專利名稱：致冷劑壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致冷劑壓縮機，包括總殼體；裝在總殼體內(nèi)有定子和裝在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)子的電動機；裝在總殼體內(nèi)的螺旋壓縮機，它的壓縮機螺旋裝在驅(qū)動軸上，驅(qū)動軸通過在轉(zhuǎn)子與壓縮機螺旋之間的第一徑向軸承和設(shè)在壓縮機螺旋與第一徑向軸承相對側(cè)上的第二徑向軸承，可旋轉(zhuǎn)地支承在總殼體內(nèi)。
在前言所述類型的致冷劑壓縮機中，按本發(fā)明為達到此目的采取的措施是，驅(qū)動軸在此總殼體內(nèi)通過第三徑向軸承支承，它設(shè)在轉(zhuǎn)子與第一徑向軸承相對的那一側(cè)；以及，驅(qū)動軸在第一徑向軸承與第三徑向軸承之間延伸的驅(qū)動段設(shè)計為可補償三個徑向軸承之間的不同軸性。
按本發(fā)明的方案的優(yōu)點在于，為驅(qū)動軸設(shè)第三徑向軸承會導(dǎo)致驅(qū)動軸支承方面的過定位，因為驅(qū)動軸基于兩個徑向軸承，亦即設(shè)在壓縮機螺旋兩側(cè)的徑向軸承，在其相對于總殼體的定位方面是單值確定的，所以，當(dāng)人們以此為出發(fā)點設(shè)第三個相對于另外兩個徑向軸承不可能沒有不同軸性的徑向軸承時，這些徑向軸承將始終受到不同軸性引起的強制力。
驅(qū)動軸的這一過定位支承問題現(xiàn)在按本發(fā)明也得到了解決，采取的措施是將第一徑向軸承與第三徑向軸承之間的驅(qū)動段設(shè)計為可補償這種不同軸性的區(qū)段，也就是說只要在第三徑向軸承的區(qū)域內(nèi)能橫向于一軸線相對于第一徑向軸承運動，從而可在第三徑向軸承上作用盡可能小的不希望的強制力。但與此同時此第三徑向軸承還允許確定地支承驅(qū)動軸，使得盡管例如在電動機起動時產(chǎn)生彎矩，仍能避免電動機的轉(zhuǎn)子與定子接觸。
這例如可這樣達到，即，驅(qū)動段在某個分區(qū)可以橫向于其軸線運動，此運動例如通過一個在驅(qū)動段內(nèi)部的一個鉸接段實現(xiàn)。
但由于要傳遞大的扭矩必須付出巨大的努力才能實現(xiàn)一種機械鉸接，所以優(yōu)選地規(guī)定，至少驅(qū)動段的一部分設(shè)計為彎曲彈性的。
這樣一種彎曲彈性的設(shè)計例如可以沿整個驅(qū)動段進行。不過特別有利的是，將位于第一徑向軸承與轉(zhuǎn)子之間的一個中間段設(shè)計為彎曲彈性的，因為此基本上直接連接在第一徑向軸承上的中間段可按簡單的方式設(shè)計為，它有必要的用于補償?shù)谌龔较蜉S承不同軸性的彎曲彈性。
然而在本發(fā)明的范圍內(nèi)重要的是，盡管有這種彎曲彈性的特性，驅(qū)動段的外徑仍應(yīng)選擇為能將電動機施加的最大扭矩傳給螺旋壓縮機，并因而保證螺旋壓縮機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
驅(qū)動段外徑的尺寸設(shè)計為使它仍有要求的彎曲彈性，由此得出，驅(qū)動段至少一部分的外徑小于轉(zhuǎn)子長度的五分之一，更好的是小于轉(zhuǎn)子長度的六分之一。
按本發(fā)明的方案尤其創(chuàng)造了使用長的轉(zhuǎn)子并因而是廉價電動機的可能性，在這種長的轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子長度優(yōu)選地等于或大于1.7倍轉(zhuǎn)子外徑，更好的是等于或大于兩倍轉(zhuǎn)子外徑。
因此尤其可以使用一些盡管功率大但仍便宜的電動機。
在上述各種實施例的說明中沒有對有關(guān)第三徑向軸承的設(shè)置方面作出詳細的解釋。例如可以設(shè)想，為第三徑向軸承設(shè)單獨的軸承座。
