專利名稱：離心壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，特別是一種離心壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)領(lǐng)域的離心壓縮機(jī)，采用定頻交流電機(jī)或變頻交流電機(jī)，通過增速齒輪 將轉(zhuǎn)速提高到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)來流氣體做功，從而提高氣體壓 力。為了使壓縮機(jī)適應(yīng)小負(fù)荷的變化，會(huì)在葉輪前面設(shè)置葉片節(jié)流裝置，通過葉片開大和關(guān) 小改變進(jìn)口處的通流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。
這種常規(guī)的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)存在以下不足(I)帶有中間齒輪增速箱增加了壓縮機(jī)的 機(jī)械損失，從而增大壓縮機(jī)功耗，影響機(jī)組性能；(2)齒輪箱的存在大大增大壓縮機(jī)的外形 結(jié)構(gòu)，使得箱體顯得龐大、笨重，成本也隨之增加；(3)由于離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，齒輪地 增速過程噪音非常大，目前常規(guī)離心機(jī)的噪音普遍為93分貝左右，使得在工程應(yīng)用中需要 額外增加隔音措施，導(dǎo)致工程成本增加；(4)常規(guī)離心壓縮機(jī)所用電機(jī)為三相異步電機(jī)，電 機(jī)效率最高為94%左右，若想在電機(jī)上進(jìn)一步提高能效，難度非常大；(5)常規(guī)離心壓縮機(jī) 的變頻屬低轉(zhuǎn)速變頻范疇，即在普通的三相異步電機(jī)上增加變頻器方式，此方式相對(duì)于定 頻方式雖然可以提高部分負(fù)荷性能，但由于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的存在，帶來機(jī)械傳動(dòng)損失，特別 在部分負(fù)荷時(shí)比較明顯，因此部分負(fù)荷性能提升空間也受到制約(6)電機(jī)冷卻常采用冷媒 噴液冷卻，電機(jī)溫度很低，外部經(jīng)常結(jié)露，額外消耗機(jī)組的冷量，也很有可能由于凝露水的 存在造成接線柱間短路，影響機(jī)組安全性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提供一種新型的離心壓縮機(jī)。降低了壓縮 機(jī)的功耗和噪音，縮小了外形結(jié)構(gòu)，提高了能效，并避免了電機(jī)凝露現(xiàn)象。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種離心壓縮機(jī)，包括電機(jī)，具有相對(duì)設(shè)置在兩 端的第一輸出端和第二輸出端；第一壓縮機(jī)，安裝在電機(jī)的第一輸出端；第二壓縮機(jī)，安裝 在電機(jī)的第二輸出端；筒體，環(huán)繞容納電機(jī)；氣體流道，設(shè)置在筒體與電機(jī)之間和/或電機(jī) 的定子與轉(zhuǎn)子之間；其中，第一壓縮機(jī)與第二壓縮機(jī)通過氣體流道相連。
進(jìn)一步地，第一壓縮機(jī)包括，第一葉輪，安裝在電機(jī)的第一輸出端；第一箱體，與筒 體連接，環(huán)繞第一葉輪，第一箱體中具有連通第一葉輪與氣流流道的通道；第一殼體，與第 一箱體連接，罩設(shè)在第一葉輪外側(cè)；第二壓縮機(jī)包括，第二葉輪，安裝在電機(jī)的第二輸出端； 第二箱體，與筒體聯(lián)接，環(huán)繞第二葉輪；第二箱體中具有連通第二葉輪與氣流流道的通道; 第二殼體，與第二箱體連接，罩設(shè)在第二葉輪外側(cè)。
進(jìn)一步地，第二箱體上設(shè)有補(bǔ)氣通道，第二壓縮機(jī)通過補(bǔ)氣通道與外部的經(jīng)濟(jì)器 連通。
進(jìn)一步地，第二箱體的體積小于第一箱體。
進(jìn)一步地，還包括，定位裝置，分別設(shè)置在第一箱體與第一輸出端之間以及第二箱體與第二輸出端之間。
進(jìn)一步地，定位裝置是滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承。
進(jìn)一步地，定位裝置通過螺栓緊固件固定在第一箱體和第二箱體上。
進(jìn)一步地，筒體與第一箱體和第二箱體之間的連接處設(shè)置墊片或O形圈。
進(jìn)一步地，第一葉輪和第二葉輪是閉式葉輪或半開式葉輪。
進(jìn)一步地，還包括，能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在第一殼體內(nèi)。
進(jìn)一步地，能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)葉片和驅(qū)動(dòng)裝置。
進(jìn)一步地，電機(jī)是直流變頻同步電機(jī)。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是電機(jī)6直接帶動(dòng)兩側(cè)的雙級(jí)壓縮機(jī)做 功，省去齒輪箱，達(dá)到了降低功耗和噪音，減小體積的技術(shù)效果。本發(fā)明使用直流變頻同步 電機(jī)6，與壓縮機(jī)組成密閉空間，提高了能效和變頻效果，同時(shí)，由直接用冷媒氣體冷卻電機(jī) 6,避免了電機(jī)6凝露。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的離心壓縮機(jī)的剖視圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的離心壓縮機(jī)中的閉式葉輪的側(cè)視圖；以及
圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的離心壓縮機(jī)中的半開式葉輪的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
圖1中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的離心壓縮機(jī)的剖視圖。本發(fā)明的離心壓縮機(jī) 為雙級(jí)壓縮結(jié)構(gòu)，在電機(jī)6兩側(cè)分別是第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)，第一壓縮機(jī)，安裝在所述 電機(jī)6的第一輸出端13 ;第二壓縮機(jī),安裝在所述電機(jī)6的第二輸出端14 ;通過電機(jī)6與筒 體7之間的筒體流道15和定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙流道16將第一壓縮機(jī)的排氣引至第二壓縮 機(jī)的進(jìn)氣來組成雙級(jí)壓縮結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)包括如下元件一臺(tái)有加工有筒體流道15 和/或氣隙流道16的直流變頻同步電機(jī)6、用于固定壓縮機(jī)大部分零部件的起支撐作用的 第一箱體4和第二箱體10、用于在徑向方向和軸向方向固定電機(jī)6輸出軸的第一定位裝置 5和第二定位裝置8，兩個(gè)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)用于對(duì)氣流做功的第一葉輪3和第二葉輪11，在進(jìn) 口中能調(diào)節(jié)流量大小的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2，用于引導(dǎo)氣流方向的第一殼體I和第二殼體12，整 臺(tái)壓縮機(jī)通過緊固件將殼體、箱體、電機(jī)緊密聯(lián)接，組裝成一個(gè)具有吸排氣口和中間補(bǔ)氣口 的封閉空間，經(jīng)過處理的氣體經(jīng)過氣體出口 17和蝸殼18引出。
如圖1所示，電機(jī)6為半封閉式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)均具有法蘭面，可與兩側(cè)的箱體相接，由 于第一葉輪3出來的冷媒氣體溫度大約在20°C 25°C，可用這部分氣體來冷卻電機(jī)6，而且 也不會(huì)產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，因此，為了將這部分氣體能冷卻電機(jī)6繞組和轉(zhuǎn)子，本發(fā)明的電機(jī)6 將筒體7加工有氣體筒體流道15以把通過第一葉輪3出來的冷媒氣體冷卻電機(jī)6繞組，并 使冷媒通過轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙流道16來冷卻轉(zhuǎn)子，在充分帶走電機(jī)6發(fā)熱的同時(shí)，保證筒體7外部不凝露，提高電機(jī)6安全性，與常規(guī)的三相異步電機(jī)6不同，本發(fā)明所采用的電 機(jī)6為直流變頻同步電機(jī)6，由一無刷直流永磁定子和轉(zhuǎn)子組成，功率可在150kW 800kW 范圍內(nèi)，屬大功率變頻范疇，由于為同步電機(jī)，轉(zhuǎn)差率為0，額定效率高。
第一箱體4和第二箱體10均為鑄件結(jié)構(gòu)，第一箱體4鑄有導(dǎo)流流道，將第一葉輪 3出口氣流弓丨入電機(jī)6筒體7，第二箱體10也鑄有導(dǎo)流流道，用于將冷卻完電機(jī)6的氣體弓丨 入第二葉輪11。由于第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)氣體比容不同，第二箱體10的氣流通道要比 第一箱體4小，相應(yīng)外形結(jié)構(gòu)比第一箱體4小，即第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)不一樣，在電機(jī) 6兩側(cè)也并非對(duì)稱布置。這種箱體結(jié)構(gòu)整體緊湊、加工方便。
本發(fā)明中的徑向和軸向定位裝置既可以是滑動(dòng)軸承，也可以是滾動(dòng)軸承，為充分 平衡葉輪高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向力，使壓縮機(jī)更加可靠，第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)均采用 雙定位軸承，并裝配于電機(jī)6兩側(cè)，這樣通過兩側(cè)軸承的支撐，使電機(jī)軸更加穩(wěn)定地高速旋 轉(zhuǎn)。
壓縮機(jī)的葉輪型式為半開式葉輪102或閉式葉輪101，并直接熱裝于電機(jī)6軸上， 由于葉輪采用電機(jī)軸兩側(cè)布置方式，相對(duì)于常規(guī)同側(cè)布置的雙級(jí)離心壓縮機(jī)，軸的懸臂段 比常規(guī)的短，這樣軸的鋼性更好，一階固有頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速就更高，軸的旋轉(zhuǎn)就更加穩(wěn)定。
