CN103904848B - 一种卧式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种卧式压缩机。该卧式压缩机包括外壳，以及位于所述外壳内的双转子电机、第一传动装置、第二传动装置、第一压缩单元和第二压缩单元；所述双转子电机的两端对称的设置有所述第一压缩单元与所述第二压缩单元，所述双转子电机的第一动力输出端连接所述第一传动装置，并通过所述第一传动装置驱动所述第一压缩单元，所述双转子电机的第二动力输出端连接所述第二传动装置，并通过所述第二传动装置驱动所述第二压缩单元。该卧式压缩机不仅降低了压缩机的振动，提高了设备的可靠性，而且大大提高了压缩机的排量。

Description

一种卧式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种卧式压缩机。

背景技术

旋转式压缩机随着柱塞在气缸里的旋转来实现流体压缩，这种压缩机按照安装类型的不同，可以分为卧式和立式两种。卧式压缩机因其重心低等优点被广泛应用于冰箱空调等设备。

常规的卧式压缩机，如图1所示的压缩机剖视图，可以包括外壳、安装在外壳内左侧的电机11，安装在外壳右侧的压缩单元12，电机11上电后驱动传动装置实现压缩单元12内制冷剂的压缩。

然而，在常规的卧式压缩机中，电机内的定转子组件侧卧，如图2所示的压缩机横截面示意图，电机的单个转子21在重力作用下长期处于无支撑的悬臂状态，且转子21处于偏心位置，在转子驱动一侧的压缩单元运转时产生的离心力较大，导致压缩机振动大，可靠性差。

发明内容

本发明实施例提供一种卧式压缩机，能够降低压缩机运行时产生的振动，提高设备可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明实施例提供一种卧式压缩机，包括外壳，以及位于所述外壳内的双转子电机、第一传动装置、第二传动装置、第一压缩单元和第二压缩单元；所述双转子电机的两端对称的设置有所述第一压缩单元与所述第二压缩单元，所述双转子电机的第一动力输出端连接所述第一传动装置，并通过所述第一传动装置驱动所述第一压缩单元，所述双转子电机的第二动力输出端连接所述第二传动装置，并通过所述第二传动装置驱动所述第二压缩单元。

作为优选，所述双转子电机包括位于所述外壳内的内转子、外转子和定子，所述定子包括定子铁芯以及绕制在所述定子铁芯上的内绕组和外绕组，所述定子铁芯包括环状轭部，朝向所述环状轭部的内周侧突出的多个内侧齿部，以及朝向所述环状轭部的外周侧突出的多个外侧齿部，所述内侧齿部上绕制有用于配合所述内转子的所述内绕组，所述外侧齿部上绕制有用于配合所述外转子的所述外绕组；所述内转子旋转自如的配置在所述定子的内周侧，所述外转子呈圆筒状旋转自如的套设在所述定子的外周侧；所述内转子作为所述第一动力输出端与所述第一传动装置连接，所述外转子作为所述第二动力输出端与所述第二传动装置连接。

作为优选，所述内绕组与所述外绕组相互独立，分别采用不同电路进行控制。

作为优选，所述定子铁芯的外圆面在沿所述定子铁芯的中心轴方向上呈台阶状，一端直径较大，另一端直径较小，直径较大的一端形成用于与所述外壳内壁固定的凸出部，直径较小的一端与所述外壳的内壁之间形成用于设置所述外转子的空腔。

作为优选，所述定子铁芯通过所述凸出部与所述外壳热套固定。

作为优选，所述定子铁芯由多个具有第一外径的定子冲片和多个具有第二外径的定子冲片叠压形成，所述凸出部由所述多个具有第二外径的定子冲片叠压形成，其中，所述第二外径大于所述第一外径。

作为优选，所述外转子的材质为磁钢。

作为优选，所述第一压缩单元与用于连接第一分液器的第一吸气管连接，所述第二压缩单元与用于连接第二分液器的第二吸气管连接。

作为优选，所述第一传动装置的末端与第一吸油管连接，所述第二传动装置的末端与第二吸油管连接。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例通过采用具有双动力输出的双转子电机，实现了压缩机中对称的双压缩单元的设置，也即双缸设置，从而平衡了压缩机的受力，避免了传统单缸卧式压缩机所特有的转子组件悬臂的缺陷，本实施例不仅降低了压缩机的振动，提高了设备的可靠性，而且大大提高了压缩机的排量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本发明的主旨。