但特別有利的是第三徑向軸承由總殼體的蓋固定。由此存在一種非常簡單的可能性來實現(xiàn)用于第三徑向軸承的軸承座，并按這樣的方式組合在總殼體內(nèi)，即在結(jié)構(gòu)上可以方便地實現(xiàn)總殼體的構(gòu)造。
至此在有關(guān)按本發(fā)明的方案的說明中還沒有對徑向軸承的設(shè)計方面作出詳細的解釋。例如可以設(shè)想，將這些軸承設(shè)計為滾柱或滑動軸。
不過因為第一和第二徑向軸承為了精確地導(dǎo)引壓縮機螺旋優(yōu)選地設(shè)計為滾柱軸承，所以第三徑向軸承也優(yōu)選地設(shè)計為滾柱軸承。
至此在有關(guān)各實施例的說明中還沒有對有關(guān)徑向軸承的潤滑方面作出詳細的解釋。例如可優(yōu)選地規(guī)定，驅(qū)動軸制有一個通往第三徑向軸承的潤滑劑通道。
潤滑劑通道恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計為它也通往第一和第二徑向軸承。
有關(guān)總殼體的結(jié)構(gòu)可設(shè)想完全不同的可能性。例如可以設(shè)想將總殼體分割成，在單獨的殼體段內(nèi)安裝螺旋壓縮機和電動機。
但在結(jié)構(gòu)上特別有利的方案規(guī)定，總殼體有一中央段，其中裝有壓縮機螺旋和電動機的定子和轉(zhuǎn)子，以及中央段在電動機一側(cè)用殼體蓋封閉，與此殼體蓋的相對位置用一個可裝上的殼體端段封閉。
這種方案有突出的優(yōu)點，借此方案可以簡單和恰當(dāng)?shù)姆绞酵瓿烧麄€致冷劑壓縮機的裝配。
在這方面特別有利的是，螺旋壓縮機的壓縮機外殼設(shè)在中央段內(nèi)，所以壓縮機外殼本身可以高度精確地相對于中央段定位。
若壓縮機外殼整體式地成形在中央段內(nèi)是一種特別有利的方案。
至此同樣沒有詳細說明有關(guān)軸承座的設(shè)置。例如一種有利的方案規(guī)定，第一徑向軸承的軸承座設(shè)在中央段內(nèi)。
優(yōu)選地此軸承座也整體式地成形在中央段內(nèi)。
同樣還沒有詳細說明的是有關(guān)用于第二徑向軸承的第二軸承座的設(shè)置。例如有利的是，第二軸承座設(shè)在殼體端段內(nèi)，因為第二軸承座的這種配置可以方便地組合。
最后，同樣沒有詳細說明有關(guān)電動機定子的安裝。特別有利的是，在中央段內(nèi)設(shè)電動機定子的安裝座，在這種情況下優(yōu)選地此定子的安裝座同樣整體式地設(shè)計在中央段內(nèi)。
按本發(fā)明的方案其他特征和優(yōu)點是下文說明書的內(nèi)容和附圖表示的實施例的內(nèi)容。
在附圖中表示
圖1通過按本發(fā)明的致冷劑壓縮機實施例的縱剖面。
在總殼體12中央段14內(nèi)裝一總體用24表示的螺旋壓縮機，它通常包括兩個壓縮機螺旋，圖中可看到其中一個壓縮機螺旋26，壓縮機螺旋本身可旋轉(zhuǎn)地裝在一壓縮機外殼28內(nèi)，在這里，此壓縮機外殼28整體式地成形在中央段14內(nèi)并從進口30一直延伸到出口32。
壓縮機螺旋26本身裝在一根其總體用34表示的驅(qū)動軸上，驅(qū)動軸的縱軸線36與壓縮機螺旋26同軸，它的兩端超過壓縮機螺旋向外延伸，而且以第一支承段40從壓縮機螺旋26進口側(cè)端38伸出以及以第二支承段44從壓縮機螺旋26出口側(cè)端42伸出。
在這里，驅(qū)動軸34的第一支承段40通過第一徑向軸承50可旋轉(zhuǎn)地支承在中央段14內(nèi)，其中第一徑向軸承50裝在第一軸承座52中，軸承座52本身整體式地成形在中央段14內(nèi)并構(gòu)成壓縮機外殼28的一個進口側(cè)封蓋。
