CN111164307B - 压缩机马达的通用壳体 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于压缩机组件的系统和方法，该压缩机组件被配置成操作性地联接到往复式压缩机中具有不同尺寸的马达定子。压缩机包括气缸、曲轴壳体、曲轴、杆组件、马达和马达壳体。该马达壳体可操作性地联接至曲轴壳体的外表面或内表面。该马达壳体可包括一对大致呈圆柱形的外壳，每个外壳均具有内侧壁和外侧壁。这一对外壳可包括介于其间的一部分。大致呈圆柱形的外壳可具有不同的厚度、轴向长度和/或径向长度。

Description

压缩机马达的通用壳体

相关申请的交叉引用

根据美国法典第35条第119(e)款的规定，本专利申请要求2017年9月28日提交的美国临时申请No.62/564,630的优先权，该专利申请的内容被通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及用于往复式压缩机中的具有不同尺寸的马达的通用壳体的方法和系统。

背景技术

泵、鼓风机和压缩机通常用在工业应用、商业应用、医疗保健应用、消费品应用和医疗装置应用中。往复式压缩机使用由曲轴驱动的活塞。通常，往复式(活塞式)压缩机的曲轴由容置在大致呈圆柱形的马达壳体中的马达运转。马达壳体可联接到曲轴箱的外表面或内表面。对于每种特定应用中的每种不同的马达，通常对马达壳体和/或曲轴箱进行改装，以装配在泵、鼓风机、压缩机或其它机械系统中。因此，当该应用需要不同尺寸的马达或马达定子时，仍然需要对现有压缩机进行改进，以避免对压缩机的组成部件(例如，对曲轴箱、马达壳体、组装固定装置等)进行如此大而昂贵的改良。

AU 200138945A1公开了一种轴延伸部，该轴延伸部用于附接到电动马达驱动的空气压缩机的曲轴，以使该曲轴轴向延伸以与外侧旋转轴承接合。

JP 2008/215325A公开了一种被保持在密封的马达壳体中的马达，其中，使引入到曲轴箱中的一部分气体接触设置在马达壳体的内端部上的吸湿材料。

发明内容

因此，本公开的一个或多个方面涉及一种压缩机组件，该压缩机组件被配置成操作性地联接至往复式压缩机中的尺寸不同的马达定子。在一些实施例中，压缩机包括：气缸，其形成用于压缩流体的空间；以及曲轴壳体，其被操作性地联接到气缸；曲轴，其被容置在曲轴壳体内；杆组件，其被配置成在该气缸内往复运动以压缩空间内的流体，该杆组件由曲轴驱动；马达壳体，其被操作性地联接至曲轴壳体；和马达，其被容置在马达壳体内。马达被配置成驱动该曲轴。

更具体地，在一些实施例中，马达壳体被操作性地联接至曲轴壳体。马达壳体可包括第一内侧壁、第一外侧壁、第二内侧壁、第二外侧壁以及介于第一外侧壁与第二内侧壁之间的中间部分。在一些实施例中，第一内侧壁和第一外侧壁形成第一圆柱形外壳的至少一部分，第二内侧壁和第二外侧壁可形成第二圆柱形外壳的至少一部分，第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度，并且第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的径向长度。

本公开的另一方面涉及一种用于将压缩机组件操作性地联接至往复式压缩机中的尺寸不同的马达定子的方法。该方法被参照压缩机实施，该压缩机包括气缸、曲轴壳体、曲轴、杆组件、马达壳体和马达。马达壳体包括第一内侧壁、第一外侧壁、第二内侧壁、第二外侧壁和中间部分。该中间部分介于第一外侧壁与第二内侧壁之间。第一内侧壁和第一外侧壁形成第一圆柱形外壳的至少一部分，第二内侧壁和第二外侧壁形成第二圆柱形外壳的至少一部分。该方法包括：利用气缸形成用于压缩流体的空间；将曲轴壳体操作性地联接到气缸；将曲轴容置在曲轴壳体内；将马达壳体操作性地联接到曲轴壳体；将马达容置在马达壳体内，该马达被配置成驱动曲轴；使杆组件在气缸内往复运动以压缩空间内的流体，该杆组件由曲轴驱动；将马达壳体操作性地联接到曲轴壳体，马达壳体被进一步配置成被操作性地联接到另一曲轴壳体；将第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个配置成，使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度；以及将第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个配置成，使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的径向长度。

本公开的又一方面涉及一种系统，该系统被配置成将压缩机组件操作性地联接至尺寸不同的马达定子。在一些实施例中，该系统包括：用于形成用于压缩流体的空间的装置；用于容置曲轴的装置，该曲轴被操作性地联接到用于形成空间的装置；用于在用于形成空间的装置内往复运动以便压缩空间内的流体的装置，用于往复运动的装置由曲轴驱动；以及用于容置驱动曲轴的马达的装置。在一些实施例中，用于容置马达的装置被操作性地联接至用于容置曲轴的装置，并且用于容置马达的装置被进一步配置成被操作性地联接至用于容置曲轴的另一装置。

