轴承冷却装置和压缩机的制作方法

本实用新型涉及轴承冷却技术领域，特别涉及一种轴承冷却装置和压缩机。

背景技术：

轴承在机器运行过程中均会发热，而现有技术中通常采用润滑油来对轴承进行冷却。对于离心压缩机来说，大冷量重载低速的机型一般采用滑动轴承，小冷量轻载高速的机型一般采用滚动轴承，相比较而言，滚动轴承的发热量比滑动轴承低。

在相关技术中，针对轻载的离心压缩机可以采用冷媒作为轴承的冷却介质。如图1和图2所示，该离心压缩机包括密封盖板1a、密封垫片2a、密封堵头3a、壳体4a以及紧固螺钉5a。壳体4a与密封盖板1a形成储液腔。储液腔的上侧设置有冷媒进口LI，下侧设置有冷媒出口LO。在实际使用过程中通过冷媒进口LI输入一定量的液态冷媒，液态冷媒从冷媒出口LO输出到轴承上以对轴承进行冷却。为了保证转轴在惰转时轴承有足够的润滑和冷却以避免轴承烧毁而导致机组出现严重故障，需要保证储液腔内有一定液位的液态冷媒同时保证一定的供油压差。由于冷媒受热较易气化，因此当储液腔内气化冷媒很多时，由于腔内容积是一定的，腔内的液态冷媒会变得很少，压力也会增加，此时会导致用于对轴承进行冷却的液态冷媒不足，而且会降低供液压差而造成液态冷媒的流动阻力增大而流动性变差。当上述情况更加严重时，气化冷媒非常多，储液腔内压力增加至接近供液压力时，可能会导致冷媒无法进入到轴承中也会出现轴承烧毁的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轴承冷却装置和压缩机，以提高轴承的使用可靠性。

本实用新型第一方面提供一种轴承冷却装置，包括：

储液壳体，具有用于存储冷媒的储液腔；

旁通通道，与储液腔连通且用于输出气态冷媒；和

调节装置，包括用于检测储液腔内的压力的压力传感器和设置于旁通通道上的通断控制件，通断控制件根据压力传感器测得的压力控制旁通通道的通断。

在一些实施例中，调节装置还包括液位传感器，通断控制件根据压力传感器测得的压力和液位传感器测得的冷媒液位控制旁通通道的通断。

在一些实施例中，液位传感器的高度可调节地设置。

在一些实施例中，通断控制件包括电子膨胀阀，调节装置还包括设置于压力传感器与电子膨胀阀之间的反馈控制线路。

在一些实施例中，轴承冷却装置包括插设于储液壳体上的塞体，塞体具有与储液腔连通的塞体通道，塞体通道形成旁通通道的至少一部分。

在一些实施例中，轴承冷却装置包括旁通管，旁通管的内腔与塞体通道连通并与塞体通道共同形成旁通通道。

在一些实施例中，调节装置还包括设置于塞体的端部的液位传感器，塞体相对于储液壳体的插入深度可调节地设置以调节液位传感器的高度。

在一些实施例中，塞体与储液壳体螺纹配合。

在一些实施例中，储液腔的截面形状为圆形或方形。

本实用新型第二方面提供一种压缩机，包括如本实用新型第一方面任一项提供的轴承冷却装置。

基于本实用新型提供的技术方案，轴承冷却装置通过设置用于输出气态冷媒的旁通通道且设置通断控制件来根据储液腔内的压力来控制旁通通道的通断，因此在储液腔内的实际压力不符合设定压力范围时可以控制旁通通道的通断来控制气态冷媒是否输出从而对储液腔内的压力进行实时调节，进而保证足够的冷媒对轴承进行冷却以提高轴承的使用可靠性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为相关技术的轴承冷却装置的正视结构示意图；

图2为图1所示的轴承冷却装置的A-A剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的轴承冷却装置的正视结构示意图；

图4为图3所示的轴承冷却装置的A-A剖视结构示意图；

图5和图6为图3所示的轴承冷却装置在处于两种不同液位时的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例的轴承冷却装置的正视结构示意图。

各附图标记分别代表：

1a、密封盖板；2a、密封垫片；3a、密封堵头；4a、壳体；5a、紧固螺钉；

1、电子膨胀阀；2、旁通管；3、盖板；4、密封垫片；5、塞体；6、密封垫圈；7、密封O形圈；8、压力传感器；9、液位传感器；10、密封堵头；11、储液壳体；12、反馈控制线路；13、紧固螺钉；LI、液态冷媒进口；LO、液态冷媒出口；GO、气态冷媒出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图3和图4所示，本实用新型实施例的轴承冷却装置包括：

储液壳体11，具有用于存储冷媒的储液腔Q；

旁通通道，与储液腔Q连通且用于输出气态冷媒；和

调节装置，包括用于检测储液腔Q内的压力的压力传感器8和设置于旁通通道上的通断控制件，通断控制件根据压力传感器8测得的压力控制旁通通道的通断。

本实施例的轴承冷却装置通过设置用于输出气态冷媒的旁通通道且设置通断控制件来根据储液腔内的压力来控制旁通通道的通断，因此在储液腔内的实际压力不符合设定压力范围时可以控制旁通通道的通断来控制气态冷媒是否输出从而对储液腔内的压力进行实时调节，进而保证足够的冷媒对轴承进行冷却以提高轴承的使用可靠性。

下面根据图3至图6对本实用新型一具体实施例的轴承冷却装置的结构进行详细说明。

如图3和图4所示，本实施例的轴承冷却装置包括具有储液腔Q的储液壳体11以及用于对储液腔Q进行密封的盖板3、密封垫片4和密封堵头10。盖板3通过紧固螺钉13与储液壳体11固定连接以扣合形成储液腔。本实施例的盖板3与储液壳体11的侧端面之间设置有密封垫片4且储液壳体11的上部还设有密封堵头10以保证本实施例的储液腔Q的密封性。

如图4所示，本实施例的储液腔具有液态冷媒入口LI和液态冷媒出口LO。液态冷媒从液态冷媒入口LI输入到储液腔后从液态冷媒出口LO流出并进入到轴承中对轴承进行冷却润滑。由于轴承间隙很小，因此其对冷媒的流动起到一定的节流作用，也就是说，轴承在液态冷媒出口LO处对冷媒流动施加一定的阻力从而使液态冷媒对储液腔进行填充。待储液腔内的冷媒上升至一定液位后达到平衡状态。

为了保证储液腔内有足够的液态冷媒，需要对储液腔内的液态冷媒的液位进行测量，本实施例的调节装置还包括液位传感器9，该液位传感器9设置于设定最低液位处。如图5所示，当液态冷媒的实际液位H1低于设定最低液位H2时，液位传感器9检测不到液态冷媒，此时控制旁通通道连通以使气态冷媒沿旁通通道流出，相当于对储液腔Q进行卸压，从而使从液态冷媒入口LI输入的液态冷媒不断填充储液腔Q使其液位不断上升。如图6所示，当液态冷媒的实际液位H1超过设定最低液位H2时，此时液位传感器9能检测到液态冷媒，说明此时已不需要再调节储液腔Q内的压力，因此控制旁通通道断开以阻止气态冷媒流出。

在上述调节压力的过程中，可能由于液态冷媒的液位刚好在液位传感器9的附近波动而使检测不准确而导致旁通通道连通时间过长，那么此时储液腔Q内的压力就会泄得太快。因此为了避免出现储液腔内压力卸压太快，本实施例的轴承冷却装置还包括压力传感器8，该压力传感器8用于检测储液腔内的压力。当压力传感器8检测到压力不满足要求时，压力传感器8会发出强制命令来断开旁通通道，只有待压力传感器上升到合适的值后，压力传感器8才会停止发出强制命令以使轴承冷却装置根据上述液位传感器9测得的液位对旁通通道进行控制。也就是说，压力传感器8的控制优先级要高于液位传感器9的控制优先级。

具体在本实施例中，如图4所示，本实施例的轴承冷却装置还包括插设于储液壳体上的塞体5，塞体5具有与储液腔连通的塞体通道，塞体通道形成旁通通道的至少一部分。

具体地，轴承冷却装置还包括旁通管2，旁通管2的内腔与塞体通道连通并与塞体通道共同形成旁通通道。旁通管2的端口形成气态冷媒出口GO。

为了对旁通通道的通断进行控制，本实施例的控制装置包括设置于旁通管2上的通断控制件，通断控制件根据液位传感器9测得的冷媒液位和/或压力传感器8测得的压力可通断地设置以控制旁通通道的通断。

优选地，本实施例的通断控制件包括电子膨胀阀1。控制装置还包括设置于液位传感器9和/或压力传感器8与电子膨胀阀1之间的反馈控制线路12。液位传感器9或压力传感器8可直接通过反馈控制回路12对电子膨胀阀1的开启或关闭进行控制。

针对不同的压缩机以及机组的运行工况，轴承冷却装置的储液腔内的液态冷媒的设定最低液位是不同的。为了提高本实施例的轴承冷却装置的适用范围，本实施例的轴承冷却装置的液位传感器9的高度可调节地设置。

本实施例的液位传感器9设置于塞体5的端部。塞体5相对于储液壳体的插入深度可调节地设置以改变液位传感器9的高度。

如图4所示，本实施例的塞体5与储液壳体11螺纹配合，通过调节塞体5与储液壳体11之间配合的螺纹深度来调节塞体5相对于储液壳体11的插入深度。

具体地，为了保证塞体5与储液壳体11之间配合的密封性，本实施例的本实施例的塞体5与储液壳体11之间设置有密封垫圈6。液位传感器9的高度可以通过调节密封垫圈6的厚度来调节。

本实施例的塞体5与储液壳体的上端面之间还设置有密封O形圈7。

本实施例的储液腔Q的截面形状为圆形。

如图7所示，在另一实施例中，为了提高储液腔的储液量，储液腔的截面形状为方形。

本实施例还提供一种压缩机，包括以上实施例的轴承冷却装置。在该轴承冷却装置用来冷却压缩机的轴承时，可以直接利用压缩机本身的冷媒来冷却轴承。

具体地，压缩机可以为离心压缩机。

本实施例的轴承冷却装置的轴承冷却控制方法，包括如下步骤：

判断储液腔Q内的实际压力是否低于设定压力范围；

若实际压力低于设定压力范围，通断控制件控制旁通通道断开；若实际压力高于设定压力范围，通断控制件控制旁通通道连通。

优选地，轴承冷却控制方法还包括，在储液腔Q内的实际压力在设定压力范围内时，

判断储液腔内的实际液位是否低于设定最低液位；

若实际液位低于设定最低液位，则控制旁通通道连通以输出气体冷媒；若实际液位不低于设定最低液位，则控制旁通通道断开。

本实施例的轴承冷却方法将对储液腔内的压力的控制优先级设置为高于液位的控制优先级利于防止储液腔卸压过大。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。