CN1601113A - 侧通道压缩机 - Google Patents

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Abstract

侧通道压缩机具有至少一个环形的、两半壳式叶轮外壳(1)，该外壳包围一个可旋转支承在其中的叶轮(3)并设有一个空气吸入管和一个空气排出管(6；7)，所述叶轮外壳有两个相同形式的外壳半壳(2)，其中每个半壳以其平面(25)在一个垂直于叶轮(3)的旋转轴线(10)延伸的分离面内相互贴靠在轴向相互压紧，在平面(25)部位设置一个环形环绕的环(28)，两个外壳半壳(2)通过该环相互对中。

Description

侧通道压缩机
技术领域
本发明涉及一种侧通道压缩机，带有一个环形的两半壳式叶轮外壳，该叶轮外壳包围一个可转动地支撑在其中的叶轮并有一个空气吸入管和一个空气排出管。
背景技术
这种侧通道压缩机的一个典型例子在DE 2 223 762 A1中描述。在这种侧通道压缩机中，叶轮外壳由两个设计不同的外壳半壳组成，其中一个支承用于支承叶轮的轴的滚动轴承的一个滚动轴承座以及一个同样成型的法兰，该法兰用于法兰连接驱动叶轮的电动机。另一个外壳半壳是罩盖，该罩盖借助沿边缘分布的螺栓与支承叶轮的外壳半壳拧紧。两个外壳半壳在其外边缘处分别设置一个平面，其中在装配好的状态下，所述平面在一个垂直于叶轮旋转轴线延伸的分离面贴靠。功能所要求的罩盖与支承叶轮的外壳半壳的对中通过罩盖内的和该外壳半壳内的一个尺寸精确的叶轮周边环形槽完成。空气吸入管和空气排出管成型在支承叶轮的外壳半壳上。
两个不同的外壳半壳的制造是复杂昂贵的，其中一个半壳以其支承叶轮的支承部位构成真正的外壳，而另一个是罩盖。此外，两个外壳半壳在分离面处的相互密封非常关键，因为由于制造原因会在配合凸缘处存在环形间隙。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种侧通道压缩机，使叶轮外壳更廉价，同时密封性能得到改善。
为了实现上述任务，按照本发明的侧通道压缩机具有权利要求1所述的特征。
这种新型的侧通道压缩机的叶轮外壳由两个相同的外壳半壳组成，其中每一个在其外部边缘有一个沿径向的平面。外壳半壳以其平面在一个垂直于叶轮旋转轴线延伸的分离面相互贴靠地在轴向上压紧。在所述平面部位有一圈环，通过该环两个外壳半壳相互对中。
因此就取消了迄今常用的在外壳和罩盖半壳内的两侧叶轮周边环形槽，从而每个半壳可用作“外壳”和“罩盖”。由于制造产生的配合凸缘处环形间隙取消了，因此改善了半壳之间的相对密封性。为此优选的是，所述环是密封环，通过该密封环密封了分离面部位存在的间隙。由此实现的密封通常是足够的，但必要时也可以在两个平面的部位除了环之外再设置另一个密封机构以密封两个平面之间的间隙。
通常，所述环由金属制成，尤其是钢，但也可以用一种形状稳定的塑料制成。优选的是横截面基本上是矩形或者正方形。当所述环是密封环时，该环可以具有一个形状稳定的环形铁心，该环形铁心带有一个密封材料制成的或者聚四氟乙烯制成的密封层。
在一种优选的实施形式中，所述环设置在两个平面的径向外边缘上，但原理上也可以将环设置在两个平面的径向内边缘。为此，两个外壳半壳在其平面部位分别有一个边缘敞露的环形槽，其中相互连接的外壳半壳的两个环形槽延续了沿着周向延伸的通道，所述环设置在该通道中。因此以简单的方式保证了两个外壳半壳的形状配合连接的、配合精确的对中。当然应注意的是，原则上所述环不是必须设置在该通道中。也可以想到其他的实施方式，其中环径向偏压到外壳半壳的一个圆柱形周面上，其中环可以设置在平面的径向外边缘或径向内边缘上。
每个外壳半壳设有一个吸入管和一个排出管。在装配好的状态下，不用的管通过一个封闭机构例如一个罩盖封闭。
外壳半壳的多样化的应用可能性可以通过以下措施提高：外壳半壳在其外侧分别有一个配合面，多个压缩机级的两半壳式叶轮外壳可配合精确地轴向相互张紧。以此方式建立一个可能更多级的侧通道压缩机，其半壳真正相同的半壳。压缩机级的相邻叶轮外壳相互对中，其中只有一个外壳半壳包括一个用于支承叶轮的轴的轴承。在另一个上设计相同的外壳半壳上存在的轴承座上空的。
