CN103362853A - 一种直联式离心式压缩机及其回油装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机直联驱动的离心式压缩机及其回油装置，在不影响原有部件功能的情况下，利用原有结构通过形成内凹结构的方式增大回油腔容积，同时特别针对滑动轴承特点及直联式离心式压缩机的高速特点，将内凹结构设计为至少保证回油腔的中上部具有大于第一滑动轴承安装宽度的轴向宽度。这样的设计不仅增大了回油腔的总容积，还使得离心式压缩机在高速旋转中甩出的润滑油能够较容易的排出，并一开始就能进入较大的空间内释放能量、速度降低，从而利于油很快的回流到回油腔内。

Description

一种直联式离心式压缩机及其回油装置

技术领域

本发明涉及一种离心式压缩机的回油腔结构，尤其涉及一种适用于电机直联驱动的离心式压缩机的滑动轴承的回油装置，同时也涉及具有该回油装置的离心式压缩机。

背景技术

现有的离心式压缩机，受转子长度及高速运转的影响其滑动轴承下的回油腔都容积较小，尤其是对于电机直联驱动的离心式压缩机受转子长度的制约回油腔的容积问题更是严重，更尤其是对于采用滑动轴承的电机直联驱动的高速离心式压缩机。当转子由低速转至高速时，滑动轴承所需润滑油量大幅增加，此时特别的要求回油必须顺畅，否则这些从滑动轴承出来的高温润滑油会造成轴承所处位置的油位上升，从而带来以下严重的后果：(1)由于油位比较高，轴承一直沉浸于高温油中，这就失去了通过润滑油带走轴承发热量的作用，很容易造成轴瓦局部温升过大而烧瓦；(2)当油位漫过轴承时，油位将越过密封界面，这样会造成润滑油通过圆盘的密封结构从回油腔泄漏至电机转子铁芯所在的电机腔内，从而不但影响压缩机机组性能，而且会造成润滑油不断减少，进而影响机组安全运行。

上述不利后果，我们发现多是由于回油腔容积过小不能适应滑动轴承大的泄油量而导致滑动轴承的泄油量大于轴承所处回油腔容积导致的，因此需增大电机前后两轴承回油腔容积，使得回油腔容积大于所在轴承的泄油量，这样，从滑动轴承出来的高温润滑油迅速流至回油腔，使得轴承远离高温润滑油，既保证轴承的润滑状态，也保证油位不至于到密封界面造成润滑油泄漏。

鉴于以上问题，一种能够根据离心式压缩机特点尤其是带有滑动轴承的电机直联驱动的离心式压缩机的结构特点设计，在不影响原有部件功能的情况下，既不造成转子长度增加，又能增大回油腔的容积、又不致于导致箱体体积或重量增大的压缩机回油腔装置迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种能够适用于直联式离心式压缩机滑动轴承的回油装置以及采用该种回油装置的直联式离心式压缩机，该种回油装置针对电机直联驱动的离心式压缩机的结构特点设计，在不影响原有部件功能的情况下，既不造成转子长度增加，又能增大回油腔容积、且不会导致压缩机箱体体积或重量增大，同时保证从轴承出来的高温润滑油能够迅速流至回油腔并且排至油箱，由此保证油位不会浸于密封界面而防止润滑油在密封界面的泄漏。

为了实现本发明的上述目的，所采用的技术方案及技术效果具体如下：

本发明涉及一种用于直联式离心式压缩机的回油装置，该压缩机具有安装在电机转子铁芯与叶轮之间的第一滑动轴承，其使位于该第一滑动轴承底部的压缩机第一箱体具有一凹腔形成第一回油腔，第一箱体在轴向方向具有前壁和后壁，该前壁的上端设置有前圆盘，该前圆盘安装在叶轮与第一滑动轴承之间的转轴上，具有隔离叶轮与第一滑动轴承的密封效果；后壁的上端设置有后圆盘，该后圆盘安装在第一滑动轴承与电机铁芯之间的转轴上，具有隔离第一滑动轴承和电机铁芯的密封效果；所述前圆盘与所述第一箱体的前壁共同构成所述第一回油腔体的前壁，所述后圆盘与所述第一箱体的后壁共同构成所述第一回油腔体的后壁且所述前和/或后圆盘在朝向第一回油腔侧形成轴向的内凹结构，使得所述第一回油腔至少在其第一回油腔体的中上部具有大于第一滑动轴承安装宽度的轴向宽度。

