CN111771060A - 涡旋式压缩机和用于装配涡旋式压缩机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋式压缩机(10)，其带有由多个子壳体(12、14、16)构成的壳体，所述涡旋式压缩机包括：‑电机子壳体(12)，其中布置有驱动电机，所述驱动电机具有相对壳体固定的定子(20)和同轴的、固定在在定子(20)一侧借助第一主轴轴承(26)支承的主轴(24)上的转子(22)，‑在背离第一主轴轴承(26)的侧面上连接在电机子壳体(12)上的轴承子壳体(14)，所述轴承子壳体承载第二主轴轴承(28)以及与主轴(24)偏心连接的、在主轴旋转的情况下轨道式运行的第一螺旋挤压器(32)的轨道导引装置(34)，相对壳体固定地布置的第二螺旋挤压器(36)轴向地配合到第一螺旋挤压器中，‑连接在轴承子壳体(14)上的、封闭所述壳体的壳体盖(16)。本发明特征在于，所述第二螺旋挤压器(32)直接与所述轴承子壳体(14)连接。

Description

涡旋式压缩机和用于装配涡旋式压缩机的方法

本发明涉及一种涡旋式压缩机，其带有由多个子壳体组成的壳体，所述壳体包括：

-电机子壳体，其中布置有驱动电机，所述驱动电机具有相对壳体固定的定子和同轴的、固定在在定子一侧借助第一主轴轴承支承的主轴上的转子，

-在背离第一主轴轴承的侧面上连接在电机子壳体上的轴承子壳体，所述轴承子壳体承载第二主轴轴承以及与主轴偏心连接的、在主轴旋转的情况下轨道式运行的第一螺旋挤压器的轨道导引装置，相对壳体固定地布置的第二螺旋挤压器轴向地配合到第一螺旋挤压器中，

-连接在轴承子壳体上的、封闭所述壳体的壳体盖。

本发明还涉及一种用于装配这种涡旋式压缩机的方法。

这种涡旋式压缩机由文献DE 1 1 2014 003 869 T5已知。

本领域技术人员普遍已知涡旋式压缩机，其用于压缩气体、尤其气态的冷却剂。它们通常多用作制冷设备中的压缩机，并且特别是机动车的空调设备中的压缩机。其基本功能基于两个螺旋挤压器的特殊的相互作用。一个螺旋挤压器基本由基板构成，螺旋形的肋(或者说凸条)从所述基板上突起。两个具有对应成形的螺旋肋的这种螺旋挤压器如此彼此相对定位，使得它们的螺旋肋轴向相互配合。在此，两个螺旋挤压器中的一个是相对壳体固定地装配的。另一个螺旋挤压器执行所谓的轨道式运行的运动，即其描述围绕中央轴线的圆形的运动。在此，构造在相互配合的螺旋肋之间的压缩机空间周期性变化，使得在径向外部的区域中，螺旋压缩机抽吸气体，并且在连续压缩的情况下运输至螺旋中心。在螺旋中心处，贯穿静止的螺旋挤压器的基板的过压阀处于静止的螺旋挤压器中，压缩过的气体通过所述过压阀排放到压力存储腔中。从那里，该气体可以继续导引用于针对应用的使用。

从上述这种文献可知具有三件式壳体的螺旋连接器，所述壳体分为两件式的外壳体和一件式的内壳体。所述外壳体由电机子壳体和壳体盖构成。电机子壳体基本用于容纳设计为内转子的电动机，其带有相对壳体固定的定子和可旋转的转子。转子固定在主轴上，主轴在电机子壳体的封闭的端部处支承在设计为活动轴承的径向轴承中。拱形设计的壳体盖安置在电机子壳体的开口的端部处并且与电机子壳体以螺栓连接。螺旋挤压器布置在由壳体盖构成的空腔中。在此称为第二螺旋挤压器的、静止的螺旋挤压器与壳体盖以螺栓连接。在此称为第一螺旋挤压器的、轨道方式运行的螺旋挤压器与超出定子伸出的主轴偏心地连接。在此区域中，主轴借助第二主轴轴承支承在在已知的涡旋式压缩机中设计为内壳体的轴承子壳体中。轴承子壳体同时承载有用于以轨道方式运行的第一螺旋挤压器的导引装置。轴承子壳体夹在电机子壳体的贴靠凸缘和静止的螺旋挤压器的径向位于外部的轴向凸出部之间。在径向外部，其一方面由电机子壳体的外壁构成拱形，另一方面由壳体盖的外壁构成拱形。在已知的涡旋式压缩机中不利的情况是，其功能可靠性只能在最终装配的状态中被检查，所述功能可靠性尤其取决于其能相对彼此运动的部件的精确校准和调平衡。可能必要的后续校准就需要拆卸整个涡旋式压缩机，这导致昂贵的额外耗费。

