带挤压膜阻尼器的制冷压缩机滚动轴承制造技术

本文公开了一种离心式压缩机(22)，其包括：壳体(160)，其具有抽吸端口(24)和排放端口(26)；叶轮(162、164)，其被安装用于通过多个轴承(80、82)围绕叶轮轴(500)旋转；以及联接至所述叶轮的马达(34)，其用于驱动所述叶轮围绕所述叶轮轴的旋转。所述轴承各自包括：内座圈(200)；外座圈(202)；以及所述内座圈与所述外座圈之间的滚动元件(204)。所述轴承各自包括：内座圈(200)；外座圈(202)；以及所述内座圈与所述外座圈之间的滚动元件(204)。每一轴承的所述外座圈被安装用于相对于所述壳体进行径向移位并且被相关联的腔室(224)围绕；并且所述腔室联接至所述压缩机上的端口(92)。

Refrigeration compressor rolling bearing with squeeze film damper

This paper discloses a centrifugal compressor (22), which includes a housing (160), (24) having a suction port and the discharge port (26); the impeller (162, 164), which is installed for a plurality of bearings (80, 82) around the impeller shaft (500) and motor rotation; coupled to the impeller (34), which is used for driving the impeller around the impeller shaft rotation. Each of the bearings includes an inner race (200), an outer race (202), and a rolling element (204) between the inner race and the outer race. Each of the bearings includes an inner race (200), an outer race (202), and a rolling element (204) between the inner race and the outer race. The outer ring of each bearing is mounted for radial displacement relative to the housing and is associated with the associated chamber (224), and the chamber is connected to a port on the compressor (92).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月28日提交的标题为“Centrifugal Compressor Bearings”的美国专利申请序列No.61971838的权益，该专利申请的公开内容以引用的方式整体并入本文中，就如在此列出其全部内容。专利技术背景本公开涉及蒸汽压缩系统。更确切地说，本公开涉及蒸汽压缩系统中的离心式压缩机。蒸汽压缩系统的一个实例涉及冷水机。示例性冷水机涉及由电动马达驱动的两级离心式压缩机。经过示例性系统的主制冷剂流路顺序地从压缩机的出口传递通过冷凝器、节约器(例如，闪蒸罐节约器)、膨胀装置和冷却器，从冷却器返回至压缩机入口。节约器线路可从节约器延伸至压缩机的中间级。示例性压缩机包括离心式压缩机。示例性离心式压缩机包括两级离心式压缩机。存在两种形式的常见两级离心式压缩机。所谓的串联式将两个叶轮一前一后放置在马达的第一端处。对比而言，所谓的背对背式具有位于马达的第一端处的第一叶轮和位于马达的第二端处的第二叶轮。典型的压缩机构造使用分别位于马达的两端的一对轴承来支撑马达轴。一个或两个叶轮级安装在轴承的远侧。因此，串联构造具有比同等的背对背构造长的轴悬臂。串联构造的不对称性还在压缩机上产生各种机械载荷。因此，串联压缩机较之背对背压缩机更易于受到共振问题的影响。对于典型的背对背压缩机，通常在第一临界速度以下操作。因此，便宜的轴承可以与串联压缩机一起使用。例如，可使用陶瓷混合式轴承(即，具有金属座圈和陶瓷滚动元件的轴承)。对比而言，串联构造将具有比对应的背对背构造低的第一临界速度。串联压缩机的操作界限可能包括该临界速度。昂贵的磁性轴承可用于为串联压缩机提供所需的阻尼，以承受与第一临界速度的操作相关联的共振。因此，磁性轴承的成本可能比陶瓷混合式轴承的成本高几千美元。专利技术概要本公开的一个方面涉及离心式压缩机，其包括：壳体，其具有抽吸端口和排放端口；叶轮，其被安装用于通过多个轴承围绕叶轮轴旋转；以及联接至叶轮的马达，其用于驱动叶轮围绕所述叶轮轴的旋转。所述轴承各自包括：内座圈；外座圈；以及所述内座圈与所述外座圈之间的滚动元件。每一轴承的外座圈被安装用于相对于所述壳体进行径向移位并且被相关联的腔室围绕；并且所述腔室联接至压缩机上的端口。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，所述叶轮与马达同轴并且被安装至转子轴，以进行围绕所述叶轮轴的所述旋转。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，离心式压缩机是具有第一所述叶轮和第二所述叶轮的串联压缩机；并且第一所述轴承在马达与第一叶轮和第二叶轮之间。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，腔室中的每一个被以下包围：壳体的一部分；外座圈；以及一对o形圈。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，至少一个孔口位于端口与腔室之间。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，轴承中的每一个进一步包括将外座圈联接至壳体的防转装置。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，排放端口连接至腔室。本公开的另一方面涉及制冷系统，所述制冷系统包括离心式压缩机，并且进一步包括：排热热交换器，其联接至所述压缩机以从排放端口接收制冷剂；膨胀装置；以及吸热热交换器，其联接至所述压缩机以递送制冷剂至抽吸端口。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，至所述端口的轴承供应流路旁通膨胀装置。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，所述系统具有用于对沿轴承供应流路流动的制冷剂进行低温冷却的低温冷却装置。