DE102004061071A1 - Refrigerant compressor, has bending flexible coupling unit arranged between drive shaft of rotor of electric motor and shaft ends of rotors of screw-type compressor, and transferring transverse forces and torques - Google Patents

Refrigerant compressor, has bending flexible coupling unit arranged between drive shaft of rotor of electric motor and shaft ends of rotors of screw-type compressor, and transferring transverse forces and torques Download PDF

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Abstract

The compressor has an electric motor with its stator (2) and its rotor (4) and a screw-type compressor (5) with its two main rotors arranged in a housing (1). The main rotors of the compressor are supported at their shaft ends in radial bearings and axial bearings. A bending flexible coupling unit (13) is arranged between a drive shaft and the shaft ends, and transfers transverse forces and torques.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelverdichter, mit einem Gesamtgehäuse, in dem ein Elektromotor mit seinem Stator und seinem auf einer Antriebswelle sitzenden Läufer angeordnet sind sowie ein Schraubenverdichter mit seinen beiden Rotoren, dem Hauptrotor und dem Nebenrotor, wobei der Hauptrotor mit dem Läufer des Elektromotors antriebsmäßig verbunden ist.The Invention relates to a refrigerant compressor, with an overall housing, in which an electric motor with its stator and its on a drive shaft sitting runner are arranged as well as a screw compressor with its two Rotors, the main rotor and the secondary rotor, the main rotor with the runner the electric motor drivingly connected is.

Die Rotoren des Schraubenverdichters sind an ihren Wellenenden in Radiallagern und Axiallagern gelagert.The Rotors of the screw compressor are at their shaft ends in radial bearings and thrust bearings stored.

Bei einer bekannten technischen Lösung dieser Verdichterausführung sitzt der Läufer des Elektromoters auf einem auskragendem Abschnitt der Antriebswelle des Hauptrotors frei fliegend, wodurch bei größeren Verdichtern der Spalt zwischen dem Läufer und dem Stator beim Betrieb des Elektromotors soweit reduziert wird, dass der Läufer am Stator anlaufen kann, was zu Betriebsstörungen führt.at a known technical solution of this compressor design the runner sits the electric motor on a projecting portion of the drive shaft the main rotor free-flying, resulting in larger compressors of the gap between the runner and the stator is reduced as far as the operation of the electric motor, that the runner can start at the stator, which leads to malfunction.

Eine zweite bekannte Ausführung lagert das auskragende Wellenende in einem Lager auf der Seite des Läufers des Elektromotors, die am weitesten vom Schraubenverdichter entfernt ist.A second known embodiment The projecting end of the shaft is stored in a bearing on the side of the shaft runner of the electric motor farthest from the screw compressor is.

Um die durch Form- und Lagerabweichungen des Antriebsstranges bedingten Verformungen und damit verbundenen Zwangkräfte zu begrenzen, ist der Schaftdurchmesser des Antriebswellenendes in seiner Dimension so ausgeführt, dass eine Biegung der Antriebswelle zwischen dem Läufer des Elektromotors und dem Hauptrotorteil des Verdichters möglich ist.Around which caused by form and bearing deviations of the drive train Limiting deformations and associated constraining forces is the shaft diameter the drive shaft end in its dimension designed so that a bend of the drive shaft between the rotor of the electric motor and the main rotor part of the compressor is possible.

Nachteilig an dieser technischen Lösung ist, dass entweder das Antriebsdrehmoment sehr begrenzt ist oder die Zwangskräfte, die durch Biegung an dem beschriebenen Teil des Wellenendes auftreten, unverträglich groß sind, so dass die in der Nachbarschaft liegende Lagerung des Verdichtermotors zusätzlich unzulässig belastet wird.adversely on this technical solution is that either the drive torque is very limited or the coercive forces, which occur as a result of bending on the described part of the shaft end, incompatible are big, so that the lying in the neighborhood storage of the compressor motor additionally loaded inadmissible becomes.