在每个外壳半壳中可以有一个通到相对的半壳侧的贯穿通道，因此相邻的外壳半壳的贯穿通道延续了一个整体贯穿的轴向通道。通过该轴向通道，在两级或多级实施方式中，压缩空气会在整个外壳中回流。空气必要的转向通过相应的偏转机构例如装配上的或嵌入其中的偏转件。轴向通道也可以导流冷却介质。
按照本发明的侧通道压缩机的其他设计方案是从属权利要求的主题。
在附图中示出了本发明的主题的一种实施例。
附图说明
图1按照本发明的侧通道压缩机的立体图，
图2按照图1所示侧通道压缩机的侧视图，
图3按照图1所示侧通道压缩机的马达侧的侧视图，
图4按照图1所示侧通道压缩机的两级实施方式，对应于图3中的线IV-IV的剖面图，
图5按照图4所示侧通道压缩机的立体分解图。
具体实施方式
在图1和2中示出的侧通道压缩机具有一个基本上环形的叶轮外壳1，该叶轮外壳由两个相同的外壳半壳2组成并包围一个在图4中用3标示的叶轮。叶轮3由一个电动机4驱动，该电动机在一侧同轴地法兰连接到叶轮外壳1上。构成叶轮外壳1的两个外壳半壳2相同。每个外壳半壳2具有一个容纳叶轮的侧通道5，该侧通道在圆周的大部分上延伸并将一个成型的空气吸入管6与一个成型的空气排出管7连接。在空气吸入管6和空气排出管7之间设置一个截止件8，如侧通道压缩机本身公知的那样。空气吸入管6和空气排出管7在一个共同的外壳部分9中，该外壳部分一体成型在外壳半壳3上，两侧有一个平的垂直于叶轮轴线10延伸的配合面11或11a。在该外壳部分9中，在空气吸入管6和空气排出管7之间是一个贯穿通道12，该贯穿通道在外壳半壳2的整个轴向长度上延伸，并通到两个相对的且平行的配合面11，11a。贯穿通道12布置在截止件8的部位，与侧通道5不连通。
部分环形的侧通道5环状围绕外壳半壳2的一个盘形轮毂件13延伸，在该轮毂件上有一个中心的轴承箱14，该轴承箱用于容纳一个滚动轴承16，该滚动轴承用于支承叶轮3的轴10(参见图4)。滚动轴承16通过一个拧紧的轴承盖17对外封闭。轴承箱14径向间隔距离地被一个管状的基本圆柱形的法兰环19包围，该法兰环在其外端面上有一个平的配合面20，该配合面平行于外壳部分9上的配合面11并与该配合面11位于一个共同的平面内。在叶轮外壳1外壳半壳2的与叶轮轴线100同轴的法兰环19上法兰连接电动机4，如图4所示，而在相应的外壳半壳2的法兰环19上在与电动机4相对的叶轮外壳外侧上拧上一个罩盖21，该罩盖相对配合面20密封。
在与外壳部分9直径相对侧在外壳半壳2上成型一个支撑块22，该支撑块位于两个冷却肋23之间，该冷却肋例如按图1，4所示方式在外面包围包括侧通道5的外壳半壳部分。支撑块22轴向略伸出冷却肋23，在其外侧有一个平的配合面24，该配合面与外壳部分9的配合面11和法兰环19的配合面20位于同一个平面内。
位于外壳半壳2外边缘上的一个法兰18在其背离法兰环19的一侧有一个平的平面25，该平面垂直于叶轮轴线100，与外壳部分9的相应配合面11位于一个平面内。在配合面25的部位，在法兰18中设计一个边缘敞开的环形槽26，该环形槽具有L形的横截面并由两个面限定，其中一个面垂直于叶轮轴线100，另一个面平行于叶轮轴线100。在装配好的状态下，叶轮外壳1的两个外壳半壳2以其配合面25相互抵靠，从而两个环形槽26延续了沿着周向延伸的通道27，该通道具有矩形的横截面。在通道27中紧配合一个封闭的形状稳定的环28，该环使两个外壳半壳2相互对中。
环28由铝制成或者例如由钢、黄铜或者也可以由塑料制成，并且用密封材料尤其是聚四氟乙烯涂覆，从而起到密封环的作用。在空气吸入管6和空气排出管7的部位，环28有一个围绕相应管孔的耳柄部件，在图5中以29标示空气吸入管6。
两个外壳半壳2通过环状围绕圆周均布的螺栓轴向相互压紧，螺栓在图中没有详细示出，其穿过法兰18和外壳部分9上钻出的相应的轴向孔30。在图示实施例中，环28也设置了孔30。对于叶轮外壳1的轴向相互压紧的外壳半壳2，如上所述，外壳半壳以其配合面25相互压紧并通过环28径向对中，其中环28在两个外壳半壳之间垂直于叶轮轴线10延伸的分离面部位同时起到密封叶轮外壳1的作用。这种密封作用非常有用，因为由轴向装入孔30中的螺栓产生的压紧力直接传递到环28上。
