CN88102057A - 涡轮式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种封闭式涡轮压缩机，包括有第一和第二杯型机壳，两者之间有中心座。第一杯型机壳提供有固定涡轮附加在第一杯型机壳内、环绕涡轮以角度的和径向的偏置与固定涡轮相互配合、防止旋转装置位于环绕涡轮和中心座之间。第二杯型机壳提供有驱动机构。第一杯型机壳和第二杯型机壳通过中心座可拆卸地和密封地固定，因此，可拆卸、再装配和独立地检查压缩机的零件。

Description

本发明涉及一种涡轮式压缩机，特别是涉及一种电机驱动的涡轮压缩机，它有压缩和驱动机构，位于气密密封的外壳内。

涡轮式流体排放装置为已知技术，例如，颁发给克罗伊茨（Creux）的美国专利801，182号，公开了这样一种装置，它包含两个涡轮，各有一个圆形端板和一个螺旋的或渐开线螺旋件。该两涡轮保持着角度的和径向的偏置，致使两螺旋相互配合，在它们螺旋曲面之间形成多个的线接触，因此封闭起来并限定至少一对流体槽。两个涡轮的相对环绕运动，沿螺旋曲面移动线接触，结果，流体槽的体积增加或减小，取决于环绕运动的方向。这样，一个涡轮式流体排放装置可被用于压缩、膨胀或泵取流体。

此外，如美国专利4，560，330号公开了一种封闭式涡轮式压缩机，它含有固定涡轮、环绕涡轮、防止旋转装置和驱动装置于一个密封外壳内。

在这种封闭式涡轮压缩机，主要的不可分开的外壳是借助于焊接或其它方法进行密封，因此，制冷剂气体从外壳的泄漏被完全防止。

虽然上述封闭式涡轮压缩机防止了制冷剂气体从外壳处泄漏，这种封闭式涡轮压缩机却很困难进行拆卸和再装配，以进行检修或更换另件。

本发明的首要目的是改进气密的涡轮压缩机的外壳，利用封闭式涡轮压缩机的拆卸和再装配，是借助于通过中心座将第一机壳和第二机壳拆卸和气密安装，来形成外壳的气密密封。

本发明的另一目的是改进封闭式涡轮压缩机的制造和维修效率，是借助于分别地装配封闭式涡轮压缩机的第一机体和第二机体，致使第一机体、第二机体和其另件，可独立地拆卸、再装配和检查。

本发明还有另一目的是提供一个可拆卸的气密密封机构，它也提供了对准装置，用于使第一机壳内的另件和第二机壳内的另件对齐。

根据本发明的实例的一种封闭式涡轮压缩机，包含有第一和第二杯状的机壳，在它们之间有中心座。一个固定的涡轮被固定地安置在第一杯型壳体内，涡轮有一个圆形端板，从端板有第一涡壳延伸着。一个环绕的涡轮也有一个圆形端板，从其端板有第二涡壳延伸出。该第一和第二涡壳以角度的和径向地偏置相互配合，形成多个线接触，来限定至少一对封闭流体槽。一个防止旋转装置安置在环绕涡轮和中心座之间，中心座连接至第一和第二杯型机壳。一个驱动机构有电机驱动驱动轴，该驱动机构被安置在第二杯型机壳内，并可运转地连接至环绕的涡轮，借助于驱动轴的旋转，起着使环绕的涡轮作环绕运动的作用，同时，环绕涡轮的旋转，借助于一个防止旋转装置加于阻止。结果，流体槽沿着涡壳的螺旋曲面移动，这样改变流体槽的体积。

根据本发明，第一机体有第一杯型机壳、固定的涡轮、环绕的涡轮和防止旋转装置，是依靠在中心座上。第二机体有驱动轴、电机和第二杯型机壳，也是依靠在中心座上。第一杯型机壳和第二杯型机壳通过中心座彼此相互拆卸和密封固定。

本发明的其的目的、特点和其他内容，将参阅附图，对最佳实施例进行详细叙述后得到了解。

图1是根据本发明一实例的封闭式涡轮压缩机的垂直纵向剖视图;