第二支承段44通過第二徑向軸承54可旋轉(zhuǎn)地支承，其中第二徑向軸承54裝在第二軸承座56中，軸承座56本身設(shè)在殼體端段22內(nèi)而且是壓縮機外殼28出口側(cè)封蓋58的一部分，封蓋58除此之外還有一出口通道60。
在這里，出口側(cè)封蓋58通過固定殼體端段22與中央段14和壓縮機外殼28牢固連接，其中，中央段14與殼體端段22可通過一公共的分界面62分開，它同時也是在中央段14內(nèi)的壓縮機外殼28與在殼體端段22內(nèi)的出口側(cè)封蓋58之間的分界面62。
此外，驅(qū)動軸34還超出第一支承段40向與壓縮機螺旋26相對的一側(cè)延伸并構(gòu)成一驅(qū)動段64，驅(qū)動段64本身有一個直接連接在第一支承段40上的中間段66和與此中間段66連接的轉(zhuǎn)子段68以及最后有一個連接在轉(zhuǎn)子段68上的第三支承段70，后者通過在第三軸承座74內(nèi)的第三徑向軸承72支承，軸承座74本身整體式地成形在殼體蓋18上并通過殼體蓋18固定在中央段14上。
其總體用80表示的電動機82的轉(zhuǎn)子裝在此轉(zhuǎn)子段68上，轉(zhuǎn)子被定子84圍繞，定子84本身固定安裝在中央段14內(nèi)以及沿軸線36的方向看兩側(cè)帶繞組86和88。
轉(zhuǎn)子80沿平行于驅(qū)動軸34軸線36的方向有轉(zhuǎn)子長度RL以及沿軸線36的徑向有轉(zhuǎn)子內(nèi)徑RI，后者與轉(zhuǎn)子段68的外徑相應(yīng)。
優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子有一個至少等于轉(zhuǎn)子外徑RA1.7倍優(yōu)選地兩倍以上的轉(zhuǎn)子長度RL。
此外，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑RI小于轉(zhuǎn)子長度RL的五分之一，更好的是小于轉(zhuǎn)子長度RL的六分之一。
為了盡可能便于組合，驅(qū)動軸34設(shè)計為使第三支承段70有一個比轉(zhuǎn)子段68的外徑小的外徑，以及轉(zhuǎn)子段68的外徑小于中間段66的外徑，而中間段66的外徑又大體上等于第一支承段40的外徑。
在轉(zhuǎn)子80懸臂支承時，支承段34的直徑并因而還有支承段40的直徑，考慮到強度方面的原因，設(shè)計得比本方案大得多。在本方案中，第一徑向軸承50的內(nèi)徑可以設(shè)計得較小，從而有可能采用有較大額定載荷(并因而有較長使用壽命)的徑向軸承或采用有類似額定載荷的較短和較便宜的軸承。
但轉(zhuǎn)子段68的外徑與中間段66的外徑近似地同樣大小，所以優(yōu)選地中間段66的外徑同樣小于轉(zhuǎn)子長度RL的五分之一，更好的是小于轉(zhuǎn)子長度RL的六分之一。
考慮到壓縮機螺旋26在壓縮機外殼28內(nèi)精確支承的必要性，驅(qū)動軸34的定位規(guī)定通過第一徑向軸承50和第二徑向軸承54，它們優(yōu)選地設(shè)計為滾柱軸承，其中第二徑向軸承54附加地還設(shè)計為止推軸承。因此，整個驅(qū)動軸34通過第一徑向軸承50和第二徑向軸承54相對于總殼體12并因而也相對于總殼體的中央段14確定地定位。
但由于電動機82的轉(zhuǎn)子80有值得重視的重量以及除此之外當(dāng)電動機82運行時，尤其起動時，在定子84內(nèi)部可受到相對于軸線36不對稱的力，所以在驅(qū)動段64上，尤其在轉(zhuǎn)子段68上作用一大的彎矩，這一彎矩導(dǎo)致轉(zhuǎn)子80與定子64之間的間隙S當(dāng)力較大時不再能保持，并因而使轉(zhuǎn)子80有可能接觸定子84。為了避免發(fā)生這種情況，設(shè)第三徑向軸承72，它當(dāng)然意味著在驅(qū)動軸34通過徑向軸承50和54的定位方面造成驅(qū)動軸34的幾何過定位，尤其是因為設(shè)這樣一種第三徑向軸承72，相對于其他徑向軸承50和54始終具有不同軸性，即使此不同軸性很小。