进一步的，所述前圆盘为一复合圆盘，其包括一固定在压缩机转子上并随转子一起转动的第一圆盘和一固定在所述压缩机第一箱体前壁上不随轴一起转动、位于第一圆盘外周与所述前壁设置在一起的第二圆盘，两圆盘配合在一起可实现压缩机冷媒侧叶轮与油箱侧轴承之间的油气隔离及密封，优选的，第一圆盘在其轴承侧的后端面上形成一向轴承侧扩径的第一内凹结构和/或所述第二圆盘在其轴承侧的后端面上形成第二内凹结构。

进一步的，所述第二圆盘在第二内凹结构的上边缘形成一具有顶角和斜边的径向凸缘，优选的，该径向凸缘的顶角宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm；和/或所述第一圆盘轴承侧的外环边缘形成一面向第一回油腔的甩油结构，优选的该甩油结构由第一圆盘轴承侧的外环边缘沿轴向向第一回油腔伸展，并形成一带有斜面的凹槽的甩油环，优选的，甩油环顶角宽度L1：0.5～1.5mm；甩油角γ：10°～30°；甩油环高度h1：0.5～2mm；凹槽内部过渡圆角R：0.3～1.5mm。

进一步的，所述后圆盘包括一固定在所述压缩机箱体后壁上的挡板以及固定在该挡板上与压缩机转子形成可转动密封的第三圆盘，优选的，该第三圆盘在所述轴承的前端面上形成一具有导流斜面的第三内凹结构和/或所述挡板通过横跨在第三圆盘后壁与所述箱体后壁形成凹向挡板的第四内凹结构，优选的，所述挡板还沿轴向形成一向第一轴承侧延伸的轴向凸缘，该轴向凸缘径向压紧在所述后壁的上端。

进一步的，所述压缩机第一箱体的前壁形成第五内凹结构和/或所述压缩机第一箱体的后壁形成第六内凹结构。

进一步的，第一回油腔的底部可拆卸地连接有第一封板，第一封板上设有第一通孔与所述第一箱体的底壁上的回油通道连通以将回油排出。

本发明还涉及一种用于直联式离心式压缩机的回油装置，其转子的尾部设置有第二滑动轴承，形成在第二滑动轴承底部的第二箱体具有一凹腔形成第二回油腔，所述第二箱体在轴向方向上具有前壁和后壁，第二箱体的前壁上固定有套装在转子轴上具有密封作用的第四圆盘，第二箱体的后壁上还固定有后封板，所述第二箱体的前壁、第四密封圆盘共同构成第二回油腔体的前壁，所述第二箱体的后壁、后封板共同构成第二回油腔的后壁，且所述第四密封圆盘在第二回油腔体侧形成轴向的第七内凹结构和/或后封板在第二回油腔体侧形成轴向的第八内凹结构，使得所述第二回油腔至少在其中上部具有大于第二滑动轴承安装宽度的轴向宽度。

进一步的，所述第四圆盘的内环边缘形成一具有顶角和斜边的径向凸缘，优选的，该径向凸缘顶的角宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm。

进一步的，所述第二箱体的前壁形成向下的倾斜面，优选的，倾斜面的倾斜角度为α，75°≥α≥5°，优选为60°≥α≥0°。

进一步的，在所述第二箱体的上方还设有上盖板，其一端与第四圆盘的上端安装在一起，另一端与所述后封板的上端安装在一起，优选的，上盖板形成一向第二回油腔侧延伸的径向凸缘，该径向凸缘套装在第二滑动轴承的外侧并形成与第四圆盘相对的内凹端面，该端面产生第九内凹结构，进一步优选的，上盖板面向第二回油腔的顶面形成第十内凹结构。

进一步的，所述后封板形成一通孔，通孔外端密封的安装有视液镜，通孔与夜视镜配合在一起形成所述第八内凹结构。

进一步的，所述第二箱体的前和/或后壁形成阶梯形状。

进一步的，所述第二箱体在第二回油腔的底部形成有回油通道，该回油通道的口径小于回油腔的横断面积。

一种直联式离心式压缩机，其具有前述的回油装置和/或前述的回油装置。

进一步的，当其同时具有前述的回油装置和前述的回油装置时，所述第二回油腔内的回油通过第一管路引至第一回油腔内，第一箱体凹腔的容积大于等于第一滑动轴承和第二滑动轴承泄油量之和，进一步优选地，在水平高度上，所述第一管路与第二箱体相连的端部等于或高于第一管路与第一箱体相连的端部；或者，第一回油腔内的回油通过第二管路引至第二回油腔内，第二回油腔的容积大于等于第一滑动轴承和第二滑动轴承泄油量之和，进一步优选地，在水平高度上，或者第二管路与第一箱体相连的端部等于或高于第二管路与第二箱体相连的端部；或者，第一箱体凹腔内的回油或第二箱体凹腔内的回油均直接通过管路引回至油箱。