本发明要解决的技术问题是，改进这种涡旋式压缩机，使得其功能可靠性在较早的装配阶段中就能被检查。本发明要解决的另一个技术问题是提供相应的装配方法。

上述技术问题结合权利要求1的前序部分的特征以此解决，即第二螺旋挤压器(或者说第二螺旋挤压盘)直接与轴承子壳体连接。

通过所述设计方案实现用于装配这种涡旋式压缩机的方法，其包括下述步骤：

-单独提供模块，所述模块包括轴承子壳体，轴承子壳体带有预装配的第二主轴轴承、预装配的主轴和固定在所述主轴上的转子以及预装配的第一螺旋挤压器和直接与轴承子壳体连接的第二螺旋挤压器；并且，在轴承子壳体固定的情况下对主轴旋转驱动；测量不平衡度，并且使模块平衡，

-提供电机子壳体，所述电机子壳体带有预装配的定子和预装配的第一主轴轴承；平衡后的模块装入电机子壳体中，其中，主轴被插入第一主轴轴承中，使得在保留间隙的情况下转子同轴地定位在定子内，

-将壳体盖与电机子壳体螺栓连接，其中，轴承子壳体密封地夹在电机子壳体和壳体盖之间。

本发明的优选实施方式是从属权利要求的内容。

与现有技术不同的是，静止的第二螺旋挤压器不固定在壳体盖上，而是固定在轴承子壳体上。这允许模块的构成，所述模块包括两个螺旋挤压器以及主轴，所述两个螺旋挤压器彼此处于它们的最终相对位置中，主轴与以轨道方式运行的第一螺旋挤压器耦连并且支承在轴承子壳体中。该模块形成涡旋式压缩机的核心，所述模块被单独提供并且可以与其余部件无关地被检查其功能可靠性，尤其在其精确的校准方面被检查。这可以有利地通过卡紧轴承子壳体和借助暂时连接的驱动电机对主轴的旋转驱动进行。必要时在此出现的不平衡可以直接被纠正，而为此不需要任何拆卸耗费、尤其不需要拆卸(使得难以实现对有问题的部件的触及的)壳体的耗费。特别有利的是，即在按照本发明的方法的范畴中，这种功能检查借助已经固定在主轴上的转子进行。即，转子仅仅基于其质量就已经将并非微不足道的不平衡可能性带入系统中。因此已知的是，在制造转子时转子就配设了平衡配重，该平衡配重在上述功能检查的范畴内根据需要去掉或者通过材料去除而减小。所有这些都可以在最终装配之前在所述单独模块上进行。接着，已平衡的模块可以装入连同定子和第一主轴轴承一起提供的电机子壳体中。在电机子壳体预先装配正确的情况下，转子在此被自动定位，使得转子在保持很小的间隙的情况下能同轴地在定子内部转动。接着可以套装并且固定壳体盖。

在螺旋挤压器和轴承子壳体之间的按照本发明的连接优选借助螺栓连接进行。特别优选的是规定，所述螺栓连接借助多个轴向贯穿轴承子壳体的壁的、并且旋拧到第二螺旋挤压器中的螺纹孔中的螺栓实现。在这种实施方式中，螺栓头在装配终了状态中指向电机子壳体的方向。因此若从已最终装配的涡旋式压缩机仅取下壳体盖，螺栓是不可触及的。然而这不是缺点，因为如上所述，第二螺旋挤压器与轴承子壳体为了构成所述核心模块的连接本来就在较早的装配阶段中进行，并且在较准和平衡之后不需要另外的改变。在此，螺栓的优选的定向可以被视为用于避免模块的意外拆卸的有利措施。所述定向的另外的优点也在于装配空间情况，其在螺栓的(基本上同样可以想到的)颠倒的定向会是更不利的。