基于此原因，驅(qū)動段64，尤其驅(qū)動段64的中間段66設(shè)計為它橫向于軸線36是彎曲彈性的，因此，驅(qū)動軸34通過總共三個徑向軸承50、54和72的過定位能加以避免。
在這里，中間段66的尺寸優(yōu)選地按這樣的方式確定，即，使之仍有能力傳遞轉(zhuǎn)子80施加的全部扭矩，但在橫向于軸線36的彎矩作用下是彈性的；以及使中間段66的這種彎曲彈性，足以通過橫向于軸線34的運動補償?shù)谌龔较蜉S承72相對于第一和第二徑向軸承50、54出現(xiàn)的不同軸性和避免大的強制力。
中間段66的彎曲彈性最簡單可以通過其直徑確定，此直徑優(yōu)選地小于轉(zhuǎn)子長度RL的五分之一，更好的是小于轉(zhuǎn)子長度RL的六分之一，在按本發(fā)明的方案中存在這種可能性，即，使用具有大的轉(zhuǎn)子長度RL的轉(zhuǎn)子80，因為由于這種轉(zhuǎn)子長度RL產(chǎn)生的彎矩以及在電動機起動時的彎矩，可由附加地支承驅(qū)動軸34的第三徑向軸承72承受，并因而可將轉(zhuǎn)子80與定子84之間的間隙S保持得較小，不存在轉(zhuǎn)子80與定子84接觸的危險。
本發(fā)明尤其可以采用其轉(zhuǎn)子長度RL大于轉(zhuǎn)子外徑RA1.7倍，更好地大于轉(zhuǎn)子外徑RA2倍，還要更好地大于轉(zhuǎn)子外徑RA2.1倍的轉(zhuǎn)子。
為保證有利地潤滑徑向軸承50、54和72，優(yōu)選地驅(qū)動軸34制有貫通的潤滑劑通道90，它設(shè)計為通過相應(yīng)的支承段40、44和70向各自的徑向軸承50、54和72供潤滑劑。
權(quán)利要求
1.致冷劑壓縮機，包括一個總殼體、一臺裝在總殼體(12)內(nèi)的有定子(84)和裝在驅(qū)動軸(34)上的轉(zhuǎn)子(80)的電動機(82)、裝在總殼體(12)內(nèi)的螺旋壓縮機(24)，它的壓縮機螺旋(26)裝在驅(qū)動軸(34)上，驅(qū)動軸通過在轉(zhuǎn)子(80)與壓縮機螺旋(26)之間的第一徑向軸承(50)和設(shè)在壓縮機螺旋(26)與第一徑向軸承(50)相對側(cè)上的第二徑向軸承(54)，可旋轉(zhuǎn)地支承在總殼體(12)內(nèi)，其特征為驅(qū)動軸(34)在此總殼體(12)內(nèi)通過第三徑向軸承(72)支承，它設(shè)在轉(zhuǎn)子(80)上與第一徑向軸承(50)相對的那一側(cè)；以及，驅(qū)動軸(34)在第一徑向軸承(50)與第三徑向軸承(72)之間延伸的驅(qū)動段(64)設(shè)計為可補償三個徑向軸承(50、54、72)之間的不同軸性。
2.按照權(quán)利要求1所述的致冷劑壓縮機，其特征為；至少驅(qū)動段(64)的一部分(66)設(shè)計為彎曲彈性的。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的致冷劑壓縮機，其特征為；驅(qū)動段(64)的外徑選擇為能將轉(zhuǎn)子(80)施加的最大扭矩傳給螺旋壓縮機(24)。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；驅(qū)動段(64)至少一部分(66)的外徑小于轉(zhuǎn)子長度(RL)的五分之一。
5.按照權(quán)利要求4所述的致冷劑壓縮機，其特征為；驅(qū)動段(64)至少一部分(66)的外徑等于或小于轉(zhuǎn)子長度(RL)的六分之一。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；轉(zhuǎn)子長度(RL)等于或大于1.7倍轉(zhuǎn)子外徑(RA)。
