配备有空气压缩机或水泵的机器制造技术

本发明专利技术涉及一种机器(50)，包括主框架(52)，该主框架包括至少一个功能件(53)和一个控制单元(54)。所述机器包括集成在主框架中的空气压缩机或水泵(1)，它包括框架(2)，框架中安装有定子(4)、与定子相互作用并包括轴(6)的转子(5)、至少一个由轴支承的涡轮(12)、通向涡轮的流体供应通道(14)和压缩流体的出口通道(16)，转子的轴通过第一轴承(7)和第二轴承(8)围绕轴线(A)可旋转地安装在框架上，所述第一轴承、第二轴承分别包括分别设置在轴的第一端(9)、第二端(10)上并相对于轴的轴线居中布置的第一球形件(18)、第二球形件(22)，和设置在框架中并具有帽的形式的相应的第一容座(20)、第二容座(24)，该帽相对于轴的轴线居中布置并设置成分别支承第一球形件、第二球形件。主框架包括用于供给空气压缩机或水泵的流体入口和将压缩流体供应到功能件的供应回路(56)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配备有空气压缩机或水泵的机器
本专利技术涉及一种机器，该机器包括主框架，该主框架包括至少一个功能件和一个控制单元，该机器配备有空气压缩机或水泵，尤其是高速空气压缩机或水泵。
技术介绍
配备这种机器的流体压缩机一般被称为涡轮压缩机或离心压缩机。它们配备有定子和转子，该定子和转子构成永磁同步电机(无刷电机)。这类压缩机能够达到非常高的速度，例如100,000至500,000转/分钟。电机驱动高速涡轮，该涡轮压缩流体。流体可以是空气、水、气体、制冷剂或任何其它适当的流体。这些压缩机在多种工业、医药、制药、食品、汽车应用中特别地用于供应压缩空气，或在制冷、加热或空调应用中用于供应压缩流体。这些压缩机一般用在尺寸非常大的设施中，压缩机远离需要压缩流体的设备。压缩流体通过设置在网络中的供应回路供应。一般地，该供应回路很长，这包含流体沿着回路泄漏的风险。压缩空气回路泄漏包含失压，失压造成非常高的经济损失。另外，由于压缩机与需要压缩流体的设备分隔的距离，网络永久保持处于压力之下，以能够根据需要迅速响应设备。压缩机的永久运行表现出高的电能消耗。另外，在这些压缩机中，电机轴通过两个轴向轴承可旋转地安装在框架上。轴承可以包括滚珠轴承。然而，由于滚珠和滚珠轨道之间的速度差，使用这种滚珠轴承难以得到旋转速度。另外，尽管所使用的滚珠由陶瓷制成，由于高旋转速度，这些轴承的寿命局限于约100小时。可以使用其它类型的轴承，例如空气动力轴承。然而，这类轴承具有在启动时或在变速期间横向移置的缺点，这在轴承件处产生摩擦力。最后，压缩机一般通过润滑剂润滑。缺点在于润滑剂存在与流体混合的风险，使得压缩流体被润滑剂污染。同样，中央网络中存在的杂质可能与压缩流体混合。例如在医药应用的情况下、如牙科应用中，这是特别危险的，对于牙科应用而言进入嘴中的压缩空气必须是安全的。
技术实现思路
本专利技术的目的尤其是弥补配备有已知高速压缩机的机器的多个缺点。更具体地，本专利技术的一个目的是提供一种机器，该机器包括这样的设备，该设备需要压缩流体，并且具有自主运行性。本专利技术的目的还是提供一种机器，该机器这样的设备，该设备需要压缩流体，并且使得可以减少电能消耗并且限制与沿着流体回路的泄漏相关的能量损失。本专利技术的目的还是提供一种包括高速空气压缩机或水泵的机器，该高速空气压缩机或水泵不需要润滑介质，并且不涉及任何压缩流体污染。为此，本专利技术涉及这样一种机器，该机器包括主框架，该主框架包括至少一个功能件和一个控制单元。根据本专利技术，所述机器包括集成在主框架中的空气压缩机或水泵，所述空气压缩机或水泵包括框架，在该框架中安装有定子、与所述定子相互作用以构成同步电机并且包括轴的转子、至少一个由所述轴支承的涡轮(涡轮机)、通向涡轮的流体供应通道、压缩流体的出口通道，转子的轴通过第一和第二轴承围绕一轴线可旋转地安装在框架上，所述第一、第二轴承相应地包括：-分别设置在轴的第一、第二端上并且相对于轴的轴线居中布置的相应的第一、第二球形件，和-设置在框架中并且具有帽的形式的相应的第一、第二容座，该帽相对于轴的轴线居中布置并且设置成支承相应的第一、第二球形件，所述主框架包括流体入口和供应回路，该流体入口设置成供给空气压缩机或水泵，该供应回路设置成将压缩流体供应到功能件。