致冷壓縮機的製作方法
2023-05-29 05:11:36
專利名稱：致冷壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及到致冷壓縮機，更確切地說，它涉及到帶有隔離套的壓縮機，該隔離套用來降低環繞在旋轉轉子周圍潤滑油的油麵高度。
典型的致冷壓縮機的機殼中，其下部或底部有一個潤滑油槽。驅動軸伸到該槽中，從槽中把潤滑油泵到需要潤滑的各個部位。另外，潤滑油也常常有助於把各個部位的熱量帶走。為了在油槽中裝入足夠的潤滑油以確保運動部件得到足夠的潤滑和或冷卻，又要儘量減少機殼的總高度，有時需要潤滑油的油麵高於旋轉轉子的下端。然而，高粘度的潤滑油與致冷氣體比較起來，增加了轉子的旋轉阻力，結果增加了能量的消耗。這個問題在典型地把配重固定在轉子的下端渦形壓縮機上更為突出。
然而，本發明提供了一種隔離套，該套伸出油槽油麵，它通過與驅動軸緊密配合而環繞在轉子下端。啟動時，轉子剛一旋轉，就能降底隔離套內的油麵高度，同時還大大地阻止了回油流進隔離套中。這樣，大大減少了油作用在轉子上引起的阻力及增加的電機能量消耗。在一種實施例中，隔離套上有一個阻止旋轉的凸起，而在另一種實施例中，儘管潤滑油作用在驅動軸上的阻力造成隔離套的旋轉速度明顯低於驅動軸的旋轉速度，隔離套還能同驅動軸一起旋轉。在以上兩種實施例中，電機所消耗的能量大大減少了，這樣就有效地改進了壓縮機的工作效率。
通過以下的與附圖相應的描述及附屬的權利要求，本發明的其它優點和特點，將是顯而易見的。
圖1是一個渦形致冷壓縮機的剖視圖。依照本發明，此壓縮機裝有一個環繞在電機轉子下端的隔離套。此剖視圖是由通過驅動軸旋轉軸線的徑向平面剖切而得。
圖2是圖1所示的壓縮機沿2-2線剖切得到的剖視圖。
圖3是在圖1和圖2中所示隔離套的立體圖。
圖4是類似於圖1的局部剖視圖，但它僅僅表示了油槽的一部分。此圖所示為完全依照本發明的隔離套的另一種實施例。
現在參照附圖，更確切地說是參照圖1，該圖展示出一臺依照本發明裝有隔離套12的封閉式致冷壓縮機10。
壓縮機10裝有一個機殼或機罩14，在機殼14中，其下部裝有一個包括定子20及轉子22的電機16。電機16通過驅動軸26來驅動位於機殼14上部的致冷部件24，驅動軸26位於轉子22和致冷部件24之間，同時轉子22牢固地裝在驅動軸26的下端。如圖所示，致冷部件24是渦形的，它包括一個上面固定的渦形件28及一個由驅動軸驅動的下渦形件30。下渦形件30相對於固定的上渦形件28作軌道運動。通過兩個分別牢固地裝在機殼14上的軸承32及下軸承34，驅動軸可轉動地支承在機殼14內。目前在未決專利申號號899003，申請日1986，8，22，題為《帶有軸向座的渦型壓縮機》一文中，對壓縮機10有十分詳細的描述。如同本專利一樣轉讓給同一受讓人。上述申請將在本文中引用作為參考文獻。
機殼14的下部，有一個潤滑油槽36，該槽中裝的油既可加速致冷機10中各部件的冷卻，又可提供這些部件的潤滑。為了既能保證油槽中裝有足夠量的潤滑油，又能最大限度地減少致冷機10的高度，油麵38要高於定子20的端線圈40的下端部、配重42及轉子22的下端部44。配重42緊固地裝在轉子22的下端部44上。
隔離套12最好用適當的聚合物材料，例如尼龍材料製成一個整體結構。要指出的是，選用其它材料製造的隔離套也能長期使用，只要這種材料不但能承受壓縮機10工作時產生的熱，又能承受該系統所用的油及致冷劑的老化作用。還應指出由於隔離套接近電機的轉子與定子，要求隔離套對轉子、定子的運轉不產生任何幹擾，隔離套最好選用絕緣的、非磁性材料製造。
參照圖1和圖3能很清楚地知道，隔離套12包括一個一般的其上端開口的圓柱體46，它環繞在轉子22下端部44及與之相連接的配重42的周圍，圓柱體46沿軸向向上延伸，位於轉子22及定子20的端線圈40之間，其高度略高於最高標準油麵38。隔離套12還包括一個一般的下空心圓柱體48，它沿軸向向下延伸，並與軸26保持相對很小的徑向間隙。隔離套12還包括一個環形的沿徑向向內延伸的凸緣50，軸26縮小的直徑部分51裝在凸緣50中。隔離套12還包括一個沿徑向延伸的環形凸緣52延伸在圓柱體46和48之間，將它們連接為一體。為了限制隔離套12轉動，一個普通的板狀凸起與隔離套12連為一體，該凸起從凸緣52的下表面沿軸向向下延伸並從圓柱體48上沿徑向向外延伸。支腿56從凸起54上沿軸向向下延伸，支腿位於下支承部件34上的一對支撐腿58、60之間，用來限制隔離套12的轉動。
