将叶轮固定至压缩机轴的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种将叶轮固定至离心式压缩机轴的系统和方法。在此公开的实施例可包括单独地固定叶轮至轴上，从而可减少多个叶轮的公差叠加效应。叶轮通过定位件被固定至轴上，例如，设置在叶轮前侧的相对较硬的支撑件(例如，轴锁紧螺母)。叶轮也可通过相对较软的支撑件固定至轴上从而补偿叶轮上的热力膨胀/收缩。在此公开的实施例特别地适用于多级叶轮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压缩机，如在暖通空调(HVAC, heating，ventilat1n and aircondit1ning)系统内的离心式压缩机。更具体地，本专利技术涉及将叶轮固定至压缩机内的轴的系统和方法。
技术介绍
在压缩机中，例如离心式压缩机，一个或多个离心式叶轮可被用于压缩流体(例如气体制冷剂)。一般地，所述一个或多个叶轮被安装在被电机驱动的轴上。在操作时，所述一个或多个叶轮被压缩机生成的推力施加压力/变形。一个或多个叶轮的变形可导致操作振动/噪音。
技术实现思路
本专利技术公开了将叶轮固定至例如多级离心式压缩机的轴上的系统和方法。一般地，压缩机中的每个叶轮可通过支撑装置被单独地固定到轴上从而使由每一个叶轮上的推力负载导致的偏转/变形可至少一部分被所述支撑装置所减轻。说明书中的实施例有助于减少，例如在多级压缩机中的叶轮以及其组件的公差叠加效应。在一些实施例中，用于固定叶轮的支撑装置可包括用于支撑叶轮前侧的相对较硬的支撑件；和用于支撑叶轮后侧的相对较软的支撑件。所述叶轮的前侧是一个可在操作过程中接收流体的侧(例如，外侧)，以及后侧是与与叶轮的前侧相对而设的(例如，内侧)。因此，叶轮是被相对而设的相对较硬的支撑件和相对较软的支撑件一起支撑。在一些实施例中，在操作过程中，相对较硬的支撑件可被设置为减少由叶轮上的推力负载导致的至少一部分偏转/变形。在一些实施例中，相对较硬的支撑件可包括用于在叶轮前侧提供较硬的支撑并有助于减轻叶轮偏转的锁紧螺母。在一些实施例中，所述相对较软的支撑件可进一步包括在所述锁紧螺母和所述叶轮的前侧之间的垫片(例如，垫圈)。在一些实施例中，所述相对较软的支撑件可包括用于在叶轮后侧提供较软的支撑并有助于对例如叶轮的热力膨胀或收缩进行补偿和/或减少安装在安装有叶轮的轴上的偏转。在一些实施例中，补偿元件可被设置在叶轮的后侧和弹簧元件之间。在一些实施例中，弹簧元件可包括锥形垫圈(比如但不局限于，碟贝氏弹簧垫圈，等等)。在一些实施例中，所述相对较软的支撑件可包括间隔元件。在一些实施例中，所述压缩机为具有超过一个叶轮的多级压缩机。在一些实施例中，多级压缩机可包括两级压缩机。在一些实施例中，多级压缩机可包括两级或三级。在一些实施例中，所述压缩机为在暖通空调系统内的制冷压缩机。该系统、方法和控制概念的其他特征或方面通过参考下述的【具体实施方式】和图将变得显而易见。【附图说明】用于附图的参考文件形成本专利技术的一部分，并示出在说明书中描绘的可被实施的系统和方法。相同的附图标记代表相似的部件。图1示出了在说明书中公开的可被实施的实施例的冷却装置。图2示出了在说明书中公开的可被实施的实施例的压缩机的剖视图。图3A-3C示出了将叶轮固定至压缩机的轴上的固定装置的实施例。图3A为根据实施例中三级离心压缩机的截面图。图3B为根据实施例中叶轮和轴的部分截面图。图3C为图3B中的3C区域的放大图。【具体实施方式】离心式压缩机可被用于不同的场合对流体进行压缩，例如在暖通空调单元和/或系统(例如，在冷却装置中)将流体压缩为制冷剂气体。离心式压缩机可有按顺序设置在轴上一个或多个叶轮，其一般分别被称为单级压缩机或多级压缩机。制冷剂气体通过叶轮的离心力被压缩。在多级压缩机中，流体循序地地被多个叶轮压缩，从而提高通过每一级的压力。叶轮被安装在由电机驱动的通用轴上。叶轮一般可通过间隙配合、过渡配合或相对较紧的过盈配合被固定至轴上。在操作过程中，轴和叶轮的热力膨胀/收缩可导致叶轮的径向移动，从而导致不平衡的旋转以及振动。在一些多级压缩机中，即使每个叶轮可在期望的公差范围内被固定，来自多个叶轮在径向上或轴向上的公差叠加的组合仍可导致轴的偏转，从而导致可能会增加发动机振动次数的不平衡旋转。