因此，根据本专利技术的机器特别紧凑，使得可以减小压缩流体供应回路的长度以限制损失，并且自主运行。另外，该机器集成了能以非常高的速度转动的空气压缩机或水泵，而不使用可能污染压缩流体的润滑介质。有利地，第一容座可以设置在流体供应通道中。根据一个具体的优选实施例，所述第一容座可以设置在第一支承件中，该第一支承件相对于轴的轴线居中布置在流体供应通道中，并且通过分支保持在所述流体供应通道的壁部上，流体可以在这些分支之间流通。有利地，第二容座可以设置在第二支承件中，该第二支承件相对于轴的轴线居中布置在框架中，并且与第一支承件相对(背对)。根据一个优选实施例，第二支承件可以安装成在框架中滑动，并且通过弹性装置连接到所述框架，该弹性装置设置成吸收转子和定子之间的间隙变动。有利地，基本上在转子的轴的各侧附加地设置了至少两个空气动力轴承。根据一个实施例，第一空气动力轴承可以设置在涡轮的上游，所述第一空气动力轴承由第三支承件支承，该第三支承件相对于轴的轴线居中布置在流体供应通道中，并且通过分支保持在所述流体供应通道的壁部上，流体可以在这些分支之间流通。根据另一实施例，第一空气动力轴承可以设置在涡轮的下游。有利地，第二空气动力轴承可以在转子的轴的端部处设置在流体供应通道的相对侧上。根据一个优选实施例，转子的轴的第一端和第二端中的至少一个可以包括第三容座，该第三容座具有帽的形式，该帽相对于轴的轴线居中布置，并且设置成接纳所述球形件，该球形件自由地安装在所述第三容座中。根据另一实施例，球形件可以与转子的轴的第一端和第二端中的至少一个成为一体。根据一个优选实施例，流体供应回路可以包括压缩流体贮器和可能的压力倍增器，该压力倍增器设置在空气压缩机或水泵和压缩流体贮器之间。根据一个优选实施例，控制单元可以包括用于空气压缩机或水泵的致动装置，该致动装置设置成仅在功能件需要时致动所述空气压缩机或水泵。附图说明在下文对本专利技术的实施例的详细描述中，本专利技术的目的、优点和特征将更加清晰地显现出来，该描述仅通过非限制性示例给出，并且通过附图示出，图中：-图1示出在根据本专利技术的机器中使用的高速空气压缩机或水泵的透视图，-图2示出图1的压缩机的剖视图，-图3和4分别是图2的区域B和C的放大图，和-图5示意性地示出根据本专利技术的机器。具体实施方式参考图1和2，其中示出涡轮压缩机或离心压缩机型的高速空气压缩机或水泵1，空气压缩机用于增加空气的压力，水泵用于增加水的压力。在下文的描述中，术语“流体”可以是空气—当与压缩机相关联时，或者是水—当与泵相关联时。以本身已知的方式，空气压缩机或水泵1包括框架2，在该框架中安装有定子和转子，定子和转子分别使用附图标记4和5示意性表示。定子4和转子5相互作用，以构成永磁同步电机(无刷电机)。转子5包括轴6，该轴6通过第一轴承7和第二轴承8围绕轴线A可旋转地安装在框架2上，第一轴承7设置成支承轴6的第一轴向端9，第二轴承8设置成支承轴6的第二轴向端10。下面将详细描述第一和第二轴承7和8。轴6承载布置在第一轴向端9一侧上的涡轮12。当然，可以设置多个涡轮。空气压缩机或水泵1还包括用于沿着涡轮12的方向供应流体的通道14、主体15和压缩流体的出口通道16，这些元件与框架2成为一体。空气压缩机或水泵的这些元件对于本领域技术人员是已知的，在这里不需要详细描述。根据本专利技术，第一轴承7包括第一球形件18和第一容座20，该第一球形件18布置在轴6的第一端9上并且相对于轴6的轴线A居中，该第一容座20设置在框架2上、具有相对于轴6的轴线A居中布置的帽的形式、并且设置成支承所述第一球形件18。类似地，第二轴承8包括第二球形件22和第二容座24，该第二球形件22布置在轴6的第二端10上并且相对于轴6的轴线A居中，该第二容座24设置在框架2上、具有相对于轴6的轴线A居中布置的帽的形式、并且设置成支承所述第二球形件22。如图3更精确所示，支承第一球形件18的第一容座20设置在流体供本文档来自技高网...