图2是根据本发明另一实例的封闭式涡轮压缩机的垂直纵向剖视图。

图1描绘了根据本发明的第一实例的封闭式涡轮压缩机1。压缩机1包括了第一杯型机壳10、第二杯型机壳20和中心座30，中心座30被固定至第一杯型机壳10和第二杯型机壳20。开口或孔31形成于中心座30的中心，用于接受驱动轴11。径向凸台301形成于开口31的内周边线表面。驱动轴11由轴承33可旋转地支承在开口311。轴承33紧配合开口31。轴承33的外圈33a被阻挡于径向台301的后端面。螺母34拧在驱动轴11上，并面对轴承33的内圈33b的一端表面。凸缘111位于驱动轴11的一端，面对着轴承33的内圈33b的另一端表面。驱动轴11的轴向移动，因此被防止，借助于凸缘111和螺母34。电机40的转子40a围绕着驱动轴11。转子40a可以紧密地插上驱动轴11。

固定涡轮50包括圆形端板51和涡壳或螺旋件52，后者附加在或从端板51的一端面伸出。固定涡轮50被固定在第一杯型机壳10的内腔室内，是借助从第一杯型机壳10的外侧拧入端板51的螺钉11。密封环11b被安置在螺钉头11a和第一杯型机壳10的外端面之间，以密封它们之间的连接。固定的涡轮50的圆形端板51划分第一杯型机壳10的内腔室成两个腔室，如前腔室18和后腔是19。

环绕的涡轮60，通过稍后提到的防止旋转/止推轴承装置45，它置在中心座30的后端侧面。环绕的涡轮60包括圆形端板61和涡壳或螺旋件62，后者附加在或从端板61的一端面伸出。在圆形端板61上螺旋件62从那里伸出的表面的相对处，形成了一个环形凸台16。轴承16d安置在环形凸台16的内周边壁内。

轴套115，通过销钉件115b，径向偏置地固定在驱动轴11的一端。轴套115被插入环绕的涡轮60的环状凸台16内。环绕的涡轮60通过安放在轴套115的外边缘表面上的轴承16d，可旋转地被支承。

防止旋转/止推轴承装置45，被安置于中心座30的后端面和圆形端板61的端面之间。防止旋转/止推轴承装置45包括有，安装在形成于中心座30的后端面处的环状凸302的轴向端面上的固定环451，安装在圆形端板61的端面上的环绕环452，还有多个轴承件，如滚珠453，安置在由环451、452形成的凹坑451a、452a之间。环绕移动时，环绕的涡轮60的旋转被阻止，是借助于滚珠453与环451、452的相互作用。同时，从环绕的涡轮60来的推力，通过滚珠453，被支承在中心座30。当环绕涡轮60环绕运行时，环绕涡轮60的旋转，被防止旋转/止推轴承状置45所阻止。

在这情况下，环绕涡轮60的螺旋件62和固定涡轮50的螺旋件52，以180°的环形偏置和予定的径向偏置，相互配合。螺旋件62和52限定了在它们相互配合面之间的至少一对封闭的流体槽。

径向凸台303形成在中心座30的外边缘面，该中心座30由螺钉12固定在第一杯型机壳10的轴向端面。密封环12a被安置在杯状凸台302的圆周槽12b内，在第一杯型机壳10的内壁和环状凸台302的圆周面之间形成密封。

驱动轴11的另一端，也由支座（后支承件70）通过轴承71，可旋转地被支承，电机40的定子40b，在中心座30和后支承件70之间，被紧紧地夹紧。后支承件70被固定在中心座30，是借助于螺钉13，从后支承件70的后端拧入。因此，定子40b被紧紧地夹紧于中心座30和后支承件70之间。定子40b的内圆周面和转子40a的外圆周面相互面对。

后支承件70和电机40被第二杯型机壳20所覆盖。在第二杯型机壳20的开口端21外所形成的法兰21a，由螺钉14固定在中心座30的径向凸台303上。密封环14a被安置在法兰21a的圆形槽14b内，以形成径向凸台303的前端面和法兰21a的轴向端面之间的密封。

从定子40b来的导线411连接至接线柱412a。接线柱412a被连接至外部电源（图中未示）是通过一个开关（图中也未显示）。气密密封基板412与接线柱412a绝缘，并被固定在凸台413，借助于螺钉414，凸台413是在第二杯型机壳20的侧面处形成。密封环414a安置在凸台413的圆形槽414b内，形成气密密封基板412的后端面和凸台413的轴向端面之间的密封。