图1和2中示出了一个单级侧通道压缩机，该压缩机只有一个由两个相同的外壳半壳2组装起来的叶轮外壳1，而图4和5示出了一种两级实施方式，其中两个相同的叶轮外壳1，1a轴向相连，其中每个叶轮外壳包围一个自己的叶轮3。特别可从图4看出，叶轮外壳1，1a的相邻外壳半壳2以其位于同一平面内的配合面11，20和24完全贴靠在一起通过拉条31轴向相互压紧。此外，这两个外壳半壳2通过一个与叶轮轴线10同轴的靠里面的钢制对中环32径向对中。对中环32形状配合连接地嵌入到法兰环19内侧上的横截面为L形的、边缘敞开的镗孔中。该对中环在预张紧的情况下无间隙地装入，从而与配合面11，20，24一起使两个叶轮外壳1，1a精确对中且相对叶轮轴10精确垂直的定向。叶轮轴10穿过两个并排的叶轮外壳1，1a，支承两个叶轮3，而电动机4法兰连接到叶轮外壳1a的靠外面的外壳半壳2，另一个传动装置壳体1的靠外面的法兰环19由罩盖21封闭。
图4还示出了叶轮轴10在叶轮侧仅仅支承在一个滚动轴承16中，该滚动轴承在面对电动机4的一侧布置在叶轮外壳1的相应外壳半壳2中。叶轮轴10的第二轴承支承部位在电动机4的轴承盖34内，由一个滚动轴承35构成。
与图4，5所示的两级形式的侧通道压缩机类似，也可以有这样的实施方式，其中以相应的方式轴向相互法兰连接多个叶轮外壳1，1a，使侧通道压缩机带有多于两个的压缩机级。在所有这些多级的侧通道压缩机中，各外壳半壳2的贯穿通道12相互对齐密封，以截头形式相接在一起，从而产生一个在压缩机整个轴向长度上贯穿的轴向通道(参见图4)。端部装配的偏转件36使一个压缩机级的空气排出管7与随后一个压缩机级的空气吸入管6连接，从而产生贯穿的轴向通道的应用方案。另一种应用方案是冷却剂通过通道导流，以散发产生的压缩热。除此之外，在这种情况下没有利用的贯穿通道12由一个安装在靠外面的叶轮外壳1的外壳半壳2上的罩盖37封闭(图1，5)。
罩盖37有两个罩盖部件38，其密封地封闭在该外壳半壳2上的未利用的空气吸入管6和同样未利用的空气排出管7。同时，在罩盖37上成型两个用于侧通道压缩机的支脚39，这两个支脚具有一个平的放置面40和用于紧固螺栓的孔41。
在与电动机4拧在一起的相对的外壳半壳2的空气吸入管6和空气排出管7上连接两个消声器42，该消声器在其自由端部具有用于空气吸入管或排出管的连接法兰43(参见图3)。在对应外壳半壳2的各消声器42和外壳部分9之间设置一个单独的脚部44(图1，2)，该脚部安装在相应消声器42的管状伸出部分45上并相对外壳部分9预压。脚部44同样具有一个安放面40和用于紧固螺栓的垂直孔41。管状伸出部分45例如设有外螺纹，拧进相应管6，7的内螺纹中。
由于所有的外壳半壳2都相同，在单级或多级的侧通道压缩机实施形式中分别位于轴向靠外面的外壳半壳2带有结构上相同的空气吸入管6和空气排出管7，因此带有脚部44的消声器42和罩盖37也可以互换，就是说，消声器42如图1，2所示位于叶轮外壳1的右侧，这种特殊的侧通道压缩机安装情况更有利。当然，可以不用消声器42和/或除了消声器44之外还可以有其他的空气引导元件例如连接管或者连接软管、阀门、弯管等等本身已知的零部件。
在所示实施方式中，两个分别构成一个叶轮外壳1或1a的外壳半壳2通过径向靠外面的环28相互对中，也可以将环28设置在外壳半壳2的内侧就是说在侧通道5的部位，从而得到与两个叶轮外壳1，1a之间的对中环32中的类似布置结构。为此应注意的是，对中环32也可以径向靠外面设置，就是说对应于环28。
在图4所示的两级式实施方式中，叶轮轴10一体地贯穿两个压缩机级的长度，如上所述，只在唯一一个滚动轴承16中得到支承。但是也可以想到其他实施方式，其中两个压缩机级的每一个都对应一个自己的叶轮轴，这些轴分别通过一个端部的联轴节形式的带动件同轴相连。在这种情况下，包含在叶轮外壳1内的叶轮轴支承在两个滚动轴承16中，这两个滚动轴承装入该叶轮外壳1的两个轴承箱14内。在图示两级实施方式中，对于另一个叶轮外壳1a，单独一个轴承支承部位就足够了，特别是通过一个装入到与电动机4相邻的轴承箱14中的滚动轴承16形成的轴承支承部位。在两个叶轮外壳1，1a之间的分离面部位的联轴节优选设计成能够补偿在两个叶轮外壳1，1a的轴之间可能存在的不可避免的对齐误差。

Claims (18)