【技术保护点】
机器(50)，它包括主框架(52)，该主框架包括至少一个功能件(53)和一个控制单元(54)，其特征在于，所述机器包括集成在主框架(52)中的空气压缩机或水泵(1)，所述空气压缩机或水泵(1)包括框架(2)，在该框架中安装有定子(4)、与所述定子(4)相互作用并且包括轴(6)的转子(5)、由所述轴(6)承载的至少一个涡轮(12)、通向涡轮(12)的流体供应通道(14)、以及压缩流体的出口通道(16)，该转子(5)的轴(6)通过第一轴承(7)和第二轴承(8)围绕轴线(A)可旋转地安装在框架(2)上，所述第一轴承(7)、所述第二轴承(8)相应地包括：‑分别设置在该轴的第一端(9)、第二端(10)上并且相对于该轴(6)的轴线(A)居中布置的相应的第一球形件(18)、第二球形件(22)，以及‑设置在框架(2)中并且具有帽的形式的相应的第一容座(20)、第二容座(24)，该帽相对于轴(6)的轴线(A)居中布置，并且设置成支承相应的所述第一球形件(18)、所述第二球形件(22)，以及，所述主框架(52)包括流体入口和供应回路(56)，该流体入口设置成供给空气压缩机或水泵(1)，该供应回路设置成将压缩流体供应到功能件(53)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.13 EP 15163421.91.机器(50)，它包括主框架(52)，该主框架包括至少一个功能件(53)和一个控制单元(54)，其特征在于，所述机器包括集成在主框架(52)中的空气压缩机或水泵(1)，所述空气压缩机或水泵(1)包括框架(2)，在该框架中安装有定子(4)、与所述定子(4)相互作用并且包括轴(6)的转子(5)、由所述轴(6)承载的至少一个涡轮(12)、通向涡轮(12)的流体供应通道(14)、以及压缩流体的出口通道(16)，该转子(5)的轴(6)通过第一轴承(7)和第二轴承(8)围绕轴线(A)可旋转地安装在框架(2)上，所述第一轴承(7)、所述第二轴承(8)相应地包括：-分别设置在该轴的第一端(9)、第二端(10)上并且相对于该轴(6)的轴线(A)居中布置的相应的第一球形件(18)、第二球形件(22)，以及-设置在框架(2)中并且具有帽的形式的相应的第一容座(20)、第二容座(24)，该帽相对于轴(6)的轴线(A)居中布置，并且设置成支承相应的所述第一球形件(18)、所述第二球形件(22)，以及，所述主框架(52)包括流体入口和供应回路(56)，该流体入口设置成供给空气压缩机或水泵(1)，该供应回路设置成将压缩流体供应到功能件(53)。2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述第一容座(20)设置在流体供应通道(14)中。3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述第一容座(20)设置在第一支承件(26)中，该第一支承件相对于轴(6)的轴线(A)居中地布置在流体供应通道(14)中，并且通过分支(28)保持在所述流体供应通道(14)的壁部上，流体能在这些分支之间流通。4.根据前述权利要求之一所述的机器，其特征在于，第二容座(24)设置在第二支承件(30)中，该第二支承件相对于轴(6)的轴线(A)居中地布置在框架(2)中并且与第一支承件(26)相对。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·加希，
申请(专利权)人：巴莱诺斯清洁能源控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH