CN218598362U - 一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，包括位于吸气侧的驱动电机和位于排气侧的压缩主机，驱动电机包括电机壳体、电机主轴、电机转子及电机定子，压缩主机包括主机壳体、螺杆啮合副、气缸，所述主机壳体上安装有主轴座和主轴承，压缩主机的后端安装有油分离器，电机主轴具有轴向通孔，轴向通孔的内壁上开设有螺旋槽，在电机主轴旋转时由轴向通孔中的螺旋槽将靠近吸气口区域的冷却介质泵送往主轴承处。本方案由高速旋转的螺旋槽来产生泵送效应，用于将位于吸气口附近区域的温度较低的介质朝向后端泵送，从而让冷却介质作用在主轴承上对其进行有效冷却，以保障主轴承的工作温度不至于过高，从而不会影响主轴承的使用寿命。

Description

一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及应用于高蒸发温度高温度较低的温度的制热系统的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机。

背景技术

随着单螺杆式制热压缩机技术的不断更新，单螺杆式压缩机在制热、化工等领域得到广泛的应用。而不同的应用领域对单螺杆压缩机的运行范围有着不同的要求。

单螺杆压缩机包含位于吸气侧的电机和位于排气侧的啮合副，啮合副由一个圆柱螺杆和两个对称布置的平面星轮组成，电机主轴的动力传到螺杆上，由螺杆带动星轮旋转，气体由吸气腔进入螺槽内，经压缩后通过排气孔口和排气腔排出，压缩机高速运转时被压缩气体会产生大量热能，轴承在主轴高速旋转时会也会发热。现有的半封闭式单螺杆压缩机主要应用于空调制冷制热或冷冻应用，排气温度通常不高于80℃，常规轴承在此温度下拥有良好的稳定性和使用寿命，使用实心主轴不影响轴承寿命。现有的半封闭单螺杆压缩机也有使用中空主轴的，主轴上的通孔用于从主轴承区域将冷冻机油分流至其它轴承位用于其它轴承的润滑。

在一种应用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统的单螺杆压缩机中，压缩机的排气侧内置有油分离器，油分离器分离的冷冻机油通过内部油路给轴承提供润滑，由于压缩机的排气温度很高（>110℃）导致用于轴承润滑的冷冻机油油温很高。

发明人在实现本实用新型的过程中发现，在应用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统的单螺杆压缩机中，在主轴伸出端的轴承位于螺杆转子的排气侧且离排气口很近，也就是主轴承位于压缩机内部的高温区，轴承工作时会发热，高温的冷冻机油在润滑主轴承的同时，几乎不起冷却作用，轴承长期在高温环境下工作，会降低轴承的使用寿命。

有鉴于此，如何解决现有高温应用的单螺杆压缩机对主轴承的冷却不到位导致轴承寿命降低的问题，便成为本实用新型所需要研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其目的是要用于解决现有高温应用的单螺杆压缩机对主轴承的冷却不到位导致轴承寿命降低的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，所述单螺杆压缩机包括位于吸气侧的驱动电机和位于排气侧的压缩主机，所述驱动电机包括电机壳体和安装在电机壳体内部的电机主轴、电机转子及电机定子，所述电机壳体在吸气侧前端设置有吸气口；所述压缩主机包括主机壳体和安装在主机壳体内部的螺杆啮合副、气缸，所述主机壳体上安装有主轴座和主轴承，所述压缩主机的后端安装有油分离器；其创新点在于：

所述电机主轴的前端与所述电机转子配合连接，所述电机主轴的后端伸入排气侧后与主轴承配合连接，所述电机主轴的前端靠近所述吸气口设置；

所述电机主轴具有轴向通孔，所述轴向通孔与所述吸气口相联通，所述轴向通孔的内壁上在至少对应电机主轴前端、后端的位置处开设有螺旋槽，所述螺旋槽的螺旋方向与所述电机主轴的旋转方向相反，在所述电机主轴旋转时由所述轴向通孔中的螺旋槽将靠近所述吸气口区域的冷却介质泵送往所述主轴承所在的区域。

本实用新型的有关内容解释如下：

1. 在本实用新型中，通过对应用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统的单螺杆压缩机的研究，针对电机的主轴承位于压缩机内部的高温区且得不到良好的冷却作用的情况，将电机的电机主轴进行重新设计，电机主轴采用的是具有轴向通孔的主轴，而且该轴向通孔可以联通位于前端的吸气口附近区域及位于后端的主轴座、主轴承的附近区域，并且在电机主轴的轴向通孔内部前端、后端都加工有螺旋槽，由高速旋转的螺旋槽来产生泵送效应，用于将位于吸气口附近区域的温度较低的介质朝向后端泵送，从而让冷却介质作用在主轴承上对其进行有效冷却，以保障主轴承的工作温度不至于过高，从而不会影响主轴承的使用寿命。

