半封式压缩机
技术领域
本实用新型涉及一种半封式压缩机。
背景技术
压缩机按照密封类型可以分为全封式压缩机、半封式压缩机和开放式压缩机。在全封式压缩机中,驱动机构和压缩机构等都密封地设置在压缩机的壳体中,因此,当压缩机中的部件出现故障时,无法对其进行维修而只能更换整台压缩机。在开放式压缩机中,动力源设置在压缩机壳体的外部,因此动力传输部分的密封要求非常高。在半封式压缩机中,压缩机的壳体、隔板和前端盖以及后端盖通过螺栓连接。因此,当压缩机出现故障或需要维护时,能够在现场拆卸压缩机而进行维修或维护。特别是在大型制冷应用中,由于压缩机本身占整个制冷系统总成本的相当大的比例,因此经常采用半封式压缩机。
中国专利申请公开公报CN101900113A公开了一种半封式压缩机。如本申请的附图15所示,该压缩机包括壳体212、前端盖214、后端盖216和隔板218,其中前端盖214、隔板218通过螺栓与壳体212固定连接,后端盖216也通过螺栓与壳体212固定连接。在润滑油回路中,润滑油管230在230A处从前端盖214伸出并且在经过板式换热器280后在230B处与后端盖216连接而将润滑油引入压缩机中。在设置有喷气增焓(也称为蒸汽喷射)功能的压缩机中,气态制冷剂管在260A处引入隔板218并最终喷射到压缩腔中。在该压缩机中,前端盖214与外部管路之间存在一个连接点230A,后端盖216与外部管路之间存在一个连接点230B,隔板218与外部管路之间存在一个连接点260A。当拆卸前端盖214、隔板218和后端盖216以对压缩机进行维修或维护时,必须首先在连接点230A、260A和230B处断开这些部件与外部管路之间的连接。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题
在中国专利申请公开公报CN101900113A公开的半封式压缩机中,当拆卸前端盖214、隔板218和后端盖216以对压缩机进行维修或维护时,必须首先在连接点230A、260A和230B处断开这些部件与外部管路之间的连接。这不便于拆卸工序和后续的组装工序,而且在多次拆卸和组装压缩机后,这些连接点处容易发生泄漏。
因此,需要一种拆卸和组装更加容易的半封式压缩机。
技术方案
本实用新型的目的是提供一种拆卸和组装更加容易的半封式压缩机。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种半封式压缩机,包括:壳体,所述壳体限定有前部和后部;通过紧固件与所述壳体固定连接的前端盖;夹置在所述壳体与所述前端盖之间的隔板,所述隔板将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧;通过紧固件与所述壳体固定连接的后端盖;以及从所述高压侧延伸到所述低压侧的润滑油回路;其特征在于在所述润滑油回路的至少一部分延伸穿过所述隔板并且进入所述壳体前部的基体材料中。
优选地,所述润滑油回路包括:设置在所述前端盖的基体材料中并且与所述前端盖的内部流体连通的第一润滑油通道,设置在所述隔板的基体材料中并且与所述第一润滑油通道流体连通的第二润滑油通道,和设置在所述壳体前部的基体材料中并且与所述第二润滑油通道流体连通的第三润滑油通道。
优选地,所述第一润滑油通道包括从所述前端盖的内壁沿所述前端盖的径向向外延伸的第一径向润滑油通道和与所述第一径向润滑油通道流体连通并且沿所述前端盖的轴向延伸到所述前端盖的后端面上的第一轴向润滑油通道。
优选地,所述第二润滑油通道与所述第一润滑油通道对齐并且沿所述隔板的轴向延伸穿过所述隔板的两个端面。
优选地,所述第三润滑油通道包括与所述第二润滑油通道对齐并且从所述壳体的前端面沿所述壳体的轴向延伸的第三轴向润滑油通道和与所述第三轴向润滑油通道流体连通并且沿所述壳体的径向向外延伸到所述壳体的外表面的第三径向润滑油通道。
优选地,所述润滑油回路包括:设置在所述隔板的基体材料中并且与所述前端盖的内部流体连通的第二润滑油通道,和设置在所述壳体前部的基体材料中并且与所述第二润滑油通道流体连通的第三润滑油通道。优选地,所述第二润滑油通道包括沿所述隔板的径向设置的径向润滑油通道和与所述径向润滑油通道流体连通并且沿所述隔板的轴向延伸到所述隔板的后端面上的轴向润滑油通道。优选地,所述第三润滑油通道包括与所述第二润滑油通道的轴向润滑油通道对齐并且从所述壳体的前端面沿所述壳体的轴向延伸的第三轴向润滑油通道和与所述第三轴向润滑油通道流体连通并且沿所述壳体的径向向外延伸到所述壳体的外表面的第三径向润滑油通道。
优选地,在所述壳体后部的基体材料中设置有第四润滑油通道,并且在所述后端盖的基体材料中设置有与所述第四润滑油通道流体连通的第五润滑油通道。
