涡轮压缩机制造技术

本发明专利技术涉及涡轮压缩机，包括：旋转轴，所述旋转轴包括转子；第一叶轮，结合到所述旋转轴的一侧；止推轴承滚环，结合在所述第一叶轮和所述旋转轴之间；叶轮套筒，压接在所述第一叶轮和所述止推轴承滚环之间而结合；第二叶轮，结合到所述旋转轴的另一侧；以及连接杆，贯通所述第一叶轮和所述止推轴承连结到所述旋转轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮压缩机
本专利技术涉及涡轮压缩机，该涡轮压缩机提高了旋转轴的刚性，提高了旋转轴与叶轮之间的结合力，确保了轴承的可靠性。
技术介绍
压缩机大致分为往复式、螺杆式、涡轮式。往复式压缩机是通过缸筒内活塞的往复运动来压缩气体的压缩机，螺杆式压缩机是通过具有一对阴螺纹和阳螺纹的双轴螺杆转子的旋转来压缩气体的压缩机。涡轮压缩机是一种离心压缩机，其使壳体内的后弯叶片的叶片轮旋转并利用该离心力压缩气体。与往复式、螺杆式相比，涡轮压缩机具有大容量、低噪音、低维护性等的优点。另外，可以产生不含油的干净的压缩气体。在离心式涡轮压缩机中，压缩气体的结构要素由使气体加速的叶轮(Impeller)和使加速的气流减速并将其转化为压力的扩散器(Diffuser)构成。当马达使叶轮高速旋转时，外部气体从叶轮的轴向吸入，并且吸入的气体沿叶轮的离心方向吐出。在涡轮压缩机的设计中最重要的因素是旋转轴的第一次弯曲模态。更具体而言，为了避免旋转轴达到第一次弯曲模态的危险速度，设计时重要的因素在于可以确保旋转轴的刚性。图1是示出现有技术的涡轮压缩机的截面的结构的图，图2是示出现有技术的涡轮压缩机的旋转轴的结构的图。参照图1和图2，现有技术的涡轮压缩机包括壳体10、设置在壳体10的内部的定子12以及包括转子22的旋转轴20，其中，所述转子22在所述定子内部旋转。在所述旋转轴的两端连结有叶轮(未图示)。在旋转轴20设置有用于支撑轴向荷载的止推轴承滚环(thrustbearingrunner)25。旋转轴20的外径应在考虑止推轴承的极限数量之后设计成一定水平以下，并且为了在运转期间的高温环境下进行运转，所有部件均应以较强的力牢固地连结。在高温环境下，旋转轴由于受热而膨胀，如果叶轮与旋转轴之间的结合由于这种膨胀而松动，则叶轮无法与旋转轴一起旋转，并且可能会发生打滑，而这种问题大大降低了涡轮压缩机的耐久性和可靠。为了解决这种问题，美国公开专利2004-0005228号(公开日期：2004年01月08日)提出了一种利用系紧螺栓来确保结合力的结构。图3是示出在先专利的涡轮压缩机的结构的剖视图，图4是示出在先专利的涡轮压缩机的冷却环的结构的图。如图所示，在先专利涡轮压缩机具有连接杆48贯通旋转轴的轴心并连结旋转轴的多个部件的结构。转子的永磁体52具有以下结构，其两端对端盖56、58加压，磁体54的外周面被压力套筒54套住，在端盖56、58侧分别配置有第一轴颈轴承轴40和第二轴颈轴承轴44，在所述第一轴颈轴承轴40侧和第二轴颈轴承轴44侧分别配置有叶轮20和推力盘46，连接杆贯通这些部件相连结。这种结构的优点是如果以在连接杆48作用拉力的方式结合于连接杆48，则可以加强多个部件的结合力，但是，会分成很多个部件，并且这些部件由贯通其中央的连接杆48连结在一起，因此，部件可能以相对于旋转轴的中心具有偏心的状态相结合。在连接杆48贯通各个部件结合的结构中，每个部件设置有用于允许连接杆48贯通的贯通孔，并且连接杆48必须组装到贯通孔。另外，为了组装连接杆48，连接杆48的外径与贯通孔的内径之间必须存在游隙，但是由于这种游隙，结合到连接杆48的多个部件无法准确地对准到旋转轴的中心，并且可能以偏心的状态相结合。因此，当发生偏心时，旋转惯量增加，从而存在降低了压缩机的效率的问题。另一方面，在先专利涡轮压缩机包括：具有相对于中心轴14对称的形状的外罩12；待压缩流体流过的流入口16；包括叶轮20和扩散器22的压缩部；设置在所述外罩12的内部并包括转子42和定子50的马达；在所述外罩12的内部包围所述定子50的冷却环36。在所述冷却环36的外周面设置有螺旋形槽38，并设置有用于向所述外罩12和所述冷却环36之间供应和从所述外罩12和所述冷却环36之间回收冷却流体的流入口32和排出口34。当涡轮压缩机高速旋转时，产生热量。如果没有适当地冷却涡轮压缩机驱动期间所产生的热量，则可能会损坏发生摩擦的部位和驱动马达。另外，在先专利涡轮压缩机具有以下结构：在外罩12的内部配置冷却环36，将冷却流体供应到所述冷却环36和外罩12之间(形成在冷却环的外周面的槽38)。这种结构用于冷却涡轮压缩机的外罩12和冷却环36，该结构在冷却马达方面是有效的，但是对于轴承摩擦部而言，是通过间接冷却的方式。因此，如果涡轮压缩机的转速增加，则对于轴承部分的冷却来说很重要，但是现有技术的结构中存在的问题是，在冷却轴承部分方面并不是很有效。
