專利名稱：渦旋機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及一種渦旋機。尤其是，本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機，具有與渦旋卷體相鄰的油槽。
背景技術：
通常渦旋機，尤其是渦旋式壓縮機經常被安裝在密封殼體中，該密封殼體限定出其中設置有工作流體的腔室。所述殼體中的分隔件將該腔室分成排出壓力區(qū)和吸入壓力區(qū)。在低側布局中，渦旋組件位于吸入壓力區(qū)中以壓縮所述工作流體。大體上，這些渦旋組件包括一對相互嚙合的螺旋卷體，所述螺旋卷體中的一個或者兩個相對于另一個繞行運動，從而限定出一個或多個移動腔室，隨著從外吸入端口朝向中央排出端口行進，所述腔室的尺寸變小。通常設置有電動馬達，該電動馬達運行來實現(xiàn)這一相對繞行運動。
殼體中的該分隔件允許從渦旋組件的中央排出端口排出的被壓縮流體進入殼體中的排出壓力區(qū)，同時保持排出壓力區(qū)與吸入壓力區(qū)之間的完整性。分隔件的功能通常由密封件來實現(xiàn)，該密封件與分隔件以及限定中央排出端口的渦旋部件相互作用。
密封殼體的排出壓力區(qū)通常設置有與制冷劑回路或其它類型的流體回路連通的流體排出端口。在封閉的系統(tǒng)中，所述流體回路的相對端利用穿過殼體延伸到吸入壓力區(qū)中的流體吸入端口而與密封殼體的吸入壓力區(qū)相連。由此，渦旋機從密封殼體的吸入壓力區(qū)接收工作流體，在由渦旋組件限定的一個或多個移動腔室中壓縮該工作流體，然后將該工作流體排出到壓縮機的排出壓力區(qū)中。壓縮后的流體通過排出端口、經流體回路被引導，并通過吸入端口返回到密封殼體的吸入壓力區(qū)。
典型地，渦旋式壓縮機已經被設計成立式或臥式渦旋壓縮機。立式和臥式渦旋壓縮機設計的主要不同源自需要潤滑油槽和輸送系統(tǒng)特定適用于立式或者臥式結構的事實。共同轉讓的US專利No.6428296公開了通過設置用于將潤滑油從外部油源輸送到位于壓縮機系統(tǒng)的曲柄軸中的潤滑通道，而將一種典型的立式渦旋壓縮機改變?yōu)榕P式渦旋壓縮機。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種負傾斜(negatively inclined)或者倒置的渦旋壓縮機，其中消音器/隔板限定了密封殼體中的部分油槽。使渦旋壓縮機傾斜或者倒置的能力允許累積在油槽中的油量減少，并且允許油槽中的油直接通過卷體攝取，來冷卻卷體。而且，周圍環(huán)境中的空間限制可以使得壓縮機需要安裝在傾斜或者垂直位置。
從以下的詳細說明中將了解本發(fā)明的其它應用領域。但應該明白，在示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的同時，該詳細說明以及特定示例只是用于解釋說明的目的，因為本領域的技術人員將從詳細說明中明了在本發(fā)明的實質和保護范圍內的各種變型和修改。


將從詳細描述和附圖中完全了解本發(fā)明，附圖中圖1是穿過根據(jù)本發(fā)明的負傾斜渦旋壓縮機的中心的垂直剖視圖；圖2是沿著圖1中的線2-2截取的橫剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理，將負傾斜的渦旋壓縮機與注油配件一起使用的系統(tǒng)布局的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的系統(tǒng)布局的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的系統(tǒng)布局的示意圖；圖6是穿過根據(jù)本發(fā)明的倒置的渦旋壓縮機的中心的垂直剖視圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的將油輸送給渦旋壓縮機的注油配件的詳細橫剖視圖。
具體實施例方式