Die Aufgabe zur Beseitigung der beschriebenen Nachteile wird dadurch gelöst, dass zwischen der Antriebswelle des Läufers des Elektromotors und dem Wellenende des Hauptrotors des Verdichters ein biegeelastisches Kupplungselement angeordnet ist, dass nur Querkräfte und Drehmomente überträgt. Das Kupplungselement ist vorteilhaft als biegeweichen Scheibe gestaltet, die die gestellten Anforderungen zur Übertragung von Querkraft zur Abstützung der Welle des Läufers des Elektromotors und Antriebsdrehmoment erfüllt.The Task to eliminate the disadvantages described is characterized solved, that between the drive shaft of the rotor of the electric motor and the Shaft end of the main rotor of the compressor a flexurally elastic Coupling element is arranged that transmits only lateral forces and torques. The Coupling element is advantageously designed as a flexible disc, the requirements for the transmission of shear force to support the wave of the runner of the electric motor and drive torque met.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Kupplungselement zwischen zwei flanschförmigen Teile angeordnet, die einerseits mit der Antriebswelle des Läufers und andererseits mit dem Wellenende des Hauptrotors kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.In an advantageous embodiment the invention is the coupling element between two flange-shaped parts arranged, on the one hand with the drive shaft of the runner and on the other hand connected non-positively or positively with the shaft end of the main rotor are.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Kupplungselement zwischen zwei flanschförmigen Teilen angeordnet, deren einer Teil Bestandteil der Antriebswelle des Läufers ist und deren anderer Teil mit dem Wellenende des Hauptrotors kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden ist.In a further advantageous embodiment of the invention is Coupling element between two flange-shaped parts arranged, whose one part is part of the drive shaft of the rotor and the other one Part with the shaft end of the main rotor frictionally or form-fitting connected is.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht das Kupplungselement aus nur einer einzigen Lamelle.In a further advantageous embodiment of the invention the coupling element of only a single lamella.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Lamelle zwischen Außendurchmesser und Innendurchmesser Öffnungen auf.In a further advantageous embodiment of the invention, the Slat between outer diameter and inner diameter openings on.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die durch die Fertigung bedingten Form- und Lageabweichungen ausgeglichen werden, ohne dass Zwangskräfte durch Biegung am Antriebswellenende zwischen dem Läufer des Elektromotors und dem Antriebswellenende des Schraubenverdichters auftreten. Es werden nur die Querkräfte und die Drehmomente übertragen.Of the Advantage of the invention is solution to see that the conditional by the production mold and Positional deviations are compensated without forcing forces through Bend at the drive shaft end between the rotor of the electric motor and the drive shaft end of the screw compressor occur. It will only the lateral forces and transmit the torques.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden sowohl die Herstellungskosten reduziert als auch die Lebensdauer der im Verdichter verwendeten Lager erhöht. Das Antriebswellenende des Rotors am Schraubenverdichter kann sehr kurz ausgeführt werden. Es treten keine zusätzlichen Lagerbelastungen auf, die durch Abweichungen von der Koaxialität zwischen den einzelnen Lagerstellen des Elektromotors und des Schraubenverdichters bedingt sind. Im Vergleich zur bekannten freifliegenden Anordnung des Läufers des Elektromotors wird die biegekritische Drehzahl nicht unzulässig weit herabgesetzt, so dass ein Verdichter dieser Ausführung in einem sehr weiten Drehzahlbereich uneingeschränkt betrieben werden kann.By become the solution according to the invention reduces both the cost and the life the bearing used in the compressor increases. The drive shaft end The rotor on the screw compressor can be made very short. There are no additional ones Bearing loads due to deviations from the coaxiality between the individual bearing points of the electric motor and the screw compressor are conditional. Compared to the known free-floating arrangement of the runner of the electric motor, the critical bending speed is not unduly far lowered so that a compressor of this design in a very wide Speed range unrestricted can be operated.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Dabei zeigenthere demonstrate

1 einen erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Kupplungselements zwischen Läufer des Elektromotors und Wellenende des Hauptrotors, 1 a refrigerant compressor according to the invention with the inventive arrangement of the coupling element between the rotor of the electric motor and the shaft end of the main rotor,

2 das Kupplungselement zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und dem Wellenende des Schraubenverdichters. 2 the coupling element between the drive shaft of the electric motor and the shaft end of the screw compressor.

