。

相关技术公开的一种旋转式压缩机中，压缩机还包括上支撑组件，上支撑组件通过轴承支撑在曲轴的末端，且轴承与壳体连接。这种压缩机中，用于支撑曲轴的上下轴承的同轴度难以保证，使得制造工艺变得十分复杂。

相关技术公开的另一种旋转式压缩机中，上支撑组件包括单独的固定机架和轴承，以提高轴承装配的同轴度。但是这种压缩机的上支撑组件结构较为复杂，装配较难。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种旋转式压缩机，该旋转式压缩机包括用于支撑曲轴上部的上支撑组件，且该上支撑组件结构简单，装配容易。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，包括：壳体；压缩组件，所述压缩组件设在所述壳体内，所述压缩组件包括曲轴；电机组件，所述电机组件设在所述壳体内且位于所述压缩组件的上方，所述电机组件包括固定在所述壳体上的定子和可转动地设在所述定子内的转子，所述转子外套在所述曲轴上，所述定子具有绕组；上支撑组件，所述上支撑组件设在所述电机组件的上方，所述上支撑组件包括环形的机架和轴承座，所述机架的外周壁固定在所述壳体的内壁上，所述轴承座固定在所述机架的上表面上且所述轴承座外套在所述曲轴的上部以支撑所述曲轴。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，减少了曲轴的上部的挠度，提高了旋转式压缩机的振动性能和可靠性。而且旋转式压缩机结构简单，装配容易。另外，将机架设计成环形且外周壁固定在壳体的内壁上，可提高旋转式压缩机的上部的结构刚度，降低整机的振动，而且可配合绕组实现油气分离，从而降低旋转式压缩机的油循环率。

另外，根据本发明的旋转式压缩机还可具有如下附加技术特征：

在本发明的一些实施例中，在竖向上，所述机架的下表面低于所述绕组的上端面。

可选地，所述机架的内径与所述绕组的外径的差值的最小值为5mm。

具体地，所述机架的下表面设有伸长部，所述伸长部朝向所述定子的切边延伸。

更具体地，所述伸长部为多个且分别一一对应所述定子的多个所述切边设置。

在本发明的一些实施例中，所述机架的内周壁上设有多个支撑板，所述轴承座包括本体和多个连接臂，所述本体外套在所述曲轴上，每个所述连接臂从所述本体的外周壁沿径向向外延伸，所述上支撑组件还包括多个固定件，每个所述固定件与相应的所述连接臂和所述支撑板配合以将所述连接臂固定在相应的所述支撑板上。

具体地，所述多个支撑板和所述多个连接臂一一对应设置，且所述多个支撑板绕所述机架的周向均匀间隔设置。

可选地，相邻的两个所述支撑板之间连接有加强板。

具体地，所述加强板上设有在竖向上贯穿所述加强板的镂空部。

可选地，所述机架与所述壳体之间焊接连接。

进一步可选地，所述机架的焊接点为多个，且每个所述焊接点位于相邻的两个所述支撑板之间。

优选地，所述机架与所述壳体之间焊接连接。

有利地，所述机架与所述壳体之间过盈配合或过渡配合。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1和图2是根据本发明实施例的旋转式压缩机的结构示意图；

图3是图2中圈示A部的放大图；

图4是根据本发明实施例的上支撑组件的结构示意图；

图5-图8是根据本发明不同实施例的机架的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的旋转式压缩机相较于传统压缩机的OCR改善效果图，其中，横坐标表示测试工况，横坐标的三组数值分别为测试频率30、60、90(Hz)的工况，纵坐标为相应频率下压缩机的OCR值。

附图标记：

旋转式压缩机100、

壳体1、上壳体11、下壳体12、中壳体13、

压缩组件2、曲轴21、气缸22、活塞23、主轴承24、副轴承25、

电机组件3、定子31、定子的切边311、绕组312、绕组的外径D2、转子32、电机引出线33、

上支撑组件4、机架41、机架的内径d1、支撑板412、固定孔413、焊接点414、伸长部415、加强板416、镂空部417、轴承座42、本体421、连接臂422、支撑孔423、固定件43、