雖然本發(fā)明適于與許多不同類型的渦旋機結合，但這里描述的是本發(fā)明被用于圖1所示普通結構的渦旋壓縮機中(在如圖所示變換到負傾斜壓縮機之前的該立式壓縮機是可從Copeland Corporation，Sidney，Ohio商購的ZB45壓縮機)?，F(xiàn)在參見附圖，尤其參見圖1，圖示的壓縮機10包括大體圓柱形的密封殼體12，該殼體在其一端焊接蓋帽14。蓋帽14設置有排出配件18，該排出配件中具有普通的排出閥。固定到殼體上的其它主要元件包括入口配件21、橫向延伸分隔件22，該橫向延伸分隔件22圍繞其周邊、在焊接蓋帽14的相同點處被焊接到圓柱形殼體12上。排出腔室23由蓋帽14和分隔件22限定。
具有多個徑向向外延伸腿的主軸承支座24和第二軸承支座26各固定到圓柱形殼體12上。包括轉子30的電機28在主軸承支座24和第二軸承支座26之間被支撐在圓柱形殼體12中。具有偏心曲柄銷34的曲柄軸32在其一端可旋轉地被軸頸支撐(journaled)在主軸承支座24中的軸承36中和第二軸承支座26中的第二軸承38中。
曲柄軸32在第二端具有較大直徑的同心孔，該同心孔與從該處向曲柄軸32的第一端延伸的徑向向外更小直徑的孔連通。
曲柄軸32由電動馬達28可旋轉地驅動，所述電動馬達包括在該電動馬達中穿過的轉子50和定子繞組48。轉子50壓配合到曲柄軸32上，并且包括安裝到其上用于平衡的配重。
主軸承支座24的第一表面設置有平止推軸承表面56，繞行渦旋58抵靠該平止推表面56設置，該繞行渦旋58在其第一表面上具有普通的螺旋葉片或者卷體60。具有軸頸軸承62的圓柱形轂61從繞行渦旋58的第二表面凸出，其中在該軸頸軸承62中可旋轉地設置一個具有內孔66的傳動套管36，曲柄銷34傳動設置在該內孔66中。曲柄銷34的一個表面是平的，該表面與在孔66的一部分中形成的平表面(未示出)傳動接合，從而提供了一徑向順從的傳動結構，例如在受讓人的美國專利No.4877382中示出的結構，該專利的公開內容在此引入作為參考。
歐氏(Oldham)聯(lián)軸節(jié)68設置在繞行渦旋58和軸承支座24之間。歐氏聯(lián)軸節(jié)68被鍵聯(lián)到繞行渦旋件58和非繞行渦旋件70上以阻止繞行渦旋件58的旋轉運動。歐氏聯(lián)軸節(jié)68優(yōu)選地是在受讓人的美國專利No.5320506中公開的類型，該專利的公開內容在此引入作為參考。浮動密封71由非繞行渦旋70支撐，并且與安裝到分隔件22上的座部分73接合，用于分別劃分出吸入腔室75和排出腔室23。
非繞行渦旋70設置有卷體72，該卷體72與繞行渦旋58的卷體60嚙合接合定位。非繞行渦旋70具有由基板部分76限定的在中央設置的排出通道74。非繞行渦旋70還包括圍繞排出通道74的環(huán)形轂部分77。動態(tài)排出閥或者讀數(shù)閥可以設置在該排出通道74中。
如圖7所最佳示出，注油配件80穿過連接到殼體12上的第二蓋帽82設置。該注油配件80螺紋連接到配件84上，該配件84被焊接在底部蓋帽82中設置的開口86內。配件84包括內螺紋部分88，該內螺紋部分與設置在注油配件80一端處的外螺紋部分90螺紋嚙合。凸出部分92從注油配件80的外螺紋部分90延伸出。凸出部分92在設置于卡環(huán)94中的開口中延伸，該卡環(huán)設置在下軸承26中?？ōh(huán)94保持盤狀部件96與曲柄軸32的下端部接觸。盤狀部件96包括帶有間隙地接納凸出部分92的端部的孔98。注油配件包括縱向延伸通過該注油配件的內部油通道100，該內部油通道用來約束油的流動。注油配件80包括主體部分102，該主體部分上設置有工具接合部分104(諸如便于利用標準扳手插入和移除配件80的六角形部分)。注油配件80還包括第二凸出部分106，該第二凸出部分從主體102沿著與第一凸出部分92相反的方向延伸。第二凸出部分106適于與將油供送給配件80的軟管或者導管108接合。通過配件80的油潤滑軸承36、38，并且在壓縮機油槽中累積。