进一步的，所述压缩机为一级或多级叶轮，进一步优选的所述多级叶轮同向顺次设置在转子的悬臂端。

进一步的，直联式离心式压缩机的其转子转速在6000转/分以上，优选的在7000转/分以上，进一步的，所述电机为直流变频同步电机，其功率在150kW至800kW之间。

进一步的，所述滑动轴承为动压轴承，进一步优选的，所述动压轴承的内圆柱面与转子轴颈外圆柱面之间、轴承的轴向端面与对轴承进行轴向定位的转子径向凸缘端面之间均形成有可产生油膜动压力的油槽。

附图说明

图1为本发明采用回油方法一离心式压缩机第一、第二回油腔的结构示意图；

图2为本发明第一回油腔的放大结构示意图；

图3为本发明第二圆盘形成的内凹结构的结构示意图；

图4为本发明第三圆盘形成的内凹结构的结构示意图；

图5为本发明第三圆盘和挡板形成的内凹结构；

图6为本发明第二滑动轴承的回油腔的放大结构示意图；

图7为本发明采用回油方法二的结构示意图；

图8为本发明采用回油方法三的结构示意图。

附图标记如下：

电机转子铁芯3，叶轮4，电机筒体16，转轴19；

第一滑动轴承(前滑动轴承)1，第一回油腔1000；

第一箱体5，第一箱体的前壁51，第一箱体的后壁52，第一箱体凹腔50；

第二箱体6，第二箱体的前壁61，第二箱体的后壁62，第二箱体凹腔60；

第一滑动轴承的安装宽度W1，第二滑动轴承的安装宽度W2；

前圆盘188；第二圆盘8，第一圆盘18；后圆盘910，第三圆盘9，挡板10；

第一圆盘形成的第一内凹结构180，第一圆盘的甩油结构181，甩油结构的凹槽1812，凹槽的斜面18121，甩油结构的甩油环1811；

第二圆盘形成的第二内凹结构80，第二内凹结构的上边缘801，第二圆盘的径向凸缘81，挡板形成的第四内凹结构100；

第三圆盘形成的第三内凹结构90，第三圆盘的导流斜面91；

挡板的轴向凸缘101，挡板形成的第四内凹结构100；

第一封板512，第一封板上的第一通孔5121；第一箱体上的第一回油通道53；

第一箱体前壁形成的第五内凹结构510，第一箱体后壁形成的第六内凹结构520；

第二滑动轴承(后滑动轴承)2，第二回油腔2000；

第四圆盘13，第四圆盘形成的第七内凹结构130，第四圆盘的径向凸缘131；

后封板14，后封板形成的第八内凹结构140，后封板上的通孔141；

上盖板7，上盖板形成的第九内凹结构70，上盖板形成的第十内凹结构700；

第二回油腔的回油通道41；

视液镜15，第四圆盘的内环边缘形成的径向凸缘131，第二箱体的前壁形成的向下的倾斜面611，上盖板7，上盖板的径向凸缘71；

用于回油的第一管路341，用于回油的第二管路342。

具体实施方式

首先需要说明的是，本发明中所述的部件的前端、前侧、前面等术语中的前，后端、后侧、后面中的后是按照气流流动方向区分的，气流的进气方向为前，气流的流出方向为后。本部分的具体实施例、优选特征只是优选的实施方式，不得解释为对本发明所实施方式的唯一限制。

下面结合附图1-6对本发明的优选实施例进行详细说明：

本发明提出两种回油装置，分别适用于前、后不同安装位置处的滑动轴承的润滑油的回收。虽然两者结构上有些不同，但两者均体现了这样的一发明构思：

针对电机直联驱动的离心式压缩机的结构特点设计，在不影响原有部件功能的情况下，利用原有结构通过形成内凹结构的方式增大回油腔容积，同时特别针对滑动轴承特点及直联式离心式压缩机的高速特点，我们特提出，内凹结构要至少保证回油腔的中上部具有大于相应滑动轴承安装宽度的轴向宽度。这样的设计不仅增大回油腔的总容积，还使得滑动轴承在离心式压缩机高速旋转中甩出的润滑油能够较容易的排出，并一开始就能进入较大的空间内释放能量、速度降低，从而利于润滑油很快的回流到回油腔内，该种改进，相比仅通过增大箱体容积来增大回流腔容积的现有技术来说，虽然在一定程度上牺牲了作为回油腔前后壁的部件的厚度，但综合效果却大大增强，此举既不造成转子长度增加，又不导致压缩机箱体体积或重量增大，但却能使从滑动轴承出来的高温润滑油能够迅速流至回油腔并且容易的排出，从而不会造成回油腔的油浸于密封界面而避免了润滑油在密封界面的泄漏，本发明使转子及轴承的安全性大大提高，也使构成回油腔的部件能够得到最大的利用。

