本發(fā)明涉及一種制冷壓縮機(jī)，具體來說是一種基于油冷電機(jī)的半封螺桿制冷壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

壓縮機(jī)是動力機(jī)械的核心設(shè)備，在制冷、供熱、氣體增壓等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式一般分為開啟式、封閉式兩大類，開啟式壓縮機(jī)使用普通開啟式電機(jī)，而封閉式壓縮機(jī)使用封閉式電機(jī)，其壓縮機(jī)頭與電機(jī)合為一體。

對于開啟式壓縮機(jī)，軸封泄漏是其難以克服的問題。隨著壓縮機(jī)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，開啟式壓縮機(jī)在使用壓力高、壓縮工質(zhì)危險或工質(zhì)昂貴等對工質(zhì)要求苛刻的場合存在很大的隱患。

封閉式電機(jī)目前應(yīng)用廣泛，其電機(jī)的冷卻方法主要包括吸氣冷卻、排氣冷卻、液態(tài)制冷劑冷卻以及水套冷卻。

吸氣冷卻電機(jī)冷卻效果好，但是吸氣冷卻易導(dǎo)致壓縮工質(zhì)過熱，尤其是在電機(jī)功率較大時，電機(jī)發(fā)熱會導(dǎo)致有害吸氣過熱。

排氣冷卻的缺陷在于其受制于排氣溫度的限制，僅適用于排氣溫度較低的場合，且電機(jī)長期處于高溫、高壓環(huán)境下，壽命和可靠性會降低。

液態(tài)制冷劑蒸發(fā)冷卻目前被廣泛應(yīng)用在制冷壓縮機(jī)，冷卻效果好，但是其只適用于有相變的工質(zhì)和工況，不適于大多數(shù)的氣體增壓、空氣壓縮等無相變工況的應(yīng)用場合，且會造成有效制冷量的降低。

水套冷卻的缺陷在于：水套結(jié)垢嚴(yán)重，需要定期停機(jī)清刷，且為間壁式冷卻，換熱效果差，水套銹蝕泄露后還會造成制冷系統(tǒng)的污染，甚至導(dǎo)致電機(jī)和壓縮機(jī)頭的燒毀。

由此可見，在使用壓力高、對工質(zhì)要求苛刻、功率大的場合，必須使用封閉式結(jié)構(gòu)，而上述常規(guī)方法都無法對壓縮機(jī)電機(jī)進(jìn)行較好的冷卻。

