CN109139469A - 一种转子式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种转子式压缩机，该压缩机包括上支撑组件和上支撑轴承，该上支撑轴承与曲轴穿出所述转子的一端同轴设置、间隙配合，该间隙配合的配合间隙S落入以下范围内D2/1000‑10μm≤S≤D2/1000+140μm；并且根据实际使用中电机转速的不同予以区分。本发明通过选取上支撑轴承与曲轴间合适的间隙范围，使得压缩机运转更加平稳，定转子间隙更加均匀，整机振动减小，且主轴承、上支撑的可靠性均可以保证，从而优化性能的同时提高压缩机寿命。

Description

一种转子式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机设计制造领域，尤其涉及一种转子式压缩机。

背景技术

传统的压缩机中，曲轴采用单约束的悬臂结构，容易产生较大的变形，特别是在大排量的转子式压缩机中，曲轴的长度加长，偏心部的受力增加，电机启动的轴向电磁力增加，以上因素均导致曲轴挠度增加。曲轴挠度变大会带来诸多不良后果，如曲轴与轴承间摩擦力的增加带来的损耗、壳体振动加强带来的噪音、转子间隙不均匀度增大导致电机效率的降低等。

近年来，引入双支撑结构，即在曲轴的两端均通过轴承支撑的方法大幅降低曲轴挠度，提高了压缩机工作的稳定性，降低了工作噪音。通常情况下，压缩机的上支撑结构中，轴承同曲轴采用间隙配合方式固定，但对于不同种类的压缩机，间隙配合的配合间隙均统一设定，该粗略的安装方法很难满足不同种类压缩机的不同需求。

对于低转速的压缩机，如定速机和低速使用的变频机，若配合间隙过大，则极易使得轴受无法改善，从而使得压缩机运转的平稳性和可靠性降低；而对于通常在高速状态下运转的压缩机，如果配合间隙设计过小，则上支撑处的受力增大，磨耗程度也相应增加，从而使得上支撑寿命减短而影响整机寿命。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种转子式压缩机，根据压缩机长期使用转速的不同，选取合适的曲轴与轴承间配合间隙的取值范围，从而提高压缩机的运行稳定性和使用寿命。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种转子式压缩机，包括：

壳体；

压缩组件，所述压缩组件设置于所述壳体内，包括曲轴以及气缸；

电机组件，所述电机组件设置于所述壳体内且位于所述压缩组件的上方，其包括定子和转子，所述定子同所述壳体固定，所述转子可转动地设置于所述定子内且外套在所述曲轴上；

支承组件，所述支承组件设置于所述壳体内且位于所述电机组件的远离所述压缩组件的一侧，所述支承组件与所述曲轴穿出所述转子的一端同轴设置且间隙配合，所述间隙配合部位的配合间隙S为：D2/1000-10μm≤S≤D2/1000+140μm；

其中，配合间隙定义为S＝D1-D2，D1为所述支承组件的内径，D2为所述曲轴间隙配合部位的外径。

进一步地，所述转子式压缩机的使用转速小于3000rpm，所述配合间隙S为D2/1000-10μm≤S≤D2/1000+30μm。

进一步地，所述转子式压缩机的使用转速不小于3000rpm，所述配合间隙S为D2/1000+20μm≤S≤D2/1000+140μm。

进一步地，所述转子式压缩机的气缸至少包括第一气缸、第二气缸以及设置于所述第一气缸与第二气缸之间的中间板。

进一步地，所述支承组件包括本体以及设置于间隙配合部位的轴承，所述本体同所述壳体固定。

更进一步地，所述支承组件的本体一体成型或者组合成型。

更进一步地，所述支承组件的轴承与所述支承组件本体内壁面过盈配合。

更进一步地，所述支承组件的轴承与所述曲轴间隙配合部位的外壁面过盈配合。

进一步地，所述转子式压缩机的排量不小于50CC。

进一步地，所述转子式压缩机的壳径不小于120mm。

技术效果

本发明通过对于不同使用转速的压缩机，相应地选取支承组件中轴承与曲轴配合的合理的间隙范围，使得压缩机运转更加平稳，定转子间隙更加均匀，整机振动减小，且主轴承、支承组件的可靠性均得以保证，从而优化性能的同时提高压缩机寿命。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施例中双转子压缩机的结构示意图；

图2是图1实施例中上支撑组件的结构示意图正视图；

附图标记：101-支承组件本体，102-曲轴，103-支承组件轴承，105-电机组件，106-压缩组件，107-壳体，108-下壳盖，109-上壳盖，110-储液器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