在说明书中公开的实施例涉及将叶轮固定至离心式压缩机内的轴的系统和方法。公开的实施例特别地适用于多级叶轮。公开的实施例可包括在轴上独自地固定和支撑的叶轮，可减少由多个叶轮引起的公差叠加效应。一般地，在说明书中公开的实施例可包括对叶轮前侧相对较硬的支撑，其可减少如由叶轮引起的对轴的偏转；该实施例可进一步包括设置一个对叶轮后侧相对较软的支撑，其可促进如对叶轮热力膨胀/收缩的补偿并可减少安装有叶轮的轴的偏转。可以理解的是在此使用的术语是为了描述特征和实施例，而不应该被认为是对本专利技术的范围进行限定。叶轮的前侧一般指的是在操作时接收流体的叶轮的一侧(例如，在压缩机的外侧)。叶轮的后侧一般指的是与前侧相对而设的叶轮的一侧(例如，在压缩机的内侧)。相对较硬的支撑件比相对较软的支撑件具有更小的柔软度。也就是说，相对较软的支撑件是柔软的。在一些实施例中，相对较硬的的支撑件或者指的是非柔软元件以及相对较软的支撑件或者指的是柔软元件。图1示出了两级离心式压缩机150以及在说明书中公开的可被实施的实施例。可以理解的是，这些实施例可被应用于单级离心式压缩机、双级离心式压缩机、或其他合适的多级离心式压缩机。公开的实施例可适用于在操作过程中可产生轴向推力的其他类型的压缩机，例如涡轮压缩机。可理解的是离心式压缩机可被应用于其他系统或应用场合，被示出的离心式压缩机150在冷却装置110中工作。冷却装置110包括形成与压缩机150 —起的制冷回路的冷凝器120以及蒸发器130。冷却装置110可包括用于控制冷却装置110的操作的控制系统140。图2示出了在说明书中公开的可被实施的压缩机的剖视图。应该理解的是，压缩机100可被用于图1中的冷却装置110中并代替压缩机150(图1)。在示出的实施例中，压缩机100包括按顺序安装在轴105上三个叶轮102a、102b和102c。在操作时，气体制冷剂可通过叶轮102a、102b和102c循序地被压缩，其可提高在操作过程中制冷剂的温度和压力。图3A示出了具有安装一个或多个叶轮202(例如，在图3B中示出的第一叶轮202a、第二叶轮202b和第三叶轮202c)至可被使用的轴205上的固定装置的实施例的三级压缩机200。轴205和叶轮202可通过电机201被旋转。压缩机200具有外侧203，在操作时，制冷剂气体可从外侧203被引导至叶轮202。制冷剂气体可被叶轮202压缩并引导至远离叶轮202的内侧206。内侧206与外侧203相比具有较高的压力。图3B示出了包括安装在轴上205的第一叶轮202a、第二叶轮202b和第三叶轮203b三级压缩机200的部分截面图。在此描述的细节，一般地，第一、第二和第三叶轮202a、202b和202c中的每一个分别通过固定装置被固定至轴上，固定装置可包括用于支撑叶轮202a、202b和叶轮202c的相对较硬的支撑件(例如，相对较硬的支撑件210a、21b和210c)以及支撑叶轮202a、202b和202c的后侧的相对较软的支撑件。在此公开的细节，固定装置可进一步包括支撑叶轮202a、202b和202c的后侧相对较软的支撑件(例如，相对较软的支撑件 230a、230b 和 230c)。叶轮202a、202b和202c可通过相应的开口 204a、204b和204c被安装在轴205上。叶轮202a、202b和202c和轴的配合可为例如压入配合。在一些实施例中，叶轮202a、202b和202c与轴的配合方式可为，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将叶轮固定至压缩机的轴上的系统，其特征在于，包括：用于支撑叶轮的前侧的相对较硬的支撑件；以及用于支撑叶轮的后侧的相对较软的支撑件，其中在操作时所述叶轮的前侧用以接收流体，以及所述后侧相对所述叶轮的所述前侧相对而设；以及在操作过程中，所述相对较硬的支撑件被设置为减少作用在所述叶轮上的推力负载的至少一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克·W·哈里森，乔恩·克里斯多夫·约翰逊，托德·W·史密斯，
申请(专利权)人：特灵国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US