DK161469B - Vingekompressor - Google Patents

Description

DK 161469 B

Opfindelsen vedrører en vingekompressor til kølefluida, af den art, der har en cylindrisk stator, en excentrisk drevet, cirkulær rotor drejeligt anbragt i sta-toren, en radial slids i statorvæggen, en bladagtig vin-5 ge, der glider i slidsen og som er fjederbelastet radialt indad, så dens inderste kant ligger an mod rotorens overflade og som følge heraf deler statorens indre i højtryks- og lavtrykskamre med variabelt volumen, og en med den radialt yderste ende af slidsen forbundet smøre-10 oliekanal, og især en udformning af slidsen for den glidende eller frem- og tilbagegående vinge med henblik på at tilvejebringe forbedret smøring, formindsket slid, reduceret lækage af smøremidlet og en mere formålstjenlig bortskylning af afslidte slibende partikler.

15 I fig. 1-3 er vist en vertikalt orienteret køle middelkompressor af denne generelle art, som angivet i japansk patentansøgning nr. 57-165903, og den vil kun blive kort beskrevet, da dens generelle konstruktion og virkemåde er konventionel og kendt. En cylindrisk stator 20 3 er indspændt eller boltet mellem to modstående ende dæksler i et tæt ydre hus eller svøb 1. En excentrisk anbragt rotor 4 roteres i den cylindriske stator med en el-motor via en aksel 2, og en bladagtig vinge 5 placeret i en slids 7 i statoren, så den kan glide, og 25 som er påvirket i indadgående retning af en fjeder 6 i en åbning 8, ligger an mod rotorens overflade og drives derved frem og tilbage under rotorens rotation. Vingen afgrænser og bestemmer høj- og lavtrykskamre 17 og 18 mellem rotoren og statoren. Kølefluidumet, der indsuges 30 på lavtrykssiden af vingen (lige under vingen i fig. 2) fra en akkumulator, komprimeres og sendes ind i rummet 11 i beholderen, der omgiver motoren og statoren, og ved toppen af beholderen er der et afgangsrør for komprimeret fluidum. Det indre af beholderen står således 35 under et højt tryk, der benyttes til at tvinge smøreolie 9 fra en sump ved beholderens bund ind i slidsen 7 for den glidende vinge for at smøre denne.

2

DK i 61469 B

Sliddet frembragt af friktionen mellem den glidende vinge 5 og slidsen 7 i statoren har længe været et alvorligt problem i kompressorer af denne art. Et sådant slid forstærkes, dels af den trykforskel, vingen 5 er udsat for mellem høj- og lavtrykskamrene, hvilken trykforskel har tendens til, set i fig. 2, at skubbe vingens indadrettede tip nedad, dels af rotorens 4 friktionskraft som, idet rotoren roterer, har tendens til at trække vingetippen med sig i samme retning. En j 10 følge af dette slid er lækage af smøreolie ind i lav- ! trykskammeret langs slidsen 7's (som set i fig. 2) ned- | re væg, når kompressoren er standset, hvilken lækage fremmes af vakuumet i kammeret. Tilstedeværelsen af smø- i reolie i statoren 3 forårsager for tidlig udslidning 15 af drivakslens lejer på grund af væskens usammentrykkelighed, og sådanne lejesvigt begrænser kompressorens nyttige driftslevetid stærkt.

En måde til reduktion af sliddet i vingeslidsen har været at bearbejde eller på anden måde danne en i 20 tværgående rille 10 i slidsen 7's væg på lavtrykssiden af vingen, hvilken rille dels hjælper med til en mere regelmæssig fordeling af smøreolie til slidsen via åbningen 8 for fjederen, og dels forøger bortskylningen af slidende metalpartikler, som medvirker til ud-25 slidningen af slidsen, især ved den første tids brug af kompressoren, når den frem- og tilbagegående vinge tilpasser sig glidefladen i slidsen. Selv om en sådan rille er en nyttig forholdsregel, er den forholdsvis dyr at bruge på grund af de snævre og begrænsede adgangsfor-30 hold, hvor den er placeret, hvilket bevirker en betragtelig komplikation af.fremstillingen af statoren 3 ved hjælp af konventionelle og billige sintringsmetoder.

Udslidningen af slidsen og smøreproblemerne, som j findes de eksisterende konstruktioner undgås ifølge op-35 findelsen i det væsentlige ved at udforme statoren i en vingekompressor under anvendelse af konventionelle sin-

DK 161469 B

3 tringsmetoder, således at længden af slidsvæggen på lavtrykssiden af den frem og tilbagegående vinge i vingens bevægelsesretning er mindre end længden af slidsvæggen på den modsatte side, højtrykssiden, af vingen.