如圖1所示，壓縮機10負傾斜，從而隔板22限定出用于在其中接納油的部分油槽。將油位優(yōu)選地剛好設置在位于渦旋件58、70的下側上的氣體入口140之下(如圖2中最佳所示)，從而進入渦旋入口140的工作流體可以帶走潤滑油，對渦旋式壓縮機的內部卷體進行冷卻和潤滑。在油槽中的油位是可自調整的，由此該油位到達氣體入口140，所述油被吸入所述入口中，并且隨后被從壓縮機排出以被分離，如參照圖3-5所示。而且，因為所述油與隔板接觸，所以該油在隔板上用作冷卻劑。通過將壓縮機10保持在如圖1所示的傾斜位置，可以使用來將油位保持在渦旋卷體的氣體入口140、142附近所需的油量最小化，從而需要將減少量的油保留在殼體12中。注油配件80經由傳動軸32中的內部油通道向傳動軸32的軸承26、36提供潤滑油。通過渦旋件58、70的氣體入口140攝入并通過排出端口排出的所述油被一個油分離器分離，并且在被再次注入通過注油配件80之前被一個熱交換器冷卻，這將參照附圖3在下文中更詳細地加以描述。
如圖6所示，渦旋壓縮機可以類似地倒置，從而隔板22位于油槽的底部。油位可以保持在渦旋件58、70的氣體入口140的下邊緣處或者剛好在該下邊緣的上方。由此，在如圖6所示在倒置位置使用的渦旋壓縮機的運行過程中，在渦旋卷體之間接納有受控數(shù)量的油。在傾斜或者倒置位置，將油位保持在氣體入口140處所必需的油量可以最小化。而且，經過曲柄軸和軸承并置于油槽中的油也可以從馬達吸收熱量。
參見圖3，如圖所示的系統(tǒng)布局包括兩個壓縮機10A、10B，這兩個壓縮機都優(yōu)選地分別是如圖1或者6所示負傾斜或者倒置的類型。該系統(tǒng)設置有油分離器112，該油分離器接納來自壓縮機10A、10B的排出配件18的壓縮氣體。油分離器112可以是本領域中任何公知的類型。油分離器112使油與排氣分離開，并經由通道114向需要的系統(tǒng)供送排氣。帶有熱交換器117的回油通道116與該油分離器連接并且與一對電子螺線管118、120連通。電子螺線管118、120防止由于在通道114、油分離器112和回油通道116中累積壓力而在壓縮機10A、10B停機之后導向壓縮機的潤滑油從分離器損失。作為替代，如果排出配件18上沒有設置止回閥，則可以去除電磁閥118。在這種情況下，累積的壓力可以通過排出配件18向后釋放，這可能導致其中的壓力被釋放的壓縮機反轉。在設置有浮動密封的情況下，該浮動密封被松開，由此允許累積壓力的釋放。設置毛細管119用來限制流動以提供對油的控制，從而防止超過壓縮機10A、10B的完全運行范圍的過量的油流動。除了或者作為設置在注油配件80中的限制油通道100的替代，可以使用毛細管119。將油輸送通過配件80，并送入設置在壓縮機10A、10B的曲柄軸32中的同心孔中。所述同心孔與徑向向外的更小直徑的孔連通，該更小直徑的孔從該處延伸到曲柄軸32的第二端。從曲柄軸32的第二端，油被分配到軸承中并且被分配到渦旋部件58、70中，如在本領域所公知的。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一個系統(tǒng)布局。圖4的系統(tǒng)布局包括第一壓縮機10A和第二壓縮機10B，所述壓縮機分別設置有自己的油分離器130A、130B。每個油分離器130A、130B與通道114相連，用于向其中供送排氣。油分離器130A、130B與油槽132相連，用于向其中提供分離后的油。帶有熱交換器117的回油通道116與油槽132相連，用于使油返回到第一壓縮機10A和第二壓縮機10B。應該明白，熱交換器117可以設置在油槽132的上游、下游或者與該油槽一體形成。電子螺線管118、120設置在連接到壓縮機10A、10B上的各回油通道中。此外，可以設置毛細管119來限制朝向壓縮機10A、10B的注油配件80的油流動。圖4所示系統(tǒng)布局允許使用標準的油分離器并且可以應用空氣壓縮機或者天然氣壓縮機系統(tǒng)。
圖5示出了包括壓縮機10的單個的壓縮機系統(tǒng)，該壓縮機具有連接到油分離器112的排出通道18。帶有熱交換器117的回油通道116與油分離器112連接，用于使油返回到壓縮機10的注油配件80。毛細管119設置在回油通道116中，用于限制朝向壓縮機的油流動。毛細管119可以用作設置在注油配件80中的限制通道100的替代或者補充。