下面详细描述本发明采用的以下较佳实施例。

如图1、2，由于本发明尤其适用于直联式离心式压缩机，因此本实施例采用的应用对象为直联式离心式压缩机，且其叶轮均安装在转子的悬臂端，第一滑动轴承1位于电机转子铁芯3与叶轮4之间。针对第一滑动轴承1的设置位置，第一种回油装置的构成是：其使位于第一滑动轴承1底部的压缩机第一箱体5具有一凹腔50形成第一回油腔1000，第一箱体5在轴向方向具有前壁51和后壁52，前壁51的上端设置有前圆盘188，该前圆盘安装在叶轮4与第一滑动轴承1之间的转轴上，具有隔离叶轮4与第一滑动轴承1之间油气泄露的密封效果；后壁52的上端设置有后圆盘910，该后圆盘可相对转动的安装在第一滑动轴承1与电机转子铁芯3之间的转轴上，具有隔离第一滑动轴承1和电机铁芯之间油泄露的密封效果。针对压缩机这样的结构，在不改变前圆盘和后圆盘原有位置和作用的情况下，本发明提出，将前圆盘与第一箱体的前壁共同构成第一回油腔体的前壁，后圆盘与第一箱体的后壁共同构成第一回油腔的后壁，并使前和/或后圆盘在朝向第一回油腔1000侧形成轴向的内凹结构(此处所表达的内凹结构是一种总称，为构成第一回油腔的各部件上形成的内凹结构的概括称谓)，从而使得第一回油腔1000至少在其第一回油腔的中上部具有大于第一滑动轴承1安装宽度W1的轴向宽度。

优选的，如附图1、2所示的，本发明针对的压缩机的前圆盘188为一复合圆盘，其包括一固定在压缩机转子上并随转子一起转动的第一圆盘18和一固定在上述压缩机第一箱体前壁51上不随轴一起转动、位于第一圆盘18外周与前壁51设置在一起的第二圆盘8，两圆盘配合在一起可实现压缩机冷媒侧叶轮与油箱侧轴承之间的油气隔离及密封，这些作用是复合圆盘本身具有的作用，为实现第一回油腔的增大，本发明针对复合圆盘此种构成情况，特提出第一圆盘18在其轴承侧的后端面上形成一向轴承侧扩径的第一内凹结构180和/或所述第二圆盘8在其轴承侧的后端面上形成第二内凹结构80。由此使得复合圆盘多了一个增大回油腔容积的效果。

为进一步增大回油腔容积，第二圆盘8设计为如附图3所示的第二内凹结构80，在第二内凹结构的上边缘801形成一具有顶角和斜边、凸向凹腔侧的径向凸缘81，一来保证引流效果，二来减小上边缘占用回油腔空间，优选的，该径向凸缘的顶角宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm，这样由于顶角宽度相对比较短，只要润滑油落于这个顶角上，就能迅速沿着倾角的斜边进入到凹槽中，并顺着第二内凹结构80的内壁面导流至底部的油箱，让回油过程更加顺畅。

进一步的，如附图3所示，为进一步使油顺利的流回到回油腔，第一圆盘18轴承侧的外环边缘还可形成一面向第一回油腔100的甩油结构181以实现甩油效果，优选的该甩油结构181由第一圆盘18轴承侧的外环边缘沿轴向向第一回油腔1000伸展，并形成一带有斜面18121的凹槽1812的甩油环1811，这样由于转子高速转动，在离心力作用下，附着在甩油环上的油会沿着斜面沿切向方向甩出，优选的，甩油环顶角宽度L1：0.5～1.5mm；甩油角γ：10°～30°；甩油环高度h1：0.5～2mm；凹槽内部过渡圆角R：0.3～1.5mm。

进一步的，参见附图1、2，后圆盘910其包括一固定在所述压缩机箱体后壁52上的挡板10以及固定在该挡板10上与压缩机转子形成可转动密封的第三圆盘9，为进一步增大回油腔容积，优选的，如附图4所示，该第三圆盘9也采用内凹形式，其在朝向第一滑动轴承的前端面上形成一具有导流斜面91的第三内凹结构90。