2.在本实用新型中，所述吸气口处设置有吸气过滤器，所述电机壳体、主机壳体之间用法兰连接，所述主机壳体与所述油分离器之间用法兰连接，且所述主机壳体靠近电机壳体一侧设置有机体筋板。

3. 在本实用新型中，所述电机壳体的内部空间及主机壳体中在气缸前侧的内部空间构成低压区域，所述电机主轴的后端及主轴座位于在低压区域的后侧，所述电机主轴的前端位于所述低压区域的前侧，所述轴向通孔与所述低压区域联通；所述主机壳体中在所述气缸、螺杆啮合副后侧的内部空间及所述油分离器的内部空间构成高压区域；从所述油分离器出来的机油经过油路从高压区域进入低压区域，以对低压区域中的主轴承进行润滑。

4.在本实用新型中，所述低压区域划分为低压区一、低压区二、低压区三及低压区四；

所述低压区一为所述吸气过滤器外表面至电机转子、电机定子前侧所围成的空间；

所述低压区二为所述电机转子、电机定子后侧至机体筋板前侧所围成的空间；

所述低压区三为所述主机壳体中在所述机体筋板后侧至所述螺杆啮合副后侧端面之间所围成的空间；

所述低压区四为所述螺杆啮合副后侧、主轴座内圈及气缸前端所围成的空间。

5.在本实用新型中，所述主轴承和电机主轴的后端部位于所述低压区四中，所述主轴座上开设有用于联通所述低压区三和低压区四的平衡孔。

6.在本实用新型中，所述电机主轴的前端部位于所述低压区一中，且所述所述冷却介质包含制冷剂。

7.在本实用新型中，所述机体筋板上开设有用于联通所述低压区二、低压区三的通孔。

8.在本实用新型中，所述高压区域划分为高压区一和高压区二；

所述高压区一为所述主机壳体中所述主轴座后侧所围成的空间，所述螺杆啮合副压缩后将气体经高压区一排出；

所述高压区二为所述油分离器的内圈所围成的空间。

9.在本实用新型中，从所述电机主轴的轴向截面上看，所述螺旋槽在所述电机主轴上形成有圆心朝向电机主轴的中心轴线后方的圆弧段。

10.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

11.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

12.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

1.本实用新型的上述方案，针对电机的主轴承位于压缩机内部的高温区且得不到良好的冷却作用的情况，将电机的电机主轴进行重新设计，电机主轴采用的是具有轴向通孔的主轴，而且该轴向通孔可以联通位于前端的吸气口附近区域及位于后端的主轴座、主轴承的附近区域，并且在电机主轴的轴向通孔内部前端、后端都加工有螺旋槽，由高速旋转的螺旋槽来产生泵送效应，用于将位于吸气口附近区域的温度较低的介质朝向后端泵送，从而让冷却介质作用在主轴承上对其进行有效冷却，以保障主轴承的工作温度不至于过高，从而不会影响主轴承的使用寿命；

2. 本实用新型的上述方案，可以有效得适用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统，使得半封闭式单螺杆压缩机的使用工况处于良好的状态，有效降温，也不会影响压缩机的使用功率，从而提供性能优良、稳定的单螺杆压缩机产品。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机的整体结构示意图；