另外，第二箱體10上還加工有與外部經(jīng)濟(jì)器相連的中間補(bǔ)氣通道9。由于冷卻完 電機(jī)6后冷媒氣體的溫度會(huì)升高，為了降低第二葉輪11進(jìn)口處的冷媒氣體溫度，降低壓縮 機(jī)的整體壓縮功耗,通過中間補(bǔ)氣的方式,將來自經(jīng)濟(jì)器的氣體和冷卻完電機(jī)的氣體混合, 通過兩種氣體的混合降低第二壓縮機(jī)的氣體進(jìn)口焓和溫度，達(dá)到減小壓縮機(jī)整體耗功的目 的。
能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2主要由多個(gè)葉片19組成和驅(qū)動(dòng)裝置組成，驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)負(fù)荷驅(qū)動(dòng) 葉片19旋轉(zhuǎn)從而改變通流面積。在低負(fù)荷時(shí)，葉片19角度關(guān)小，在此處的通流面積減小， 壓縮機(jī)流量減小，在高負(fù)荷時(shí)，葉片19角度開大，在此處的通流面積增大，縮機(jī)流量增大， 達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。負(fù)荷減小的時(shí)候優(yōu)先通過降低轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到最低極限值 時(shí)，再減小導(dǎo)葉開度。相反，負(fù)荷增大時(shí)，優(yōu)先把導(dǎo)葉開至最大，再提高轉(zhuǎn)速。這樣使能量調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)2的葉片19開度保持在一個(gè)比較大的開度，減少由于葉片19開度過小而帶來的節(jié) 流損失，提高壓縮機(jī)的綜合部分負(fù)荷性能。
由于直流變頻電機(jī)6直接帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，因此沒有常規(guī)離心機(jī)的齒輪增速結(jié) 構(gòu)，相對(duì)于常規(guī)離心機(jī)，整體外形小，重量輕，也沒有齒輪傳動(dòng)所帶來的機(jī)械損失和噪音。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，還有以下結(jié)構(gòu)特征
直流變頻電機(jī)6采用兩側(cè)軸承雙支撐方式，與壓縮機(jī)箱體通過螺栓實(shí)現(xiàn)封閉連 接，并在電機(jī)6與箱體間使用墊片或O形圈形式實(shí)現(xiàn)密封。
電機(jī)6軸兩側(cè)均采用雙定位軸承，軸承分別采用冷裝方式裝于第一箱體4和第二 箱體10，并用螺栓緊固件鎖緊，在實(shí)際運(yùn)行中可更好地實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)軸的徑向支撐和軸向 定位。
第一葉輪3和第二葉輪11間通過熱裝方式電機(jī)6軸上，以保證葉輪與電機(jī)6軸間 的同軸度要求，并通過鎖緊螺母對(duì)葉輪進(jìn)行鎖緊，鎖緊螺母螺紋方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反， 使葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母更加緊固，保證直流變頻電機(jī)6直接帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定
對(duì)于閉式葉輪101結(jié)構(gòu)，在葉輪前端設(shè)置密封裝置以減少漏氣損失；對(duì)于開式葉 輪102，在葉輪外側(cè)設(shè)置輪蓋，以配合葉輪形式準(zhǔn)封閉流道，對(duì)氣體進(jìn)行壓縮做功。
能量調(diào)節(jié)裝置位于葉輪前面，并通過緊固件裝配于殼體上，在電機(jī)6轉(zhuǎn)速降至最 低限定值時(shí)，能充分利用葉片19所產(chǎn)生的預(yù)旋調(diào)節(jié)流量，拓寬壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍。
根據(jù)本發(fā)明的離心壓縮機(jī)，具有如下有益效果
1、由于直流變頻同步電機(jī)本身的額定效率高，沒有齒輪傳動(dòng)機(jī)械損失，提高離心 機(jī)的滿負(fù)荷性能；
2、由于優(yōu)先通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來適應(yīng)負(fù)荷的變化,減小能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的葉片節(jié)流損 失，提聞尚心機(jī)的綜合部分負(fù)荷性能；
3、由于能避免能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)葉片處于小開度狀態(tài)，優(yōu)化壓縮機(jī)的性能，遠(yuǎn)離喘振 工況點(diǎn)，拓寬壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍，提高離心機(jī)的可靠性；
4、由于沒有增速齒輪結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)外形結(jié)構(gòu)尺寸和重量大大減小，整體結(jié)構(gòu)更加 緊湊，從而也降低壓縮機(jī)成本；
5、由于沒有齒輪機(jī)械傳動(dòng)，壓縮機(jī)運(yùn)行噪間非常低，一般在70 80分貝，比常規(guī) 離心機(jī)要低10分貝左右，在工程應(yīng)用中省去為降噪而設(shè)置的隔間裝置，節(jié)省工程投資；
6、通過20°C 25°C冷媒氣體冷卻電機(jī)，保證電機(jī)筒體外部不凝露，提高電機(jī)的安 全性和可靠性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種離心壓縮機(jī)，其特征在于，包括電機(jī)(6),具有相對(duì)設(shè)置在兩端的第一輸出端和第二輸出端；第一壓縮機(jī)，安裝在所述電機(jī)(6)的第一輸出端；第二壓縮機(jī)，安裝在所述電機(jī)￠)的第二輸出端；筒體(7)，環(huán)繞容納所述電機(jī)(6)；氣體流道，設(shè)置在所述筒體(7)與所述電機(jī)(6)之間和/或所述電機(jī)￠)的定子與轉(zhuǎn)子之間；其中，所述第一壓縮機(jī)與所述第二壓縮機(jī)通過所述氣體流道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一壓縮機(jī)包括，第一葉輪(3)，安裝在所述電機(jī)￠)的第一輸出端；第一箱體(4)，與所述筒體(7)連接，環(huán)繞所述第一葉輪(3)，所述第一箱體(4)中具有連通所述第一葉輪(3)與所述氣流流道的通道；第一殼體(I)，與所述第一箱體(4)連接，罩設(shè)在所述第一葉輪⑶外側(cè)；所述第二壓縮機(jī)包括，第二葉輪(11)，安裝在所述電機(jī)出)的第二輸出端；第二箱體(10)，與所述筒體(7)聯(lián)接，環(huán)繞所述第二葉輪(11);所述第二箱體(10)中具有連通所述第二葉輪(11)與所述氣流流道的通道；第二殼體(12)，與所述第二箱體(10)連接，罩設(shè)在所述第二葉輪(11)外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述第二箱體(10)上設(shè)有補(bǔ)氣通道(9)，所述第二壓縮機(jī)通過所述補(bǔ)氣通道(9)與外部的經(jīng)濟(jì)器連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述第二箱體(10)的體積小于所述第一箱體(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，還包括，定位裝置(5，8)，分別設(shè)置在所述第一箱體(4)與所述第一輸出端之間以及所述第二箱體(10)與所述第二輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述定位裝置(5，8)是滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述定位裝置(5，8)通過螺栓緊固件固定在所述第一箱體(4)和所述第二箱體(10)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述筒體(7)與所述第一箱體(4) 和所述第二箱體(10)之間的連接處分別設(shè)置有墊片或O形圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一葉輪(3)和所述第二葉輪(11)是閉式葉輪或半開式葉輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，還包括，能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)，設(shè)置在所述第一殼體(I)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)包括多個(gè)葉片(19)和驅(qū)動(dòng)裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的離心壓縮機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)(6)是直流變頻同步電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種離心壓縮機(jī)，包括電機(jī)，具有相對(duì)設(shè)置在兩端的第一輸出端和第二輸出端；第一壓縮機(jī)，安裝在電機(jī)的第一輸出端；第二壓縮機(jī)，安裝在電機(jī)的第二輸出端；筒體，環(huán)繞容納電機(jī)；氣體流道，設(shè)置在筒體與電機(jī)之間和/或電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間；其中，第一葉輪與第二葉輪通過氣體流道相連。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是電機(jī)直接帶動(dòng)兩側(cè)的雙級(jí)壓縮機(jī)做功，省去齒輪箱，達(dá)到了降低功耗和噪音，減小體積的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)F04D25/08GK103016367SQ20111028869
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者譚建明, 夏光輝, 趙志剛, 劉華, 鐘瑞興, 張治平 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司