图1～图2是现有技术中卧式压缩机的结构示意图；

图3是本发明实施例一种卧式压缩机的结构示意图；

图4是本发明实施例一种卧式压缩机的剖视示意图；

图5是本发明实施例中一种定子铁芯的截面示意图；

图6a是本发明实施例中具有凸出部的定子铁芯的端视图；

图6b是图6a所示具有凸出部的定子铁芯的B-B剖视图；

图7是本发明实施例中一种内转子的截面示意图；

图8是本发明实施例中一种外转子的截面示意图；

图9是本发明实施例中定子、外转子、内转子相配合的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行描述。

参见图3，为本发明实施例一种卧式压缩机的结构示意图。

该卧式压缩机包括外壳31，以及位于该外壳31内的具有双动力输出的双转子电机32、第一传动装置33、第二传动装置34、第一压缩单元35和第二压缩单元36。

该双转子电机32具有相互独立的双动力输出功能，也即两个动力的输出相互独立。该双转子电机32相对的两个动力输出端中，第一动力输出端连接第一传动装置33，第二动力输出端连接第二传动装置34，第一传动装置33又连接第一压缩单元35，第二传动装置34又连接第二压缩单元36，从而，第一压缩单元35和第二压缩单元36对称的设置在该双转子电机32的两端。其中，第一压缩单元35和第二压缩单元36与现有压缩单元所包含的部件及结构均相同或类似，均可以包括如主轴承、副轴承、气缸、滚子等部件。

在双转子电机32上电运转时，即可通过第一传动装置33驱动第一压缩单元35实现压缩，通过第二传动装置34驱动第二压缩单元36实现压缩。

本发明实施例通过采用具有双动力输出的双转子电机，实现了压缩机中对称的双压缩单元的设置，也即双缸设置，从而平衡了压缩机的受力，避免了传统单缸卧式压缩机所特有的转子组件悬臂的缺陷，本实施例不仅降低了压缩机的振动，提高了设备的可靠性，而且大大提高了压缩机的排量。

参见图4，为本发明实施例一种卧式压缩机的剖视图。

该卧式压缩机包括外壳40、双转子电机（定子、内转子412和外转子413）、第一传动装置（曲轴42）、第二传动装置（传动盘431、传动轴432）、第一压缩单元（第一主轴承441、第一气缸442、第一滚子443和第一副轴承444），第二压缩单元（第二主轴承451、第二气缸452、第二滚子453和第二副轴承454）、第一吸油管46、第二吸油管47、第一吸气管48、第二吸气管49、排气管50等。以下对各部件分别进行说明。

如图4所示，本实施例中该双转子电机可以包括位于外壳40内的定子（包括定子铁芯411及线圈绕组）、内转子412和外转子413。

定子包括连接在外壳40上的定子铁芯411和绕制在定子铁芯411上的线圈绕组，具体的，在定子铁芯411的内周侧绕制有用于配合内转子412的内绕组414，在定子铁芯411的外周侧绕制有用于配合外转子413的外绕组415。

其中，定子铁芯411的具体结构或形状，以及内绕组414和外绕组415在定子铁芯411上的具体绕制方式均可以有多种，此处不做具体限定，只要能够实现内绕组414与内转子412之间的配合，内绕组414可为内转子412提供旋转动力，外绕组415与外转子413之间的配合，外绕组415可为外转子413提供旋转动力即可。

其中一种定子铁芯411的结构可以如图5所示，该定子铁芯411包括环状轭部4111，朝向环状轭部4111的内周侧突出的多个内侧齿部4112，以及朝向环状轭部4111的外周侧突出的多个外侧齿部4113，内侧齿部4112上绕制有内绕组414，外侧齿部4113上绕制有外绕组415。其中，内侧齿部4112与外侧齿部4113的具体形状以便于加工和绕制线圈绕组设置，此处不做具体限定。上述内绕组414和外绕组415可以完全相互独立，分别采用不同的电路进行控制，也可以采用同一简单电路进行同时控制，例如同时启动或停止，还可以采用其它电路系统进行复杂控制，例如采用具有不同时间间隔或时间起始点的电流脉冲进行控制等。

该定子铁芯411可以是环状轭部4111与内侧齿部4112和外侧齿部4113分别加工后组合成上述结构，也即单独加工环状轭部4111，同时单独加工由内侧齿部4112和外侧齿部4113构成的整个齿部，然后将整个齿部与环状轭部4111嵌入组合成型。定子铁芯411也可以是由多个结构形状如图5所示的定子冲片叠压而成。

为了便于定子铁芯411与外壳40的连接，在本实施例中，如图6a～6b所示，其中，图6a为定子铁芯411的端视图，图6b为图6a所示的定子铁芯411的B-B剖视图，定子铁芯411的外圆面在沿定子铁芯411的中心对称轴方向上可设置为台阶状，如图6b所示，一端直径较大，另一端直径较小，直径较大的一端形成用于与外壳40内壁固定的凸出部4114，直径较小的一端与外壳40的内壁之间形成一用于设置外转子413的空腔，如图4所示。定子铁芯411可以通过凸出部4114与外壳40连接，连接方式可以是热套固定，也可以采用其它方式。