在一些实施例中，用于容置马达的装置包括：用于形成内侧壁的第一装置、用于形成外侧壁的第一装置、用于形成内侧壁的第二装置、用于形成外侧壁的第二装置以及用于插置在用于形成外侧壁的第一装置与用于形成内侧壁的第二装置之间的装置。在一些实施例中，用于形成内侧壁的第一装置和用于形成外侧壁的第一装置可形成第一圆柱形外壳的至少一部分，并且用于形成内侧壁的第二装置和用于形成外侧壁的第二装置可形成第二圆柱形外壳的至少一部分。在一些实施例中，第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度，并且第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的径向长度。

本公开的另一方面涉及一种马达壳体，该马达壳体被配置成操作性地联接至曲轴壳体。马达壳体包括第一内侧壁、第一外侧壁、第二内侧壁、第二外侧壁以及介于第一外侧壁与第二内侧壁之间的中间部分。第一内侧壁和第一外侧壁形成第一圆柱形外壳的至少一部分，第二内侧壁和第二外侧壁形成第二圆柱形外壳的至少一部分，并且第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的径向长度。

本公开的另一方面涉及一种马达壳体，该马达壳体被操作性地联接至曲轴壳体并且被配置成被操作性地联接至另一曲轴壳体。在一些实施例中，马达壳体包括第一内侧壁、第一外侧壁、第二内侧壁、第二外侧壁以及介于第一外侧壁与第二内侧壁之间的中间部分。在一些实施例中，第一内侧壁和第一外侧壁形成第一圆柱形外壳的至少一部分，第二内侧壁和第二外侧壁形成第二圆柱形外壳的至少一部分，并且第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度。

本公开的这些和其它目的、特征和特性以及相关结构元件的操作方法和功能以及零件组合和制造经济将在考虑以下说明和所附权利要求后结合附图而变得更为清楚，所有这些均形成了本专利说明书的一部分，其中，相似的附图标记在各幅附图中表示相应的部分。然而，将会明确地理解的是，附图仅出于说明和描述的目的且并不旨在作为对本公开的限制的定义。

附图说明

图1是具有壳体的双头往复式压缩机的截面图的示意图；

图2A示出了具有壳体的示例性双头往复式压缩机；

图2B示出了示例性马达壳体；

图3A示出了根据一个或多个实施例的示例性曲轴箱的等距视图，该示例性曲轴箱具有用于配合至马达壳体的不同表面；

图3B示出了根据一个或多个实施例的另一示例性曲轴箱的等距视图，该另一示例性曲轴箱具有用于配合至马达壳体的不同表面；

图4示出了根据一个或多个实施例的马达的示例性截面图；

图5示出了根据一个或多个实施例的具有不同堆叠长度的示例性马达的等距视图；

图6A示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体的等距视图；

图6B示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体的平面图；

图7示出了根据一个或多个实施例的马达壳体的示例性截面图；

图8A是根据一个或多个实施例的具有马达和壳体的双头往复式压缩机的截面图的示意图；

图8B是根据一个或多个实施例的具有马达和壳体的双头往复式压缩机的截面图的示意图；

图9A在等轴视图中示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体；

图9B在等距视图中示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体；

图9C在等距视图中示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体；

图9D在等距视图中示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体；

图10示出了用于往复式压缩机中的具有不同尺寸的马达的通用壳体的方法。

具体实施方式

如本文中所使用的那样，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”、“一种”和“该”包括复数形式。如本文中所使用的那样，两个或多个零件或部件被“联接”的陈述应意指零件被直接或间接(即，通过一个或更多个中间零件或部件)连结在一起或一起操作，只要发生联系即可。如本文中所使用的那样，“直接联接”意指两个元件彼此直接接触。如本文中所使用的那样，“固定地联接”或“固定”意指两个部件被联接以便在保持相对于彼此的恒定定向的同时作为一体移动。

如本文所使用的那样，词语“单一的”是指部件被作为单个零件或单元创建而成。即，包括单独创建然后被联接在一起作为一个单元的零件的部件并不是“单一”部件或主体。如本文中所使用的那样，两个或多个零件或部件被彼此“接合”的陈述应意指零件直接或通过一个或更多个中间零件或部件在彼此上施力。如本文所使用的那样，术语“数目”应意指一个或大于一的整数(即，多个)。

在本文中使用的方向性短语(例如但不限于顶部、底部、左侧、右侧、上部、下部、正面、背面及其衍生词)与附图中所示元件的方位有关，并且除非在权利要求中予以明确陈述，否则并不限制权利要求。