技术实现思路
技术课题本专利技术是为解决上述问题而提出，其目的在于提供一种涡轮压缩机，该涡轮压缩机通过确保涡轮压缩机的旋转轴的刚性，即使在高速旋转时也能够避免旋转轴的第一次弯曲模态。另外，本专利技术的目的在于提供一种涡轮压缩机，该涡轮压缩中结合到旋转轴的多个部件能够更准确地对准到旋转轴的轴心。另外，目的是提供一种涡轮压缩机，即使在涡轮压缩机高速运转期间所产生的高温环境下，该涡轮压缩机也能够使诸如叶轮等的结构要素保持牢固地固定的状态。另外，目的是提供适合于小型化的涡轮压缩机。另外，目的是提供一种涡轮压缩机，该涡轮压缩机具有向止推轴承滚环部分供应流体的冷却流路，从而能够稳定地高速运行。另外，目的是提供一种涡轮压缩机，该涡轮压缩机能够将通过吐出流路吐出的一部分制冷剂供应到轴承壳体的内部，从而冷却止推轴承部分。另外，目的是提供一种涡轮压缩机，该涡轮压缩能够通过将叶轮壳体内部的一部分制冷剂供应到轴承壳体的内部来冷却止推轴承部分。用于解决问题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的实施例的涡轮压缩机是两个叶轮的背面相对的背靠背式两级涡轮压缩机，其中两个叶轮可以在施加有预荷载的状态下连结。另外，在具有相对较大直径的第一叶的背面配置止推轴承滚环，可以利用连接杆将所述第一叶轮和止推轴承滚环紧固到旋转轴，并对所述连接杆施加预荷载，由此确保紧固力。另外，通过提供将第一叶轮和止推轴承滚环的结合轴插入到配置在第一叶轮和止推轴承滚环之间的叶轮套筒的结构，从而可以借助叶轮套筒与结合轴的过盈配合来提供第一叶轮与止推轴承滚环的结合力。另外，可以提供将连结有第二叶轮的旋转轴的端部的直径减小为多级的结构，从而增大在其中的第二叶轮和旋转轴之间的作用紧固力的接触面积。另外，在利用驱动马达使叶轮旋转以压缩供应到所述叶轮的制冷剂的涡轮压缩机中，可以使用从所述叶轮吐出的制冷剂来冷却涡轮压缩机的内部。另外，可以包括冷却流路，所述冷却流路从吐出流路分支出，所述吐出流路用于引导从叶轮吐出的制冷剂，并且所述冷却流路连接到容纳有止推轴承滚环的轴承壳体的内部。另外，可以包括回收流路，所述回收流路用于将供应到所述轴承壳体的内部的制冷剂返回到叶轮侧。另外，还可以在所述冷却流路和所述回收流路中的任一个中配置流量调节阀，以调节供应到轴承壳体内部的制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮压缩机，其中，包括：/n旋转轴，所述旋转轴包括转子，在所述旋转轴的一侧包括中空槽；/n第一叶轮，配置在所述旋转轴的配置有中空槽的一侧，并且所述第一叶轮的背面朝向内侧；/n止推轴承滚环，配置在所述第一叶轮和所述旋转轴之间；/n第二叶轮，具有与所述第一叶轮相比相对较小的直径，所述第二叶轮以所述第二叶轮的背面朝向内侧的方式配置在所述旋转轴的另一侧；以及/n连接杆，具有小于所述中空槽的内径的外径，贯通所述第一叶轮和所述止推轴承滚环并在施加有预荷载的状态下紧固于所述中空槽。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180515 KR 10-2018-0055675;20180515 KR 10-2018-001.一种涡轮压缩机，其中，包括：
旋转轴，所述旋转轴包括转子，在所述旋转轴的一侧包括中空槽；
第一叶轮，配置在所述旋转轴的配置有中空槽的一侧，并且所述第一叶轮的背面朝向内侧；
止推轴承滚环，配置在所述第一叶轮和所述旋转轴之间；
第二叶轮，具有与所述第一叶轮相比相对较小的直径，所述第二叶轮以所述第二叶轮的背面朝向内侧的方式配置在所述旋转轴的另一侧；以及
连接杆，具有小于所述中空槽的内径的外径，贯通所述第一叶轮和所述止推轴承滚环并在施加有预荷载的状态下紧固于所述中空槽。