根據(jù)本發(fā)明，可通過增加注油配件和外部油分離器系統(tǒng)，使立式壓縮機改變成為一個負傾斜壓縮機。另外，將立式壓縮機修改為負傾斜壓縮機，具有非常低的額外成本，并且具有與被改變的立式壓縮機實質上相同的性能。
這樣對本發(fā)明進行了描述，顯然可以以多種方式對本發(fā)明加以變化。不認為這種變化是脫離本發(fā)明的實質和保護范圍的，并且所有這種修改對本領域人員來說是顯而易見的，并且包括在后述權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種渦旋機，包括殼體，包括側壁部分、分別設置在所述側壁部分的第一和第二端部處的第一端帽和第二端帽；隔板，設置在所述殼體中，用于在所述隔板和所述第一端帽之間限定出排出腔室，在所述隔板和所述第二端帽之間限定出吸入腔室；第一渦旋部件，設置在所述殼體中，所述第一渦旋部件具有端口和第一螺旋卷體；第二渦旋部件，設置在所述殼體中，并且具有第二螺旋卷體，所述第一和第二螺旋卷體相互嚙合；曲柄軸，具有延伸通過其中的潤滑通道；馬達，與所述曲柄軸傳動連接，用于使所述渦旋部件相對于彼此繞行運動，從而使所述螺旋卷體限定出通向一隨后封閉的空間的氣體入口，所述封閉空間在由所述渦旋部件限定的周邊區(qū)域與所述端口之間逐漸改變體積；注油配件，延伸通過所述殼體并且與所述曲柄軸中的所述潤滑通道連通，其中在正常的運行條件下，所述殼體被定位成所述第一端帽位于在豎直方向上比所述第二端帽更低的位置，并且所述隔板形成位于所述殼體的所述吸氣腔室內的至少部分油槽。
2.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述注油配件接收來自與一個油分離器相連的油通道的潤滑油。
3.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述殼體的所述側壁相對于水平面以一傾斜角度傾斜。
4.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述殼體的所述側壁是豎直的。
5.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述第一渦旋部件的一部分位于所述油槽中。
6.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，在所述油槽中設置有油，油的液位高度鄰近所述氣體入口。
7.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述氣體入口位于所述第一和第二渦旋部件的底側上。
8.如權利要求1所述的渦旋機，其特征在于，所述殼體包括排出端口，所述排出端口與所述排出腔室連通地延伸通過所述殼體，所述排出端口與一個油分離器連通，其中所述注油配件與所述油分離器連通。
9.如權利要求8所述的渦旋機，其特征在于，排出壓力被施加到所述油分離器上，以便將油供送給所述注油配件。
10.如權利要求9所述的渦旋機，其特征在于，所述排出端口是敞開的，從而允許從該排出端口回流，并且從所述注油配件通向所述油分離器的通道保持恒定敞開。
全文摘要
一種渦旋式壓縮機以傾斜或者倒置位置設置，帶有鄰近渦旋卷體的氣體入口的油槽，以允許油滴被夾帶在被壓縮氣體中，從而所述氣體中的所述油滴能夠冷卻渦旋卷體。一注油配件也延伸穿過所述壓縮機的殼體，并且使?jié)櫥团c曲柄軸中的潤滑通道連通，用于將潤滑油供送給壓縮機曲柄軸的軸承或者其它部件。潤滑油從在外部設置的源頭供應給所述注油配件。
文檔編號F04C18/02GK1811188SQ200510104069
公開日2006年8月2日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權日2005年1月28日
發(fā)明者約翰·P·艾爾森, 布賴恩·R·巴特勒 申請人:科普蘭公司