CN207377805U - 一种螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括：驱动轴、至少一个挤压油膜阻尼器和支撑结构。所述驱动轴具有与阳转子相连的近端以及与近端相反的远端，所述驱动轴用于由电机驱动而发生转动并带动阳转子转动；所述至少一个挤压油膜阻尼器环绕在所述驱动轴上，用于消减驱动轴在径向方向上的振动；所述支撑结构用于支撑挤压油膜阻尼器。本申请提供的螺杆压缩机通过在驱动轴上设置挤压油膜阻尼器能够有效衰减螺杆压缩机驱动轴的机械振动。

Description

一种螺杆压缩机

技术领域

本申请涉及一种螺杆压缩机，尤其涉及在驱动轴上设置挤压油膜阻尼器的压缩机。

背景技术

螺杆压缩机由电机带动螺杆阳转子转动而实现压缩。随客户需求的不断提高及应用范围的不断扩展,螺杆压缩机的转速控制从原来的定频改为宽范围的变频,水冷应用拓展到热泵应用,还要具备良好的制造性,以及长期连续可靠的运行。这些均要求螺杆压缩机的驱动轴具有足够的刚性及运行中呈现低的振动水平。因而如何在结构越来越紧凑的半封螺杆压缩机内可靠地实现这些目标已成为业界努力的方向。本申请的方案一定程度上降低了螺杆压缩机的驱动轴在运行中产生的振动。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本申请提供一种螺杆压缩机，在一定程度上降低了螺杆压缩机的驱动轴在运行中产生的振动，所述螺杆压缩机包括：

驱动轴，所述驱动轴具有与阳转子相连的近端以及与近端相反的远端，所述驱动轴用于由电机驱动而发生转动并带动阳转子转动；

至少一个挤压油膜阻尼器，所述至少一个挤压油膜阻尼器环绕在所述驱动轴上，用于消减驱动轴在径向方向上的振动；

支撑结构，所述支撑结构用于支撑挤压油膜阻尼器。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器设置在所述驱动轴的远端。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器集成在所述支撑结构上，所述挤压油膜阻尼器与所述支撑结构形成一体的部件。

如上所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述支撑结构为电机座支撑结构或电机座端盖。

如上所述的螺杆压缩机，所述支撑结构为螺杆压缩机的叶片导流结构。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器设置在所述驱动轴的近端。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器与螺杆压缩机的供油系统连通，利用供油系统提供的油从而产生挤压油膜阻尼器的油膜。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器设置在所述螺杆压缩机的吸气侧；

所述挤压油膜阻尼器具有供油通道，所供油通道与和压缩机排气侧连通的油分离器的出油端连通，从而利用压缩机排气侧和吸气侧的压力差自动地向所述油膜阻尼器提供油。

如上所述的螺杆压缩机，进入所述挤压油膜阻尼器的油能够跟随冷媒被吸入压缩机的压缩通道，再进入压缩机排气侧的油分离器。

如上所述的螺杆压缩机，所述挤压油膜阻尼器包括阻尼环，所述阻尼环与驱动轴之间设有油腔，所述挤压油膜阻尼器设有油道，用于将油引入所述油腔，形成高压油膜，从而消减所述驱动轴的振动。

本申请通过在螺杆阳转子一侧电机驱动轴的远端设置挤压油膜阻尼器，可以构建集成式的振动衰减结构，有利于简化压缩机的安装。还可以选择性地电机驱动轴的近端设置挤压油膜阻尼器加强对驱动轴振动的衰减。与现有技术相比，本申请的技术方案有效衰减螺杆压缩机驱动轴的机械振动，提高轴系的刚度，其中有些技术方案还可改善电机的冷却。此外，在螺杆压缩机中，挤压油膜阻尼器可以利用螺杆压缩机内部的润滑油循环，不需要再为挤压油膜阻尼器提供单独的供油装置。