该具有凸出部4114的定子铁芯411的加工过程可以采用如下方式，首先加工多个具有第一外径的结构形状如图5所示的定子冲片和多个具有第二外径的定子冲片，第二外径大于第一外径，第一外径的定子冲片与第二外径的定子冲片的环状轭部及内侧齿部的结构和尺寸完全相同，第二外径定子冲片除了具有与第一外径定子冲片相同的外侧齿部之外，还具有在外侧齿部上沿径向延伸出的凸出端部；然后将两种定子冲片按照外径尺寸由小到大叠加并使中心（或圆心，或内侧齿部4112）重合后进行冲压，或者将两种具有不同外径的定子冲片分别叠加冲压后，将冲压后的两种定子冲片进行紧固，形成如图6a所示的定子铁芯411，那么该定子铁芯411上自然就会由在第二外径定子冲片的外侧齿部上延伸出的凸出的端部形成凸出部4114。

内转子412以其对称轴为中心旋转自如的配置在定子的内周侧。本实施例中内转子412的材质和结构可以与现有技术相同，具体也可以采用如图7所示的形状。该内转子412也可以是由多个内转子冲片叠压形成，生产工艺可以与上述定子铁芯411相同。

外转子413可以是如图8所示的圆套筒状的结构，外转子413以其对称轴为中心旋转自如的套设在定子的外周侧。外转子413的材质可以为磁钢等。

上述内转子412、外转子413、定子安装后可以形成如图9所示的结构（绕组线圈未示出）。内转子412嵌入定子的内周侧，外转子413套装在定子的外周侧。

内转子412作为双转子电机41的第一动力输出端连接第一传动装置，在本实施例中，如图4所示，该第一传动装置具体的可以是一插入内转子412轴心处的曲轴42，并且曲轴42与内转子412不会发生相对转动。内转子412在转动时驱动与内转子412相连的曲轴42在第一方向（例如，如图4中沿中轴线向右的方向）输出动力。外转子413作为双转子电机41的第二动力输出端连接第二传动装置，如图4所示，该第二传动装置具体可以包含传动盘431及与传动盘431中心轴处紧固的传动轴432，外转子413的一端与传动盘431连接或紧配。外转子413在转动时驱动与外转子413相连的传动盘431及传动轴432，在第二方向（例如，如图4中沿中轴线向左的方向）输出动力。其中，上述第一方向和第二方向相反。

以上实施例所述的双转子电机在按照上述结构装配完成后，其工作过程如下：

定子上的内、外绕组在上电后，内转子412通过与定子的内绕组414互感而旋转，同时驱动曲轴42在第一方向输出动力，外转子413通过与定子的外绕组415互感而旋转，同时驱动传动盘431和传动轴432在第二方向输出动力。从而实现电机双方向双动力的输出。

该双转子电机通过在定子上设置两个相对独立的线圈绕组，分别作用于内、外转子，使得内转子在转动时可以驱动传动装置提供一个方向上的动力，外转子在转动时可以驱动另一传动装置提供另一方向上的动力，从而实现了双方向双动力的输出，增加了电机的输出功能，提高了电机的动力输出效率，结构也更加紧凑。当该双转子电机应用于压缩机时，可以降低该压缩机的使用成本，提高设备的可靠性，并可实现多排量或具有变容功能的压缩机。

如图4所示，第一传动装置与第二传动装置相互独立，如上所述，第一传动装置为曲轴42，该曲轴42的末端与第一吸油管46连接，压缩机润滑油由该第一吸油管46上油至曲轴42。第二传动装置包含传动盘431和传动轴432，第二传动装置的末端也即传动轴432的末端与第二吸油管47连接，压缩机润滑油由该第二吸油管47上油至传动轴432。

下面继续对第一压缩单元和第二压缩单元进行介绍。

该第一压缩单元可以包括第一主轴承441、第一气缸442、第一滚子443和第一副轴承444，第一副轴承444、第一气缸442通过螺栓固定于第一主轴承441形成第一压缩工作腔，在第一压缩工作腔内第一滚子443安装于曲轴42的右端。

第二压缩单元与第一压缩单元的结构可以完全相同或类似。第二压缩单元可以包括第二主轴承451、第二气缸452、第二滚子453和第二副轴承454，第二副轴承454、第二气缸452通过螺栓固定于第二主轴承451形成第二压缩工作腔，在第二压缩工作腔内第二滚子453安装于传动轴432的左端。