优选地,所述第四润滑油通道包括从所述壳体的外表面沿径向向内延伸的第四径向润滑油通道和与所述第四径向润滑油通道流体连通并且沿所述壳体的轴向延伸到所述壳体的后端面的第四轴向润滑油通道。
优选地,所述第五润滑油通道包括与所述第四润滑油通道对齐并且从所述后端盖的前端面沿所述后端盖的轴向延伸的第五轴向润滑油通道和与所述第五轴向润滑油通道流体连通并且沿所述后端盖的径向向内延伸的第五径向润滑油通道。
优选地,所述第三润滑油通道与所述第四润滑油通道通过外部润滑油管路流体连通。
优选地,所述第三润滑油通道与所述第四润滑油通道通过所述壳体中的通道流体连通。
优选地,所述第三润滑油通道通过外部润滑油管路与所述低压侧直接连通。
优选地,在所述壳体前部的基体材料中设置有与外部的工作流体喷射管路流体连通的第一工作流体通道,并且在所述隔板的基体材料中设置有与所述第一工作流体通道流体连通的第二工作流体通道。
优选地,所述第一工作流体通道包括从所述壳体的外表面沿所述壳体的径向向内延伸的第一径向工作流体通道和与所述第一径向工作流体通道流体连通并且沿所述壳体的轴向延伸到所述壳体的前端面的第一轴向工作流体通道。
优选地,所述第二工作流体通道包括与所述第一工作流体通道对齐并且从所述隔板的后端面沿所述隔板的轴向延伸的第二轴向工作流体通道、与所述第二轴向工作流体通道流体连通并且沿所述隔板的径向向内延伸的第二径向工作流体通道、以及与所述第二径向工作流体通道流体连通并且沿所述隔板的轴向延伸到所述隔板的后端面的第三轴向工作流体通道。
优选地,所述第二工作流体通道通过连接管路与所述压缩机内的压缩机构中的工作流体喷射通道流体连通。
优选地,压缩机的高压侧限定了存储润滑油的油槽,存储在所述油槽中的润滑油通过所述润滑油回路供应到压缩机的低压侧。
根据本实用新型的另一个方面,提供了一种半封式压缩机,包括:壳体,所述壳体限定有前部和后部;通过紧固件与所述壳体固定连接的前端盖;夹置在所述壳体与所述前端盖之间的隔板,所述隔板将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧;通过紧固件与所述壳体固定连接的后端盖;以及从所述高压侧延伸到所述低压侧的润滑油回路;其特征在于在所述润滑油回路的至少一部分延伸穿过所述隔板,其中所述润滑油回路包括:沿径向穿过所述隔板的基体材料的径向润滑油通道。
优选地,所述径向润滑油通道通过外部润滑油管路与所述低压侧直接连通。
有益效果
根据本实用新型的一种或几种实施例的半封式压缩机的优点在于如下方面。
从压缩机的高压侧延伸到压缩机的低压侧的润滑油回路的至少一部分延伸穿过隔板。这可以例如包括如下三种情况:(1)润滑油回路延伸穿过前端盖、隔板和壳体前部的基体材料并且在壳体的外表面上开口;(2)润滑油回路延伸穿过隔板和壳体前部的基体材料并且在壳体的外表面上开口;(3)润滑油回路直接延伸穿过隔板并且在隔板的外表面上开口。无论在上述哪种情况下,都无需在前端盖上设置与外部管路例如润滑油管路连接的连接点,因此可以方便的拆卸前端盖而没有由于多次拆卸和组装引起的连接点泄漏的风险。特别是对于情况(1)和(2),在前端盖和隔板上都没有设置与外部管路例如润滑油管路或工作流体喷射管路连接的连接点,因此可以方便的拆卸前端盖和隔板而没有由于多次拆卸和组装引起的连接点泄漏的风险。
在壳体后端和后端盖中设置有与压缩机内部流体连通的润滑油通道,在可拆卸部件如后端盖上没有与外部管路连接的连接点。因此后端盖可以容易地拆卸和组装,并且能够避免由于多次拆卸和组装引起的管路泄漏的问题。
在壳体前端和隔板中设置有与外部的工作流体喷射管路流体连通的制冷剂通道,在可拆卸部件如前端盖和隔板上没有与外部管路连接的连接点。因此前端盖和隔板可以容易地拆卸和组装,并且能够避免由于多次拆卸和组装引起的管路泄漏的问题。
壳体前端和后端的润滑油通道可以通过壳体内的通道彼此流体连通,因此压缩机可以更容易的拆卸和组装,能够更好地避免管路泄漏,并且压缩机的管路布置更加简单和紧凑。
附图说明
通过以下参照附图的描述,本实用新型的一个或几个实施例的特征和优点将变得更加容易理解,其中:
图1是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的立体图;
图2是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的主视图;
图3是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的右视图;
图4是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的I-I剖视图;
图5是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的左视图;