当电机40运转时，定子40b的磁场使转子40a开始旋转，因此带动驱动轴11旋转。这旋转通过轴套115传递至环绕涡轮60。由于防止旋转/止推轴承装置45，环绕涡轮60开始作环绕运动。制冷剂气体，通过在第二杯型机壳20的侧壁处形成的进口20c，被导入第二杯型机壳21的内腔室25，通过轴承33又通过防止旋转/止推轴承装置45，流入第一杯型机壳10的前腔室18。在前腔室内的制冷剂气体，被吸入位于固定涡轮和环绕涡轮之间的密封流体槽，在环绕涡轮环绕运行期间，有体积减小和压缩的作用，使制冷剂气体向着螺旋壳的中心移动，又通过孔56的单向阀56c，排出至后腔室19。在后腔室内的排气，通过出口10c流到外循环回路（图中未示）。

参阅图2，显示了根据本发明的另一实例的封闭式涡轮制冷压缩机1。相同的结构以图1中同一标号标注。这些结构的介绍被栅去，以简化叙述。

环绕涡轮60和固定涡轮相互配合。在圆形端板61上螺旋件62从那里伸出的表面的相对外，形成了一个环形凸台16，轴承16d安置在环形凸台16的内周边壁内。有中心开口或开孔311的第一中心座310，被安置于邻近防止旋转/止推轴承装置45。该第一中心座310，可拆卸地和气密地固定安装在第一杯型机壳10的轴向端面，是借助于螺钉12。密封环12a被安置在形成于中心座30的后端面处的环状凸台312的圆周槽12b内，在第一杯型机壳10的内壁和环状凸台312的圆周面之间形成密封。第一机壳体100包括了第一中心座310，和其内有固定涡轮50、环绕涡轮60和防止旋转/止推轴承装置45的第一杯型机壳10。压缩机构部分110包括第一中心座310，其结构如图2中所示是靠右边。

第二中心座320，通过轴承33，在中心座中心开口或开孔321内可旋转地支承驱动轴11。驱动轴11的一端，被后支承件70通过轴承71可旋转地支承。电机40的定子40b被夹持在第二中心座320和后支承件上之间。后支承件70，由螺钉13可拆卸地固定在第二中心座320。如图2所示，驱动机构部分120是在第一中心座310的左边。

第二中心座320紧固地定位于第二杯型机壳20内，并且紧压着在第二杯型机壳20的内壁形成的背脊323。第二机体200包括了驱动装置部分120和第二杯型机壳20。轴套115，通过销钉件115b，以一径向偏，安装在驱动轴11的一端。

第一机体100和第二机体200配合在一起，使轴套115插入圆形端板61的环状凸台16内。驱动轴11以一径向偏置安装在环绕涡轮。在第二杯型机壳20的开口端形成的法兰21a，借助螺钉14和密封环14a，可拆卸地和密封地固定第一中心座的径向凸台313上。密封环14a被安置在法兰21a的圆形槽14b内，形成了径向凸台313的前端面和法兰21a的轴向端面之间的密封。环状凸台322和由凸台312限定的凹坑，形成了对准机构，当第一和机体100和第二机体200啮合第一中心座310时，用于使驱动驱11与环绕涡轮对准。结果，形成了气密地封闭的压缩机机体400。

虽然本发明的说明实例，已参阅附图作详细介绍，应理解到本发明并不局限于这些特定的实例，本领域专业人员可作出各种改变和变型而不脱离本发明的范围。

Claims (17)

1、有气密地密封机体的涡轮式压缩机，上述压缩机包括有一个固定涡轮，固定地安置在上述机体内，并有一端板，从端板有一个第一涡壳延伸至上述机体的内部，一个环绕涡轮有一端板，从端板有一个第二涡壳伸出，上述第一和第二涡壳，以一角度和径向偏置相互配合，形成了多个接触线，限定了至少一个封闭流体槽，一个驱动机构包含有一个支承在上述机体的电机，上述驱动机构运行地连接至上述环绕涡轮，造成上述环绕涡轮的环绕运动，有防止旋转装置用于上述环绕运动期间防止环绕涡轮的旋转，因此环绕运动期间，上述流体槽的体积改变，压缩槽内的流体，其改进包括：