再如图4所示，第一压缩单元与用于连接第一分液器的第一吸气管48连接，第一分液器中的制冷剂通过第一吸气管48进入第一压缩单元中的第一压缩工作腔进行压缩。第二压缩单元与用于连接第二分液器的第二吸气管49连接，第二分液器中的制冷剂通过第二吸气管49进入第二压缩单元中的第二压缩工作腔进行压缩。其中，第一分液器与第二分液器可以是同一分液器，也可以是两个分液器。第一压缩单元压缩后的制冷剂及第二压缩单元中压缩后的制冷剂最终由排气管50排出。

以上卧式压缩机的工作过程是：在双转子电机上电后，内转子412通过与定子的内绕组414互感而旋转，内转子412驱动曲轴42旋转，曲轴42驱动第一滚子443对通过第一吸气管48进入第一压缩工作腔中的制冷剂进行压缩；外转子413通过与定子的外绕组415互感而旋转，外转子413驱动传动盘431及传动轴432旋转，传动轴432驱动第二滚子453对通过第二吸气管49进入第二压缩工作腔中的制冷剂进行压缩，最终，第一压缩工作腔中压缩后的制冷剂及第二压缩工作腔中压缩后的制冷剂通过排气管50排出压缩机。

由于内绕组和外绕组可以独立控制，因此，可以通过控制内绕组与外绕组同时或分别或先后通电，来实现第一压缩单元和第二压缩单元同时或分别或先后运作，还可以通过控制内绕组与外绕组上的脉冲电流大小及脉冲时间间隔来控制第一压缩单元和第二压缩单元排出相同或不同压力的压缩流体，从而实现多排量或具有变容功能的压缩机。

以上实施例中，各部件的形状和结构仅为示例，并非限定。并且，以上各部件还可以用其它具有相同功能的元件来分别替换，以组合形成更多的技术方案，且这些替换后形成的技术方案均应在本发明技术方案保护的范围之内。

上述压缩机可以广泛应用于空调机组、空气净化系统、冷却设备和排气设备等领域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种卧式压缩机，其特征在于，包括外壳，以及位于所述外壳内的双转子电机、第一传动装置、第二传动装置、第一压缩单元和第二压缩单元；所述双转子电机的两端对称的设置有所述第一压缩单元与所述第二压缩单元，所述双转子电机的第一动力输出端连接所述第一传动装置，并通过所述第一传动装置驱动所述第一压缩单元，所述双转子电机的第二动力输出端连接所述第二传动装置，并通过所述第二传动装置驱动所述第二压缩单元。

2.根据权利要求1所述的卧式压缩机，其特征在于，所述双转子电机包括位于所述外壳内的内转子、外转子和定子，所述定子包括定子铁芯以及绕制在所述定子铁芯上的内绕组和外绕组，所述定子铁芯包括环状轭部，朝向所述环状轭部的内周侧突出的多个内侧齿部，以及朝向所述环状轭部的外周侧突出的多个外侧齿部，所述内侧齿部上绕制有用于配合所述内转子的所述内绕组，所述外侧齿部上绕制有用于配合所述外转子的所述外绕组；所述内转子旋转自如的配置在所述定子的内周侧，所述外转子呈圆筒状旋转自如的套设在所述定子的外周侧；所述内转子作为所述第一动力输出端与所述第一传动装置连接，所述外转子作为所述第二动力输出端与所述第二传动装置连接。

3.根据权利要求2所述的卧式压缩机，其特征在于，所述内绕组与所述外绕组相互独立，分别采用不同电路进行控制。

4.根据权利要求2所述的卧式压缩机，其特征在于，所述定子铁芯的外圆面在沿所述定子铁芯的中心轴方向上呈台阶状，一端直径较大，另一端直径较小，直径较大的一端形成用于与所述外壳内壁固定的凸出部，直径较小的一端与所述外壳的内壁之间形成用于设置所述外转子的空腔。

5.根据权利要求4所述的卧式压缩机，其特征在于，所述定子铁芯通过所述凸出部与所述外壳热套固定。

6.根据权利要求4所述的卧式压缩机，其特征在于，所述定子铁芯由多个具有第一外径的定子冲片和多个具有第二外径的定子冲片叠压形成，所述凸出部由所述多个具有第二外径的定子冲片叠压形成，其中，所述第二外径大于所述第一外径。

7.根据权利要求2所述的卧式压缩机，其特征在于，所述外转子的材质为磁钢。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的卧式压缩机，其特征在于，所述第一压缩单元与用于连接第一分液器的第一吸气管连接，所述第二压缩单元与用于连接第二分液器的第二吸气管连接。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的卧式压缩机，其特征在于，所述第一传动装置的末端与第一吸油管连接，所述第二传动装置的末端与第二吸油管连接。