2.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中，
包括叶轮套筒，在所述第一叶轮和所述止推轴承滚环之间夹入有所述叶轮套筒。


3.根据权利要求2所述的涡轮压缩机，其中，
所述第一叶轮和所述止推轴承滚环包括插入到所述叶轮套筒的结合轴。


4.根据权利要求3所述的涡轮压缩机，其中，
所述结合轴以过盈配合的方式结合到所述叶轮套筒。


5.根据权利要求4所述的涡轮压缩机，其中，
结合轴的插入所述叶轮套筒的长度之和小于所述叶轮套筒的长度。


6.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中，
所述旋转轴包括通过将所述旋转轴的与所述第二叶轮结合的端部的直径减小为两级而形成的中径部和小径部，
在所述第二叶轮的底板的内部配置有中径部和小径部的阶梯面。


7.根据权利要求6所述的涡轮压缩机，其中，
将紧固螺母紧固到所述第二叶轮的小径部，以对所述中径部和所述小径部施加预荷载。


8.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中，
在所述旋转轴的中心包括的转子形成为从所述旋转轴凸出的形态。


9.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中，
所述连接杆使用SUS304材料，从而在紧固时使得变形量在7um至25um范围。


10.一种涡轮压缩机，其中，包括：
旋转轴，所述旋转轴包括转子；
第一叶轮和所述第二叶轮，分别结合到所述旋转轴的两侧的所述第一叶轮的背面和所述第二叶轮的背面彼此相对；
止推轴承滚环，结合到具有相对较大直径的所述第一叶轮的背面；以及
连接杆，贯通所述第一叶轮和所述止推轴承滚环并在施加有预荷载的状态下紧固到所述旋转轴。


11.一种涡轮压缩机，其中，包括：
马达壳体，在所述马达壳体的内部形成马达容纳部；
驱动马达，安装于所述马达容纳部；
旋转轴，与所述驱动马达相结合以传递旋转力；
叶轮，结合到所述旋转轴的一侧并与所述旋转轴一起旋转；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊澈，金敬旼，崔世宪，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR