一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机
阅读说明：本技术 一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机 (Magnetic suspension compressor for stable inflow of refrigerant ) 是由 袁军 钟仁志 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压缩机领域,尤其涉及一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机。该压缩机包括机壳、第一叶轮、第一蜗壳、连接管、第二叶轮和第二蜗壳；机壳包括定位部和稳流通道,定位部设置有定位孔；稳流通道一端为冷媒输入端；稳流通道内设置有稳流导叶,稳流导叶用于对进入稳流通道内的冷媒进行导流；第一蜗壳和第二蜗壳分别设置有第一通道和第二通道,第一通道输入端与稳流通道另一端相连通,第一通道输出端通过连接管与第二通道输入端相连通,第二通道输出端为冷媒输出端。该压缩机使得冷媒进入第一叶轮输入端之前先被稳流通道内被导流后平稳流入第一叶轮输入端,提高磁悬浮压缩机压缩效率。(The invention relates to the field of compressors, in particular to a magnetic suspension compressor for stable inflow of a refrigerant. The compressor comprises a shell, a first impeller, a first volute, a connecting pipe, a second impeller and a second volute; the casing comprises a positioning part and a flow stabilizing channel, and the positioning part is provided with a positioning hole; one end of the flow stabilizing channel is a refrigerant input end; a flow stabilizing guide vane is arranged in the flow stabilizing channel and used for guiding the refrigerant entering the flow stabilizing channel; the first volute and the second volute are respectively provided with a first channel and a second channel, the input end of the first channel is communicated with the other end of the flow stabilizing channel, the output end of the first channel is communicated with the input end of the second channel through a connecting pipe, and the output end of the second channel is a refrigerant output end. The compressor enables the refrigerant to be guided in the flow stabilizing channel before entering the input end of the first impeller and then to stably flow into the input end of the first impeller, and compression efficiency of the magnetic suspension compressor is improved.)
技术领域
本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机。
背景技术
磁悬浮冷媒压缩机工作原理：磁悬浮冷媒压缩机是通过将高温高压将冷媒介质从磁悬浮压缩机排出，进入冷凝器，向铜管冷却水释放热量，冷凝为中温高压冷媒介质液体；然后经过截流阀降压为低温低压液体进入蒸发器，在蒸发器壳体内从流经铜管的冷冻水中吸收热量；气化为低温低压气体后吸入压缩机，在压缩机内经过二次压缩为高温高压气体排出，通过这种循环，最终达到降温的目的。