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，低温冷却装置包括热交换器。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，热交换器是制冷剂-制冷剂热交换器，所述热交换器具有沿轴承供应流路的第一支腿和与所述第一支腿热交换的第二支腿。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，第二支腿沿从主流路分流并且返回主流路的分支流路，并且低温冷却装置进一步包括沿位于第二支腿上游的分支流路的第二膨胀装置。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，过滤器位于低温冷却装置与端口之间。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，压缩机中的至少一个孔口限制通过轴承供应流路的流量。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，系统具有来自腔室的排水流路。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，压力控制阀在排水流路中。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，排放流路延伸至吸热热交换器，以与主流路合并。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，使用系统的方法包括：运行压缩机以沿主流路驱动制冷剂顺序地从压缩机行进至排热热交换器、膨胀装置和吸热热交换器以返回至压缩机；以及将制冷剂从主流路转移至腔室。在前述实施方案中的任何一个的一个或多个实施方案中，所述方法进一步包括在递送至腔室之前对转移的制冷剂进行低温冷却。一个或多个实施方案的细节在以下附图和描述中阐述。根据描述和附图以及根据权利要求，其它特征、目标和优势将显而易见。附图简述图1是冷水机系统的示意性视图。图2是图1的系统的压缩机的部分示意性视图。各种附图中的相同参考编号和标识指示相同元件。具体实施方式图1示出具有改进的压缩机轴承构造和操作的蒸汽压缩系统20。如下面进一步讨论，压缩机的特点在于阻尼的机械轴承构造，所述构造使用相对便宜的机械轴承(例如，陶瓷混合式轴承)代替磁性轴承。示例性蒸汽压缩系统20是用于对水流或其它热传递液体进行冷却的冷水机。冷水机包括压缩机22，所述压缩机22具有定义抽吸条件的入口或抽吸端口24以及定义排放条件的出口或排放端口26。示例性压缩机是两级离心式压缩机，其具有被示出为28的第一级、被示出为30的第二级和被示出为32的中间级。每一级包括离心式叶轮。两个叶轮由电动马达34一起驱动(例如，直接驱动或利用齿轮箱驱动)。如下面进一步讨论，示例性两级压缩机是由马达直接驱动的串联压缩机。系统20具有主制冷剂流路35，所述主制冷剂流路35行进通过入口24与出口26之间的压缩级，并且经由从热交换器38的出口26至入口36的排放线路行进到下游。在正常操作中，热交换器38是排热热交换器，更确切地说是冷凝器，所述冷凝器将来自流动通过所述冷凝器的制冷剂的热量排斥到热传递流体的外部流。热传递流体的示例性流是冷却水或空气。热传递流体的示例性流40进入冷凝器38的入口42，并且退出出口44(例如，热交换器的水回路)。主制冷剂流路35进一步向下游行进至具有入口58和出口60的膨胀装置56。主制冷剂流路35从膨胀装置出口60进一步向下游传递至第二热交换器(吸热热交换器(例如，冷却器))64的入口62。冷却器从进入入口72和离开出口74的热传递流体(例如，水)的流70(例如，热交换器的水回路)吸收热量。冷却器具有沿主制冷剂流路的制冷剂出口76，所述主制冷剂流路具有将出口76连接至压缩机入口24以使主制冷剂流路35完整的抽吸线路78。如目前为止所描述的，这是若干示例性现有技术构造中的一个的代表，可将更多修改中的一个或多个应用于所述现有技术构造。可选蒸汽压缩系统可具有其它特点，包括诸如节约器、抽吸线路热交换器、热气旁通、多个吸热热交换器等的基本变化形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心式压缩机(22)，其包括：壳体(160)，其具有抽吸端口(24)和排放端口(26)；叶轮(162、164)，其被安装用于通过多个轴承(80、82)围绕叶轮轴(500)旋转，所述轴承各自包括：内座圈(200)；外座圈(202)；以及所述内座圈与所述外座圈之间的滚动元件(204)；以及马达(34)，其联接至所述叶轮以驱动所述叶轮围绕所述叶轮轴的旋转，其中：每一轴承的所述外座圈被安装用于相对于所述壳体进行径向移位并且被相关联的腔室(224)围绕；并且所述腔室联接至所述压缩机上的端口(92)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 US 61/9718381.一种离心式压缩机(22)，其包括：壳体(160)，其具有抽吸端口(24)和排放端口(26)；叶轮(162、164)，其被安装用于通过多个轴承(80、82)围绕叶轮轴(500)旋转，所述轴承各自包括：内座圈(200)；外座圈(202)；以及所述内座圈与所述外座圈之间的滚动元件(204)；以及马达(34)，其联接至所述叶轮以驱动所述叶轮围绕所述叶轮轴的旋转，其中：每一轴承的所述外座圈被安装用于相对于所述壳体进行径向移位并且被相关联的腔室(224)围绕；并且所述腔室联接至所述压缩机上的端口(92)。2.如权利要求1所述的离心式压缩机，其中：所述叶轮与所述马达同轴并且被安装至转子轴(166)，以进行围绕所述叶轮轴的所述旋转。3.如权利要求1所述的离心式压缩机，其中：所述离心式压缩机是具有第一所述叶轮和第二所述叶轮的串联压缩机；并且第一所述轴承在所述马达与所述第一叶轮和第二叶轮之间。4.如权利要求1所述的离心式压缩机，其中：所述腔室中的每一个被以下包围：所述壳体的一部分；所述外座圈；以及一对o形圈(226、228)。5.如权利要求1所述的离心式压缩机，其进一步包括：所述端口与所述腔室之间的至少一个孔口(250)。6.如权利要求1所述的离心式压缩机，其中所述轴承中的每一个进一步包括：联接至所述壳体的所述外座圈的防转装置(240)。7.如权利要求1所述的离心式压缩机，其进一步包括：联接至所述腔室的排放端口(104)。8.一种制冷系统(20)，其包括如权利要求1所述的离心式压缩机(22)，并且进一步包括：排热热交换器(38)，其联接至所述压缩机以从所述排放端口接收制冷剂；膨胀装置(56)；以及吸热热交换器(64)，其联接至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：VM西什特拉，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US