图1示出了压缩机10。在一些实施例中，压缩机10包括用于压缩诸如液体或气体之类的流体的气缸12a和12b、杆组件14a和14b、曲轴72a和72b和/或其它部件。由于所公开的实施例可应用于泵、鼓风机或具有其它布置结构及任何数量的气缸和曲轴箱的压缩机，因此在本文中的示例中所使用的气缸和曲轴箱的数量不应被解释为是限制性的。杆组件14a和14b可被配置成分别在气缸12a和12b中往复运动，以便压缩该流体。曲轴72a和72b可被配置成分别驱动气缸12a内的杆组件14a和气缸12b内的杆组件14b。杆组件14a和14b包括一个或多个阀52a和52b及杯形密封件60a和60b和/或其它部件。余隙容积是当杆组件14a和14b处于其在气缸12a和12b内的行程中的最前移位置时在气缸12a和12b内所保留的空间。管理余隙容积可提高压缩机的性能。压缩机10可用在无油应用中，其中，在给定的工作小时数之后(例如，医用氧气浓缩器压缩机)和/或在其它应用中进行维修以更换磨损的杯形密封件。

第一曲轴壳体18a包围第一曲轴72a，被操作性地联接至第一杆组件14a，并且被配置成驱动第一杆组件14a。在一些实施例中，第一曲轴72a与马达轴16操作性地联接，该马达轴16提供来自被容置在马达外壳22内的马达76(图4、图5和图8中所示)的扭转能量。如图1中所示，马达轴16被与第二曲轴72b操作性地联接，该第二曲轴72b被容置在沿着压缩机组件10的第二侧面46定位于第一侧面44的第二曲轴壳体18b内。

在一些实施例中，马达76是电动马达。在一些实施例中，马达76在压缩机、泵、鼓风机或其它机械装置内运转。马达76可以是自换向的和/或外部换向的，包括例如通用马达、交流(AC)马达、直流(DC)马达或其它类型的马达。更具体地，马达76可以是永久分相电容器式AC感应马达、有刷DC马达、永磁无刷DC马达、步进马达、罩极马达、开关磁阻马达或另一特定类型的马达。对于马达76的进一步描述，参见下面的图4的描述。

在一些实施例中，第一曲轴72a被配置成驱动第一杆组件14a以压缩第一往复空间11a内的气体。同样，第二曲轴72b可被配置成驱动第二杆组件14b以压缩第二往复空间11b内的气体。第二空间11b可由沿着压缩机组件10的第二侧面46的第二杆组件14b、第二气缸12b和第二杯形密封件13b限定。沿着压缩机组件10的第二侧面46的部件可与沿着压缩机组件10的第三侧面42定位的部件相同和/或相似。例如，位于第四侧面40且沿着第三侧面42的第一杯形密封件13a可与沿第二侧面46定位的第二杯形密封件13b相同和/或相似。

在一些实施例中，压缩机10具有串联布置结构，其中，气缸12a和12b在其中接收有杆组件14a和14b。马达轴16被配置成将马达联接至与杆组件14a和14b中的一个联接的曲轴72a和72b，使得杆组件14a和14b的移动可以彼此相反。

在一些实施例中，杆组件14a和14b被配置成分别在气缸12a和12b内交替地往复运动，以便压缩流体。曲轴72a和72b被配置成在气缸12a和12b内驱动活塞14a和14b。曲轴72a和72b被容置在分别与气缸12a和12b操作性地联接的曲轴箱或曲轴壳体18a和18b中。曲轴箱18a和18b可各自与气缸12a和12b中的一个相关联。马达76与曲轴72a和72b操作性地联接，并且被配置成驱动曲轴72a和72b。马达76可被容置在马达外壳22中，该马达外壳22可与曲轴箱18a和18b操作性地联接。

如图1中所示，杆组件14a和14b可具有下端68a和68b，这些下端68a和68b具有被配置成分别接收曲轴72a和72b的一部分的轴承中心71a和71b。曲轴72a和72b可以是偏置的并且因此与马达轴16的轴线并不线性相关。

在一些实施例中，马达外壳22包括被配置成驱动曲轴72a和72b的马达76。马达轴16使曲轴72a和72b旋转，这继而致使杆组件14a和14b在气缸12a和12b内上下往复运动。这种配置使压缩机组件10能够增大流体的压力。

在一些实施例中，马达76联接到壳体或外壳22，如图1、图2A和图2B中所示。更具体地，在一些实施例中，马达定子77联接到外壳22，并且马达76包围马达轴16，如图1、图2A、图2B、图4和图5中所示。在一些实施例中，如图1-5中所示，马达定子77、马达定子绕组75、马达转子74、马达轴承73和马达外壳22被相对于曲轴箱壳体18a和18b组装在一起。然后可(例如，通过使用轴承69a、69b、70a和/或70b)将曲轴壳体或曲轴箱18a和18b组装到马达76的相应端部上。这些机器(例如，压缩机)部件中的一些或更多个部件可经由任何适用的机械手段(例如，经由粘合剂和/或其它联接部件)联接到彼此相应的面或表面。例如，粘合剂可在它们如参照图1和图3A中的曲轴箱18a(或18b)的外侧壁表面19a和马达外壳22的内侧壁表面所描绘的界面处起作用。在其它实施例中，如在由图3B和图8B给出的示例中所描绘的那样，该界面包括曲轴箱18a(或18b)的内侧壁19b和马达壳体22的外侧壁。