进一步的，如附图5所示，还可通过挡板10横跨在第三圆盘9后壁52与所述箱体后壁52形成凹向挡板10的第四内凹结构100，优选的，如附图5所示，挡板10还沿轴向形成一向第一轴承侧延伸的轴向凸缘101，该轴向凸缘径向压紧在后壁52的上端实现定位，从而使得挡板与后壁上端的同轴度更容易保证在尺寸要求之内，而不会因工人操作不当造成挡板与后壁上端装配偏离尺寸要求，同时也提高了装配效率和装配难度。挡板如此的巧妙设置，不但可以利用凸缘结构实现定位作用以及安装工艺的便利，还与第三圆盘组合成内凹结构，可谓一举多得。

进一步的，如附图1、2所示，为进一步增加回油腔容积，压缩机第一箱体的前壁51形成第五内凹结构510和/或所述压缩机第一箱体的后壁52形成第六内凹结构520。

进一步的，如附图1、2所示，第一回油腔3的底部可拆卸地连接有第一封板512，第一封板上设有第一通孔5121与所述第一箱体的底壁上的第一回油通道53连通以将回油排出。优选的，第一封板位于电机第一轴承回油腔的最底部，这样可充分利用箱体底部增大回油腔的储油空间。

由上述描述可见，本发明该实施例上述内凹结构的设置，巧妙的利用了第一滑动轴承的安装环境最大程度的实现了第一滑动轴承的第一回油腔容积的增加，不仅如此，本发明在利用形成内凹结构增大回油腔容积的同时，还利用内凹结构的细节同时使内凹结构再具有很好的导流效果。这些因地制宜的巧妙设计都使本发明提出的回油装置在不增加转子长度和压缩机整体容积的情况下大大增加了回油腔的容积，为轴承的回油提供了很好的回流环境，相对现有技术具有预料不到的技术效果。

为提高直联式离心式压缩机转子的安全性及运行的稳定性，压缩机通常还在转子的尾部设置有第二滑动轴承2，基于上述发明类似的发明原理，针对第二轴承的设置环境，该回油装置的构成方式是：

如附图1、6所示，形成在第二滑动轴承2底部的第二箱体6具有一凹腔形成第二回油腔2000，第二箱体6在轴向方向上具有前壁61和后壁62，第二箱体6的前壁61上还固定有套装在转子轴上具有密封作用的第四圆盘13，第二箱体6的后壁62上还固定有后封板，第二箱体6的前壁61、第四密封圆盘13共同构成第二回油腔2000的前壁61，第二箱体6的后壁62、后封板共同构成第二回油腔2000的后壁62，且第四密封圆盘13在第二回油腔2000侧形成轴向的第七内凹结构130和/或后封板14在第二回油腔2000侧形成轴向的第八内凹结构140，使得第二回油腔2000至少在其中上部具有大于第二滑动轴承2安装宽度W2的轴向宽度。同样，本发明由于内凹结构至少保证第二回油腔的中上部具有大于第二滑动轴承安装宽度的轴向宽度，不仅增大了回油腔的总容积，还使得离心式压缩机在高速旋转中甩出的润滑油能够较容易的排出，并一开始就能进入较大的空间内释放能量、速度降低，从而利于油很快的回到第二回流腔2000内。

优选的，后封板14具有一通孔141，通孔外端密封的安装有视液镜15，由通孔与夜视镜配合在一起形成后封板上的第八内凹结构140。如此，后封板14上的通孔不但增大了回油腔的容积，还便于通过视液镜15清楚查看回油腔的液位及回油情况，可谓一举多得。

优选的，为进一步增大回油腔容积，在第二回油腔2000的上方还设有上盖板7，其一端与第四圆盘13的上端安装在一起，另一端与后封板14的上端安装在一起，优选的，上盖板7形成一向第二回油腔2000侧延伸的径向凸缘71，该径向凸缘套装在第二滑动轴承2的外侧并形成与第四圆盘13相对的内凹端面，该端面产生第九内凹结构70，进一步优选的，上盖板7面向第二回油腔2000的顶面上形成第十内凹结构700。

进一步的，为使油能够顺利回流，第二箱体6的前壁61形成向下的倾斜面以更好的使油顺畅的回流到第二回油腔的底部，优选的，前壁与第四密封圆盘之间形成倾斜的回油台阶，为使回油更加顺畅，倾斜角度α应大于45°。

优选的，为了保证后封板与第二箱体后壁的紧固件有足够的螺纹联接深度，本发明第二箱体的后壁62形成回油阶状，当然还可进一步的在后封板14与后壁62之间形成回油台阶以进一步增大回油腔的容积和满足视液镜紧固件螺纹联接深度的需要。

