一种磁悬浮高速离心压缩机的制作方法

文档序号:43081603发布日期:2025-09-19 19:31阅读:28来源:国知局

本发明涉及的一种磁悬浮高速离心压缩机,特别是涉及应用于压缩机领域的一种磁悬浮高速离心压缩机。


背景技术:

1、磁悬浮轴承是一种利用磁场,使转子悬浮起来,从而在旋转中不会产生机械摩擦的轴承。在制冷压缩机中使用磁悬浮轴承,实现了制冷系统无油运行,避免了复杂的润滑油系统。

2、虽然磁悬浮的设计,减小了由于机械磨损发热,但是压缩机在运行时,由于压缩时气体升温、电磁损耗等原因,会导致使用时压缩机内部温度较高,严重时会引起中心转轴的热膨胀,导致转子直径增大,引起气隙缩小,导致磁力控制的难度增加,严重时会导致转轴失衡与轴承发生碰撞。

3、基于上述问题,部分现有技术,将转轴设置成空心状,并通入低温气体进行冷却,例如公告号为cn114629299a的中国专利说明书公开的通过中空轴的马达冷却回路,或者在气隙中对中心轴喷出冷却气体,加快散热,使中心轴维持相对低温,保持其稳定性,例如公告号为cn113217426b的中国专利说明书公开的一种叶轮自吸冷却的磁悬浮风机。

4、但是无论是在中心轴的内部还是外部进行低温流体的通入散热,气体本身自带速度会对转子产生一定的冲击,同样会引起转子轴一定的跳动现象,增大了轴承控制器对转子平衡浮起的控制难度。


技术实现思路

1、针对上述现有技术,本发明要解决的技术问题是中心转子因过热易热膨胀变形,从而导致轴跳动的情况发生。

2、为解决上述问题,本发明提供了一种磁悬浮高速离心压缩机,包括磁悬浮驱动单元以及固定安装在磁悬浮驱动单元左右两端的一级压缩蜗壳以及双道壳,一级压缩蜗壳的出风口和二级压缩蜗壳的进风口之间固定连接有连通管,磁悬浮驱动单元外端固定包裹有外散热单元,外散热单元的左右两端通过螺栓均固定连接有轴承座,两个轴承座的下端均固定连接有底座,磁悬浮驱动单元包括中心转子、安装在中心转子两端的磁悬浮轴承以及活动套设在中心转子外端中部的定子,定子、中心转子以及两个磁悬浮轴承同轴设置,且三者相互不接触,两个磁悬浮轴承分别与两个轴承座同轴固定,且磁悬浮轴承靠近二级压缩蜗壳一侧的外端安装有温度传感器,中心转子和定子之间的空间形成气隙,气隙内设置有内气道散热通,内气道散热通活动套设在中心转子外,且不与中心转子接触,内气道散热通与定子同轴并与定子内壁固定连接;

3、外散热单元包括套设在定子外的双道壳、固定连接在双道壳靠近一级压缩蜗壳一侧外端的均气罩以及固定连接在双道壳靠近二级压缩蜗壳一侧外端的分流透气环,定子外端固定连接有两个隔空环,双道壳包括内罩壳、固定包裹在内罩壳外端中部的外罩壳以及固定连接在内罩壳外端的分流条,且分流条位于外罩壳内侧,两个隔空环的外环与内罩壳内壁相互接触,外罩壳外端中部固定连接有两个横向并列的过水孔,两个过水孔均与外罩壳以及内罩壳围成的空间相通,且外罩壳、内罩壳以及分流条形成水道散热通道,均气罩、双道壳以及分流透气环之间组成外气道散热通道。

4、在上述磁悬浮高速离心压缩机中,通过外部的水道散热通道和外气道散热通道以及设置在中心转子和定子之间的内气道散热通的设置,可在低温气体不直接与中心轴直接接触的情况下,实现对中心转子内外兼并的降温,便于其稳定性的维持,同时不易额外增大轴承控制器对中心转子平衡控制的难度。

5、作为本申请的进一步改进,分流条为螺旋结构,且分流条的外端与外罩壳内壁相互接触。

6、作为本申请的进一步改进,内罩壳的左右外端分别开凿有多个进气孔以及多个排气内孔,多个进气孔位于均气罩内侧,多个排气内孔位于分流透气环内侧,隔空环上开凿有多个呈环状阵列分布的气孔。

7、作为本申请的进一步改进,均气罩包括通过螺栓相互固定连接的进气半罩和导气半罩,且二者相互固定时,内侧围成完整的圆形,圆形与内罩壳外壁匹配

8、作为本申请的进一步改进,其中一个排气内孔为弧形长孔,其余多个排气内孔均为矩形长孔,分流透气环包括与弧形长孔对应的分流座以及与分流座固定连接的分流环体,分流座和分流环体上均开凿有细孔,均气罩、进气孔气孔、排气内孔以及分流透气环上的细孔依次相通。

9、作为本申请的又一种改进,内气道散热通包括双层筒体以及固定连接在双层筒体左右两端的边环,两个边环外端均固定连接有导气管,在侧视角度上,两个导气管关于双层筒体的竖直中线对称,双层筒体为空心结构,且双层筒体内部固定连接有分隔条,分隔条位于两个导气管之间,两个边环之间还固定连接有多个均匀分布的感温动条,感温动条位于空心的双层筒体内。

10、作为本申请的又一种改进的补充,感温动条包括位于双层筒体内的吸热丝、分别固定连接在吸热丝左右两端的随动丝和感温丝、以及两个分别与随动丝和感温丝端部固定连接的限位球,两个限位球分别与两个边环固定连接,随动丝和感温丝均活动贯穿对应的边环。

11、作为本申请的又一种改进的补充,感温丝为双程记忆合金材料制成,随动丝为耐高温的弹性材料制成,双层筒体、边环以及吸热丝均为高导热且低磁导率的材料制成。

12、综上,通过外部的水道散热通道和外气道散热通道的设置,可以从外向内对本压缩机进行散热,使中心转子附近的温度随之得到一定的降低,同时在中心转子和定子之间的气隙处设置内气道散热通,其中,内气道散热通及其内部结构为高导热材料制成,可大量吸附气隙附近的热量,而后低温气体直接穿过内气道散热通内部带走这部分热量,实现降温,相较于现有技术,可在低温气体不与中心转子直接接触的情况下,实现对气隙处的针对性降温,有效降低中心转子因高温膨胀变形引起的轴跳动的情况发生,同时也不易因低温气体的扰动导致轴承控制器对中心转子维持平衡的控制难度额外增大,有效保证本压缩机的高效运行。



技术特征:

1.一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:包括磁悬浮驱动单元以及固定安装在磁悬浮驱动单元左右两端的一级压缩蜗壳(1)以及双道壳(2),所述一级压缩蜗壳(1)的出风口和二级压缩蜗壳(3)的进风口之间固定连接有连通管(4),所述磁悬浮驱动单元外端固定包裹有外散热单元,所述外散热单元的左右两端通过螺栓均固定连接有轴承座(702),两个所述轴承座(702)的下端均固定连接有底座(201),所述磁悬浮驱动单元包括中心转子(71)、安装在中心转子(71)两端的磁悬浮轴承(701)以及活动套设在中心转子(71)外端中部的定子(72),所述定子(72)、中心转子(71)以及两个磁悬浮轴承(701)同轴设置,且三者相互不接触,两个所述磁悬浮轴承(701)分别与两个轴承座(702)同轴固定,且磁悬浮轴承(701)靠近二级压缩蜗壳(3)一侧的外端安装有温度传感器,所述中心转子(71)和定子(72)之间的空间形成气隙,所述气隙内设置有内气道散热通(8),所述内气道散热通(8)活动套设在中心转子(71)外,且不与中心转子(71)接触,所述内气道散热通(8)与定子(72)同轴并与定子(72)内壁固定连接;

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:所述分流条(23)为螺旋结构,且分流条(23)的外端与外罩壳(21)内壁相互接触。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:所述内罩壳(22)的左右外端分别开凿有多个进气孔(501)以及多个排气内孔(502),多个所述进气孔(501)位于均气罩(5)内侧,多个所述排气内孔(502)位于分流透气环(6)内侧,所述隔空环(203)上开凿有多个呈环状阵列分布的气孔。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:所述均气罩(5)包括通过螺栓相互固定连接的进气半罩(51)和导气半罩(52),且二者相互固定时,内侧围成完整的圆形,所述圆形与内罩壳(22)外壁匹配。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:其中一个所述排气内孔(502)为弧形长孔,其余多个所述排气内孔(502)均为矩形长孔,所述分流透气环(6)包括与弧形长孔对应的分流座(61)以及与分流座(61)固定连接的分流环体(62),所述分流座(61)和分流环体(62)上均开凿有细孔,所述均气罩(5)、进气孔(501)气孔、排气内孔(502)以及分流透气环(6)上的细孔依次相通。

6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:所述内气道散热通(8)包括双层筒体(81)以及固定连接在双层筒体(81)左右两端的边环(82),两个所述边环(82)外端均固定连接有导气管(83),在侧视角度上,两个所述导气管(83)关于双层筒体(81)的竖直中线对称,所述双层筒体(81)为空心结构,且双层筒体(81)内部固定连接有分隔条(801),所述分隔条(801)位于两个导气管(83)之间。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:两个所述边环(82)之间还固定连接有多个均匀分布的感温动条(9),所述感温动条(9)位于空心的双层筒体(81)内,所述感温动条(9)包括位于双层筒体(81)内的吸热丝(91)、分别固定连接在吸热丝(91)左右两端的随动丝(92)和感温丝(93)、以及两个分别与随动丝(92)和感温丝(93)端部固定连接的限位球(94),两个所述限位球(94)分别与两个边环(82)固定连接,所述随动丝(92)和感温丝(93)均活动贯穿对应的边环(82)。

8.根据权利要求7所述的一种磁悬浮高速离心压缩机,其特征在于:所述感温丝(93)为双程记忆合金材料制成,所述随动丝(92)为耐高温的弹性材料制成,所述双层筒体(81)、边环(82)以及吸热丝(91)均为高导热且低磁导率的材料制成。


技术总结
本发明涉及应用于压缩机领域的一种磁悬浮高速离心压缩机,通过水道散热通道和外气道散热通道的设置,可以从外向内对本压缩机进行散热,使中心转子附近的温度随之得到一定的降低,从而有效降低中心转子因过热膨胀变形的概率,同时在中心转子和定子之间的气隙处设置内气道散热通,可大量吸附气隙附近的热量,而后低温气体直接穿过内气道散热通内部带走这部分热量,相较于现有技术,可在低温气体不与中心转子直接接触的情况下,实现对气隙处的针对性降温,有效降低中心转子因高温膨胀变形引起的轴跳动的情况发生,同时也不易因低温气体的扰动导致轴承控制器对中心转子维持平衡的控制难度额外增大,有效保证本压缩机的高效运行。

技术研发人员:张超,胡良兵,杨志,任豪远
受保护的技术使用者:超昇速科技(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/9/18
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