图6是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的II-II剖视图;
图7是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的立体图;
图8是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的主视图;
图9是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的右视图;
图10是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的III-III剖视图;
图11是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的左视图;
图12是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的IV-IV剖视图;
图13是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的V-V剖视图;
图14是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机所应用的制冷系统的示意图;
图15类似于图6,示出了本实用新型第一实施方式的一种变型;
图16是现有技术的半封式压缩机的立体图。
具体实施方式
下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的,而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。
下面将参照图1-6对本实用新型的第一实施方式进行详细说明。其中,图1是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的立体图;图2是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的主视图;图3是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的右视图;图4是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的I-I剖视图;图5是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的左视图;图6是根据本实用新型第一实施方式的半封式压缩机的II-II剖视图。
如图1-6所示,半封式压缩机(下文中简称为“压缩机”)10包括壳体12、通过诸如螺栓24等紧固件与壳体12固定连接的前端盖14和隔板18、以及通过诸如螺栓26等紧固件与壳体12固定连接的后端盖16。壳体12限定有前部和后部(见图2)。相应地,在壳体12的前端面和后端面上分别设置有接收螺栓24和26的螺纹孔,在前端盖14和隔板18上设置有与壳体12的前端面中的螺纹孔相对应的通孔,在后端盖16上设置有与壳体12的后端面中的螺纹孔相对应的通孔。在壳体12上设置有用于吸入制冷剂的吸气接头20,在前端盖14上设置有用于排出制冷剂的排气接头22。
在壳体12中设置有对工作流体例如制冷剂进行压缩的压缩机构、驱动压缩机构的驱动机构、支撑压缩机构和驱动机构的轴承座等部件。通过隔板18将压缩机10的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地,由壳体12、后端盖16和隔板18围起的空间构成低压侧用于吸入低压的制冷剂(工作流体)。由隔板18和前端盖14围起的空间构成高压侧用于排出压缩后的高压制冷剂(工作流体)。在本实施方式中,润滑油主要存储在高压侧,即存储在有前端盖14和隔板18围起的空间中。换言之,压缩机的高压侧限定了存储润滑油的油槽。
压缩机10内的其他具体构造可参见中国专利申请公开公报CN101900113A,该文献的全部内容通过引用并入本文中。
为了保证压缩机各运动部件之间的润滑,压缩机中设置有从高压侧延伸到低压侧的润滑油回路。存储在油槽中的润滑油通过润滑油回路供应到压缩机的低压侧。如图6和4所示,润滑油一般存储在前端盖14中,并且通过外部的润滑油管路30从前端盖14供应到后端盖16处并进入压缩机10内部,然后通过驱动轴中的供油通道供应到各种运动部件,并且还通过与制冷剂混合而从低压侧循环到高压侧,含有润滑油的制冷剂在高压侧通过油气分离器28分离,分离后的制冷剂通过排气接头22排出,而分离后的润滑油聚集在前端盖14中用于下一次润滑油循环。
在本实用新型的第一实施方式中,在前端盖14、隔板18、壳体12和后端盖16的基体材料中设置有内部润滑油管路。
具体地,如图6所示,在前端盖14的基体材料中设置有第一润滑油通道32。第一润滑油通道32包括从前端盖14的内壁沿前端盖14的径向向外延伸的第一径向润滑油通道32a和与所述第一径向润滑油通道32a流体连通并且沿前端盖14的轴向延伸到前端盖14的后端面(此处以及下文中的方位词“前”、“后”请参见图2中所示的方向)的第一轴向润滑油通道32b。
在隔板18的基体材料中设置有与第一润滑油通道32流体连通的第二润滑油通道34。换言之,第二润滑油通道34与第一润滑油通道32对齐并且沿隔板18的轴向延伸穿过隔板18的前后两个端面。
在壳体12前部的基体材料中设置有与第二润滑油通道34流体连通的第三润滑油通道36。具体地,第三润滑油通道36包括与第二润滑油通道34对齐并且从壳体12的前端面沿壳体12的轴向延伸的第三轴向润滑油通道36a和与第三轴向润滑油通道36a流体连通并且沿壳体12的径向向外延伸到壳体12的外表面的第三径向润滑油通道36b。
第三径向润滑油通道36b的出口设置有第一连接接头30A,第一连接接头30A与外部的润滑油管路30连接。润滑油管路30通过第二连接接头30B与壳体12后部的第四润滑油通道37流体连通。
具体地,如图4所示,在壳体12后部的基体材料中设置有与润滑油管路30流体连通的第四润滑油通道37。第四润滑油通道37包括从壳体12的外表面沿径向向内延伸的第四径向润滑油通道37a和与第四径向润滑油通道37a流体连通并且沿壳体12的轴向延伸到壳体12的后端面的第四轴向润滑油通道37b。第四径向润滑油通道37a的入口设置有与润滑油管路30连接的第二连接接头30B。
在后端盖16的基体材料中设置有与第四润滑油通道37流体连通的第五润滑油通道38。具体地,第五润滑油通道38包括与第四润滑油通道37对齐并且从后端盖16的前端面沿后端盖16的轴向延伸的第五轴向润滑油通道38a和与第五轴向润滑油通道38a流体连通并且沿后端盖16的径向向内延伸的第五径向润滑油通道38b。
此后,后端盖16中的第五润滑油通道38与驱动轴40中的供油通道流体连通,并且通过这些通道输送的润滑油对压缩机内的运动部件进行润滑,并且最终循环回到前端盖14中。
在上述实施方式中,通过连接接头30A和30B使得壳体12中的内部润滑油通道与壳体12外的外部润滑油管路30流体连通。但是,本领域技术人员应该理解,可以将壳体12前部的第三润滑油通道36和壳体12后部的第四润滑油通道37形成为通过壳体12中的通道彼此流体连通而省去外部的润滑油管路30以及连接接头30A和30B。
在上述实施方式中,壳体12前部和后部的基体材料中都设置有润滑油通道。但是由于压缩机构处于前端盖14和隔板18一侧,该侧的拆卸维修可能较多,因此可以仅在壳体12的前部、隔板18和前端盖14中设置内部的润滑油通道。在这种情况下,壳体12后部的润滑油管路连接可采用中国专利申请公开公报CN101900113A中所采用的设计。
壳体12、前端盖14、隔板18和后端盖16中的各个润滑油通道可以通过钻销形成,也可以在铸造这些部件时通过模具一体形成,还可以采用本领域所公知的任何其他方法形成,在此不再赘述。
在本实用新型的实施方式中,压缩机的前端盖14、隔板18、后端盖16上没有与外部管路连接的连接点。因此,当拆卸前端盖14、隔板18和后端盖16时,无需像现有技术那样断开这些连接点。此外,在组装这些部件时,由于这些部件本身具有一定的定向,因此只要将这些部件正确组装就可以将这些部件中的各个润滑油通道对齐而形成整体流体连通的润滑油通道。因此,根据本实用新型实施方式的压缩机,拆卸和组装非常容易。此外,外部的润滑油管路30仅通过连接接头30A和30B与壳体12连接,在拆卸前端盖14、隔板18和后端盖16时,这些连接接头30A和30B无需拆卸,因此避免了现有技术中因多次拆卸连接接头而导致泄漏的问题。
在省去外部润滑油管路30而在壳体12中使第三润滑油通道36和第四润滑油通道37彼此流体连通的情况下,壳体12外部也没有连接接头,管路布置更加简单、紧凑。
下面将参照图7-14对本实用新型的第二实施方式进行详细说明。其中,图7是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的立体图;图8是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的主视图;图9是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的右视图;图10是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的III-III剖视图;图11是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的左视图;图12是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的IV-IV剖视图;图13是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机的V-V剖视图;图14是根据本实用新型第二实施方式的半封式压缩机所应用的制冷系统的示意图。
在图7-14中,采用与图1-6中相同的附图标记表示相同的部件,因此将省略这些部件的详细描述。
本实用新型第二实施方式所示的压缩机是一种带有喷气增焓(即,工作流体喷射)管路的压缩机。如图14所示,制冷系统包括压缩机10、冷凝器110、板式换热器180、第一膨胀阀122和蒸发器120,这些部件通过制冷剂管路150彼此流体连通。该制冷系统还包括润滑油管路30以及工作流体喷射管路160。工作流体喷射管路160在板式换热器180的下游从制冷剂管路150分支出来,经过第二膨胀阀124后进入板式换热器180,然后进入压缩机10中向压缩机构喷射制冷剂蒸汽。制冷剂管路50、润滑油管路30和工作流体喷射管路160分别通过板式换热器中的换热通道180A、180B和180C彼此进行热交换。
本实用新型第二实施方式的第一润滑油通道32、第二润滑油通道34、第三润滑油通道36、第四润滑油通道37和第五润滑油通道38与第一实施方式的相同,在此不再赘述。
如图7和13所示,本实用新型第二实施方式的压缩机10A还包括形成在壳体12前部的基体材料中并且与外部的工作流体喷射管路160流体连通的第一工作流体通道42。具体地,第一工作流体通道42包括从壳体12的外表面沿壳体12的径向向内延伸的第一径向工作流体通道42a和与第一径向工作流体通道42a流体连通并且沿壳体12的轴向延伸到壳体12的前端面的第一轴向工作流体通道42b。在第一径向工作流体通道42a的入口处设置有与工作流体喷射管路160连接的第三连接接头160A。
在隔板18的基体材料中设置有与第一工作流体通道42流体连通的第二工作流体通道44。具体地,第二工作流体通道44包括与第一工作流体通道42对齐并且从隔板18的后端面沿隔板18的轴向延伸的第二轴向工作流体通道44a、与第二轴向工作流体通道44a流体连通并且沿隔板19的径向向内延伸的第二径向工作流体通道44b、以及与第二径向工作流体通道44b流体连通并且沿隔板18的轴向延伸到隔板18的后端面的第三轴向工作流体通道44c。
第三轴向工作流体通道44c通过连接管路46与压缩机构中的工作流体喷射通道流体连通。
在本实施方式中,除了润滑油管路30与壳体12连接之外,工作流体喷射管路160也通过第三连接接头160A与壳体12连接。因此,在拆卸前端盖14、隔板18和后端盖16时,也无需对工作流体喷射管路160进行拆卸,因此方便了压缩机的拆卸和组装,并且避免了由于多次拆卸和组装引起的润滑油和制冷剂的泄漏。
除了上述结合图1-14所述的第一和第二实施方式之外,本发明还可以进行如下变型。如图15所示,可以省去第一实施方式中设置在前端盖14中的第一润滑油通道32。在这种情况下,可以在隔板18的基体材料中形成与前端盖14的内部流体连通的第二润滑油通道34A。具体地,第二润滑油通道34A可包括沿隔板18的径向设置的径向润滑油通道34A1和与径向润滑油通道34A1流体连通并且沿隔板18的轴向延伸到隔板18的后端面上的轴向润滑油通道34A2。可替代地,第二润滑油通道34A也可以形成为一段倾斜的通道或者Z字形的通道,而不是如图15所示的大致L形的通道。
作为另一种变形,可以在隔板18的基体材料中形成径向延伸到隔板18外表面的径向润滑油通道,然后通过外部管路延伸到壳体12的后端。在这种情况下,可以同时省去设置在前端盖14和壳体12前部的基体材料中的润滑油通道。
尽管本实用新型以卧式半封压缩机为例进行了说明,但是本领域技术人员应该可以理解本实用新型同样适用于立式半封压缩机。此外,本实用新型不但适用于如图所示的涡旋压缩机,而且适用于其他类型的压缩机,例如活塞式压缩机、转子式压缩机、螺杆式压缩机等。
此外,本领域技术人员应该理解本实用新型不但适合于结合在压缩机构设置在低压区中的低压侧压缩机,而且适合于结合在压缩机构设置在高压区中的高压侧压缩机。
尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式,但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且,所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。