上述机体包括有第一机壳、一个分开的第二机壳和一个中心座，上述中心座有周边部分围绕压缩机的周边延伸，上述第一机壳可拆卸地和密封地固定至上述中心座的上述周边部分的第一侧，而上述第二机壳可拆卸地和密封地固定至上述中心座的上述周边部分的第二侧。

2、根据权利要求1所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述涡轮被上述第一机壳所围绕，上述电机包含转子和定子被上述第二机壳所围绕。

3、根据权利要求2所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述固定涡轮可拆卸地和密封地固定在上述第一机壳。

4、根据权利要求1、2或3所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是各个上述的机壳是杯型。

5、根据权利要求1所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述中心座被作成为单一的元件，有上述周边部分，接受有可拆卸的紧固装置，用于将上述第一和第二机壳固定至上述中心座，还有一个内部部分，用于可旋转地支承上述驱动机构的一部分。

6、根据权利要求1所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述中心座是由第一中心座和分开的第二中心座所组成，上述第一中心座有上述周边部分，用于接受可拆卸的紧固装置，后者用于使上述第一和第二机壳固定至上述中心座，上述第二中心座有内部部分，用于可旋转地支承上述驱动机构的一部分。

7、根据权利要求5或6所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是至少上述紧固装置的一部分将上述第一和第二机壳中之一个，固定至安置在上述第一或第二机壳内的上述中心座另件。

8、根据权利要求7所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是至少上述紧固装置的一部分，将上述第一机壳固定至安置在上述第二机壳内的上述中心座。

9、根据权利要求8所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述涡轮被上述第一机壳所围绕，而上述电机包括转子和定子被上述第二机壳所围绕。

10、有气密密封机体的涡轮式压缩机，上述压缩机包括有一个固定涡轮，固定地安置在上述机体内，并有一端板，从端板有一个第一涡壳延伸至上述机体的内部，一个环绕涡轮有一端板，从端板有一个第二涡壳伸出，上述第一和第二涡壳，以一角度和径向偏置相互配合，形成了多个接触线，限定了至少一个封闭流体槽，一个驱动机构包含有一个支承在上述机体的电机，上述驱动机构运行地连接至上述环绕涡轮，造成上述环绕涡轮的环绕运动，有防止旋转装置用于上述环绕运动期间防止环绕涡轮的旋转，因此环绕运动期间，上述流体槽的体积改变，压缩槽内的流体，其改进包括：

上述机体包括有第一机壳、一个分开的第二机壳和一个中心座，上述中心座有周边部分围绕压缩机的周边延伸，还有一内部部分从上述周边部分往里地定位，上述第一机壳可拆卸地和密封地固定至上述中心座的上述周边部分的第一侧，而上述第二机壳可拆卸地和密封地固定至上述中心座的上周边部分的第二侧，上述防止旋转装置的部分连接至上述中心座的上述内部部分的第一侧，上述驱动轴的一端部分可旋转地支承在上述中心座的上述内部部分的相对的第二侧，一个后轴承支承块可拆卸地连接至上述中心座的上述内部部分的上述第二侧，上述驱动轴的另一端部部分由上述后轴承支承块所支承。

11、根据权利要求10所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述中心座被作成为单一的元件。

12、根据权利要求10所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述中心座是由第一中心座和分开的第二中心座所组成，上述第一中心座有上述周边部分和上述的中心座的上述内部部分的上述第一侧，而上述第二中心座包含有上述中心座的内部部分的上述的第二侧。

13、根据权利要求12所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述第二中心座有杯状的凸台同心地围绕上述驱动轴安置，而上述第一中心座包括一个杯状部分同心地围绕上述驱动轴安置，并在其壁面有环装凹坑，上述凹坑有一支撑面垂直于驱动轴的中心线，上述环状凸台和凹坑配合形成一个对准装置，用于上述驱动轴和环绕涡轮对准。

14、根据权利要求13所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述第一中心座和第二中心座各有一平面，分别地从第一中心座的环状部分和第二中心座的环状凸台径向地往外延伸，并且各个平面是平截头锥体。

15、根据权利要求10、11、12或13所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述涡轮被上述第一机壳所围绕，而上述马达包含有转子和定子，被上述第二机壳所围绕。

16、根据权利要求15所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是上述固定涡轮是可拆卸地和密封地固定至上述第一机壳。

17、根据权利要求10、11、12或13所述的气密密封的涡轮式压缩机，其特征是其改进还包括各机壳是杯型。

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