工作時，轉子22的下端44及與之相連的配重42的旋轉運動把儲存在空心隔離套12中的油沿徑向向外拋出。油越過隔離套12的頂緣，通過定子端線圈的間隙即隔離套12與此端線圈之間的間隙流入油槽36，從而降低了轉動的轉子周圍區域的油麵。由於隔離套12的下圓柱體48與軸26保持相對小的徑向間隙，僅有極小量的油會流入它們之間。一旦油從隔離套12中大量排出，隔離套12將處於漂浮狀態，向上浮在油槽中。在這種情況下，凸緣50將移動到與曲軸26上的環形軸肩62相接觸，軸向移動的這一極限可以防止隔離套12向上移動與旋轉的轉子22相接觸。凸緣50與軸肩62的接觸進一步限制或密封了油流入隔離套12內部中。由於轉子有一部分浸沒在潤滑油槽中的油裡，隔離套12就能有效地減少轉子旋轉的阻力，因而消除了由此而引起的能量消耗。關於這一點，要指出的是在圓柱體48與軸26之間的間隙要足以避免在隔離套12上產生過量的磨損或阻力，同時這個間隙又要小到足以使軸26有效地帶動隔離套12。特別是隔離12上的圓柱體46相對於轉子22應基本上同軸，以排除圓柱體46與轉子22相互接觸的可能性。壓縮機10斷電時，由於潤滑油逐步流回到隔離套中，隔離套12將慢慢地沿軸向下降，直到隔離套碰到下支承部件34時，下降才停止。如圖1所示。
現在參照圖4，圖中表示了一種按照本發明的隔離套64的改進實施例，它表示了工作時電機部件68和與之相連的致冷壓縮機70的驅動軸66之間的關係。隔離套64實質上與隔離套12相同，只是去掉了凸起54和與之相連的腿56。因此，隔離套64上的序號與隔離套12上的相應部分序號相同。由於在隔離套64上沒有任何裝置阻止其相對轉動，所以位於園柱體48′與軸66之間的油粘性阻力將導致隔離套旋轉運動。但是，由於油槽36′中的油作用在隔離套64上的粘性阻力使隔離套的轉速比驅動軸66的轉速慢得多。因此可以相信，隔離套64的轉動會導致油槽36′中的油輕微攪動，這種攪動對定子20′下部端線圈的冷卻是有利的。
現在可以看出，不論裝上隔離套12或隔離套64，由於減少了電機的能量消耗，從而工作效率得到顯著的改進。採用適當的方法，如注模成型或類似方法以相對低的成本方便廉價地製造出壽命長的隔離套12和64。裝上隔離套12或64，還能使電機壓縮機的整個高度保持最低。
很明顯，本發明公開的優選實施例，具備了上述的優點和特色。應當知道，在下述權利要求的範圍內可以對本發明加以改進改型和變化。
權利要求
1.一臺致冷壓縮機包括一個外機殼；一個油槽裝在所述機殼的下部並提供一定量的潤滑油；一個壓縮機安裝在所述機殼內；一個電機裝在所述機殼中並驅動所述壓縮機，所述電機包括一個定子和一個固定在軸上的轉子，軸與所述壓縮機緊密連接，所述轉子的下端低於所述油槽內的潤滑油的標準上油麵，所述軸從所述轉子的下端向下延伸；隔離套裝置伸出所述標準上油麵，並環繞著所述轉子下端，所述隔離套裝置的位置由所述軸確定，工作時隔離套裝置阻止了油流回到旋轉著的所述轉子的下端，從而減少了所述電機能量的消耗。
2.根據權利要求1所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套包括環繞著所述轉子的下端的第一部分和與所述軸配合的第二部分，所述第二部分確定了所述第一部分的位置。
3.根據權利要求2所述的致冷壓縮機，其中，所述第二部分包括限制所述隔離套軸向移動的裝置。
4.根據權利要求2所述的致冷壓縮機，其中，所述第二部分使所述第一部分相對於所述轉子保持一定的間隔。
5.根據權利要求4所述的致冷壓縮機，其中，所述第二部分還使所述第一部分相對於所述定子保持一定的間隔。
6.根據權利要求2所述的致冷壓縮機，其中，所述第二部分與所述軸保持很小間隙，並與所述軸配合以確定所述第一部分的位置。
7.根據權利要求6所述的致冷壓縮機，其中，所述第二部分包括一個凸緣，該凸緣與所述軸上的裝置配合以限制所述隔離套的軸向移動。
