无键叶轮系统和方法技术方案

一种用于加热、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)单元的压缩机，所述压缩机包括叶轮、被构造成用于使所述叶轮旋转的轴、以及紧固件。所述叶轮包括开口，并且不包括键、花键、销或其任何组合。所述紧固件联接至所述轴的一端并延伸穿过所述叶轮的开口)，并且所述紧固件被构造成用于在所述压缩机组装期间藉由张紧器来相对于所述轴在轴向方向上伸展。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无键叶轮系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月27日提交的题为“无键叶轮系统和方法(KEYLESSIMPELLERSYSTEMANDMETHOD)”的美国临时申请序列号62/563,968以及于2017年12月27日提交的题为“无键叶轮系统和方法(KEYLESSIMPELLERSYSTEMANDMETHOD)”的美国临时申请序列号62/610,785的优先权和权益，这两项美国临时申请的全部内容出于所有目的通过引用结合于此。
技术介绍
本申请总体上涉及包含在空调和制冷应用中的蒸气压缩系统，并且更具体地涉及用于蒸气压缩系统的叶轮系统。蒸气压缩系统用于住宅、商业及工业环境，以针对各个环境的居住者来控制诸如温度和湿度之类的环境特性。蒸气压缩系统使通常被称为制冷剂的工作流体循环，所述工作流体响应于经受与蒸气压缩系统的运行相关的不同温度和压力而在蒸气、液体及其组合之间改变相态。例如，蒸气压缩系统利用压缩机使制冷剂循环到热交换器，该热交换器可以在制冷剂与流过所述热交换器的另一种流体之间传递热量。压缩机包括轴，所述轴驱动所附接的叶轮旋转以利于制冷剂的循环。叶轮经由键、销或花键联接至轴，这可能由于制造公差而难以加工。
技术实现思路
在一个实施例中，一种用于加热、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)单元的压缩机包括叶轮、被构造成用于使所述叶轮旋转的轴、以及紧固件。所述叶轮包括开口，并且不包括键、花键、销或其任何组合。所述紧固件联接至所述轴的一端并延伸穿过所述叶轮的开口，其中所述紧固件被构造成用于在所述压缩机组装期间藉由张紧器来相对于所述轴在轴向方向上伸展。在另一个实施例中，一种将叶轮联接至压缩机的轴的方法包括：将紧固件插入穿过所述叶轮的开口，其中所述紧固件的第一端联接至所述轴的第二端；将螺母联接至所述紧固件的第三端，使得所述螺母被布置成抵靠所述叶轮的表面；使得所述紧固件在轴向方向上远离所述轴地拉伸；并且当所述紧固件处于经拉伸位置时沿所述紧固件拧紧所述螺母。在另一个实施例中，一种将叶轮联接至压缩机的轴的系统包括：紧固件，所述紧固件被构造成在所述紧固件的第一端联接至所述轴的一端；螺母，所述螺母被构造成在所述紧固件的第二端联接处至所述紧固件；以及张紧器，所述张紧器被构造成用于拉伸所述紧固件，其中所述张紧器被构造成抵靠所述叶轮的表面布置。所述紧固件是螺纹螺柱、系紧螺栓或其任何组合。附图说明图1是根据本披露的一方面的可以在商业环境中利用采暖、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)系统的建筑物的实施例的透视图；图2是根据本披露的一方面的蒸气压缩系统的透视图；图3是根据本披露的一方面的图2的蒸气压缩系统的实施例的示意图；图4是根据本披露的一方面的图2的蒸气压缩系统的实施例的示意图；图5是根据本披露的一方面的图2-4的蒸气压缩系统中使用的压缩机叶轮组件的实施例的截面视图；图6是根据本披露的一方面的用于将图5的叶轮联接至压缩机的轴的张紧器的截面视图；图7是根据本披露的一方面的用于将图5的叶轮联接至压缩机轴的过程的实施例的框图；并且图8是根据本披露的一方面的使用图6的张紧器对图5的叶轮系统的紧固件进行拉伸的过程的实施例的框图。具体实施方式以下将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简洁描述，并没有在说明书中描述实际实施方式的全部特征。应当理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中(如在任何工程或设计方案中)，必须作出大量实施方式特定的决定以实现开发者的特定目标(诸如符合系统相关的和商业相关的约束)，所述目标从一个实施方式到另一个实施方式可能有所变化。此外，应当理解的是，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于从本披露受益的普通技术人员来说，这仍是常规的设计、生产和制造工作。本披露的实施例涉及一种使用压缩机来使制冷剂循环通过制冷剂回路的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统。压缩机可以沿制冷剂回路联接至HVAC&R系统的冷凝器。压缩机可以压缩制冷剂以增加制冷剂的压力并将制冷剂引导至冷凝器。制冷剂可以流向HVAC&R系统的冷凝器，在那里制冷剂可以将热量传递给冷凝器中的工作流体。在一些实施例中，压缩机可以是离心式压缩机并且包括叶轮，所述叶轮以相对较高的速度旋转以使制冷剂循环和压缩。在离心式压缩机中，叶轮可以在制冷剂上施加离心力以使制冷剂能够压缩。离心式压缩机的叶轮可以联接至轴，所述轴被电机高速旋转。通常，叶轮通过键、花键、销或其组合联接至轴，这样将扭矩从轴传递至叶轮。因此，叶轮随轴旋转而旋转。然而，对叶轮和轴进行加工以容纳键、花键或销可能是复杂的、昂贵的且耗时的。由于叶轮高速旋转，可以加工键、花键或销，使得轴的旋转不会在叶轮上产生过大的应力。例如，加工所述键、花键或销可以是足够精确的以使叶轮能够联接至轴而不与键、花键或销发生干涉。如此，加工过程中可能会出现困难而难以实现这种精确度。另外，现有系统的组装可能包括将叶轮联接至轴上同时将扭矩施加到轴上，从而由此阻止轴的旋转。这样，就可以使轴保持在位以利于联接过程，而这可能进一步提高组装的复杂性。根据本披露的某些实施例，现在认识到将叶轮联接到轴上的新方法可以利于压缩机的组装。也就是说，不使用键、花键或销而将叶轮联接到轴上的方法可以减少压缩机的组装时间和/或制造和组装成本。为此，本披露的实施例涉及一种轴，所述轴可以旋拧至紧固件使得紧固件的第一端联接至轴。叶轮的开口可以定位在紧固件的第二端上方，使得叶轮(例如叶轮的表面)顶接轴面。螺母可以联接至紧固件的剩余长度以便将叶轮与轴夹紧。张紧器(例如液压张紧器)可以利于将螺母固定至紧固件并在叶轮与轴之间施加预定量的力。如本文所使用的，张紧器指的是被构造成用于在限定紧固件和/或轴的轴向方向上施加拉伸紧固件的力的任何装置或机构。尽管本披露主要着重于使用液压张紧器，但是应当理解的是，可以用其他类型的装置，诸如机械张紧器、电张紧器、被构造成用于向紧固件施加轴向力的另一合适的装置、或其任何组合，来拉伸紧固件并使螺母能够进一步紧固到紧固件上。以这种方式，可以省却经加工的键、花键或销，并且在组装期间可以不再使用施加到轴上以利于将螺母固定到紧固件上的扭矩。这种方法还可以使叶轮更具空气动力学。例如，叶轮可以包括穿过叶轮中心的单个开口，其与包括键、花键和/或销的叶轮相比可以降低制冷剂流的阻力。此外，没有键、花键和/或销可以减小组件的惯性矩，以利于叶轮旋转。如此，可以实现压缩机的更高效率，这样可以降低能量成本。现在转到附图，图1是用于典型商业环境的建筑物12中的采暖、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)系统10的环境的实施例的透视图。HVAC&R系统10可以包括供给冷液体的蒸气压缩系统14，其可以用于冷却建筑物12。HVAC&R系统10还可以包括锅炉16以供给温暖的液体，从而加热建筑物12和使空气循环通过建筑物12的空气分配系统。所述空气分配系统还可以包括空气返回管道18、空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加热、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)单元的压缩机，包括：/n叶轮，其中所述叶轮包括开口，并且其中所述叶轮不包括键、花键、销或其任何组合；/n轴，所述轴被构造成用于使所述叶轮旋转；以及/n紧固件，所述紧固件联接至所述轴的一端并延伸穿过所述叶轮的开口，其中所述紧固件被构造成用于在所述压缩机组装期间藉由张紧器来相对于所述轴在轴向方向上伸展。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 US 62/563,968;20171227 US 62/610,7851.一种用于加热、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)单元的压缩机，包括：
叶轮，其中所述叶轮包括开口，并且其中所述叶轮不包括键、花键、销或其任何组合；
轴，所述轴被构造成用于使所述叶轮旋转；以及
紧固件，所述紧固件联接至所述轴的一端并延伸穿过所述叶轮的开口，其中所述紧固件被构造成用于在所述压缩机组装期间藉由张紧器来相对于所述轴在轴向方向上伸展。


2.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述开口延伸穿过所述叶轮的表面的中心。


3.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述紧固件是螺纹螺柱、系紧螺栓或其任何组合。


4.如权利要求1所述的压缩机，包括垫圈，所述垫圈被构造成抵靠所述叶轮的表面布置，并且其中所述紧固件被构造成延伸穿过所述垫圈。


5.如权利要求4所述的压缩机，其中，所述螺母经由螺纹联接至所述紧固件。


6.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述螺母的螺纹所包含的螺距比所述紧固件的螺纹具有更宽松的公差，以适应所述紧固件的拉伸。


7.如权利要求6所述的压缩机，其中，当所述紧固件被拉伸时，所述螺母可以沿所述紧固件进一步拧紧。


8.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述开口包括第一直径和第二直径，其中所述第一直径小于所述第二直径，并且其中所述第一直径小于所述螺母的第三直径。


9.如权利要求1所述的压缩机，其中，摩擦改进剂布置在所述叶轮与所述轴之间的表面上。


10.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述紧固件和所述轴包括高强度钢。


11.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述紧固件包括在所述紧固件的两个端部之间的直径减小的非螺纹长度。


12.一种将叶轮联接至压缩机的轴的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·威廉·斯內尔，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US