进一步的，为提高回油的导流效果，以使润滑油沿内凹结构的内凹面顺利的回流至回油腔，第四圆盘13的内环边缘形成一具有顶角和斜边的径向凸缘131，优选的，该径向凸缘顶角的宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm，这样由于径向凸缘的顶角宽度比较短，只要润滑油落于这个顶角上，就能迅速沿着倾角的斜边进入到凹槽中，并顺着圆周上的凹槽导流至底部的油箱，让回油过程更加顺畅。

为使第二回油腔的油引至第一回油腔或独立引回外部油箱，第二箱体6在第二回油腔2000的底部形成有回油通道41，该回油通道的口径小于回油腔的横断面积，以便与前面所述的第一管路或第二管路更好地对接起来。

上述第二回油腔的构成结构中，第二箱体的前壁61与第四圆盘13构成了第二轴承左边的回油腔部分，后封板14、上盖板7、视液镜15构成了第二轴承右边的回油腔部分，由左右两部分回油腔共同构成了第二回油腔2000。

本申请该实施例通过上述内凹结构的设置，也巧妙的利用了第二滑动轴承的安装环境，使得第二滑动轴承的第二回油腔容积大大增加，不仅如此，本申请在利用形成内凹结构增大回油腔容积的同时，还利用内凹结构的细节设计使内凹结构具有更好的导流效果。这些因地制宜的巧妙设计都使本申请提出的回油结构能够最大化利用安装环境，相对现有技术具有预料不到的技术效果。

上述两种回油装置可以同时存在离心式压缩机中，也可以单独存在离心式压缩机中。

当压缩机同时安装第一、第二轴承并具有上述针对第一轴承、第二轴承所设置的回油装置时，两回油腔的回油可以采用下面方式引回油箱(未画出)：

方法之一，如图1所示，第二回油腔2000内的回油通过第一管路341引至第一回油腔1000内，然后通过电机第一滑动轴承的第一回油腔将油引回至油箱。如此最好第一箱体凹腔50的容积大于等于第一滑动轴承1和第一滑动轴承2泄油量之和，以使得两个轴承释放的润滑油容积小于回油腔容积，这样润滑油在较大的空间内释放能量、速度降低，有利于油很快的回流到油箱，且最好在水平高度上，第一管路341与第二箱体6相连的端部等于或高于第一管路与第一箱体相连的端部，这样可以减少流动阻力，或当高于第一管路与第一箱体相连的端部时，可利用重力作用加速润滑油回流至第一回油腔，增大回油效果。

方法之二，如图7所示，第一回油腔3内的回油通过第二管路342引至第二回油腔内，然后通过电机第二滑动轴承下的第二回油腔将油引回至油箱。由此，第二回油腔2000的容积最好大于等于第一滑动轴承1和第一滑动轴承2泄油量之和，且最好在水平高度上第二管路与第一箱体相连的端部等于或高于第二管路与第二箱体6相连的端部。

方法之三，如图8所示，第一箱体凹腔50内的回油或第二箱体凹腔60内的回油均直接通过管路引回至油箱。此时，两个回油腔可适当减小。

上述三种方法在考虑油自身粘度所带来的流动阻力，应对各自回油腔容积考虑一定的裕度系数。但综合比较，本发明优选第三种方式，这样可以使第一回油腔和第二回油腔做得小一些，减小成本，另外，由于没有第一管路和第二管路的联接，可以省去胀接加工工序，也可以减小润滑油在管路中的流动阻力，同时，前后回油过程相互不干扰。对于上述第一管路与第二管路，第一管路341的两端或第二管路342的两端可通过胀接方式或者焊接方式密封连接电机筒体16的两端法兰面；或者，第一管路341或第二管路342与电机筒体16铸造为一体。

本发明的上述设计，适用于一级或多级叶轮尤其是多级叶轮同向顺次设置在转子的悬臂端的情形(如附图1所示)，而其转子转速可在6000转/分以上，甚至在7000转/分以上，其电机可为直流变频同步电机，尤其功率在150kW至800kW之间的直流变频同步电机。本申请都能达到很好的效果。

前面已经通过具体实施方案针对本发明作了全面的描述，以下对本发明所能带来的技术效果总结如下：

1、本发明直联式离心式压缩机的高速特点及滑动轴承的工作特点，我们特提出内凹结构要至少保证回油腔的中上部具有大于第一滑动轴承安装宽度的轴向宽度，而之前现有技术还未意识到这点。这样的设计不仅增大了回油腔的总容积，还使得离心式压缩机在高速旋转中甩出的润滑油不但容易排出，还能够一下子进入较大的空间内释放能量、降低速度，从而利于油的降落与回流。

2、本发明还进一步针对电机直联驱动的离心式压缩机转子要求不能过长、结构紧凑特点，在不影响原有部件功能的情况下，最大的利用轴承所设置的环境形成多种内凹结构来增大回油腔容积，该种改进，相比仅通过增大箱体容积来增大回流腔容积的现有技术来说，虽然一定程度上牺牲了作为回油腔前后壁的部件的厚度，但综合效果却大大增强。

3、本发明在考虑内凹结构的同时，对一些形成内凹结构的部件如第一封板、后封板、挡板、第一圆盘、第二圆盘、第三圆盘、第四圆盘乃至第一、第二箱体前后壁进一步进行了其他功能的巧妙设计，使其在增大回流空间的同时，还获得一举多得的其他效果。

4、上述设计在既不造成转子长度增加，也不造成压缩机箱体体积或重量增大，还不造成与其配合的部件其他功能的削弱的前提下，使从轴承出来的高温润滑油能够迅速流至回油腔并且排至油箱，使回油腔油位不会浸于密封界面而避免了润滑油在密封界面的泄漏，转子及轴承的安全性大大提高。

最后说明的是：

尽管在本文中描述和图示了本发明的各种创造性方面、概念和特征，通过结合在示例性实施方式中实施它们，但是可在许多替代实施方式中使用不同实施例的各种方面、概念和特征，单独地或者以各种组合及其子组合的方式。除非在本文中被明确地排除在外，所有这样的组合和子组合意图都是在本发明的范围内。

另外，尽管可能在本文中描述了关于本发明的各种方面、概念和特征的各种优选实施方式，但是这些描述不是本发明所有实施方式的完全或详尽的清单，这些描述并不表明这些特征是必需的，排他性的。本申请示例性方法或结构的描述并不限于包括在所有情况下所要求的所有特征，除非明确陈述为这种情况。

Claims (18)

1.一种用于直联式离心式压缩机的回油装置，该压缩机具有安装在电机转子铁芯与叶轮之间的第一滑动轴承，其特征在于：其使位于该第一滑动轴承底部的压缩机第一箱体具有一凹腔形成第一回油腔，第一箱体在轴向方向具有前壁和后壁，该前壁的上端设置有前圆盘，该前圆盘安装在叶轮与第一滑动轴承之间的转轴上，具有隔离叶轮与第一滑动轴承的密封效果；后壁的上端设置有后圆盘，该后圆盘安装在第一滑动轴承与电机铁芯之间的转轴上，具有隔离第一滑动轴承和电机铁芯的密封效果；所述前圆盘与所述第一箱体的前壁共同构成所述第一回油腔体的前壁，所述后圆盘与所述第一箱体的后壁共同构成所述第一回油腔体的后壁且所述前和/或后圆盘在朝向第一回油腔侧形成轴向的内凹结构，使得所述第一回油腔至少在其第一回油腔体的中上部具有大于第一滑动轴承安装宽度的轴向宽度。

2.根据权利要求1所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述前圆盘为一复合圆盘，其包括一固定在压缩机转子上并随转子一起转动的第一圆盘和一固定在所述压缩机第一箱体前壁上不随轴一起转动、位于第一圆盘外周与所述前壁设置在一起的第二圆盘，两圆盘配合在一起具有隔离压缩机冷媒侧叶轮与油箱侧轴承之间的油、气泄露的密封作用，优选的，第一圆盘在其轴承侧的后端面上形成一向轴承侧扩径的第一内凹结构和/或所述第二圆盘在其轴承侧的后端面上形成第二内凹结构。

3.根据权利要求2所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述第二圆盘在第二内凹结构的上边缘形成一具有顶角和斜边的径向凸缘，优选的，该径向凸缘的顶角宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm；和/或所述第一圆盘轴承侧的外环边缘形成一面向第一回油腔的甩油结构，优选的该甩油结构由第一圆盘轴承侧的外环边缘沿轴向向第一回油腔伸展，并形成一带有斜面的凹槽的甩油环，优选的，甩油环顶角宽度L1：0.5～1.5mm；甩油角γ：10°～30°；甩油环高度h1：0.5～2mm；凹槽内部过渡圆角R：0.3～1.5mm。

4.根据上述权利要求任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述后圆盘包括一固定在所述压缩机箱体后壁上的挡板以及固定在该挡板上与压缩机转子形成可转动密封的第三圆盘，优选的，该第三圆盘在所述轴承的前端面上形成一具有导流斜面的第三内凹结构和/或所述挡板通过横跨在第三圆盘后壁与所述箱体后壁形成凹向挡板的第四内凹结构，优选的，所述挡板还沿轴向形成一向第一轴承侧延伸的轴向凸缘，该轴向凸缘径向压紧在所述后壁的上端。