如图1所示，本实施例提供了一种带有上支撑结构的双转子式压缩机，包括位于机身外部的壳体107、上壳盖108、下壳盖109、固定在壳体107内部的电机组件105、压缩组件106、支承组件以及设置于壳体107外部，同壳体相连的储液器组件110。其中，作为动力提供系统的电机组件为包括定转子的电动马达，马达的定子同电机壳体焊接固定，转子套在曲轴上，通过转子的旋转带动曲轴旋转。电机组件的功率可根据排量或变频性能的不同实际选择，并相应地调整曲轴种类。

本实施例中的压缩机为双转子式压缩机，压缩组件106采用第一气缸、第二气缸联用，第一气缸、第二气缸之间设置有中间板，曲轴为一根依次穿过电机转子、第一气缸、第二气缸的杆状件，并在第一气缸和第二气缸内部设置有偏心部，该偏心部还连接有活塞以及用于分离吸气腔、排气腔的叶片。

本实施例中的压缩机曲轴采用双支撑方式固定，如图2所示，曲轴102上端穿出转子，并通过支承组件予以支撑，该支承组件包括支承组件本体101及轴承103，本体101通过焊接同壳体107固定。轴承103通过过盈配合压入支承组件本体101中，同时曲轴102同轴承103之间采用间隙配合，并要求比较高的同轴度，该间隙配合部位的配合间隙即为S，轴承103的内径尺寸为D1，曲轴102的外径尺寸为D2，可知S＝D1-D2。

此外，对于曲轴下端穿过气缸的位置，即第一气缸的上下端面、第二气缸的下端面处也均设置有用于支撑曲轴下端的轴承，其中设置于第一气缸的上下端面处的为主轴承，设置于第二气缸的下端面处的为副轴承。

上支撑的设计使得压缩机在运转过程中，尤其是在高转速下更加平稳，定转子间隙更加均匀，主轴承受力减小，可靠性增加。但若运转在低转速下，该间隙S设计过大，起不到改善轴受、运转平稳，压缩机可靠性更优的作用；但在转速较高时，如果该间隙S设计过小，上支撑处的受力较大，该处的磨耗相对较大，上支撑寿命减短从而影响整机寿命。

本实施例中提供的压缩机为大规格压缩机，其轴径为26mm，排量为83CC，功率为4550W，壳径为135mm。试验发现，本实施例中的压缩机在4000rpm到7200rpm的转速范围内运转时，配合间隙的优选范围为70-130μm。当配合间隙大于100μm时，在5000rpm左右发生上支撑与曲轴的接触，当其间隙小于100μm时，在4000rpm左右两者接触，此时虽然接触时间较长，但上支撑所受面压较小。因此综合考虑上述因素，采用70-130μm范围内的配合间隙，可使压缩机运转稳定，长时间运转后产品磨损较小，可靠性大大提高。

在本发明的其他较优实施例中，当压缩机运转转速为3000rpm，甚至更低时，产品设计旨在避免上支撑与曲轴间的接触，两者间互不受力，此时间隙应相对较小，可设计为同主轴承与曲轴间的间隙相同，以对曲轴起到支撑作用，更好地保证定转子间隙均匀，运转平稳，减少噪音与振动。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转子式压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

压缩组件，所述压缩组件设置于所述壳体内，包括曲轴以及气缸；

电机组件，所述电机组件设置于所述壳体内且位于所述压缩组件的上方，其包括定子和转子，所述定子同所述壳体固定，所述转子可转动地设置于所述定子内且外套在所述曲轴上；

支承组件，所述支承组件设置于所述壳体内且位于所述电机组件的远离所述压缩组件的一侧，所述支承组件与所述曲轴穿出所述转子的一端同轴设置且间隙配合，所述间隙配合部位的配合间隙S为：D2/1000-10μm≤S≤D2/1000+140μm；

其中，配合间隙定义为S＝D1-D2，D1为所述支承组件的内径，D2为所述曲轴间隙配合部位的外径。

2.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机的使用转速小于3000rpm，所述配合间隙S为D2/1000-10μm≤S≤D2/1000+30μm。

3.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机的使用转速不小于3000rpm，所述配合间隙S为D2/1000+20μm≤S≤D2/1000+140μm。

4.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机的气缸至少包括第一气缸、第二气缸以及设置于所述第一气缸与第二气缸之间的中间板。

5.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述支承组件包括本体以及设置于间隙配合部位的轴承，所述本体同所述壳体固定。

6.如权利要求5所述的转子式压缩机，其特征在于，所述支承组件的本体一体成型或者组合成型。

7.如权利要求5所述的转子式压缩机，其特征在于，所述支承组件的轴承与所述支承组件本体内壁面过盈配合。

8.如权利要求5所述的转子式压缩机，其特征在于，所述支承组件的轴承与所述曲轴间隙配合部位的外壁面过盈配合。

9.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机的排量不小于50CC。

10.如权利要求1所述的转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机的壳径不小于120mm。