附图2为附图1中所述电机主轴前端位置处的放大示意图；

附图3为附图1中所述电机主轴后端位置处的放大示意图；

附图4为本实用新型实施例中电机主轴轴向通孔中螺旋槽的形状示意图。

以上附图各部位表示如下：

1 驱动电机

11 电机壳体

12 电机主轴

121 轴向通孔

122 螺旋槽

1221 圆弧段

13 电机转子

14 电机定子

15 吸气口

16 吸气过滤器

2 压缩主机

21 主机壳体

22 螺杆啮合副

23 气缸

24 主轴座

25 主轴承

26 机体筋板

261 平衡孔

3 油分离器

400 低压区域

410 低压区一

420 低压区二

430 低压区三

440 低压区四

500 高压区域

510 高压区一

520 高压区二。

具体实施方式

以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

如附图1至附图4所示，本实用新型实施例公开了一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，为应用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统的单螺杆压缩机，所述单螺杆压缩机包括位于吸气侧的驱动电机1和位于排气侧的压缩主机2，所述驱动电机1包括电机壳体11和安装在电机壳体内部的电机主轴12、电机转子13及电机定子14，所述电机壳体在吸气侧前端设置有吸气口15；所述压缩主机2包括主机壳体21和安装在主机壳体21内部的螺杆啮合副22、气缸23，所述主机壳体21上安装有主轴座24和主轴承25，所述压缩主机2的后端安装有油分离器3；所述电机主轴12的前端与所述电机转子13配合连接，所述电机主轴12的后端伸入排气侧后与主轴承25配合连接，所述电机主轴12的前端靠近所述吸气口15设置；所述电机主轴12具有轴向通孔121，所述轴向通孔121与所述吸气口15相联通，所述轴向通孔121的内壁上在至少对应电机主轴12前端、后端的位置处开设有螺旋槽122，所述螺旋槽122在所述轴向通孔121内壁的轴向上螺旋设置，所述螺旋槽122的螺旋方向与所述电机主轴12的旋转方向相反，在所述电机主轴12旋转时由所述轴向通孔121中的螺旋槽122将靠近所述吸气口15区域的冷却介质泵送往所述主轴承25处所在的区域。所述螺杆啮合副22包含有螺杆转子及与螺杆转子啮合的星轮。

本实用新型的工作原理简单描述如下：

设备通电，所述电机主轴12旋转，电机主轴12带动螺杆啮合副22转动，将从吸气侧吸入的空间经压缩从排气侧排出，同时温度较低的制冷剂从吸气口15处进入电机壳体内部，所述电机主轴12旋转，轴向通孔121靠近吸气口15的一端的螺旋槽122处在旋转过程中产生泵送效应，可将靠近吸气口15附近的空气、制冷剂吸入，冷却介质流经电机主轴12的轴向通孔121，以对电机转子13、螺杆转子进行冷却，然后再从轴向通孔121靠近排气侧的一端排出，以对主轴承25进行冷却。

在本实用新型的上述实施例中，如附图4所示，从所述电机主轴12的轴向截面上看，所述螺旋槽在所述电机主轴12上形成有圆心O朝向电机主轴12的中心轴线后方的圆弧段1221。

通过上述方案的实施，通过对应用于高蒸发温度高温度较低的温度制热系统的单螺杆压缩机的研究，针对电机的主轴承25位于压缩机内部的高温区且得不到良好的冷却作用的情况，将电机的电机主轴12进行重新设计，电机主轴12采用的是具有轴向通孔121的主轴，而且该轴向通孔121可以联通位于前端的吸气口15附近区域及位于后端的主轴座24、主轴承25的附近区域，并且在电机主轴12的轴向通孔121内部前端、后端都加工有螺旋槽122，由高速旋转的螺旋槽122来产生泵送效应，用于将位于吸气口15附近区域的温度较低的介质朝向后端泵送，从而让冷却介质作用在主轴承25上对其进行有效冷却，以保障主轴承25的工作温度不至于过高，从而不会影响主轴承25的使用寿命。

下面再对其中一种较佳实施例对本方案的实施进行详细说明。

在一种较佳实施例中，本实用新型的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机包括位于吸气侧的驱动电机1和位于排气侧的压缩主机2，所述驱动电机1包括电机壳体11和安装在电机壳体11内部的电机主轴12、电机转子13及电机定子14，所述电机壳体在吸气侧前端设置有吸气口15；所述压缩主机2包括主机壳体21和安装在主机壳体21内部的螺杆啮合副22、气缸23，所述主机壳体21上安装有主轴座24和主轴承25，所述压缩主机2的后端安装有油分离器3；所述吸气口15处设置有吸气过滤器16，所述电机壳体、主机壳体21之间用法兰连接，所述主机壳体21与所述油分离器3之间用法兰连接，且所述主机壳体21在靠近电机壳体11一侧设置有机体筋板26。

在该较佳实施例中，所述电机壳体11的内部空间及主机壳体21中在气缸23前侧的内部空间构成低压区域400，所述电机主轴12的后端及主轴座24位于在低压区域400的后侧，所述电机主轴12的前端位于所述低压区域400的前侧，所述轴向通孔121与所述低压区域400联通；所述主机壳体21中在所述气缸23、螺杆啮合副22后侧的内部空间及所述油分离器3的内部空间构成高压区域500；从所述油分离器3出来的机油经过油路从高压区域500进入低压区域400，以对低压区域400中的主轴承25进行润滑。其中：

