CN108361194B - 一种外转子卧式涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外转子卧式涡旋压缩机，用于卧式涡旋压缩机领域，包括机壳、压缩机构和驱动机构，所述压缩机构包括定涡旋盘和动涡旋盘，定涡旋盘和动涡旋盘配合形成压缩腔，机壳上具有与压缩腔的进气端相通的吸气管和与压缩腔的排气端相通的排气管，所述驱动机构包括内定子、外转子以及与外转子连接的曲轴，所述曲轴的偏心部与动涡旋盘配合连接，所述动涡旋盘上设有十字滑环。本发明采用外转子电机驱动，由于外转子工作半径大，即旋转扭矩的力臂长，所以电机尺寸可以做的很小，外转子与机壳之间有很大的自由空间，同时，可以在不必增加曲轴外径的前提下，降低各接触副的摩擦力，降低磨损。

Description

一种外转子卧式涡旋压缩机

技术领域

本发明用于卧式涡旋压缩机领域，特别是涉及一种外转子卧式涡旋压缩机。

背景技术

现有卧式涡旋压缩机，曲轴呈水平方向设置，电机内转子装配在曲轴主轴上，外定子通过热套工艺装配在机壳上。为了实现更大的转矩输出，需要加大电机容量，电机用料增加，则转子重量显著增加。由于转子安装在曲轴中部，转子在自身重力作用下对曲轴产生弯曲作用，高速旋转时，整根曲轴不能保持同轴运转，而是做橄榄球状的旋转，因此在各接触副的摩擦力增大，磨损加剧。为了降低曲轴变形，必须增大曲轴外径。

此外，现有卧式涡旋压缩机的润滑油注入壳体内，分布在整个壳体的底部，浸泡电机定子，无专用的挡油装置，所以注油量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外转子卧式涡旋压缩机，其采用外转子电机驱动，由于外转子工作半径大，即旋转扭矩的力臂长，所以电机尺寸可以做的很小，外转子与机壳之间有很大的自由空间，同时，可以在不必增加曲轴外径的前提下，降低各接触副的摩擦力，降低磨损。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外转子卧式涡旋压缩机，包括机壳、压缩机构和驱动机构，所述压缩机构包括定涡旋盘和动涡旋盘，定涡旋盘和动涡旋盘配合形成压缩腔，机壳上具有与压缩腔的进气端相通的吸气管和与压缩腔的排气端相通的排气管，所述驱动机构包括内定子、外转子以及与外转子连接的曲轴，所述曲轴的偏心部与动涡旋盘配合连接，所述动涡旋盘上设有十字滑环。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述机壳内设有头支架，所述头支架上设有穿置曲轴的曲轴孔，所述头支架具有向尾部延伸的轴孔延长段，所述内定子固定安装在所述轴孔延长段上，所述外转子通过外转子支架固定在曲轴尾部。

进一步作为本发明技术方案的改进，机壳具有封闭的内腔，所述定涡旋盘上设有与内腔相通的排气通道，所述排气管与内腔相通，所述曲轴具有与所述曲轴孔配合的头支架部，所述头支架部上设有油槽，所述曲轴上设有导通所述油槽和偏心部的油孔，所述头支架底部设有与所述油槽导通的吸油管。

进一步作为本发明技术方案的改进，机壳内部设有前挡油板和后挡油板，所述前挡油板和后挡油板之间形成电机腔，所述内定子、外转子位于所述电机腔内。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述曲轴在偏心部的对侧设有平衡块，所述头支架具有平衡块避让槽，所述电机腔的底部具有中储油槽，还包括将所述中储油槽与平衡块避让槽连接的第一油平衡管。

进一步作为本发明技术方案的改进，机壳底部在前挡油板的前侧形成前储油槽，在后挡油板的后侧形成后储油槽，还包括将前储油槽和后储油槽连接的第二油平衡管。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述头支架底部设有吸油管安装孔，所述吸油管通过过盈配合安装在所述吸油管安装孔中，吸油管的下端伸入前储油槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述油槽为设在所述头支架部上的环形油槽，所述曲轴在环形油槽的两侧形成第一轴肩和第二轴肩，所述第一轴肩与曲轴孔之间设有第一轴承，所述头支架在平衡块避让槽和曲轴孔之间设有头支架轴承槽，所述第二轴肩与头支架轴承槽之间设有第二轴承，所述第一轴肩与第一轴承之间设有第一润滑油渗透槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述动涡旋盘具有驱动座，所述驱动座上设有供曲轴的偏心部嵌入的驱动槽，所述曲轴的偏心部与驱动槽之间设有第三轴承，所述曲轴的偏心部与第三轴承之间设有第二润滑油渗透槽，所述曲轴端部与驱动槽的槽底之间留有间隙，所述油孔为由所述油槽倾斜延伸至所述间隙的斜油孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述机壳内设有尾支架，所述尾支架上设有尾支架轴承座，所述曲轴与尾支架轴承座之间设有第四轴承。