5.根据上述权利要求任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述压缩机第一箱体的前壁形成第五内凹结构和/或所述压缩机第一箱体的后壁形成第六内凹结构。

6.根据上述权利要求任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：第一回油腔的底部可拆卸地连接有第一封板，第一封板上设有第一通孔与所述第一箱体的底壁上的回油通道连通以将回油排出。

7.一种用于直联式离心式压缩机的回油装置，其转子的尾部设置有第二滑动轴承，形成在第二滑动轴承底部的第二箱体具有一凹腔形成第二回油腔，所述第二箱体在轴向方向上具有前壁和后壁，第二箱体的前壁上固定有套装在转子轴上具有密封作用的第四圆盘，第二箱体的后壁上还固定有后封板，其特征在于：所述第二箱体的前壁、第四密封圆盘共同构成第二回油腔体的前壁，所述第二箱体的后壁、后封板共同构成第二回油腔的后壁，且所述第四密封圆盘在第二回油腔体侧形成轴向的第七内凹结构和/或后封板在第二回油腔体侧形成轴向的第八内凹结构，使得所述第二回油腔至少在其中上部具有大于第二滑动轴承安装宽度的轴向宽度。

8.如权利要求7所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述第四圆盘的内环边缘形成一具有顶角和斜边的径向凸缘，优选的，该径向凸缘顶的角宽度L为0.5mm～2mm；倾斜角β为20°～40°；斜边高度h为2mm～5mm。

9.如权利要求8所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述第二箱体的前壁形成向下的倾斜面，优选的，倾斜面的倾斜角度为α，75°≥α≥15°，优选为60°≥α≥30°。

10.如权利要求9所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：在所述第二箱体的上方还设有上盖板，其一端与第四圆盘的上端安装在一起，另一端与所述后封板的上端安装在一起，优选的，上盖板形成一向第二回油腔侧延伸的径向凸缘，该径向凸缘套装在第二滑动轴承的外侧，且其与第四圆盘相对的端面产生面向第二回油腔的第九内凹结构，进一步优选的，上盖板面向第二回油腔的顶面形成第十内凹结构。

11.如权利要求7-10任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述后封板形成一通孔，通孔外端密封的安装有视液镜，由通孔与夜视镜配合在一起形成所述第八内凹结构。

12.如权利要求7-11任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述第二箱体的前和/或后壁形成阶梯形状。

13.如权利要求7-12任一项所述的用于直联式离心式压缩机的回油装置，其特征在于：所述第二箱体在第二回油腔的底部形成有回油通道，该回油通道的口径小于回油腔的横断面积。

14.一种直联式离心式压缩机，其具有权利要求1-6所述的回油装置和/或权利要求7-13所述的回油装置。

15.如权利要求14所述的直联式离心式压缩机，其特征在于：当其同时具有权利要求1-6所述的回油装置和权利要求7-13所述的回油装置时，所述第二回油腔内的回油通过第一管路引至第一回油腔内，第一箱体凹腔的容积大于等于第一滑动轴承和第二滑动轴承泄油量之和，进一步优选地，在水平高度上，所述第一管路与第二箱体相连的端部等于或高于第一管路与第一箱体相连的端部；或者，第一回油腔内的回油通过第二管路引至第二回油腔内，第二回油腔的容积大于等于第一滑动轴承和第二滑动轴承泄油量之和，进一步优选地，在水平高度上，或者第二管路与第一箱体相连的端部等于或高于第二管路与第二箱体相连的端部；或者，第一箱体凹腔内的回油或第二箱体凹腔内的回油均直接通过管路引回至油箱。

16.根据权利要求15所述的直联式离心式压缩机，其特征在于：所述压缩机为一级或多级叶轮，进一步优选的所述多级叶轮同向顺次设置在转子的悬臂端。

17.如权利要求1-13任一项所述的回油装置或如权利要求14-17任一项所述的直联式离心式压缩机，其特征在于：其转子的转速在6000转/分以上，优选的在7000转/分以上，进一步的，所述电机为直流变频同步电机，其功率在150kW至800kW之间。

18.如权利要求1-13、17任一项所述的回油装置或如权利要求14-17任一项所述的直联式离心式压缩机，其特征在：所述滑动轴承为动压轴承，进一步优选的，所述动压轴承的内圆柱面与转子轴颈外圆柱面之间、轴承的轴向端面与对轴承进行轴向定位的转子径向凸缘端面之间均形成有可产生油膜动压力的油槽。

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