在本发明的优选设计方案中规定，轴承子壳体的外壁构成(整个)壳体的壁的轴向的部段。换句话说，已最终装配的涡旋式压缩机的壳体外壁由三个轴向部段组成，它们由壳体盖、轴承子壳体和电机子壳体(以此顺序)构成。然而基本上也可以想到的是，壳体盖和/或电机子壳体在径向外部、沿轴向在轴承子壳体上构成拱形，使得轴承子壳体与现有技术中的一样设计为内部壳体。然而这在径向安装空间条件方面不如本发明的优选设计方案有利。

至少，轴承子壳体的固定优选通过轴承子壳体在壳体盖和电机子壳体之间的夹紧进行。这尤其可以以此实现，即壳体盖借助轴向贯穿轴承子壳体或者轴承子壳体的外壁的螺栓固定在电机子壳体上。

在单个子壳体之间的接口位置，即一方面在电机子壳体和轴承子壳体之间的接触区域，和另一方面在轴承子壳体和壳体盖之间的接触区域优选分别借助翻边密封垫密封。利用这种密封甚至可以补偿较小的制造公差。此外，两个卷边或者说凹槽密封装置的数量是一方面是装配方便性，另一方面是密封可靠性之间的有利的折衷。

本发明另外的特点和优点由下述专门的说明和附图得出。

在附图中：

图1示出剖切在装配终了位置中按照本发明的涡旋式压缩机的剖视图，

图2示出图1的涡旋式压缩机在移位90°的剖面中的剖视图，

图3示出图1和图2的涡旋式压缩机的核心模块的剖视图。

在附图中相同的附图标记表示相同或者相似的元素。

图1和图2以分别错移90°的剖面图示出按照本发明的涡旋式压缩机10。涡旋式压缩机10的壳体由三个子壳体组成，即电机子壳体12、轴承子壳体14和壳体盖16。如图2所示，所述子壳体在所示的实施方式中借助长的螺栓18相互固定。在此，长的螺栓18贯穿壳体盖16的和轴承子壳体的外壁并且旋拧到在电机子壳体12中的对应的螺纹中。轴承子壳体14以这种方式夹紧地固持在电机子壳体12和壳体盖16之间。在单个子壳体之间的接口位置以未详细释出的方式分别通过翻边密封垫或者说波纹密封装置密封。

电动机定位在电机子壳体12的内部，电动机的定子20相对于壳体不动地固定并且电动机的转子22固定在同轴地支承的主轴上，使得转子能转动地布置在定子20内部。主轴24在电机子壳体12中的支承通过第一主轴轴承26进行，第一主轴轴承26作为浮动轴承布置在电机子壳体12的闭合的侧面上(图1和图2中的左侧)。第二主轴轴承28布置在轴承子壳体14中，主轴24延伸到其中。

主轴24在其前端部上具有偏心的耦连装置30，其与以轨道方式运行的第一螺旋挤压器32耦连。为了保证在主轴24旋转时的以轨道方式的运动，第一螺旋挤压器32在轴承子壳体14中的相应的导引装置34中导引。第一螺旋挤压器的螺旋肋轴向伸入到静止的第二螺旋挤压器36的螺旋肋中。第二螺旋挤压器36借助短的螺栓38与轴承子壳体14直接连接。

由此得到预装配构成涡旋式压缩机的核心部件的模块100的可能性，模块100在图3中单独示出。所有重要的校准工作和平衡工作，可以在该模块100上单独地进行。已校准的并且已平衡的模块100然后可以装入预先装配有定子20和第一主轴轴承26的电机子壳体12中，并且在布置了壳体盖16之后借助长的螺栓固定。在所示的实施方式中，壳体盖16作为重要的功能单元仅容有压力存储腔40，在螺旋挤压器32、36之间被压缩的气体被导入压力存储腔40中。