1.侧通道压缩机，带有一个环形的、两半壳式叶轮外壳(1)，该外壳包围一个可旋转支承在其中的叶轮(3)并设有一个空气吸入管和一个空气排出管(6；7)，所述叶轮外壳有两个相同形式的外壳半壳(2)，其中每个半壳在其外边缘上分别有一个沿径向延伸的平面(25)，其中外壳半壳(2)以其平面(25)在一个垂直于叶轮(3)的旋转轴线(10)延伸的分离面内相互贴靠在轴向相互压紧，在平面(25)部位设置一个环形环绕的环(28)，两个外壳半壳(2)通过该环相互对中。
2.按照权利要求1所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)是密封环，通过该密封环密封分离面处存在的间隙。
3.按照权利要求1或2所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)用金属制成。
4.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)具有一个基本上是矩形的或者正方形的横截面构形。
5.按照权利要求2所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)具有一个形状稳定的环形铁心，该环形铁心有一个由一种密封材料制成的密封层。
6.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)设置在两个平面(25)的径向靠外面的边缘上。
7.按照权利要求1至5之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，所述环(28)设置在两个平面(25)的径向靠里面的边缘上。
8.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，两个外壳半壳(2)在其平面(25)部位分别具有一个边缘敞开的环形槽(26)，两个环形槽(26)延续了沿周向延伸的通道(27)，所述环(28)位于该通道内。
9.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，两个外壳半壳(2)通过设置在两个平面(25)的部位处的张紧机构(30)轴向相互压紧。
10.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，在两个平面(25)的部位除了所述环(28)之外还有另一个密封机构用于密封两个平面之间的间隙。
11.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，外壳半壳(2)在其外侧有配合面(11a，20，24)，在该配合面处两半壳式叶轮外壳(1，1a)可将多个压缩级精确配合地相互轴向压紧在一起。
12.按照权利要求11所述的侧通道压缩机，其特征在于，压缩机级的相邻的叶轮外壳(1，1a)相互对中，只有一个外壳半壳(2)包括一个轴承(16)用于一个支承叶轮(3)的轴。
13.按照权利要求11或12所述的侧通道压缩机，其特征在于，相邻的外壳半壳(2)通过一个对中环(32)相互对中，该对中环形状配合连接地嵌入到外壳半壳(2)之间。
14.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，未利用的吸入管和排出管(6，7)通过一个封闭机构(37)封闭。
15.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，在每个外壳半壳(2)内有一个通到相对置的半壳侧的贯穿通道(12)，并排布置的外壳半壳(2)的该贯穿通道(12)延续了一个整体贯通的轴向通道。
16.按照权利要求11或15所述的侧通道压缩机，其特征在于，整体贯通的轴向通道有偏转机构(36)，通过该偏转机构，一个压缩级的空气排出管(6)与另一个压缩级的空气吸入管(7)相连。
17.按照权利要求15所述的侧通道压缩机，其特征在于，在每个外壳半壳(2)中，贯穿通道设置在空气吸入管和空气排出管(6；7)之间。
18.按照前述权利要求之一所述的侧通道压缩机，其特征在于，该压缩机具有脚部(40，44)，该脚部与外壳半壳(2)在其空气吸入管和空气排出管(6；7)部位相连。
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