在一些实施例中，通用马达壳体(例如，马达壳体22)被配置成被机加工成使得将不同的马达安装到压缩机中不需要对相应的曲轴箱(例如，曲轴箱18a和18b)进行改良。例如，一组曲轴箱18a和18b可经由马达壳体22联接到各种不同的马达。马达壳体22可被配置(例如，机加工以确定尺寸)成促进其对于多种不同应用或压缩机平台中的任一种的适用性。参见下面对于马达壳体22做出的进一步描述。

曲轴箱18a和18b可被(例如，利用铝、镁、锌合金、钢、铁或另一种适用的材料)压铸成型以形成其各种形状和特征，如例如在图3A-3B中所示。同样，马达壳体22可被利用(例如，铝、镁合金、锌合金、钢、铁、陶瓷、塑料、复合材料或其它适用的材料)压铸成型。当以常规方式将曲轴箱联接到不同的马达(例如，具有不同堆叠长度的马达)时，曲轴箱可能需要大量的机加工、更换和/或其它改良。改良可包括对组装固定装置的改变。可通过对压铸成型部件进行机加工来获得更为紧密的公差。压铸成型工艺和每个机加工工艺都产生加工成本，这些加工成本在需要多个压缩机或马达平台(例如，具有不同的堆叠长度和其它尺寸)的常规应用中，加工成本变得相当大。在一些实施例中，马达壳体22通过被配置为便于对其尺寸细节(例如，其径向和/或轴向长度，如下文中更详细地讨论的那样)进行机加工而有利地将这些成本最小化，而无需对组装固定装置和/或曲轴箱18a和18b进行改良。

一些实施例可简化该工艺以适应于不同的马达堆叠长度。一些实施例在首先确定或建立接地印痕或形状因数时促进压缩机的大致静态的接地印痕或形状因数。也就是说，在一些实施例中，马达壳体22的一个实例可容置多种类型、型号和/或尺寸的马达76(即，效率、费率、成本等不同的马达)，而仅需对相应的曲轴箱18a和18b做出最少量的改变乃至无需对其做出改变。因此，马达壳体22被配置成是通用的且是具有成本效益的，从而要求对压缩机10的外部尺寸做出少量改变乃至无需做出改变。在一些实施例中，甚至用于固定压缩机10的隔离安装架也可以是标准化的，该隔离安装架由此与压缩机部件的重量、形状或大小无关。

在一些实施例中，马达壳体22上的一个或多个特征被配置为被机加工，从而使该部件相对于不同的马达76更具通用性。例如，如图3A和图8A中所示，曲轴箱壳体18a的外侧壁19a可与马达壳体22的内侧壁25匹配。处于第二高度上(即，在较大的径向长度上)的内侧壁25可与处于第一高度上(即，在较短的径向长度上)的内侧壁23是同心的。如图5中所示，当马达76从一个马达轴向缩短到另一马达时，马达壳体22的内圈(或外壳)可被轴向机加工得较短。在一些实施例中，仅该内圈(分别包括内侧壁23和外侧壁24)被缩短。在其它实施例中，内圈和外圈均被轴向缩短；在其它实施例中，仅外圈被轴向缩短。内圈31和外圈32的轴向长度(AL)可以是相同的，但是所公开的实施例并不需要它们是相同的，如图7中所示，其中，AL1和AL2被描绘为是彼此不同的。由于马达壳体22的该通用性，导致该压缩机可被轴向地缩短并且马达76的任一侧上的余隙容积可被最小化。

图2A示出了具有壳体的示例性双头往复式压缩机，而图2B示出了示例性的马达壳体。在一些实施例中，轴向螺钉33用于将曲轴箱18a和18b固定到马达壳体22的两侧。在一些实施例中，马达壳体22可包括开口21。开口21可具有任何数量和形状(例如，圆形、方形、多边形、肾形等)，以在马达壳体22中提供气流。

图3A-3B示出了根据一个或多个实施例的示例性曲轴箱的等距视图，这些示例性曲轴箱具有用于配合至马达壳体的不同表面。在一些实施例中，曲轴箱18a可以如例如图3A和图3B中所示的那样被压铸成型或以其它方式制造而成。图3A描绘了用于配合到马达壳体22的内表面的外表面19a。图3B描绘了用于配合到马达壳体22的外表面的内表面19b。

图4示出了根据一个或多个实施例的马达的示例性截面图。压缩机10可包括不同类型、型号和/或尺寸(例如，具有不同径向或轴向堆叠长度)的不同马达，以在相同用例(例如，特定应用)中工作。马达76可包括定子77、绕组75、转子74、轴承73和轴16。在一些实施例中，马达76在其尺寸和/或功能上可以是常规的。在一些实施例中，马达76具有如图4中所示的形状，并且在其它实施例中，马达76可具有另一种形状(例如，环形)。每个不同的马达可被以不同的方式确定尺寸、标定尺寸和/或成形(例如，圆形、正方形或诸如五边形、六边形、八边形等之类的任何其它多边形)，并且马达可需要以不同方式确定尺寸、标定尺寸和/或成形的壳体(例如，圆形、正方形或诸如五边形、六边形、八边形等之类的任何其它多边形)。将马达壳体(例如，马达壳体22)联接到例如较小的不同马达通常会使装配复杂化。即，适当的装配通常需要改变相应的部件，包括在某些情况下在马达壳体的端部上的用以联接到现有曲轴箱的扩口以及在其它情况下对曲轴箱和马达壳体两者进行的改变。所公开的实施例可克服这些限制中的一个或多个。