附图说明

本实用新型的这些和其它特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1A是具有由电机座体支撑结构构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图；

图1B是图1A中沿A-A线的方向的螺杆压缩机剖面示意图；

图2A是具有由电机座端盖构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图；

图2B是图2A中沿B-B线的方向的螺杆压缩机剖面示意图；

图3A是具有由叶片吸气导流结构构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图；

图3B是图3A中沿C-C线的方向的螺杆压缩机剖面示意图；

图4是一个实施例的挤压油膜阻尼器与驱动轴的局部剖面示意图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本实用新型的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本实用新型中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、等方向或方位性的描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在以下的附图中，同样的零部件使用同样的附图号，相似的零部件使用相似的附图号，以避免重复描述。

图1A是具有由电机座体支撑结构构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器在螺杆压缩机中的相对位置关系。如图1A所示，螺杆压缩机100包括驱动轴101、电机171、阳转子105、阴转子106以及挤压油膜阻尼器(108，109)。其中驱动轴101所述驱动轴101具有远端121近端122，近端122与阳转子105相连，远端121与近端122相反。电机171具有电机转子161，电机转子161可以由电机171驱动而转动，电机转子161固定在驱动轴101上，从而在电机171驱动电机转子161转动时，驱动轴101被电机转子161带动而发生转动，同时，与驱动轴连接的阳转子105随着驱动轴101一同转动。当阳转子105转动时，阴转子106跟随阳转子105一同转动，阳转子105和阴转子106之间形成压缩通道，冷媒在压缩通道中被压缩。挤压油膜阻尼器(108，109)环绕在驱动轴101上。

在螺杆压缩机的运行过程中，受到一些因素的影响，螺杆压缩机的驱动轴101以及阳转子105和阴转子106会产生振动，进而影响螺杆压缩机的整体性能。驱动轴101会产生径向方向的振动和轴向方向的振动，为了消减径向方向上的振动，可以在驱动轴101的一侧或两侧设置径向轴承，为驱动轴101提供支撑，使驱动轴的转动更为平稳，但是径向轴承对驱动轴101已经存在的径向振动的减弱作用有限。在图1A所示的螺杆压缩机中，驱动轴101上设置有挤压油膜阻尼器(108，109)，挤压油膜阻尼器(108，109)不仅能为驱动轴101提供辅助支撑，并且能够在一定程度上消减驱动轴101在径向方向上的振动。

图1B是图1A中沿A-A线的方向的螺杆压缩机剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器和电机座体支撑结构的位置关系，图1B示出了螺杆压缩机100沿A-A线方向剖开的整个剖面，如图1A和图1B所示，挤压油膜阻尼器108设置在驱动轴101的远端121上，并环绕驱动轴101。挤压油膜阻尼器108由支撑结构141提供支撑，使挤压油膜阻尼器108固定在支撑结构141上。在本实施例中，支撑结构141为电机座体支撑结构，油膜阻尼器108集成在电机座体支撑结构141上，与电机座体支撑结构141形成一体结构。挤压油膜阻尼器108通过高压油膜获得阻尼从而消减驱动轴101产生的振动，并同时辅助支撑驱动轴101。挤压油膜阻尼器108和电机座体支撑结构141为一体集成结构，相比于设置单独的径向轴承或单独设置的挤压油膜阻尼器，可使螺杆压缩机的装配结构更加紧凑。

在驱动轴101的近端122还可以设置挤压油膜阻尼器109，挤压油膜阻尼器109由支撑结构142提供支撑，支撑结构142可以是轴承座、螺杆压缩机的外壳或者是阳转子105的腔室的末端结构。挤压油膜阻尼器108和挤压油膜阻尼器109配合工作，可以加强对驱动轴101的振动消减的效果。当然，仅使用挤压油膜阻尼器108和挤压油膜阻尼器109中的一个，或者在驱动轴101上设置更多的挤压油膜阻尼器均在本申请的保护范围之内。

在本申请中，挤压油膜阻尼器(108，109)可以利用螺杆压缩机制冷系统现有的润滑油循环，不需为挤压油膜阻尼器(108，109)单独设置供油装置。如图1A所示，螺杆压缩机100具有吸气端151和排气端152，低压冷媒从吸气端151进入螺杆压缩机内部，并流经电机171和螺杆压缩机外壳之间的间隙，对电机进行冷却，随后进入阴转子105和阳转子106之间的压缩通道被压缩而形成高压冷媒，再由压缩机的排气端152排出。在本实施例中，将阴转子105和阳转子106的上游，即如图所示的阴转子105和阳转子106的左侧称为螺杆压缩机吸气侧，在螺杆压缩机的吸气侧，冷媒为低压；将阴转子105和阳转子106的下游称为螺杆压缩机排气侧，在螺杆压缩机的排气侧，冷媒为高压。冷媒中通常混有润滑油，在螺杆压缩机的排气侧连接有油分离器，油分离器用于将润滑油从冷媒中分离，然后油分离器中被分离出的油继续用于螺杆压缩机的润滑，从而使油被循环利用。挤压油膜阻尼器(108，109)与油分离器的出油端连通，由于挤压油膜阻尼器(108，109)均位于螺杆压缩机的吸气侧，而油分离器与螺杆压缩机排气侧连接，排气侧的吸气侧之间存在压力差，因此利用排气侧和吸气侧的压力差可以自动地向挤压油膜阻尼器(108，109)提供油，形成高压油膜，而不需要设置单独的供油装置。在挤压油膜阻尼器(108，109)的工作过程中，可能会有少量的油从挤压油膜阻尼器(108，109)和驱动轴之间漏出，这部分油能够跟随冷媒被吸入压缩机的压缩通道，再进入压缩机排气侧的油分离器，从而实现油的循环。

图2A是具有由电机座端盖的支撑结构构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器在螺杆压缩机中的相对位置关系；图2B是图2A中沿B-B线的方向的螺杆压缩机剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器与电机座端盖的相对位置关系；与图1A和图1B所示的压缩机100类似，所不同之处在于，支撑结构241为电机座的端盖。电机座的端盖用于将电机171封闭在电机室内，并同时为挤压油膜阻尼器208提供支撑。同样地，也可以在驱动轴101的近端设置挤压油膜阻尼器209，使挤压油膜阻尼器209和挤压油膜阻尼器208配合作用消减驱动轴101上的振动。图2A和图2B所示的压缩机也能达到图1A和图1B所示的压缩机的技术效果。

图3A是具有由叶片吸气导流结构构建的挤压油膜阻尼器的螺杆压缩机的剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器在螺杆压缩机中的相对位置关系；图3B是图3A中沿C-C线的方向的螺杆压缩机剖面示意图，用于示出挤压油膜阻尼器与叶片吸气导流结构的相对位置关系；与图1A和图1B所示的压缩机100类似，所不同之处在于，支撑结构341为叶片吸气导流结构。叶片吸气导流结构可以引导进入压缩机吸气端351的气流的方向，从而改善电机的冷却，同时为挤压油膜阻尼器308提供支撑，在当前紧凑的结构内更有效地提高轴系的刚性并消减振动。同样地，也可以在驱动轴101的近端122设置挤压油膜阻尼器309，使挤压油膜阻尼器309和挤压油膜阻尼器308配合作用消减驱动轴101上的振动。图3A和图3B所示的压缩机也能达到图1A和图1B所示的压缩机的技术效果。