中国发明专利申请（公开号CN101956689A，公开日：20110126）公开了一种制冷压缩机，包括下壳体和上壳体，下壳体中设有压缩电机，上壳体中设有与压缩机电机联接转动的压缩装置，上壳体顶部设有压缩室，上述压缩装置包括涡轮杆，涡轮杆上设有第一级涡轮和第二级涡轮，且第一、二级涡轮由压缩室包围，压缩室面向第一、二级涡轮一侧的内壁形成与第一、二级涡轮配合的形状。
现有技术存在以下不足：传统的磁悬浮压缩机直接将冷媒连接至第一叶轮输入端进而对冷媒进行压缩；而此种方式中，未对输入的冷媒进行预先处理，当输入的冷媒流动紊乱时，会对第一叶轮造成较大的冲击；进而造成第一叶轮输入端流场紊乱，降低了磁悬浮压缩机的压缩效率。
发明内容
本发明的目的是：针对上述问题，提出在机壳内设置稳流通道，并且在稳流通道内设置稳流导叶对冷媒进行导流；从而使得冷媒进入第一叶轮输入端之前先被稳流通道内被导流后平稳流入第一叶轮输入端，提高磁悬浮压缩机压缩效率的一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机，该压缩机包括机壳、电机轴、磁轴承装置、第一叶轮、第一蜗壳、连接管、第二叶轮和第二蜗壳；机壳包括定位部和稳流通道，定位部设置有定位孔；电机轴位于定位孔内，磁轴承装置嵌设于定位孔内壁并且套设在电机轴外壁；稳流通道沿着轴向分布于定位部外侧，稳流通道一端为冷媒输入端；稳流通道内设置有稳流导叶，稳流导叶用于对进入稳流通道内的冷媒进行导流；第一蜗壳和第二蜗壳分别设置有第一通道和第二通道，第一叶轮和第二叶轮都固定连接在电机轴一端并且分别位于第一通道和第二通道内；第一通道输入端与稳流通道另一端相连通，第一通道输出端通过连接管与第二通道输入端相连通，第二通道输出端为冷媒输出端；连接管内设置有连接管导叶，连接管导叶用于对连接管内的冷媒进行导流。
作为优选，稳流导叶将稳流通道分隔为多个圆周分布的弧形通道，多个连接管导叶一端固定在连接管内壁，多个连接管导叶另一端向连接管中心延伸并且形成十字形分布。
作为优选，第一叶轮和第二叶轮都采用闭式叶轮结构，并且第一叶轮和第二叶轮都为采用航天锻铝材料的三元流叶片。
作为优选，第二叶轮输入端和稳流通道一端都设置有整流罩，整流罩用于对进入第二通道及稳流通道内的冷媒进行导流，提高流场效率。第一叶轮和第二叶轮为背靠背设置。
作为优选，第一蜗壳内壁和第一叶轮输入端之间以及第二蜗壳内壁和第二叶轮输入端之间都设置有迷宫密封，迷宫密封用于防止第一通道输出端和第二通道输出端的高压冷媒回流至第一通道输入端和第二通道输入端。
作为优选，第一蜗壳内壁和第一叶轮输出端之间以及第二蜗壳内壁和第二叶轮输出端之间都设置有扩压导叶，扩压导叶用于对流出第一通道和第二通道的冷媒进行扩压导流，进一步提高流场效率。
作为优选，第一蜗壳固定在机壳上，并且第一蜗壳和机壳之间设置有O型密封圈；第二蜗壳固定在第一蜗壳上，并且第二蜗壳和第一蜗壳之间设置有O型密封圈；连接管两端分别与第一通道输出端连接位置和第二通道输入端连接位置设置有密封垫片。
作为优选，磁轴承装置包括径向磁轴承和轴向磁轴承，电机轴固定设置有径向轴承转子和推力盘；两个径向磁轴承分别固定在机壳上，并且径向磁轴承支撑端与径向轴承转子位置相对应；两个轴向磁轴承分别固定在机壳上，并且两个轴向磁轴承限位端分别位于推力盘轴向两侧。
作为优选，机壳两端分别固定设置有前保护轴承座和后保护轴承座，磁悬浮压缩机设置有保护轴承；前保护轴承座和后保护轴承座都设置有轴承内孔，多个保护轴承套设在电机轴外壁并且分别位于前保护轴承座和后保护轴承座的轴承内孔；保护轴承外圈与前保护轴承座和后保护轴承座的轴承内孔过盈配合，保护轴承内圈与电机轴外壁存在间隙。
本发明采用上述技术方案的一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机的优点是：
工作时，冷媒沿着稳流通道一端流入，而后沿着稳流通道流动至第一通道输入端并且在稳流通道内流动时被稳流导叶进行导流；第一叶轮对冷媒进行一级压缩以后将其沿着连接管输送至第二通道输入端，第二叶轮对冷媒进行二级压缩以后将其排出完成冷媒压缩过程。而此种方式中，冷媒进入第一叶轮之前先被稳流通道中的稳流导叶进行导流使其流动平稳，从而避免了因为冷媒流动紊乱对第一叶轮造成冲击的情况，进而提高了磁悬浮压缩机的压缩效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2、图3为机壳的结构示意图。
图4、图5为连接管的结构示意图。
图6为第一蜗壳的结构示意图。
图7为第二蜗壳的结构示意图。
图8为电机轴的结构示意图。
54-O型密封圈、55-密封垫片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
如图1-5所示的一种用于冷媒平稳流入的磁悬浮压缩机，该压缩机包括机壳1、电机轴2、磁轴承装置3、第一叶轮4、第一蜗壳5、连接管6、第二叶轮7和第二蜗壳8；机壳1包括定位部11和稳流通道12，定位部11设置有定位孔13；电机轴2位于定位孔13内，磁轴承装置3嵌设于定位孔13内壁并且套设在电机轴2外壁；稳流通道12沿着轴向分布于定位部11外侧，稳流通道12一端为冷媒输入端；稳流通道12内设置有稳流导叶14，稳流导叶14用于对进入稳流通道12内的冷媒进行导流；第一蜗壳5和第二蜗壳8分别设置有第一通道51和第二通道81，第一叶轮4和第二叶轮7都固定连接在电机轴2一端并且分别位于第一通道51和第二通道81内；第一通道51输入端与稳流通道12另一端相连通，第一通道51输出端通过连接管6与第二通道81输入端相连通，第二通道81输出端为冷媒输出端；连接管6内设置有连接管导叶61，连接管导叶61用于对连接管6内的冷媒进行导流。工作时，冷媒沿着稳流通道12一端流入，而后沿着稳流通道12流动至第一通道51输入端并且在稳流通道12内流动时被稳流导叶14进行导流；第一叶轮4对冷媒进行一级压缩以后将其沿着连接管6输送至第二通道81输入端，第二叶轮7对冷媒进行二级压缩以后将其排出完成冷媒压缩过程。而此种方式中，冷媒进入第一叶轮4之前先被稳流通道12中的稳流导叶14进行导流使其流动平稳，从而避免了因为冷媒流动紊乱对第一叶轮造成冲击的情况，进而提高了磁悬浮压缩机的压缩效率。
稳流导叶14将稳流通道12分隔为多个圆周分布的弧形通道，多个连接管导叶61一端固定在连接管6内壁，多个连接管导叶61另一端向连接管6中心延伸并且形成十字形分布。
第一叶轮4和第二叶轮7都采用闭式叶轮结构，并且第一叶轮4和第二叶轮7都为采用航天锻铝材料的三元流叶片。航天锻铝材料具有有级多变效率高，性能稳定的优点。
第二叶轮7输入端和稳流通道12一端都设置有整流罩71，整流罩71用于对进入第二通道81及稳流通道12内的冷媒进行导流，提高流场效率。
第一叶轮4和第二叶轮7为背靠背设置从而使得第一叶轮4和第二叶轮7产生的轴向力能够部分抵消；进而减小整个装置的轴向力，减小磁轴承装置3的轴向载荷；使磁轴承装置3体积更小、成本更低、发热量更小、整个轴系更稳定。
如图6、图7所示，第一蜗壳5内壁和第一叶轮4输入端之间以及第二蜗壳8内壁和第二叶轮7输入端之间都设置有迷宫密封52，迷宫密封52用于防止第一通道51输出端和第二通道81输出端的高压冷媒回流至第一通道51输入端和第二通道81输入端。
第一蜗壳5内壁和第一叶轮4输出端之间以及第二蜗壳8内壁和第二叶轮7输出端之间都设置有扩压导叶53，扩压导叶53用于对流出第一通道51和第二通道81的冷媒进行扩压导流，进一步提高流场效率。
如图1所示，第一蜗壳5固定在机壳1上，并且第一蜗壳5和机壳1之间设置有O型密封圈；第二蜗壳8固定在第一蜗壳5上，并且第二蜗壳8和第一蜗壳5之间设置有O型密封圈；连接管6两端分别与第一通道51输出端连接位置和第二通道81输入端连接位置设置有密封垫片。O型密封圈和密封垫片的设置将整个设备密封起来，防止设备内部的冷媒沿着零件连接缝隙流出。
磁轴承装置3包括径向磁轴承31和轴向磁轴承32，电机轴2固定设置有径向轴承转子21和推力盘22；两个径向磁轴承31分别固定在机壳1上，并且径向磁轴承31支撑端与径向轴承转子21位置相对应；两个轴向磁轴承32分别固定在机壳1上，并且两个轴向磁轴承32限位端分别位于推力盘22轴向两侧。径向磁轴承31通过控制径向轴承转子21的径向位置进而对电机轴2进行径向支撑，轴向磁轴承32通过控制推力盘22的轴向位置进而对电机轴2进行轴向限位。
机壳1两端分别固定设置有前保护轴承座91和后保护轴承座92，磁悬浮压缩机设置有保护轴承93；前保护轴承座91和后保护轴承座92都设置有轴承内孔，多个保护轴承93套设在电机轴2外壁并且分别位于前保护轴承座91和后保护轴承座92的轴承内孔；保护轴承93外圈与前保护轴承座91和后保护轴承座92的轴承内孔过盈配合，保护轴承93内圈与电机轴2外壁存在间隙。当设备突然断电或者停机时，径向磁轴承231和轴向磁轴承232失去磁力不能对电机轴22进行支撑限位，此时电机轴22下落并且与保护轴承5内圈相接触被保护轴承11支撑；从而避免电机突然断电或者停机时电机轴22突然下落引起径向磁轴承231和轴向磁轴承232等重要零件的损坏。
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