一种离心式压缩机 |
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| 申请号 | CN202211237658.5 | 申请日 | 2022-10-10 | 公开(公告)号 | CN117905721A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 上海海立(集团)股份有限公司; | 发明人 | 周易; 石刚意; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种离心式 压缩机 ，包括：壳体，所述壳体包括一腔体； 电机 ，设于所述腔体内； 驱动轴 ，包括连接于所述电机的 转子 的 主轴 ，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；第一 泵 体和第一 轴承 组件，所述第一泵体通过所述第一轴承组件密封固定于所述第一端轴；第二泵体和第二轴承组件，所述第二泵体通过所述第二轴承组件密封固定于所述第二端轴；所述第一轴承组件和所述第二轴承组件均包括气悬浮轴承。本发明采用气悬浮无油轴承，可提高离心式压缩机的转速，降低能耗，提高压缩机的 气动 性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种离心式压缩机，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种离心式压缩机技术领域[0001] 本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种离心式压缩机。 背景技术[0002] 近年来，由于高速永磁同步电机和无油轴承技术的快速发展，无油离心式压缩机在中央空调冷水机组领域的应用也越来越广泛。无油离心式制冷压缩机运行使得循环中两换热器的换热效率极大的提高，加上离心式压缩机优异的部分负荷效率，同样冷量的冷水机组，采用无油离心式压缩机，将产生巨大的节能效益。由于不含油，压缩机配置的管路系统十分简单，有利于多机头并联以及机组的模块化设计。目前用的较多的无油离心式压缩机最为关键的五自由度轴承的控制，所以其控制较为复杂，而且磁悬浮轴承及磁悬浮控制器由于受到相关技术的封锁，价格居高不下。陶瓷球轴承的离心式压缩机运转靠的是轴承自润滑，但是其不适合高转速场合，而离心式压缩机恰恰为速度型压缩机，所以其应用范围相对较窄，而且陶瓷球长时间的自润滑摩擦使得轴承寿命很短，导致压缩机维护成本增加。 发明内容[0003] 针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种离心式压缩机，可提高压缩机的转速，降低压缩机的维护成本。 [0004] 本发明实施例提供一种离心式压缩机，包括：壳体，包括一腔体；电机，设于所述腔体内；驱动轴，包括连接于所述电机的转子的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；第一泵体和第一轴承组件，所述第一泵体通过所述第一轴承组件密封固定于所述第一端轴；第二泵体和第二轴承组件，所述第二泵体通过所述第二轴承组件密封固定于所述第二端轴；所述第一轴承组件和所述第二轴承组件均包括气悬浮轴承。 [0005] 在一些实施例中，所述第一轴承组件包括第一止推轴承和第一径向轴承，所述第一止推轴承套设在所述第一端轴上，所述第一止推轴承与所述壳体的第一端固定连接； [0006] 所述第二轴承组件包括第二止推轴承和第二径向轴承，所述第二止推轴承和所述第二径向轴承分别套设在所述第一端轴上，所述第二止推轴承与所述壳体的第二端固定连接； [0007] 所述第一止推轴承、所述第一径向轴承、所述第二止推轴承和所述第二径向轴承均为气悬浮轴承。 [0008] 在一些实施例中，所述第一端轴背离所述电机的一侧设有第一凸起部，所述第二端轴背离所述电机的一侧设有第二凸起部，所述第一径向轴承套设在所述第一凸起部的外侧，所述第二径向轴承套设在所述第二凸起部的外侧。 [0010] 所述第二泵体内还包括第二叶轮和第二扩压器，所述第二叶轮的轮盘与所述第二扩压器处于同一平面；所述第二扩压器通过螺钉固定在所述壳体的第二端。 [0011] 在一些实施例中，所述第一泵体内还设有第一紧定螺钉，所述第一紧定螺钉自所述第一叶轮的第一侧穿过所述叶轮，螺接于所述第一端轴； [0012] 所述第二泵体内还设有第二紧定螺钉，所述第二紧定螺钉自所述第二叶轮的第一侧穿过所述叶轮，螺接于所述第二端轴。 [0013] 在一些实施例中，还包括第一蜗壳和第二蜗壳，所述第一泵体置于所述第一蜗壳中，所述第二泵体置于所述第二蜗壳中，所述第一蜗壳和所述第二蜗壳彼此背对设置。 [0014] 在一些实施例中，所述第一叶轮和所述第二叶轮面向所述电机的一侧均通过迷宫密封件进行密封。 [0015] 在一些实施例中，还包括连通管，所述第一泵体和所述第二泵体通过所述连通管连通。 [0016] 在一些实施例中，所述连通管上还设有补气管，所述补气管内的流体方向与所述第一蜗壳的出口的流体方向相同。 [0017] 在一些实施例中，还包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第一蜗壳通过第一法兰盘固定连接；所述第二腔体与所述第二蜗壳通过第二法兰盘固定连接。 [0018] 本发明所提供的离心式压缩机具有如下优点： [0019] 本发明提供了一种离心式压缩机，包括：壳体，包括一腔体；电机，设于所述腔体内；驱动轴，包括连接于所述电机的转子的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；第一泵体和第一轴承组件，所述第一泵体通过所述第一轴承组件密封固定于所述第一端轴；第二泵体和第二轴承组件，所述第二泵体通过所述第二轴承组件密封固定于所述第二端轴；所述第一轴承组件和所述第二轴承组件均包括气悬浮轴承。通过在离心式压缩机内设置气悬浮无油轴承，可提高压缩机的转速，降低压缩机的维护成本，降低能耗，提高压缩机的气动性能。附图说明 [0020] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。 [0021] 图1是本发明一实施例的离心式压缩机的主视图； [0022] 图2是本发明一实施例的离心式压缩机的俯视图； [0023] 图3是本发明一实施例的离心式压缩机的剖面图。 [0024] 附图标记： [0025] 1 壳体 91 第一蜗壳 [0026] 2 电机 92 第二蜗壳 [0027] 211 冷却凹槽 10 连通管 [0028] 3 驱动轴 11 补气管 [0029] 31 第一凸起部 12 接线盒 [0031] 41 第一径向轴承 14 进口导叶执行器 [0033] 51 第一止推轴承 161 冷却液进口 [0034] 61 第一叶轮 162 冷却液出口 [0035] 62 第二叶轮 171 第一进口 [0036] 71 第一扩压器 172 第二进口 [0037] 72 第二扩压器 173 第一出口 [0038] 81 第一紧定螺钉 [0039] 82 第二紧定螺钉 具体实施方式[0040] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。说明书中的“或”、“或者”均可能表示“和”或者“或”。 [0041] 图1为本发明一实施例提供的离心式压缩机的主视图；图2为本发明一实施例提供的离心式压缩机的俯视图；图3为本发明一实施例提供的离心式压缩机的剖面图。如图1至3所示，本发明提供了一种离心式压缩机，所述离心式压缩机为二级离心式压缩机，包括壳体1、电机2、驱动轴3、第一泵体、第一轴承组件、第二泵体和第二轴承组件。所述壳体1包括一腔体；所述电机2设于所述腔体内；所述驱动轴3包括连接于所述电机的转子的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；所述第一泵体通过所述第一轴承组件密封固定于所述第一端轴；所述第二泵体通过所述第二轴承组件密封固定于所述第二端轴；所述第一轴承组件和所述第二轴承组件均包括气悬浮轴承。所述第一轴承组件和所述第二轴承组件用以限制所述驱动轴的径向和轴向移动。通过在离心式压缩机内设置气悬浮轴承的无油轴承，轴承的长度明显缩短，使压缩机的结构更加紧凑，节省占地空间；气悬浮轴承通过气膜润滑，且无需额外的轴承控制手段，相比于磁悬浮压缩机和陶瓷球压缩机更加节能，且维护成本低；气悬浮压缩机的转速较高，最高可达20万转/分钟以上，提高了压缩机的气动性能。 [0042] 请再参阅图3，所述第一轴承组件包括第一止推轴承51和第一径向轴承41，所述第一止推轴承51和所述第一径向轴承41分别套设在所述第一端轴的第一侧和第二侧，所述第一径向轴承41与所述壳体1的第一端固定连接。所述第一径向轴承41限制所述驱动轴3的径向移动，所述第一止推轴承51限制所述驱动轴3的轴向移动。 [0043] 本实施例中，所述第二轴承组件包括第二径向轴承42，所述第二径向轴承42套设在所述第二端轴的第二侧，所述第二径向轴承42与所述壳体1的第二端固定连接；在另一实施例中，所述第二轴承组件还包括第二止推轴承，所述第二止推轴承套设在所述第二端轴的第一侧。所述第一止推轴承、所述第一径向轴承、所述第二止推轴承和所述第二径向轴承均为气悬浮轴承。气悬浮轴承为无油轴承，仅通过气膜润滑，无需额外的控制手段，相比于设置磁悬浮轴承的离心式压缩机和陶瓷球轴承的离心式压缩机更加节能，且转速更高，维护成本低，可降低压缩机的能耗，提高压缩机的气动性能。 [0044] 进一步地，所述壳体1上设有冷却液进口161和冷却液出口162，用于对所述压缩机的内部进行冷却，所述冷却液出口162的高度小于等于所述电机2的定转子的第一气隙高度，防止冷却介质由于蒸发不完全造成液击，避免电机2由于液击造成的运行问题。