当然，在专门的说明中讨论的和在附图中示出的实施方式仅仅是本发明的解释性实施例。本领域技术人员在本公开内容的教导下可以得到对于变型设计的可行方案的较大的范围。尤其可以想到的是轴承子壳体设计为内部壳体，所述内部壳体在径向上在外部、沿轴向由电机子壳体和/或由壳体盖拱形包围，因此电机子壳体和壳体盖就直接相互接触。在此设计方案中，在子壳体之间的待密封的接口位置可以被省掉。另一方面，这种变型设计在径向的装配空间方面不如在图1至图3中所示的变型设计有利。

附图标记列表

10涡旋式压缩机

12电机子壳体

14轴承子壳体

16壳体盖

18长的螺栓

20定子

22转子

24主轴

26第一主轴轴承

28第二主轴轴承

30偏心的耦连装置

32第一螺旋挤压器

34导引装置

36第二螺旋挤压器

38短的螺栓

40压力存储腔

Claims (8)

1.一种涡旋式压缩机(10)，其带有由多个子壳体(12、14、16)组成的壳体，该涡旋式压缩机包括：

-电机子壳体(12)，其中布置有驱动电机，所述驱动电机具有相对壳体固定的定子(20)和同轴的、固定在在定子(20)一侧借助第一主轴轴承(26)支承的主轴(24)上的转子(22)，

-在背离第一主轴轴承(26)的侧面上连接在电机子壳体(12)上的轴承子壳体(14)，所述轴承子壳体承载第二主轴轴承(28)以及与主轴(24)偏心连接的、在主轴旋转的情况下轨道式运行的第一螺旋挤压器(32)的轨道导引装置(34)，相对壳体固定地布置的第二螺旋挤压器(36)轴向地配合到第一螺旋挤压器中，

-连接在轴承子壳体(14)上的、封闭所述壳体的壳体盖(16)，

其特征在于，

所述第二螺旋挤压器(32)直接与所述轴承子壳体(14)连接。

2.按照权利要求1所述的涡旋式压缩机(10)，

其特征在于，

所述第二螺旋挤压器(36)与所述轴承子壳体(14)螺栓连接。

3.按照权利要求2所述的涡旋式压缩机(10)，

其特征在于，

所述螺栓连接借助多个轴向贯穿轴承子壳体(14)的壁的、并且旋拧到第二螺旋挤压器(36)中的螺纹孔中的螺栓(38)实现。

4.按照上述权利要求之一所述的涡旋式压缩机(10)，

其特征在于，

轴承子壳体(14)的外壁构成所述壳体的外壁的轴向的部段。

5.按照上述权利要求之一所述的涡旋式压缩机(10)，

其特征在于，

壳体盖(16)借助轴向贯穿轴承子壳体(14)或者轴承子壳体的外壁的螺栓(18)固定在电机子壳体(12)上。

6.按照上述权利要求之一所述的涡旋式压缩机(10)，

其特征在于，

一方面在电机子壳体(12)和轴承子壳体(14)之间的接触区域、另一方面在轴承子壳体(14)和壳体盖(16)之间的接触区域分别借助翻边密封垫密封。

7.一种用于装配按照上述权利要求之一所述的涡旋式压缩机(10)的方法，包括步骤：

-单独提供模块(100)，所述模块包括轴承子壳体(14)，轴承子壳体带有预装配的第二主轴轴承(28)、预装配的主轴(24)和固定在所述主轴上的转子(22)以及预装配的第一螺旋挤压器(32)和直接与轴承子壳体(14)连接的第二螺旋挤压器(36)；并且在轴承子壳体(14)固定的情况下旋转驱动主轴(24)；测量不平衡度并且使所述模块(100)平衡，

-提供电机子壳体(12)，所述电机子壳体带有预装配的定子(20)和预装配的第一主轴轴承(26)；并且，已平衡的模块(100)装入电机子壳体(12)中，其中，主轴(24)被插入第一主轴轴承(26)中，使得在保留间隙的情况下转子(22)同轴地定位在定子(20)内，

-壳体盖(16)与电机子壳体(12)螺栓连接，其中，轴承子壳体(14)密封地夹在电机子壳体(12)和壳体盖(16)之间。

8.按照权利要求6所述的方法，

其特征在于，

通过对固定在转子上的平衡配重的去除或者减少材料使模块(100)平衡。

Images