除上述常規(guī)方法之外，現(xiàn)有技術(shù)中，諸如公開號為CN201355790Y、JP2012-182952、US20130342045A1等專利文獻(xiàn)中所記載的方案，大多是通過定子鐵芯將熱量傳導(dǎo)至外殼體，然后通過氣體或液體對殼體進(jìn)行冷卻；以及通過轉(zhuǎn)子開孔等方式對轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷卻。但是在電機(jī)功率較大時無法對電機(jī)的發(fā)熱部位進(jìn)行冷卻，始終存在局部過熱的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于油冷電機(jī)的半封螺桿制冷壓縮機(jī)，其目的是：解決壓縮機(jī)在使用壓力高、對工質(zhì)要求苛刻或功率較大時電機(jī)局部過熱的問題。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種基于油冷電機(jī)的半封螺桿制冷壓縮機(jī)，包括壓縮機(jī)頭和與壓縮機(jī)頭相連接的電機(jī)，所述電機(jī)包括本體、通過回轉(zhuǎn)支撐裝置安裝在本體上的電機(jī)軸、與電機(jī)軸相連接的轉(zhuǎn)子以及安裝在本體中的定子，所述定子與轉(zhuǎn)子之間具有間隙，所述本體上設(shè)有與定子相配合的安裝孔，所述安裝孔內(nèi)壁上開設(shè)有螺旋槽；所述電機(jī)本體上還開設(shè)有電機(jī)進(jìn)油孔和電機(jī)出油孔，所述電機(jī)進(jìn)油孔和電機(jī)出油孔分別與螺旋槽的兩端相通。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述安裝孔與定子之間為過盈配合。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：定子通過熱裝方式安裝在安裝孔內(nèi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述定子和轉(zhuǎn)子將本體內(nèi)腔分隔為前端腔體和后端腔體，所述電機(jī)本體的后端還設(shè)有用于連接冷卻油路的節(jié)流孔，通過該節(jié)流孔向電機(jī)后端腔體內(nèi)噴射冷卻油。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述定子上還開設(shè)有一個或多個前后走向的軸向通孔以連通電機(jī)前端腔體和電機(jī)后端腔體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述軸向通孔為多個，圓周均勻分布在定子上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電機(jī)本體上還設(shè)有回油油路以保證電機(jī)前端腔體的油回至壓縮機(jī)頭中對壓縮機(jī)頭進(jìn)行冷卻潤滑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電機(jī)本體上還設(shè)有與電機(jī)軸前端相配合的迷宮密封裝置，以使電機(jī)前端腔體的油只能通過回油油路回至壓縮機(jī)頭中。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述壓縮機(jī)頭的潤滑冷卻油路與循環(huán)裝置、以及電機(jī)潤滑冷卻油路相串聯(lián)以構(gòu)成一體式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述循環(huán)裝置包括依次相連接的油氣分離設(shè)備、冷卻裝置、過濾裝置及升壓裝置。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下積極效果：（1）本發(fā)明通過螺旋槽對電機(jī)發(fā)熱量最大的導(dǎo)線匝束部位尤其是定子處進(jìn)行直接冷卻，具有較高的熱交換系數(shù)，冷卻效果好；（2）電機(jī)后端設(shè)置有噴霧式節(jié)流孔，在對后端軸承進(jìn)行冷卻潤滑之后，油通過軸向通孔進(jìn)入電機(jī)前端腔體，進(jìn)一步提高了冷卻效果，且軸向通孔的設(shè)計可以保證電機(jī)后端軸承的供油能夠順利流至電機(jī)前端，避免了轉(zhuǎn)子的擾油損失；（3）電機(jī)前端開設(shè)有回油油路，能夠?qū)㈦姍C(jī)前端腔體中的油回至壓縮機(jī)頭中進(jìn)一步施行潤滑冷卻；（4）電機(jī)前端腔體中設(shè)有密封裝置，保證電機(jī)前端腔體內(nèi)的壓力高于壓縮機(jī)回油壓力，成為電機(jī)前端腔體的回油動力；（5）本發(fā)明中電機(jī)的潤滑冷卻油路與壓縮機(jī)頭的潤滑油路連為一體、同步循環(huán)，具有結(jié)構(gòu)簡單、冷卻效果好、集成度高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為電機(jī)前體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

如圖1，一種基于油冷電機(jī)的半封螺桿制冷壓縮機(jī)，包括壓縮機(jī)頭1和與壓縮機(jī)頭1相連接的電機(jī)，所述電機(jī)包括本體、通過高精度的前端軸承19和后端軸承15安裝在本體上的電機(jī)軸2、與電機(jī)軸2相連接的轉(zhuǎn)子9以及安裝在本體中的定子6，所述定子6與轉(zhuǎn)子9之間具有均勻的間隙8。

所述的電機(jī)軸2通過分體式聯(lián)軸器3與壓縮機(jī)頭1的輸入軸相連接。

所述本體由電機(jī)前體5、電機(jī)后體12、后端蓋13以及連接體4組成，所述電機(jī)前體5、電機(jī)后體12以及連接體4均為高強(qiáng)度鑄造結(jié)構(gòu)；所述電機(jī)后體12安裝在電機(jī)前體5的尾部，所述后端蓋13安裝在電機(jī)后體12上，所述電機(jī)前體5的前端通過連接體4與壓縮機(jī)頭1相連接。所述前端軸承19設(shè)置在連接體4上，所述后端軸承15設(shè)置在電機(jī)后體12上，以保證間隙8均勻，電機(jī)不受單邊磁拉力干擾。

所述電機(jī)前體5上設(shè)有與定子6相過盈配合的安裝孔，該安裝孔由高精度鏜床加工；如圖2，所述安裝孔內(nèi)壁上開設(shè)有螺旋槽10，該螺旋槽10截面為梯形，并具有8°拔模斜度的設(shè)計，可以保證較高的鑄造成品率，并可以改善潤滑油的流動狀態(tài)，保證潤滑油與定子6之間具有較高的熱交換系數(shù)；所述電機(jī)前體5上還開設(shè)有電機(jī)進(jìn)油孔11和電機(jī)出油孔7，所述電機(jī)進(jìn)油孔11和電機(jī)出油孔7分別與螺旋槽10的兩端相通。

安裝時，首先對電機(jī)前體5通過噴燈、烤箱或其它加熱措施進(jìn)行加熱，然后將定子6快速裝入安裝孔內(nèi)。

如圖1，所述定子6和轉(zhuǎn)子9將本體內(nèi)腔分隔為前端腔體和后端腔體，所述后端蓋13還設(shè)有用于連接冷卻油路的節(jié)流孔14，該節(jié)流孔14后端設(shè)有用于連接油路管接頭的內(nèi)螺紋，通過該節(jié)流孔14可向電機(jī)后端腔體內(nèi)噴射霧狀的冷卻油，用于冷卻、潤滑后端軸承15。

所述定子6上還開設(shè)有一個或多個前后走向的軸向通孔16以連通電機(jī)前端腔體和電機(jī)后端腔體；優(yōu)選地，所述軸向通孔16為多個，圓周均勻分布在定子6上。電機(jī)后端腔體中的冷卻油可通過軸向通孔16順利進(jìn)入電機(jī)前端腔體，避免了轉(zhuǎn)子9的擾油損失。

所述連接體4上還設(shè)有回油油路18以保證電機(jī)前端腔體的油回至壓縮機(jī)頭1中，進(jìn)一步施行潤滑冷卻。

所述連接體4還設(shè)有與電機(jī)軸2前端相配合的迷宮密封裝置17，保證電機(jī)前端腔體內(nèi)的壓力高于壓縮機(jī)回油壓力，使電機(jī)前端腔體的油只能通過回油油路18回至壓縮機(jī)頭1中，成為電機(jī)前端腔體的回油動力。

所述壓縮機(jī)頭1的潤滑冷卻油路與循環(huán)裝置、電機(jī)潤滑冷卻油路相串聯(lián)以構(gòu)成一體式循環(huán)冷卻系統(tǒng)：所述循環(huán)裝置包括依次相連接的油氣分離設(shè)備、冷卻裝置、過濾器及油泵；所述壓縮機(jī)頭1內(nèi)部的潤滑油路具有供油孔和排油孔，排油孔排出的高溫油氣混合物首先進(jìn)入油氣分離設(shè)備，經(jīng)分離的潤滑油經(jīng)工質(zhì)冷或者水冷換熱器冷卻后進(jìn)入油過濾器，然后過濾后的潤滑油進(jìn)入油泵升壓，經(jīng)升壓的潤滑油分為三路：其一通過電機(jī)進(jìn)油孔11進(jìn)入螺旋槽10，為定子6冷卻，然后由電機(jī)出油孔7流出到達(dá)壓縮機(jī)頭1的供油孔，潤滑壓縮機(jī)頭1的軸承等裝置；其二進(jìn)入后端蓋13上的節(jié)流孔14，經(jīng)霧化的潤滑油對后端軸承15進(jìn)行潤滑冷卻后，經(jīng)過軸向通孔16對定子6冷卻并進(jìn)入電機(jī)前端腔體，然后通過回油油路18回至壓縮機(jī)頭1，對壓縮機(jī)頭1施行冷卻潤滑；其三直接通入壓縮機(jī)頭1的轉(zhuǎn)子腔，用于增加轉(zhuǎn)子腔內(nèi)油量，亦可用于負(fù)荷突變工況排氣溫度的調(diào)節(jié)。