图5示出了根据一个或多个实施例的具有不同(轴向)堆叠长度的示例性马达的等距视图。在一些实施例中，马达壳体22具有轴向长度，该轴向长度可容置具有最大堆叠长度的马达76，例如被示出为处于其它马达76的左侧的马达76。在选择或建立用于马达壳体22的形状因数时，该形状系数可与多种不同的马达76中的任一种一起使用。因此，所选择的形状因数可由此支持最大尺寸的马达和所有小型马达。为了支持所有小型马达，曲轴箱18a可保持相同。曲轴箱18a和/或马达壳体22可由此变得是标准化的，以支持多个不同的马达76。

图6A示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体的等距视图，而图6B示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体的平面图。马达壳体22可包括第一内侧壁23、第一外侧壁24、第二内侧壁25、第二外侧壁26和中间部分27。中间部分27可介于第一外侧壁24与第二内侧壁25之间。第一内侧壁23和第一外侧壁24可形成第一圆柱形圈或外壳31的至少一部分，如图7中所示。同样，第二内侧壁25和第二外侧壁26可形成第二圆柱形圈或外壳32的至少一部分，如图7中所示。这些外壳可以大致(例如，并非完美地)呈圆柱形。并且，大致呈圆柱形的第二外壳32可跨越马达76的轴向长度的(例如，不包括可朝向曲轴箱18a和18b轴向向外延伸的马达轴16的)至少一部分。外壳32可包括凹进的圆周部分29，如图6-8和图9A-9B中所示。即，在一些实施例中，马达壳体22可包括沿着第二圆柱形外壳32(和/或第一圆柱形外壳31)的中央部分的矩形凹部29。

在一些实施例中，中间部分27可包括开口28。图6A、图6B、图9B和图9C描绘了不同类型的这些开口及其不同的布置结构，这些开口例如用于对流冷却。例如，开口或孔28可以全部为肾形的、圆形的或肾形和圆形的组合。在一些实施例中，开口28可具有不同于图6和图9中所示的形状或大小。也就是说，在一些实施例中，开口28可以是正方形(或其它多边形)的、椭圆形的和/或其它合适的形状。开口28中的一个或多个或全部可部分地横穿或完全穿过中间部分27。这些开口可提供冷却和/或重量减轻的益处。中间部分27的开口28可致使中间部分27的表面积增大，以用于增强(例如，对流)冷却。

如图1、图2A和图2B中所示，开口21也可位于马达壳体22的外表面上，从而使得例如风扇能够在压缩机上鼓风以进行冷却(例如，用于至少冷却马达和轴承处的区域)。如图1中所示，马达壳体22的外表面上的开口21和曲轴箱18a的缝隙55a提供了空气对流。在一些实施例中，如图9A和图9D中所描绘的那样，马达壳体22可不具有开口，开口21和/或28对于至少减轻重量或更为有效的冷却而言是可选择的。

图7示出了根据一个或多个实施例的马达壳体22的示例性截面图。在一些实施例中，马达壳体22具有可变的轴向长度(AL)。例如，在一些实施例中，内圈的AL1大于外圈的AL2，而在另一些实施例中，AL2大于AL1，后一种情况在图7中示出。在一些实施例中，AL1与AL2相同。在一些实施例中，中间部分27的轴向长度与第一圆柱形外壳的轴向长度(AL1)和第二圆柱形外壳的轴向长度(AL2)相同。在其它实施例中，中间部分27的轴向长度不同于AL1和/或AL2。在一些实施例中，AL1和/或AL2小于马达76的堆叠长度。在其它实施例中，AL1和/或AL2大于马达76的堆叠长度。这些相对长度仅作为一般参考而提供，因此本公开并不限于压缩机10的多种不同部件和零件中的任一种的任何具体的尺寸或大小。

如图7中所示，在一些实施例中，马达壳体22具有可变的径向长度(RL)，其包括内圈31和外圈32的可变厚度。例如，在某些实施例中，内圈31的RL1和RL2不同于外圈32的RL3和RL4。换句话说，RL1、RL2、RL3和RL4可全部是彼此不同的。该通用性可使马达壳体22能够将其(即，内圈的)内侧壁23的至少一部分或将其(即，外圈的)内侧壁25的至少一部分联接到多种不同的马达定子的外表面。内侧壁23或内侧壁25的至少一部分也可被联接到曲轴箱18a的外表面19a。在其它实施例中，(即，内圈的)外侧壁24或(即，外圈的)外侧壁26的至少一部分可联接到曲轴箱18a的内表面19b。在使用内圈联接到曲轴箱18a的示例性实施例中，外圈可被机加工成在轴向上比内圈短得多，从而能够进一步减轻了重量。在一些实施例中，RL1具有约0.2英寸至48.0英寸的范围。在一些实施例中，RL4具有约0.27英寸至60.0英寸的范围。在一些实施例中，RL2的长度和RL3的长度介于RL1的长度与RL4的长度之间。这些示例性长度仅作为一般参考来提供，因此本公开并不限于压缩机10的多种不同部件和零件中的任一种的任何特定尺寸或大小。在某些实施例中，径向长度中的每一个可包括马达壳体22的例如从壳体22的轴向中心延伸到壳体(或圈)的表面(或中心)的半径。

在一些实施例中，内圈31或外圈32被机加工成使得RL1或RL3增大。RL1或RL3可通过在该机加工工艺中移除相应圈的材料来增大，从而有效地使该圈变薄。例如，内圈31可被机加工到可变的程度以容置马达定子77，该马达定子77可具有大于RL1(乃至RL2)的径向长度。在另一示例中，外圈32可在联接到曲轴箱18a之前被机加工而成。在一些实施例中，内圈31被配置呈使得对该圈的一部分进行机加工，并且在其它实施例中，对整个内圈进行机加工以移除该内圈，从而仅产生中间部分27和外圈32。在一些实施例中，中间部分27可被机加工而成。在这些实施例中的一些实施例中，中间部分27可被完全机加工而成，从而仅形成该外圈。内圈或外圈的机加工量可取决于马达定子77的轴向长度和径向长度以及曲轴箱18a的配合表面的例如取向或尺寸。

图8A-8B是根据一个或多个实施例的具有马达和壳体的双头往复式压缩机的截面图的示意图。马达76可与其它部件(例如，轴承68a、69a、曲轴72a、绕组75和/或定子77)协作以转动马达轴16。马达壳体22可联接、粘附和/或包围马达76。马达壳体22可进一步经由其内圈或外圈的一个或多个表面联接至曲轴箱18a。例如，如图8A中所示，第二内侧壁25可联接至曲轴箱18a的外表面19a。在另一示例中，如图8B中所示，第二外侧壁26可联接至曲轴箱18a的内表面19b。尽管仅参照一个曲轴箱(即，曲轴箱18a)进行了描述，但是本文中所述的同一联接技术适用于其它曲轴箱(例如，曲轴箱18b)。

尽管图8A和图8B示出了被联接至马达壳体22的外圈的曲轴箱壳体18a和18b，但这不应被解释为是限制性的。即，在一些实施例中，曲轴箱壳体18a和18b可联接至马达壳体22的内圈。在后面的这些实施例中，外圈可被机加工成具有最小轴向长度。多种不同的马达可通过分别粘附到内圈的内侧壁23或外圈的内侧壁25而联接到该曲轴箱。在一些实施例中，一组压缩机制造组装固定装置可被与具有不同直径的马达一起使用，从而导致简化且高效的压缩机组装工艺。

图9A-9D在等距视图中示出了根据一个或多个实施例的示例性马达壳体。在一些实施例中，马达壳体22本身可采取不同的形式、尺寸和形状，如图6A、图6B、图7和图9A-9D的示例中所示。例如，当联接到马达76时，可使用马达壳体22的内侧壁或外侧壁中的一者，这些侧壁具有不同的轴向长度和径向长度。图7示出了具有两个处于不同径向长度的高度的马达壳体22，这些高度被描述为例如内圈和外圈。不同表面中的每一个可被用于配合或安装到曲轴箱壳体18a。即，图7的示例描绘了四个安装表面(即，外圈的外侧壁26、外圈的内侧壁25、内圈的外侧壁24或内圈的内侧壁23)。

图10示出了一种用于将压缩机组件操作性地联接至往复式压缩机中的具有不同尺寸的马达定子的方法100。该压缩机包括气缸、曲轴箱、曲轴、马达壳体、马达和杆组件和/或其它部件。

以下呈现的方法100的操作旨在是说明性的。在一些实施例中，方法100可被利用一个或多个未描述的附加操作和/或不利用所讨论的一个或多个操作来实现。另外，在图10中示出并在下面描述的方法100的操作的顺序并非旨在是限制性的。可以(即，不一定如图10中所示的)任何顺序执行图10的操作。

在操作102处，经由气缸形成用于压缩流体的空间。在一些实施例中，操作102由与(在图1中示出并且在本文中描述的)气缸12a相同或相似的气缸执行。

在操作104处，将曲轴箱操作性地联接至气缸。在一些实施例中，操作104由与(在图1中示出并且在本文中描述的)曲轴箱18a相同或相似的曲轴箱执行。

在操作106处，将曲轴容置在曲轴箱内。在一些实施例中，操作106由与(在图1中示出并且在本文中描述的)曲轴72a相同或相似的曲轴执行。

在操作108处，第一圆柱形外壳由马达壳体的第一内侧壁和第一外侧壁形成。在一些实施例中，操作108由与(在图6-8中示出并且在本文中描述的)第一内侧壁23和第一外侧壁24相同或相似的第一内侧壁和第一外侧壁执行。

在操作110处，第二圆柱形外壳由马达壳体的第二内侧壁和第二外侧壁形成。在一些实施例中，操作110由与(在图6-8中示出并且在本文中描述的)第二内侧壁25和第二外侧壁26相同或相似的第二内侧壁和第二外侧壁执行。

在操作112处，在马达壳体的第一外侧壁和第二内侧壁之间形成中间部分。中间部分的形成可包括开口的形成。在一些实施例中，操作112由与(在图6-8中示出并且在本文中描述的)中间部分27相同或相似的中间部分执行。

在操作114处，对第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一者被机加工或以其它方式配置成，使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度，并且使得特定的马达可装配在该马达壳体内。可将该马达联接至第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的一者。在一些实施例中，利用与(在图6-8中示出并且在本文中描述的)马达壳体22相同或相似的马达壳体执行操作114。

在操作116处，机加工或以其它方式配置第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳中的至少一个，使得第一圆柱形外壳和第二圆柱形外壳具有不同的径向长度，并且使得特定的马达可以装配在该马达壳体内。在一些实施例中，利用与(在图6-8中示出并且在本文中描述的)马达壳体22相同或相似的马达壳体执行操作116。

在操作118处，将马达容置在该马达壳体内。将马达配置成驱动该曲轴。在一些实施例中，操作118由与(在图8A-8B中示出并且在本文中描述的)马达76和马达壳体22相同或相似的马达和马达壳体执行。

在操作120处，将该马达壳体操作性地联接到曲轴箱的外表面或内表面。是联接到曲轴箱的外表面还是内表面的决定可基于曲轴箱、马达壳体和/或马达的尺寸、形状或大小。在一些实施例中，操作120由与(在图8A-8B中示出并且在本文中描述的)马达壳体22和曲轴箱18a相同或相似的马达壳体和曲轴箱执行。

在操作122处，使活塞在该气缸内往复运动。在一些实施例中，操作122由与(在图1中示出并且在本文中描述的)活塞14a和气缸12a相同或相似的活塞和气缸执行。

在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。词语“包括”或“包含”并不排除权利要求中所列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在列举若干装置的装置权利要求中，这些装置中的若干个可由同一个硬件来具体体现。元件之前的单词“一”或“一种”并不排除存在多个这种元件。在列举若干装置的任何装置权利要求中，这些装置中的若干个可由同一个硬件来具体体现。某些元件被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不表示这些元件不能被组合使用。

将会明白的是，本发明设想到了在可能的范围内，任何实施例的一个或多个特征可与任何其它实施例的一个或多个特征相结合。

Claims (14)

1.一种压缩机组件(10)，所述压缩机组件包括：

气缸(12a)，所述气缸形成用于压缩流体的空间；

曲轴壳体(18a)，所述曲轴壳体被操作性地联接到所述气缸；

曲轴(72a)，所述曲轴被容置在所述曲轴壳体内；

杆组件(14a)，所述杆组件被配置成在所述气缸内往复运动以压缩所述空间内的流体，所述杆组件由所述曲轴驱动；

其特征在于，所述压缩机组件还包括马达壳体(22)，所述马达壳体被操作性地联接至所述曲轴壳体，所述马达壳体包括第一内侧壁(23)、第一外侧壁(24)、第二内侧壁(25)、第二外侧壁(26)和介于所述第一外侧壁与所述第二内侧壁之间的中间部分(27)，其中：

所述第一内侧壁和所述第一外侧壁形成第一圆柱形外壳(31)的至少一部分，

所述第二内侧壁和所述第二外侧壁形成第二圆柱形外壳(32)的至少一部分，

所述第一圆柱形外壳和所述第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得所述第一圆柱形外壳和所述第二圆柱形外壳具有不同的轴向长度，以及

所述第一圆柱形外壳和所述第二圆柱形外壳中的至少一个被配置成使得所述第一圆柱形外壳和所述第二圆柱形外壳具有不同的径向长度；以及

被容置在所述马达壳体内的马达(76)，所述马达被配置成驱动所述曲轴，

其中，所述第一圆柱形外壳(31)为所述马达壳体(22)的内圈，所述第二圆柱形外壳(32)为所述马达壳体(22)的外圈，所述第一内侧壁(23)的至少一部分配置成能够被联接到所述马达(76)的马达定子(77)的外表面。

2.如权利要求1所述的压缩机组件(10)，其中，所述中间部分(27)包括增大所述中间部分的表面积的多个开口(28)。

3.如权利要求1所述的压缩机组件(10)，其中，所述第一内侧壁(23)的径向长度、所述第一外侧壁(24)的径向长度、所述第二内侧壁(25)的径向长度和所述第二外侧壁(26)的径向长度都彼此不同，并且所述第一内侧壁(23)和所述第二内侧壁(25)中的任一个的一部分被操作性地联接至所述曲轴壳体(18a)的外表面。