7.按照權(quán)利要求6所述的致冷劑壓縮機，其特征為；轉(zhuǎn)子長度(RL)等于或大于兩倍轉(zhuǎn)子外徑(RA)。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；第三徑向軸承(72)由總殼體(12)的蓋(18)固定。
9.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；第一徑向軸承(50)、第二徑向軸承(54)和第三徑向軸承(72)設(shè)計為滾柱軸承。
10.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；驅(qū)動軸(34)制有一個通往第三徑向軸承(72)的潤滑劑通道(90)。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；總殼體(12)有一中央段(14)，它在電動機(82)一側(cè)用殼體蓋(18)封閉，以及與此殼體蓋(18)的相對位置用一個可裝上的殼體端段(22)封閉。
12.按照權(quán)利要求11所述的致冷劑壓縮機，其特征為；螺旋壓縮機(24)的壓縮機外殼(28)設(shè)在此中央段(14)內(nèi)。
13.按照權(quán)利要求12所述的致冷劑壓縮機，其特征為；壓縮機外殼(28)整體式地成形在中央段(14)內(nèi)。
14.按照權(quán)利要求11至13之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；第一徑向軸承(50)的第一軸承座(52)設(shè)在中央段(14)內(nèi)。
15.按照權(quán)利要求14所述的致冷劑壓縮機，其特征為；此軸承座(52)整體式地成形在中央段(14)內(nèi)。
16.按照權(quán)利要求11至15之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；第二徑向軸承(54)的第二軸承座(56)設(shè)在殼體端段(22)內(nèi)。
17.按照權(quán)利要求11至16之一所述的致冷劑壓縮機，其特征為；電動機(82)定子(84)的安裝座設(shè)在中央段(14)內(nèi)。
18.按照權(quán)利要求17所述的致冷劑壓縮機，其特征為；定子(84)的安裝座整體式地設(shè)計在中央段(14)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種致冷劑壓縮機，它包括一個總殼體、一臺裝在總殼體內(nèi)有定子和裝在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)子的電動機、裝在總殼體內(nèi)的螺旋壓縮機，它的壓縮機螺旋裝在驅(qū)動軸上，驅(qū)動軸通過在轉(zhuǎn)子與壓縮機螺旋之間的第一徑向軸承和設(shè)在壓縮機螺旋與第一徑向軸承相對側(cè)上的第二徑向軸承，可旋轉(zhuǎn)地支承在總殼體內(nèi)。本發(fā)明的目的是改進這種壓縮機，使之不再發(fā)生轉(zhuǎn)子接觸定子的危險。為此建議，驅(qū)動軸在此總殼體內(nèi)通過第三徑向軸承支承，它設(shè)在轉(zhuǎn)子上與第一徑向軸承相對的那一側(cè)；以及，驅(qū)動軸在第一徑向軸承與第三徑向軸承之間延伸的驅(qū)動段設(shè)計為可補償三個徑向軸承之間的不同軸性。
文檔編號F04C18/16GK1406318SQ01805821
公開日2003年3月26日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月5日
發(fā)明者羅爾夫·迪特里希 申請人:畢徹制冷機有限公司