此处第一气隙高度指电机靠近冷却液进口处电机2的转子和定子间的气隙高度。所述电机2的定子的外侧壁设有冷却凹槽211，为环形结构，冷却液从冷却液进口161进入壳体1的内部，流经所述冷却凹槽211对电机2的定子进行冷却，然后进入电机2腔体内，流经电机2定转子的间隙对转子进行冷却，进而再对驱动轴3、轴承进行冷却，最后从所述冷却液出口162流出壳体1的外部。 [0045] 所述壳体1的外侧还布置有接线盒12，所述接线盒12内设有接线引脚，通过向所述接线引脚接入外部电源，向所述电机提供电能，电机开始运转工作。 [0046] 所述第一端轴背离所述电机2的一侧设有第一凸起部31，所述第二端轴背离所述电机2的一侧设有第二凸起部32，本实施例中，所述第一止推轴承51套设在所述第一凸起部31的外侧；在另一实施例中，所述第二凸起部32的外侧套设有第二止推轴承，用户可根据实际需求设置止推轴承的数量，此处不做具体限制。 [0047] 所述第一泵体内还包括第一叶轮61和第一扩压器71，所述第一叶轮61的轮盘与所述第一扩压器71处于同一平面；所述第二泵体内还包括第二叶轮62和第二扩压器72，所述第二叶轮62的轮盘与所述第二扩压器72处于同一平面；所述第一叶轮61和所述第二叶轮62面向所述电机2的一侧均通过迷宫密封件进行密封，防止泵体内出现漏气损失。高速旋转的叶轮对气体做功使气体获得能量，当气体从叶轮中流出时，具有很高的速度，高速度的气体流经扩压器后速度减小压强增大。 [0048] 所述第一泵体内还设有第一紧定螺钉81，所述第一紧定螺钉81自所述第一叶轮61的第一侧穿过所述第一叶轮61，螺接于所述第一端轴；所述第二泵体内还设有第二紧定螺钉82，所述第二紧定螺钉82自所述第二叶轮62的第一侧穿过所述第二叶轮62，螺接于所述第二端轴。 [0049] 请参阅图1和图2，所述离心式压缩机还包括第一蜗壳91和第二蜗壳92，所述第一泵体置于所述第一蜗壳91中，所述第二泵体置于所述第二蜗壳92中，所述第一蜗壳91和所述第二蜗壳92彼此背对设置。 [0050] 所述离心式压缩机还包括连通管10，所述第一泵体和所述第二泵体通过所述连通管10连通。经第一泵体压缩的气体从所述第一蜗壳91的出口经所述连通管10流入所述第二泵体中，经再次压缩后排出至压缩机外部。 [0051] 所述连通管10上还设有补气管11，所述补气管11内的流体方向与所述第一蜗壳91的出口的流体方向相同，以此减小两股流体冲击造成的效率损失，改善压缩机制冷循环的效率，提高制冷量，降低压缩机排气温度。所述连通管10和所述第二蜗壳92的出口上还设有温度/压力传感器13，用于监测流经管道内的气体的温度或压力。所述离心式压缩机还包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第一蜗壳91通过第一法兰盘固定连接，所述第一腔体包括第一进口171，气体从所述第一进口171进入第一泵体；所述第二腔体与所述第二蜗壳92通过第二法兰盘固定连接，所述第二腔体包括第二进口172，经第一泵体压缩后的气体经所述第二进口172进入所述第二泵体进行再次压缩，压缩后经第一出口173排出压缩机外。所述第一腔体内布置有进口导叶，用于防止压缩机喘振，所述进口导叶通过进口导叶执行器14设置导叶的开合角度，来合理设置进入第一泵体的气体流量；在另一些实施例中，所述第二腔体内也设置有进口导叶，用户可根据实际需求设置进口导叶的数量，此处不做具体限定。 [0052] 所述壳体1靠近地面的一侧还设有基座，便于所述压缩机在地面上的固定。本实施例中，所述压缩机的基座数量为4个。在另一些实施例中，所述基座的数量可根据实际需求设置，不做具有限制。 [0053] 本实施例中所述离心式压缩机的工作过程为：进口导叶根据预先设定的开合角度打开，所述低温低压气体从气体第一进口171进入所述第一泵体，经高速旋转的第一叶轮61压缩后，排出高温高压气体，高温高压气体通过第一扩压器71的降速增压后，流入蜗壳流道，进而排出第一蜗壳91的出口，经第一蜗壳91的出口排出的高压气体通过连通管道10进入第二泵体进一步进行压缩增压，增压过程与第一泵体中压缩过程相同，二次增压的高压气体经排气出口173排出压缩机外，进入制冷循环组件中进行制冷循环。 [0054] 本发明所提供的离心式压缩机具有如下优点： [0055] 本发明提供了一种离心式压缩机，采用气悬浮轴承的离心式压缩机，相较于采用磁悬浮轴承和陶瓷轴承的离心式压缩机，能耗低，更加节能，且维护成本低；气悬浮压缩机的整体结构更加紧凑，压缩机轴承的长度明显缩短，压缩机的占地空间小；采用气悬浮轴承的离心式压缩机具有更高的转速，最高可达20万转/分钟以上，可提高离心式压缩机的气动性能。 [0056] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 |
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