接线柱5、

储液器200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的旋转式压缩机100。

根据本发明实施例的旋转式压缩机100，如图1和图2所示，包括：壳体1、压缩组件2、电机组件3和上支撑组件4。

具体地，如图1所示，壳体1为密封容器。例如在图1所示的示例中，壳体1包括上壳体11、下壳体12和中壳体13，中壳体13形成为上下两端敞开的圆筒壳形，上壳体11形成为大体圆板件且上壳体11的外边缘向下延伸，下壳体12形成为向下凹入的弧形面板，上壳体11和下壳体12分别扣合在中壳体13的上下两端。

参照图1和图2，压缩组件2设在壳体1内，压缩组件2包括曲轴21。具体地，压缩组件2还包括气缸22、活塞23、主轴承24、副轴承25等。主轴承24与副轴承25间隔开地固定在壳体1内，气缸22设在主轴承24和副轴承25之间，活塞23设在气缸22内，曲轴21与活塞23相连以驱动活塞23偏心转动，且曲轴21分别与主轴承24和副轴承25配合以可转动地设在壳体1内，压缩组件2通过气缸22或主轴承24或副轴承25的法兰固定在壳体1内。在图1所示的示例中，压缩组件2为双气缸压缩组件，压缩组件2中包括上下设置的两个气缸22，每个气缸22内设有一个活塞23，两个气缸22设在主轴承24和副轴承25之间，曲轴21分别与两个气缸22内的活塞23相连以分别驱动两个气缸22内的活塞23进行偏心转动。

参照图1，电机组件3设在壳体1内且位于压缩组件2的上方，电机组件3包括固定在壳体1上的定子31和可转动地设在定子31内的转子32，其中，转子32外套在曲轴21上，即曲轴21的上端从主轴承24内伸出后与转子32固定连接以与转子32同步转动，定子31具有绕组312。具体地，定子31过盈配合在壳体1的内壁面上，更具体地，定子31通过热套方式固定在壳体1的中部。

参照图1，上支撑组件4设在电机组件3的上方，上支撑组件4包括环形的机架41和轴承座42，机架41的外周壁固定在壳体1的内壁上，轴承座42固定在机架41的上表面上，轴承座42外套在曲轴21的上部以支撑曲轴21。

具体地，如图1和图4所示，轴承座42上设有支撑孔423，支撑孔423外套在曲轴21的上部，也就是说，根据本发明实施例的旋转式压缩机100具有用于支撑曲轴21的双支撑结构，其中，曲轴21的上部通过上支撑组件4支撑在壳体1的上部，曲轴21的下部通过压缩组件2支撑在壳体1的下部。由此，减少了曲轴21的上部的挠度，提高了旋转式压缩机100的振动性能和可靠性。可选地，支撑孔423的直径大于曲轴21的上部的直径。

这里机架41设计为环形，轴承座42上设有支撑孔423外套在曲轴21上以支撑曲轴21的上部，使得上支撑组件4的结构较简单，装配容易。而且机架41的外周壁固定在壳体1的内壁上，可在一定程度上提高旋转式压缩机100的上部的结构刚度，降低整机的振动。

具体地，如图1所示，旋转式压缩机100与储液器200相连，储液器200可将气态冷媒传输至压缩组件2的气缸22内。电机组件3启动后产生磁场，磁场对转子32产生电磁力以驱动转子32旋转，转子32转动后可带动曲轴21旋转。在曲轴21旋转的过程中，曲轴21带动活塞23偏心转动，使得活塞23与气缸22之间的空腔位置也随之变化，从而对气态冷媒进行压缩形成高压气体。

由于机架41设计为环形，因此在定子31与壳体1之间的油气混合物在向上吹拂时，油气混合物受到机架41的下表面的阻挡而吹向定子31的绕组312，也就是说，机架41配合绕组312可达到一定的油气分离的效果。

而且由于机架41形成为环形且紧靠在壳体1的内壁面上，从而有效改善壳体1上部的气体流场，增加了壳体1的上部的流通空间，进而降低气流速度，降低带油率，以进一步提高油气分离效果。