4.如权利要求3所述的压缩机组件(10)，其中，当所述第一内侧壁(23)的所述一部分被操作性地联接至所述曲轴壳体(18a)的外表面时，所述第二圆柱形外壳(32)被机加工成轴向长度比所述第一圆柱形外壳(31)的轴向长度短。

5.如权利要求1所述的压缩机组件(10)，其中，所述第一外侧壁(24)和所述第二外侧壁(26)中的任一个的一部分被配置成被操作性地联接至另一曲轴壳体的内表面。

6.如权利要求1所述的压缩机组件(10)，其中，所述中间部分(27)的轴向长度不同于所述第一圆柱形外壳(31)的轴向长度和所述第二圆柱形外壳(32)的轴向长度。

7.如权利要求1所述的压缩机组件(10)，其中，所述第一内侧壁(23)被配置成被操作性地联接至所述马达的定子(77)，所述配置包括在将所述马达壳体(22)联接至所述曲轴壳体(18a)的外表面或内表面之前，对所述第一圆柱形外壳(31)的一些或全部进行机加工。

8.一种马达壳体(22)，所述马达壳体被配置成被操作性地联接至曲轴壳体(18a)，所述马达壳体(22)包括第一内侧壁(23)、第一外侧壁(24)、第二内侧壁(25)、第二外侧壁(26)和介于所述第一外侧壁与所述第二内侧壁之间的中间部分(27)，其中：

所述第一内侧壁和所述第一外侧壁形成第一圆柱形外壳(31)的至少一部分，

所述第二内侧壁和所述第二外侧壁形成第二圆柱形外壳(32)的至少一部分，以及

所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)中的至少一个被配置成使得所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)具有不同的径向长度，

其中，所述第一圆柱形外壳(31)为所述马达壳体(22)的内圈，所述第二圆柱形外壳(32)为所述马达壳体(22)的外圈，所述第一内侧壁(23)的至少一部分配置成能够被联接到所述马达(76)的马达定子(77)的外表面。

9.如权利要求8所述的马达壳体(22)，其中，所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)中的至少一个被配置成使得所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)具有不同的轴向长度。

10.一种用于将压缩机组件(10)操作性地联接到往复式压缩机中的尺寸不同的马达定子的方法，所述压缩机包括气缸(12a)、曲轴壳体(18a)、曲轴(72a)、杆组件(14a)、马达壳体(22)和马达，所述马达壳体(22)包括第一内侧壁(23)、第一外侧壁(24)、第二内侧壁(25)、第二外侧壁(26)和中间部分(27)，所述中间部分(27)介于所述第一外侧壁(24)与所述第二内侧壁(25)之间，所述第一内侧壁(23)和所述第一外侧壁(24)形成第一圆柱形外壳(31)的至少一部分，所述第二内侧壁(25)和所述第二外侧壁(26)形成第二圆柱形外壳(32)的至少一部分，所述方法包括：

利用所述气缸(12a)形成用于压缩流体的空间；

将所述曲轴壳体(18a)操作性地联接到所述气缸；

将所述曲轴(72a)容置在所述曲轴壳体(18a)内；

将所述马达壳体(22)操作性地联接到所述曲轴壳体(18a)；

将所述马达容置在所述马达壳体(22)内，所述马达被配置成驱动所述曲轴(18a)；

使所述杆组件(14a)在所述气缸(12a)内往复运动以压缩所述空间内的流体，所述杆组件(14a)由所述曲轴(72a)驱动；

其中，将所述马达壳体(22)操作性地联接至所述曲轴壳体(18a)包括：

将所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)中的至少一个配置成，使得所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)具有不同的轴向长度；以及

将所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)中的至少一个配置成，使得所述第一圆柱形外壳(31)和所述第二圆柱形外壳(32)具有不同的径向长度，

其中，所述第一圆柱形外壳(31)为所述马达壳体(22)的内圈，所述第二圆柱形外壳(32)为所述马达壳体(22)的外圈，所述第一内侧壁(23)的至少一部分配置成能够被联接到所述马达(76)的马达定子(77)的外表面。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述中间部分(27)包括增大所述中间部分(27)的表面积的多个开口。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一内侧壁(23)的径向长度、所述第一外侧壁(24)的径向长度、所述第二内侧壁(25)的径向长度和所述第二外侧壁(26)的径向长度都彼此不同，并且所述第一内侧壁(23)和所述第二内侧壁(24)中的任一个的一部分被操作性地联接到所述曲轴壳体(18a)的外表面。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一内侧壁被配置成被操作性地联接至所述马达的定子，所述配置包括在将所述马达壳体联接至第一曲轴壳体的外表面或另一曲轴壳体的内表面之前，机加工所述第一圆柱形外壳的一些或全部。

14.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一外侧壁(24)和所述第二外侧壁(26)中的任一个的一部分被配置成被操作性地联接至另一曲轴壳体的内表面。

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