8.根據權利要求2所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套採用絕緣材料製成。
9.根據權利要求1所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套還包括一個限制其旋轉運動的裝置。
10.根據權利要求9所述的致冷壓縮機，還包括一個用來可旋轉地支撐所述軸的下軸承組件所述限制旋轉裝置還包括一個和所述下軸承組件相配合的凸起。
11.根據權利要求10所述的致冷壓縮機，其中，當所述壓縮機不工作時，所述隔離套由所述下軸承組件所支撐，當所述壓縮機工作時，所述隔離套被潤滑油所支撐。
12.一臺渦形致冷壓縮機包括一個外機殼;壓縮機部件裝在所述機殼的上部。所述壓縮機部件包括第一和第二相互交錯的渦形件，它們被支撐著作相對的軌道運動，這樣限定了運動流體槽容積的變化。電機部件裝在所述機殼中，位於所述壓縮機的下方，包括一個定子和一個轉子，一個潤滑油槽裝在所述機殼中，位於所述電機部件的下方，能提供一定的潤滑油，驅動軸與所述壓縮機裝置連接並驅動所述壓縮機，它的下端伸入到所述油槽中，所述轉子固定到所述驅動軸上，它帶動驅動軸轉動，所述轉子的下端低於所述潤滑油的標準上油麵;空心隔離套裝置圍起一個區域環繞在所述轉子的下端，並伸出所述潤滑油標準上油麵，所述轉子旋轉並將潤滑油從所述隔離套所圍起的區域內排出，所述隔離套還能夠限制油流回到所述區域中，藉此減少了所述電機的能量消耗。
13.根據權利要求12所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套由所述軸來定位。
14.根據權利要求13所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套包括一個第一部分延伸於所述轉子和定子之間，一個第二部分與所述軸配合，並確定了第一部分的位置。
15.根據權利要求14所述的致冷壓縮機，其中，所述第一部分相對於所述轉子有一定的間隔。
16.根據權利要求15所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套包括限制其旋轉運動的裝置。
17.根據權利要求16所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套的第二部分還包括限制所述隔離套軸向運動的裝置。
18.根據權利要求17所述的致冷壓縮機，其中，所述隔離套為聚合物製成的整體結構。
19.一臺渦形致冷壓縮機包括一個機殼;壓縮機部件裝在所述機殼的上部，包括第一和第二兩個相互交錯的渦形零件，它們被支撐著作相對的軌道運動，這樣限定了運動流體槽容積的變化;電機部件裝在所述機殼中，位於所述壓縮機的下方，包括一個定子和一個轉子，一個潤滑油槽裝在所述機殼中，位於所述電機部件的下方，能提供一定量潤滑油，驅動軸與所述壓縮機裝置連接並驅動所述壓縮機，它的下端伸入到所述油槽中，所述轉子固定到所述驅動軸上，由驅動軸帶動而旋轉，一個配重配置在所述油槽中，位於所述潤滑油標準上極限的下方，它用來抵消由所述第一和第二渦形零件相對軌道運動所引起的非平衡力，所述配重與所述軸及所述轉子一起旋轉;空心隔離套裝置圍起了一個區域環繞在所述配重的下端，並伸出所述潤滑油標準上油麵;所述的配重被驅動來將潤滑油從所述隔離套所圍起的區域內排出，所述隔離套還能夠阻止油流到所述區域中，藉此減少了所述電機的能量消耗。
全文摘要
一臺致冷電機壓縮機組有一個機殼，在機殼底部有一個潤滑油槽，驅動軸下端及與之相連的轉子伸入到油槽中。所裝隔離套位置由驅動軸確定，隔離套伸出油槽的油麵，它相對於轉子下端有一環形間隙。當轉子在隔離套中旋轉時，隔離套中的潤滑油被甩出。隔離套與傳動軸之間緊密配合，以阻止潤滑油流回到旋轉轉子佔據的區域。
文檔編號F04B39/00GK1038860SQ8910395
公開日1990年1月17日 申請日期1989年6月5日 優先權日1988年6月8日
發明者約翰·保羅·埃爾森 申請人:科普蘭公司