Der Kältemittelverdichter besteht aus einem Gesamtgehäuse 1, in dem ein Elektromotor mit seinem Stator 2 und seinem auf einer Antriebswelle 3 sitzenden Läufer 4 und einem Schraubenverdichter 5 mit einem Hauptrotor 6 und einem nichtdargestelltem Nebenrotor. Die beiden Rotoren sind an ihren Wellenenden jeweils in einem Radiallager 8 und 9 gelagert. Die Antriebswelle 3 des Elektromotors ist im Lager 10 gelagert. Zwischen dem Wellenende 11 des Hauptrotors des Schraubenverdichters 5 und dem Wellenende 12 der Antriebswelle 3 des Elektromotors ist ein biegeelastisches Kupplungselement 13 angeordnet, auf dem sich die Antriebswelle 3 des Elektromotors abstützt und mit dem das Drehmoment vom Elektromotor zum Schraubenverdichter übertragen wird.The refrigerant compressor consists of an overall housing 1 in which an electric motor with its stator 2 and his on a drive shaft 3 sitting runner 4 and a screw compressor 5 with a main rotor 6 and an unillustrated secondary rotor. The two rotors are each at their shaft ends in a radial bearing 8th and 9 stored. The drive shaft 3 the electric motor is in the warehouse 10 stored. Between the shaft end 11 the main rotor of the screw compressor 5 and the shaft end 12 the drive shaft 3 the electric motor is a flexurally elastic coupling element 13 arranged on which the drive shaft 3 the electric motor is supported and with which the torque is transmitted from the electric motor to the screw compressor.

11
Gesamtgehäusetotal housing
22
Statorstator
33
Antriebswelledrive shaft
44
Läuferrunner
55
Schraubenverdichterscrew compressors
66
Hauptrotormain rotor
88th
Radiallagerradial bearings
99
Radiallagerradial bearings
1010
Lagercamp
1111
Wellenendeshaft end
1212
Wellenendeshaft end
1313
elastisches Kupplungselementelastic coupling member

Claims (6)

Kältemittelverdichter, mit einem Gesamtgehäuse, in dem ein Elektromotor mit seinem Stator und seinem auf einer Antriebswelle sitzenden Läufer sowie ein Schraubenverdichter mit seinen beiden Rotoren, dem Hauptrotor und dem Nebenrotor angeordnet sind, wobei der Hauptrotor mit dem Läufer des Elektromotors antriebsmäßig verbunden ist und die Rotoren des Schraubenverdichters an ihren Wellenenden in Radiallagern und Axiallagern gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebswelle des Läufers des Elektromotors und dem Wellenende des Hauptrotors des Schraubenverdichters ein biegeelastisches Kupplungselement angeordnet ist, dass nur Querkräfte und Drehmomente überträgt.Refrigerant compressor, comprising an overall housing in which an electric motor with its stator and its rotor seated on a drive shaft and a screw compressor with its two rotors, the main rotor and the secondary rotor are arranged, wherein the main rotor is drivingly connected to the rotor of the electric motor and the rotors of the screw compressor are mounted at their shaft ends in radial bearings and thrust bearings, characterized in that between the drive shaft of the rotor of the electric motor and the shaft end of the main rotor of the screw compressor, a flexurally elastic coupling element is arranged, that transmits only lateral forces and torques. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Kupplungselement zwischen zwei flanschförmigen Teilen angeordnet ist, die einerseits mit der Antriebswelle des Läufers und andererseits mit dem Wellenende des Hauptrotors kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.Refrigerant compressor according to claim 1, characterized in that the coupling element between two flange-shaped Parts arranged, on the one hand with the drive shaft of the runner and on the other hand with the shaft end of the main rotor frictionally or form-fitting are connected. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Kupplungselement aus Stahl besteht.Refrigerant compressor according to claim 1, characterized in that the coupling element Steel exists. Kältemittelverdichter nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Kupplungselement aus einer einzigen Lamelle besteht.Refrigerant compressor according to claim 3, characterized in that the coupling element consists of a single lamella. Kältemittelverdichter nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Lamelle zwischen Außendurchmesser und Innendurchmesser Öffnungen aufweist.Refrigerant compressor according to claim 4, characterized in that the lamella between outer diameter and inner diameter openings having. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Kupplungselement zwischen zwei flanschförmigen Teile angeordnet ist, deren einer Teil Bestandteil der Antriebswelle des Läufers ist und deren anderer Teil mit dem Wellenende des Hauptrotors kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden ist.Refrigerant compressor according to claim 1, characterized in that the coupling element between two flange-shaped Parts is arranged, one part of which is part of the drive shaft of the runner and the other part with the shaft end of the main rotor frictionally or positively connected is.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3516221B1 (en) * 2016-09-21 2022-04-20 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Screw compressor system for a utility vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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