压缩机元件制造技术

一种压缩机元件(1)，包括：至少一个压缩构件(2)；壳体(3)；及可旋转轴(4)，其将所述至少一个压缩构件(2)可旋转地连接到壳体(3)，其中至少一个中间元件(5)设置在可旋转轴(4)和壳体(3)之间以用于促进可旋转轴(4)的旋转，其中压缩机元件(1)还包括至少一个喷油器(6)，所述喷油器从入口端口(7)经由油道(9)延伸到至少一个喷嘴(8a、8b、8c)，其中油道(9)成形为允许油的实质主流通过油道(9)以用于冷却所述至少一个中间元件(5)。一个中间元件(5)。一个中间元件(5)。

【技术实现步骤摘要】
压缩机元件


[0001]本技术的领域涉及一种压缩机元件。所述压缩机元件包括至少一个压缩构件、壳体和将所述至少一个压缩构件可旋转地连接到壳体的可旋转轴，其中至少一个中间元件设置在可旋转轴和壳体之间以用于促进可旋转轴在壳体中的旋转。

技术介绍

[0002]压缩机系统是机械或机电驱动的系统，其配置成通过减小气态流体的体积来增大气态流体的压力。换句话说，压缩机系统执行压缩过程。当在压缩机系统和其环境之间基本上没有气态流体的热传递或质量传递发生时，压缩过程可以近似为绝热过程。当压缩机系统绝热压缩气态流体时，其会产生废热。此外，压缩机系统，特别是其驱动装置，经由摩擦产生热量。为了驱动装置乃至压缩机系统的最佳性能，需要进行冷却。
[0003]US4,780,061公开了一种螺杆式压缩机系统，其具有带压缩机驱动马达的马达壳体部分、带压缩机元件的压缩机部分和位于压缩机元件的排出口下游的油分离器。压缩机驱动马达被流向压缩机元件的工作腔室的吸入气体冷却。作为冷却系统，冷却油或者直接注入压缩机元件的工作腔室，或者经由内部流动路径输送到轴承表面。用于冷却油的整体式热交换结构也由流向工作腔室的吸入气体冷却。
[0004]在这种已知的冷却系统中，没有有效地冷却轴承表面，并因此压缩机系统的性能不是最佳的。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供对上述和/或其他缺点中的任一个的解决方案。
[0006]本技术实施例的更具体的目的是改善压缩机系统的性能。
[0007]根据本技术的一个方面，提供了一种压缩机元件，该压缩机元件包括至少一个压缩构件、壳体和将所述至少一个压缩构件可旋转地连接到壳体的可旋转轴，其中至少一个中间元件设置在可旋转轴和壳体之间以用于促进可旋转轴的旋转，其中压缩机元件还包括至少一个喷油器，喷油器经由油道从入口端口延伸到至少一个喷嘴，其中油道被成形为允许油的实质主流通过油道以用于冷却所述至少一个中间元件。
[0008]通过提供喷油器，可以最佳地冷却所述至少一个中间元件，这是因为可以为每个发热的中间元件施加特定流量的油。此外，这种喷油器的安装很简单。此外，通过将油道成形为形成油的实质主流，减少了油流中涡流的形成，并且从所述至少一个喷嘴喷射所得到的油射流是均匀和连续的。结果，油可以更有效地对准中间元件，从而提高压缩机元件的效率。因此，喷油器的冷却性能得到提高，从而提高了压缩机元件的性能。在运行过程中，需要油来润滑和冷却作为中间元件的轴承。由于在外/内轴承座圈上制造冷却通道的复杂性，因此需要注入油。这允许轴承的直接冷却和润滑。减少用于冷却的油量是有利的，因为当滚子经过时，油被滚子移动，从而导致油中的摩擦和损失。与已知的喷油器相比，本技术允许在较少质量的油流进入轴承的情况下具有相同的冷却效果。
[0009]优选地，实质主流是基本上没有二次流的流。在本申请的上下文中，主流被定义为平行于油流的流体运动的主方向的流。主方向是由油道的中心线确定的方向。在本申请的上下文中，二次流被定义为具有叠加在主运动方向上的横向运动方向的流。二次流垂直于油流的流体运动的主方向。二次流由于离心不稳定性而发展，并在垂直于主方向的平面上形成涡流。因为主流基本上没有二次流，所以主流基本上是单向的。换句话说，油流与油道的方向是对准的。没有二次流的流也可以被视为层流。这样，产生的油射流更加均匀和连续。
[0010]优选地，主流包括小于75、优选小于65、优选小于60的迪恩数(Dean number)。通过具有较小的迪恩数，导致二次流的离心不稳定性的发展减少或甚至不会发生。这进一步提高了油射流的均匀性和连续性。
[0011]优选地，迪恩数由以下公式确定：
[0012][0013]其中，Re表示油流的雷诺数；其中D
n
表示油道的内径；并且其中r表示油道或其一部分的曲率半径。
[0014]其优点在于，以这种方式，对于例如使油通过油道的基本相同的泵送功率，可以实现主流的基本相同或更大的质量流量。因此，提高了压缩机元件的性能。此外，对于更高和/或更低的质量流量和/或更小的曲率半径，迪恩数的稳定性可以保持。这样，油的喷嘴具有相当高的灵活可用性。此外，产生的油射流是紧密的。