图4是一个实施例的挤压油膜阻尼器与驱动轴的局部剖面图。如图4所示，挤压油膜阻尼器108环绕在驱动轴101上。挤压油膜阻尼器108包括阻尼环402、定位键418和阻尼环支撑结构410。定位键418设置在阻尼环402的端部与阻尼环支撑结构410之间，用于将阻尼环402可活动地固定在阻尼环支撑结构410上，并使阻尼环402能够相对于阻尼环支撑结构410作幅度较小的的活动。阻尼环支撑结构410上具有支撑结构油道419，支撑结构油道419与油分离器的出油端连通，用于将油引入挤压油膜阻尼器，阻尼环402上有阻尼环油道409，阻尼环油道409与支撑结构油道419连通。阻尼环油道409与支撑结构油道419均为挤压油膜阻尼器供油通道的一部分。阻尼环402与驱动轴101的外壁之间具有间隙，从而形成油腔407；阻尼环402阻尼环支撑结构410之间具有间隙，从而形成油腔417，油可以通过阻尼环油道409与支撑结构油道419进入所述油腔407和油腔417，从而分别形成内油膜和外油膜。在驱动轴101发生振动时，驱动轴101挤压内油膜和外油膜获得阻尼从而消减振动。阻尼环402和阻尼环支撑结构410之间设有密封圈430，防止油从油腔417泄露。阻尼环支撑结构410可以集成在如上所述的电机座体支撑结构，电机座端盖或叶片吸气导流结构等结构上。在压缩机运行过程中，阻尼环402与驱动轴101之间可能会漏出一些油，这部分油能够跟随冷媒被吸入压缩机的压缩通道，再进入与压缩机排气侧连通的油分离器，从而实现油的循环。需要说明的是，图4仅为一个挤压油膜阻尼器的示例，其它类似结构的挤压油膜阻尼器均可以应用在本申请的螺杆压缩机中。

尽管本文中仅对本实用新型的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本实用新型实质精神范围内的上述改进和变化。

Claims (10)

1.一种螺杆压缩机，其特征在于，所述螺杆压缩机包括：

驱动轴(101)，所述驱动轴(101)具有与阳转子(105)相连的近端(122)以及与近端(122)相反的远端(121)，所述驱动轴(101)用于由电机驱动而发生转动并带动阳转子(105)转动；

至少一个挤压油膜阻尼器(108，109)，所述至少一个挤压油膜阻尼器(108，109)环绕在所述驱动轴(101)上，用于消减驱动轴(101)在径向方向上的振动；

支撑结构(141，142)，所述支撑结构(141，142)用于支撑挤压油膜阻尼器(108，109)。

2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(108)设置在所述驱动轴(101)的远端(121)。

3.根据权利要求2所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(108)集成在所述支撑结构(141)上，所述挤压油膜阻尼器(108)与所述支撑结构(141)形成一体的部件。

4.根据权利要求3所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述支撑结构(141)为电机座体的支撑结构或电机座端盖。

5.根据权利要求3所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述支撑结构(141)为螺杆压缩机的叶片吸气导流结构。

6.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(109)设置在所述驱动轴(101)的近端(122)。

7.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(108)与螺杆压缩机的供油系统连通，利用供油系统提供的油从而产生挤压油膜阻尼器(108)的油膜。

8.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(108，109)设置在所述螺杆压缩机的吸气侧；

所述挤压油膜阻尼器(108，109)具有供油通道，所供油通道与和压缩机排气侧连通的油分离器的出油端连通，从而利用压缩机排气侧和吸气侧的压力差自动地向所述油膜阻尼器(108，109)提供油。

9.根据权利要求8所述的螺杆压缩机，其特征在于：

进入所述挤压油膜阻尼器(108，109)的油能够跟随冷媒被吸入压缩机的压缩通道，再进入压缩机排气侧的油分离器。

10.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述挤压油膜阻尼器(108，109)包括阻尼环(402)，所述阻尼环(402)与驱动轴(101)之间设有油腔(407)，所述挤压油膜阻尼器(108，109)设有油道(409，419)，用于将油引入所述油腔(407)，形成高压油膜，从而消减所述驱动轴(101)的振动。