5 Derved fremkommer den ønskede virkning, sådan som det er forklaret detaljeret side 4.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et vertikalsnit gennem en konventionel 10 vertikalt orienteret vingekompressor, fig. 2 et snit i kompressoren langs linien II-II i fig. 1, fig. 3 et snit i kompressoren langs linien III-III i fig. 2, 15 fig. 4 et skematisk delsnit af vinge- og slids afsnittet af en kompressor ifølge opfindelsen, vist i stor målestok til forklaring af baggrunden for og virkemåden af opfindelsen, fig. 5 et vertikalsnit i en horisontalt oriente-20 ret vingekompressor ifølge opfindelsen, og fig. 6 et snit langs linien VI-VI i fig. 5.

Som vist i fig. 4 frembringer den kombinerede virkning af trykforskellen mellem lav- og højtrykskamrene 17 og 18 i statoren 3, og friktionsmodstanden mel-25 lem den roterende rotor 4 og vingetippen 5 en kraft F på den fremstående del af vingen i statoren, hvilken kraft har tendens til at dreje vingen i urviserretning i slidsen 20, og denne kraft modvirkes af kræfter Fl og F2 fra lav- og højtrykssiderne af slidsvæggene 20a, 30 bhv. 20b og virkende ved modstående ender af slidsen. Kræfterne Fl og F2's angrebspunkter er således de kritiske slidpunkter eller -kanter af slidsen, hvor størstedelen af friktionen og sliddet forekommer; kraften F2's angrebspunkt ved den radialt yderste kant af slid-35 sens højtryksvæg 20b har mindre betydning, da det høje tryk i kammeret 18 forhindrer indtrængen af smøreolie

DK 161469 B

4 og slibende partikler gennem mellemrummet (hvis størrelse i figuren er stærkt overdrevet) mellem vingen 5 og væggen 20b.

Ifølge opfindelsen er slidsen 20 for vingen i 5 statoren og kanalen 21 ved den radialt yderste ende af slidsen, som strækker sig parallelt med kompressorens akse, og som tjener til at fordele smøreolien, udformet under anvendelse af konventionelle og forholdsvis billige sintringsmetoder, således at slidsvæggen 20a på 10 lavtrykssiden af vingen er væsentlig kortere end slids- i i væggen 20b på den modsatte side, højtrykssiden. Dette i opnås ved at forlænge oliekanalen 21 radialt indad på i vingens lavtryksside, så den er asymmetrisk i kontrast j til den helt symmetriske udformning af denne oliekanal i ! 15 tidligere konstruktioner. )

Den måde, hvorpå en sådan afkortet slidsvæg på lavtrykssiden medvirker til, dels et nedsat friktionsslid og en forbedret smøring af vingen og dermed redu- I

cerer den glidende friktion ved slidsudmundingen i sta- j 20 toren ved vingens lavtryksside, dels at fremme bortskyl- ! ningen af slidende metalliske partikler frembragt under j i vingens første indslidning, er ikke helt klar, men det er mest sandsynligt, at sådanne forbedringer stammer fra den afkortede længde af slidsmellemrummet mellem vingen 25 og væggen 20a, gennem hvilket mellemrum smøreolien må bevæge sig for at nå den kritiske slidkant, hvor reaktionskraften F1 virker, og gennem hvilken de slibende partikler ligeledes må bevæge sig for at blive skyllet bort af smøreolien gennem kanalen 21. Det konstateres 30 også, at afkortningen af slidsvæggen 20a's radiale

længde ikke har nogen skadelig virkning i retning af at I

reducere lejefladerne, idet der som vist overdrevet i j fig. 4, i det væsentlige ikke er nogen glidende kontakt j mellem vingen og den radialt yderste del af væggen 20a 35 under kompressorens drift på grund af kraften F's tendens til at dreje vingen.

Claims (3)

1. Vingekompressor, omfattende en cylindrisk stator (3), en excentrisk drevet, cirkulær rotor (4) 35 drejeligt anbragt i statoren (3), en radial slids (20) i statorvæggen (3), en bladagtig vinge (5), der glider i DK 161469 B 6 slidsen (20), og som er fjederbelastet radialt indad, så dens inderste kant ligger an mod rotorens (4) overflade og som følge heraf deler statorens (3) indre.i højtryks-og lavtrykskamre (17 og 18) med variabelt volumen, og en 5 med den radialt yderste ende af slidsen (20) forbundet smøreoliekanal (21), kendetegnet ved, at den radiale længde m af væggen (20a) af slidsen (20) på lavtrykssiden af vingen (5) er mindre end den radiale længde 5, af den modstående væg (20b) af slidsen (20) på høj-10 trykssiden af vingen (5). i

2. Vingekompressor ifølge krav ^kendetegnet ved, at en del af oliekanalen (21) på lav- ! i trykssiden af vingen (5) er forlænget radialt indad for, j som følge heraf, at gøre den radiale længde af den hos- j i 15. liggende slidsvæg kortere. j

3. Vingekompressor ifølge krav l, k e n d e - j tegnet ved, at den er vandret orienteret, at den er indelukket i en kapsel, at vingen (5) og slidsen (20) er placeret ved den nederste del af statoren (3), og at 20 der i beholderen er en beholdning af smøreolie (9), hvis j øverste niveau ligger under den radialt yderste og dermed nederste kant af den korteste væg af slidsen (20). ί i j