[0015]优选地，所述至少一个中间元件包括滚子轴承和齿轮中的至少一个。更优选地，所述至少一个中间元件包括至少一个滚子轴承。滚子轴承通常由于轴承滚珠和轴承滚道之间的摩擦而产生热量。摩擦是固有存在的。在滚子轴承中，这可能由于压缩机元件运行期间产生的循环应力而恶化。滚子轴承可以使用用于油的内部集成通路而被冷却。其缺点在于，滚子轴承冷却不充分，特别是在诸如压缩机系统的高负载和高速应用的情况下。此外，集成通路在整个压缩机系统中引入了不需要的泄漏路径，油可能通过该泄漏路径泄漏。替代地，可以使用流体轴承。然而，流体轴承容易因诸如砂砾或灰尘的污染物而快速失效。此外，流体轴承价格昂贵，制造复杂，并且比滚子轴承需要更多的能量来运转。通过使用滚子轴承并使用根据本技术的喷油器冷却所述滚子轴承，可以更容易地制造压缩机系统。
[0016]优选地，油道包括至少两个喷嘴。这样，可以使用两个喷嘴同时冷却所述至少一个中间元件或多个中间元件的多个待冷却区域。优选地，油道是分支的。通过使油道分支，可以使用分支的油道来冷却所述至少一个中间元件或多个中间元件的多个区域。在本申请的上下文中，单个喷油器被定义为具有一个入口端口的喷油器。单个喷油器可以包括一个或多个油道，并且每个油道可以包括一个或多个喷嘴。以这种方式，单个喷油器可以用于冷却彼此邻近布置的多个中间元件，或者可以冷却中间元件的多个区域。本领域技术人员将会清楚，可以使用单个油道分支来冷却多个中间元件的多个区域。另一个优点在于，每个分支都是可定制的以延伸到不同的中间元件。
[0017]优选地，油道的曲率半径大于至少5毫米，优选大于至少10毫米，优选大于20毫米。在本技术的上下文中，曲率半径被定义为在油道的中心线上的点处接触油道的曲线并
且在所述点处具有与油道相同的切线和曲率的圆的半径。换句话说，它是对油道在该点向一方向弯曲程度的度量。喷油器可以由金属铸造而成。喷油器经由微加工技术(诸如计算机数控技术)进一步加工。计算机数控加工的油道在彼此相交时固有地形成锐角、钝角或直角。这导致喷油器内产生涡流，并最终导致不想要的油滴分散。油的这种分散降低了油撞击中间元件的效率，从而降低了喷油器的冷却性能。此外，喷油器布置在压缩机系统的空间非常有限的区域中。因此，喷油器紧凑，并且尺寸和形状也实质上受限。
[0018]在优选实施例中，所述至少一个喷油器与所述至少一个中间元件相距一定距离地布置在壳体上，并且油的所述至少一个喷嘴偏向至少所述一个中间元件并且配置成从油的所述至少一个喷嘴喷射油，其中喷射的油适于冲击喷射位置，其中喷射位置的面积小于10平方毫米，优选小于5平方毫米。通过将喷油器布置在距所述至少一个中间元件一定距离处，并将油的实质主流喷射在喷射位置上，可以以简单的方式冷却使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩机元件(1)，包括：至少一个压缩构件(2)；壳体(3)；以及可旋转轴(4)，所述可旋转轴将所述至少一个压缩构件(2)可旋转地连接到所述壳体(3)，其中至少一个中间元件(5)设置在所述可旋转轴(4)和所述壳体(3)之间以用于促进所述可旋转轴(4)的旋转，其中所述压缩机元件(1)还包括至少一个喷油器(6)，所述喷油器从入口端口(7)经由油道(9)延伸到至少一个喷嘴(8a、8b、8c)，其中所述油道(9)成形为允许油的实质主流通过所述油道(9)以用于冷却所述至少一个中间元件(5)。2.根据权利要求1所述的压缩机元件，其中所述油的实质主流没有二次流。3.根据权利要求1或2所述的压缩机元件，其中所述油的实质主流是迪恩数小于75的流。4.根据权利要求3所述的压缩机元件，其中所述油的实质主流是迪恩数小于65的流。5.根据权利要求4所述的压缩机元件，其中所述油的实质主流是迪恩数小于60的流。6.根据权利要求3所述的压缩机元件，其中所述迪恩数由以下公式确定：其中，Re表示所述油的实质主流的雷诺数；其中D
n
表示所述油道(9)的内径；以及其中r表示所述油道(9)或其一部分的曲率半径(20)。7.根据权利要求1或2所述的压缩机元件，其中所述至少一个中间元件(5)包括滚子轴承和齿轮中的至少一者。8.根据权利要求7所述的压缩机元件，其中所述至少一个中间元件(5)包括滚子轴承。9.根据权利要求1或2所述的压缩机元件，其中油道(9)包括至少两个喷嘴(8a、8b)。10.根据权利要求1或2所述的压缩机元件，其中所述油...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：阿特拉斯，
类型：新型
国别省市：