在图9所示的示例中，在不同工况下，根据本发明实施例的旋转式压缩机100相较于传统的旋转式压缩机，其油循环率(OCR)均有显著下降。

根据本发明实施例的旋转式压缩机100，通过设置包括环形的机架41和外套在曲轴21的上部的轴承座42，从而减少了曲轴21的上部的挠度，提高了旋转式压缩机100的振动性能和可靠性。而且旋转式压缩机100结构简单，装配容易。另外，将机架41设计成环形且外周壁固定在壳体1的内壁上，可提高旋转式压缩机100的上部的结构刚度，降低整机的振动，而且可配合绕组312实现油气分离，从而降低旋转式压缩机100的油循环率。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，在竖向上，机架41的下表面低于绕组312的上端面。由此，在定子31与壳体1之间的油气混合物在向上吹拂时，可以保证油气混合物受到机架41的下表面的阻挡而吹向定子31的绕组312，从而提高旋转式压缩机100的油气分离的效果。

可选地，如图3所示，机架41的内径d1与绕组312的外径D2的差值的最小值为5mm。由此，可保证机架41与绕组312之间的间隙足够大，以增加壳体1的上部空间，保证气液混合物流通的通畅，降低气体流速，增加油气分离效果。

进一步地，旋转式压缩机100具有连接外部电源的接线柱5，在本发明的一些具体实施例中，如图1和图3所示，接线柱5设在上壳体11上且通过电机引出线33与定子31的绕组312相连，其中，电机引出线33在与接线柱5连接后有向旋转式压缩机100的中心偏移的趋势，因此将机架41的内径d1与绕组312的外径D2的差值的最小值设计为5mm，可有效避免机架41与电机引出线33之间发生干涉，进而提高旋转式压缩机100的可靠性。

可选地，机架41的内表面在电机引出线33处与电机引出线33之间的距离为5mm以上。

有利地，机架41的下表面设有伸长部415，伸长部415朝向定子31的切边311延伸，如图6所示，伸长部415从机架41的下表面向下延伸。由此，使得定子31与壳体1之间的油气混合物在向上吹拂时，油气混合物可受到伸长部415的下表面的阻挡而吹向绕组312，从而加强对气液混合物的折流作用，进一步提高旋转式压缩机100的油气分离的效果。而且，也可增加上支撑组件4与壳体1的接触面积，提高上支撑组件4与壳体1连接的牢固性。

有利地，如图6和图8所示，伸长部415为多个，多个伸长部415分别一一对应定子31的多个切边311设置。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，机架41的内周壁上设有多个支撑板412，轴承座42包括本体421和多个连接臂422，本体421外套在曲轴21上，即支撑孔423设在本体421上。每个连接臂422从本体421的外周壁沿径向向外延伸，上支撑组件4还包括多个固定件43，每个固定件43与相应的连接臂422和支撑板412配合以将连接臂422固定在相应的支撑板412上。当然，本发明也不限于此，例如，轴承座42也可形成为圆盘形，支撑孔423设在该圆盘形的轴承座42的中心处。

由此，可使得旋转式压缩机100的结构更加简单，装配更加容易。而且也避免了电机引出线33与机架41的干涉。

具体地，支撑板412位于绕组312的上方，连接臂422设在支撑板412的上方。可选地，支撑板412的下表面高于绕组312的上表面，且支撑板412的下表面与绕组312的上表面之间的距离为5mm以上，从而避免旋转式压缩机100运行时因振动而使得绕组312碰撞支撑板412导致绕组312损坏，进而保证旋转式压缩机100运行的可靠性。

更具体地，如图4-图8所示，每个支撑板412上均设有固定孔413，固定件43穿过对应的连接臂422后固定在固定孔413上。可选地，固定件43为螺栓或螺钉，固定孔413为螺纹孔，从而使得轴承座42可拆卸地设在机架41上，进而保证上支撑组件4与曲轴21的同轴度，同时便于安装。

有利地，如图4所示，多个支撑板412和多个连接臂422一一对应设置，且多个支撑板412绕机架41的周向均匀间隔设置，由此，机架41对轴承座42的支撑作用点较多且支撑力较均匀，从而保证轴承座42与机架41之间连接的稳固及可靠。可选地，支撑板412的数量为三个或三个以上，连接臂422的数量与支撑板412的数量相同。

在本发明的一些示例中，如图7和图8所示，相邻的两个支撑板412之间连接有加强板416，从而提高机架41的结构强度，提高轴承座42与机架41之间连接的稳固及可靠。具体地，如图7和图8所示，加强板416上设有在竖向上贯穿加强板416的镂空部417，从而减轻上支撑组件4的重量以及材料用量，进而降低旋转式压缩机100的材料成本，同时保证了壳体1的上部的流通空间，保证气液混合物流通的通畅，。

在图8所示的示例中，机架41上设有三个支撑板412及两个加强板416，每个加强板416均设在相邻的两个支撑板412之间，每个加强板416上设有一个镂空部417，机架41的下表面上还设有四个伸长部415。

在本发明的一些具体实施例中，机架41与壳体1之间焊接连接，由此，可使得机架41与壳体1之间连接稳固、可靠，保证壳体1的密封性，且可使得机架41及壳体1的结构简单、装配容易。

具体地，机架41的焊接点414为多个，且每个焊接点414位于相邻的两个支撑板412之间。这里，由于零件在焊接时产生的热量容易导致零件变形，因此将每个焊接点414设在相邻的两个支撑板412之间以远离支撑板412，可避免支撑板412受热变形，从而保证支撑板412的平面度，进而保证轴承座42的装配良好，确保上支撑组件4的装配质量。

可选地，焊接点414的数量为三个或三个以上，多个焊接点414绕机架41的周向均匀分布。在图5-图8所示的示例中，每个焊接点414设在相邻的两个支撑板412之间的中间处，以使焊接变形的影响最小。

有利地，机架41与壳体1之间过盈配合或过渡配合，由此，使得在机架41与壳体1焊接前，机架41可通过过盈配合或过渡配合准确地装配在壳体1的相应位置且不易移动，从而保证焊接质量。其中，当机架41与壳体1之间过盈配合时，机架41对壳体1具有一定的支撑作用，从而进一步增强壳体1上部的刚性，降低整机振动。同时，机架41与壳体1之间的过盈量较小，以避免壳体1的变形。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

压缩组件，所述压缩组件设在所述壳体内，所述压缩组件包括曲轴；

电机组件，所述电机组件设在所述壳体内且位于所述压缩组件的上方，所述电机组件包括固定在所述壳体上的定子和可转动地设在所述定子内的转子，所述转子外套在所述曲轴上，所述定子具有绕组；

上支撑组件，所述上支撑组件设在所述电机组件的上方，所述上支撑组件包括环形的机架和轴承座，所述机架的外周壁固定在所述壳体的内壁上，所述轴承座固定在所述机架的上表面上且所述轴承座外套在所述曲轴的上部以支撑所述曲轴。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，在竖向上，所述机架的下表面低于所述绕组的上端面。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架的内径与所述绕组的外径的差值的最小值为5mm。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架的下表面设有伸长部，所述伸长部朝向所述定子的切边延伸。

5.根据权利要求4所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述伸长部为多个且分别一一对应所述定子的多个所述切边设置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架的内周壁上设有多个支撑板，所述轴承座包括本体和多个连接臂，所述本体外套在所述曲轴上，每个所述连接臂从所述本体的外周壁沿径向向外延伸，

所述上支撑组件还包括多个固定件，每个所述固定件与相应的所述连接臂和所述支撑板配合以将所述连接臂固定在相应的所述支撑板上。

7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述多个支撑板和所述多个连接臂一一对应设置，且所述多个支撑板绕所述机架的周向均匀间隔设置。

8.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征在于，相邻的两个所述支撑板之间连接有加强板。

9.根据权利要求8所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述加强板上设有在竖向上贯穿所述加强板的镂空部。

10.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架与所述壳体之间焊接连接。

11.根据权利要求10所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架的焊接点为多个，且每个所述焊接点位于相邻的两个所述支撑板之间。

12.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架与所述壳体之间焊接连接。

13.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述机架与所述壳体之间过盈配合或过渡配合。