本发明的有益效果：本发明采用外转子电机驱动，由于外转子工作半径大，即旋转扭矩的力臂长，所以电机尺寸可以做的很小，外转子与机壳之间有很大的自由空间，同时，可以在不必增加曲轴外径的前提下，降低各接触副的摩擦力，降低磨损。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例结构示意图。

具体实施方式

参照图1，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

本发明提供了一种外转子卧式涡旋压缩机，包括机壳、压缩机构和驱动机构，所述压缩机构包括定涡旋盘11和动涡旋盘12，定涡旋盘11和动涡旋盘12配合形成压缩腔，机壳上具有与压缩腔的进气端相通的吸气管13和与压缩腔的排气端相通的排气管14，所述驱动机构包括内定子21、外转子22以及与外转子22连接的曲轴3，内定子21、外转子22形成电机，所述曲轴3的偏心部与动涡旋盘12配合连接，所述动涡旋盘12上设有十字滑环15以防止动涡旋盘12做旋转运动而实现平动。其中，机壳采用卧式设计，作为优选，所述机壳包括卧式筒状的中壳51、封闭中壳51前端的前壳52以及封闭中壳51后端的后壳53，所述吸气管13设在所述前壳52上，所述排气管14设在所述后壳53上，前壳52和后壳53的底部设有机脚54，机脚54上设有支撑胶垫55，用于定位安装整个压缩机。本发明采用外转子电机驱动，由于外转子工作半径大，即旋转扭矩的力臂长，所以电机尺寸可以做的很小，外转子22与机壳之间有很大的自由空间，同时，可以在不必增加曲轴外径的前提下，降低各接触副的摩擦力，降低磨损。

驱动机构工作时，外转子22带动曲轴3旋转，从而带动动涡旋盘12绕定涡旋盘11中心公转，其公转半径即是动涡旋盘12和定涡旋盘11的中心距，也即曲轴偏心部的偏心量。通过该公转运动，制冷剂由吸气管13吸入动涡旋盘12和定涡旋盘11组成的压缩腔，并随着压缩腔的容积变化而被压缩，从定涡旋盘11的中心排气通道排出，进入压缩机内腔内部，再冷却内定子21、外转子22后，通过排气管14排出压缩机，制冷剂将再经过外部的制冷剂回路后从吸气管重新进入制冷循环。

其中，所述机壳内设有头支架4，头支架4位于电机和压缩机构之间，所述头支架4上设有穿置曲轴3的曲轴孔，所述头支架4具有向尾部延伸的轴孔延长段41，所述内定子21固定安装在所述轴孔延长段41上，所述外转子22位于内定子21外侧并通过外转子支架23固定在曲轴3尾部。

机壳具有封闭的内腔，所述定涡旋盘11上设有与内腔相通的排气通道，所述排气管14与内腔相通，所述曲轴3具有与所述曲轴孔配合的头支架部，所述头支架部上设有油槽30，所述曲轴3上设有导通所述油槽30和偏心部的油孔31，所述头支架4底部设有与所述油槽30导通的吸油管42。工作其间，机壳内部的内腔形成高压腔，曲轴3与动涡旋盘12的转动副位于中压腔，高压腔、中压腔之间形成压差，在该压差作用下，机壳底部的润滑油经吸油管42进入油槽30，进一步通过油孔31进入曲轴3与动涡旋盘12的转动副等需要润滑的位置。

因为如果外转子22浸泡在润滑油中，会产生大的阻力，增加电机输入功率、增加电机转矩，降低压缩机效率，降低压缩机低压起动能力。为此，机壳内部设有前挡油板56和后挡油板57，所述前挡油板56和后挡油板57之间形成电机腔58，所述内定子21、外转子22位于所述电机腔58内，润滑油被前挡油板56和后挡油板57隔离开来。

所述曲轴3在偏心部的对侧设有平衡块，所述头支架具有平衡块避让槽43，所述电机腔58的底部具有中储油槽59，收集电机腔58的润滑油，作为优选，中储油槽59为凹槽设计，有利于收集中电机腔58中的润滑油。因为中储油槽59的润滑油是从流经电机腔的制冷剂携带的油雾中过滤下来的，油量较小，有必要设置一个凹槽状的油收集器——中储油槽59。还包括将所述中储油槽59与平衡块避让槽43连接的第一油平衡管510。在高压腔、中压腔之间的压力差作用下，中储油槽59中的润滑油通过第一油平衡管510被排到中压腔的平衡块避让槽43，避免外转子22浸泡冷冻机油。所以第一油平衡管510内径小(内径≤￠1.5mm)，油流量小，保证中储油槽59的油液面不会浸泡到外转子22，因此避免了产生过大的运转阻力，同时，也避免中储油槽59无润滑油。

此外，机壳底部在前挡油板56的前侧形成前储油槽511，在后挡油板57的后侧形成后储油槽512，还包括将前储油槽511和后储油槽512连接的第二油平衡管513，通过孔径大于第一油平衡管510的第二油平衡管513连通，保持冷冻机油液面均衡，第二油平衡管513内径大(内径≥￠3mm)，减小油的流动阻力，保持前后储油槽油槽的液面均衡。

所述头支架4底部设有吸油管安装孔，所述吸油管42通过过盈配合、螺纹连接或焊接等方式安装在所述吸油管安装孔中，吸油管42的下端伸入前储油槽511，无需其他密封元器件及螺钉等紧固件。

油槽30可为间断或连续的，作为优选，所述油槽30为设在所述头支架部上的环形油槽，所述曲轴3在环形油槽的两侧形成第一轴肩和第二轴肩，所述第一轴肩与曲轴孔之间设有第一轴承61，所述头支架4在平衡块避让槽43和曲轴孔之间设有头支架轴承槽，所述第二轴肩与头支架轴承槽之间设有第二轴承62，所述第一轴肩与第一轴承之间设有第一润滑油渗透槽63，第一润滑油渗透槽63可开设在第一轴肩或第一轴承61上，作为优选，第一润滑油渗透槽63开设在第一轴肩上，第一润滑油渗透槽63用于润滑曲轴主轴部及轴承。

所述动涡旋盘12具有驱动座，所述驱动座上设有供曲轴的偏心部嵌入的驱动槽，所述曲轴3的偏心部与驱动槽之间设有第三轴承64，所述曲轴3的偏心部与第三轴承64之间设有第二润滑油渗透槽65，用于润滑曲轴偏心部和轴承。

其中，所述曲轴3端部与驱动槽的槽底之间留有间隙，该间隙用于将油孔31和第二润滑油渗透槽65连接、供油润滑。所述油孔31为由所述油槽30倾斜延伸至所述间隙的斜油孔，该斜油孔与曲轴3的轴线呈一定夹角(≥1.5°)。曲轴高速旋转时，在离心力作用下，让润滑油更高效的输送到偏心部顶部，泵油能力更强，润滑效果更佳。特别是压缩机刚刚开始运作的起始阶段，壳体高压腔与中压腔之间的压差未能充分建立起来之前，曲轴偏心部斜油孔的离心力对润滑油产生的供油压力，实现快速供油，避免压缩机起始阶段磨损。

为了辅助固定高速转动的曲轴3，所述机壳内设有尾支架7，所述曲轴3的尾端可转动的安装在所述尾支架7上。而且，所述尾支架7上设有尾支架轴承座71，所述曲轴3与尾支架轴承座71之间设有第四轴承72。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：包括机壳、压缩机构和驱动机构，所述压缩机构包括定涡旋盘和动涡旋盘，定涡旋盘和动涡旋盘配合形成压缩腔，机壳上具有与压缩腔的进气端相通的吸气管和与压缩腔的排气端相通的排气管，所述驱动机构包括内定子、外转子以及与外转子连接的曲轴，所述曲轴的偏心部与动涡旋盘配合连接，所述动涡旋盘上设有十字滑环，所述机壳内设有头支架，所述头支架上设有穿置曲轴的曲轴孔，机壳具有封闭的内腔，所述定涡旋盘上设有与内腔相通的排气通道，所述排气管与内腔相通，机壳内部设有前挡油板和后挡油板，所述前挡油板和后挡油板之间形成电机腔，所述内定子、外转子位于所述电机腔内，所述曲轴在偏心部的对侧设有平衡块，所述头支架具有平衡块避让槽，所述电机腔的底部具有中储油槽，还包括将所述中储油槽与平衡块避让槽连接的第一油平衡管。

2.根据权利要求1所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述头支架具有向尾部延伸的轴孔延长段，所述内定子固定安装在所述轴孔延长段上，所述外转子通过外转子支架固定在曲轴尾部。

3.根据权利要求2所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述曲轴具有与所述曲轴孔配合的头支架部，所述头支架部上设有油槽，所述曲轴上设有导通所述油槽和偏心部的油孔，所述头支架底部设有与所述油槽导通的吸油管。

4.根据权利要求3所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：机壳底部在前挡油板的前侧形成前储油槽，在后挡油板的后侧形成后储油槽，还包括将前储油槽和后储油槽连接的第二油平衡管。

5.根据权利要求4所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述头支架底部设有吸油管安装孔，所述吸油管通过过盈配合安装在所述吸油管安装孔中，吸油管的下端伸入前储油槽。

6.根据权利要求3所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述油槽为设在所述头支架部上的环形油槽，所述曲轴在环形油槽的两侧形成第一轴肩和第二轴肩，所述第一轴肩与曲轴孔之间设有第一轴承，所述头支架在平衡块避让槽和曲轴孔之间设有头支架轴承槽，所述第二轴肩与头支架轴承槽之间设有第二轴承，所述第一轴肩与第一轴承之间设有第一润滑油渗透槽。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述动涡旋盘具有驱动座，所述驱动座上设有供曲轴的偏心部嵌入的驱动槽，所述曲轴的偏心部与驱动槽之间设有第三轴承，所述曲轴的偏心部与第三轴承之间设有第二润滑油渗透槽，所述曲轴端部与驱动槽的槽底之间留有间隙，所述油孔为由所述油槽倾斜延伸至所述间隙的斜油孔。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的外转子卧式涡旋压缩机，其特征在于：所述机壳内设有尾支架，所述尾支架上设有尾支架轴承座，所述曲轴与尾支架轴承座之间设有第四轴承。