所述低压区域400划分为低压区一410、低压区二420、低压区三430及低压区四440；

所述低压区一410为所述吸气过滤器16外表面至电机转子13、电机定子14前侧所围成的空间；

所述低压区二420为所述电机转子13、电机定子14后侧至机体筋板26前侧所围成的空间；

所述低压区三430为所述主机壳体21中在所述机体筋板26后侧至所述螺杆啮合副22后侧端面之间所围成的空间；

所述低压区四440为所述螺杆啮合副22后侧、主轴座24内圈及气缸23前端所围成的空间。

所述高压区域500划分为高压区一510和高压区二520；

所述高压区一510为所述主机壳体21中所述主轴座24后侧所围成的空间，所述螺杆啮合副22压缩后将气体经高压区一510排出；

所述高压区二520为所述油分离器3的内圈所围成的空间。

具体的，在低压区域400中，所述主轴承25和电机主轴12的后端部位于所述低压区四440中，所述主轴座24上开设有用于联通所述低压区三430和低压区四440的平衡孔261。所述电机主轴12的前端部位于所述低压区一410中，且所述所述冷却介质包含制冷剂。所述机体筋板26上开设有用于联通所述低压区二420、低压区三430的通孔。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，所述单螺杆压缩机包括位于吸气侧的驱动电机(1)和位于排气侧的压缩主机(2)，所述驱动电机(1)包括电机壳体(11)和安装在电机壳体(11)内部的电机主轴(12)、电机转子(13)及电机定子(14)，所述电机壳体在吸气侧前端设置有吸气口(15)；所述压缩主机(2)包括主机壳体(21)和安装在主机壳体(21)内部的螺杆啮合副(22)、气缸(23)，所述主机壳体(21)上安装有主轴座(24)和主轴承(25)，所述压缩主机(2)的后端安装有油分离器(3)；其特征在于：

所述电机主轴(12)的前端与所述电机转子(13)配合连接，所述电机主轴(12)的后端伸入排气侧后与主轴承(25)配合连接，所述电机主轴(12)的前端靠近所述吸气口(15)设置；

所述电机主轴(12)具有轴向通孔(121)，所述轴向通孔(121)与所述吸气口(15)相联通，所述轴向通孔(121)的内壁上在至少对应电机主轴(12)前端、后端的位置处开设有螺旋槽(122)，所述螺旋槽(122)的螺旋方向与所述电机主轴(12)的旋转方向相反，在所述电机主轴(12)旋转时由所述轴向通孔(121)中的螺旋槽(122)将靠近所述吸气口(15)区域的冷却介质泵送往所述主轴承(25)所在的区域。

2.根据权利要求1所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述吸气口(15)处设置有吸气过滤器(16)，所述电机壳体(11)、主机壳体(21)之间用法兰连接，所述主机壳体(21)与所述油分离器(3)之间用法兰连接，且所述主机壳体(21)靠近电机壳体(11)一侧设置有机体筋板(26)。

3.根据权利要求2所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述电机壳体(11)的内部空间及主机壳体(21)中在气缸(23)前侧的内部空间构成低压区域(400)，所述电机主轴(12)的后端及主轴座(24)位于在低压区域(400)的后侧，所述电机主轴(12)的前端位于所述低压区域(400)的前侧，所述轴向通孔(121)与所述低压区域(400)联通；所述主机壳体(21)中在所述气缸(23)、螺杆啮合副(22)后侧的内部空间及所述油分离器(3)的内部空间构成高压区域(500)；从所述油分离器(3)出来的机油经过油路从高压区域(500)进入低压区域(400)，以对低压区域(400)中的主轴承(25)进行润滑。

4.根据权利要求3所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述低压区域(400)划分为低压区一(410)、低压区二(420)、低压区三(430)及低压区四(440)；

所述低压区一(410)为所述吸气过滤器(16)外表面至电机转子(13)、电机定子(14)前侧所围成的空间；

所述低压区二(420)为所述电机转子(13)、电机定子(14)后侧至机体筋板(26)前侧所围成的空间；

所述低压区三(430)为所述主机壳体(21)中在所述机体筋板(26)后侧至所述螺杆啮合副(22)后侧端面之间所围成的空间；

所述低压区四(440)为所述螺杆啮合副(22)后侧、主轴座(24)内圈及气缸(23)前端所围成的空间。

5.根据权利要求4所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述主轴承(25)和电机主轴(12)的后端部位于所述低压区四(440)中，所述主轴座(24)上开设有用于联通所述低压区三(430)和低压区四(440)的平衡孔(261)。

6.根据权利要求5所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述电机主轴(12)的前端部位于所述低压区一(410)中，所述冷却介质包含制冷剂。

7.根据权利要求5所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述机体筋板(26)上开设有用于联通所述低压区二(420)、低压区三(430)的通孔。

8.根据权利要求3所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：所述高压区域(500)划分为高压区一(510)和高压区二(520)；

所述高压区一(510)为所述主机壳体(21)中所述主轴座(24)后侧所围成的空间，所述螺杆啮合副(22)压缩后将气体经高压区一(510)排出；

所述高压区二(520)为所述油分离器(3)的内圈所围成的空间。

9.根据权利要求1所述的一种高温应用半封闭式单螺杆压缩机，其特征在于：从所述电机主轴(12)的轴向截面上看，所述螺旋槽(122)在所述电机主轴(12)上形成有圆心朝向电机主轴(12)的中心轴线后方的圆弧段(1221)。

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