[发明专利]具有油关闭阀的螺杆压缩机和方法

说明书

在螺杆压缩机(20)中，凸形转子吸入端轴承(96)和排出端轴承(90 1、90 2、90 3)对凸形转子吸入端转轴部分(39)和排出端转轴部分(40)进行安装。凹形转子吸入端轴承(98)和排出端轴承(92 1、92 2)对凹形转子吸入端转轴部分(41)和排出端转轴部分(42)进行安装。至少一个阀门(182；282；382 1、382 2、382 3；82；582‑1、582‑2；682‑1、682‑2；782‑1、782‑2)是沿着润滑剂流动路径，并且具有通电状态和断电状态。至少一个限流器(184；84‑1、84‑2；84‑1、84‑2、84‑3；484‑1、484‑2、84‑3；84 1、84 2、584；84‑1、84‑2、684；84‑1、84‑2、784)是沿着所述润滑剂流动路径。所述至少一个阀门和所述至少一个限流器被定位来产生推压所述转子远离所述壳体的排出端的润滑剂压力差。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月17日提交的并且题为“Screw Compressor with OilShutoff and Method”的美国专利申请号62/093,382的权益，所述专利申请的公开内容如同完全列出一样以引用的方式整体并入本文。

发明背景

本公开涉及螺杆压缩机。更具体地，本公开涉及对螺杆压缩机的润滑。

螺杆型压缩机通常用于空气调节和制冷应用中。在此压缩机中，互相啮合的凸形和凹形叶状转子或螺杆围绕它们的轴线旋转，以便将工作流体(制冷剂)从低压入口端泵送至高压出口端。在旋转期间，凸形转子的连续叶片充当将制冷剂向下游驱动并在一对相邻的凹形转子叶片与外壳之间的空间内压缩制冷剂的活塞。同样，凹形转子的连续叶片在一对相邻的凸形转子叶片与外壳之间的空间内产生对制冷剂的压缩。凸形和凹形转子的在其中发生压缩的叶间空间形成压缩腔(可替代地描述为普通压缩腔的在啮合区域处连接的凸形和凹形部分)。在一个实现方式中，凸形转子与电驱动电机同轴，并且由其叶状工作部分的入口侧和出口侧(端)上的轴承支撑。类似地，凹形转子可由其叶状工作部分的入口侧和出口侧上的轴承支撑。可存在接合到给定的凸形转子或反之亦然的多个凹形转子。

当叶间空间中的一个暴露于入口端口时，制冷剂基本上在吸入压力下进入所述空间。随着转子继续旋转，在旋转过程中的某个时刻，所述空间不再与入口端口连通，并且制冷剂到所述空间的流动被切断。在入口端口闭合之后，随着转子继续旋转，制冷剂被压缩。在旋转过程中的某个时刻，每个空间与相关联的出口端口相交，并且闭合压缩过程终止。入口端口和出口端口各自可以是径向的、轴向的或者是轴向端口和径向端口的混合组合。

在操作中，穿过压缩机的压力差在转子上产生推力负载。转子排出端处的压力将高于吸入端处的压力，从而产生从排出端向吸入端的净推动力。为了解决这些力，转子通常可在一个端部处具有推力轴承。在许多压缩机中，示例性推力轴承是单向的，即它们吸收仅一个方向上的推力负载或对其有反应。此方向被选择来吸收从排出端向吸入端的操作推力负载(为了易于参考，在下文中称为上游推力)。

在特定情况(诸如非预期地失去电力)下，失去了上游推动力。转子可仍然具有旋转惯性。然而，失去推动力可使得一个或两个转子向下游偏移，从而使此转子的叶状部分的排出端面与出口壳体的相邻面(例如，排出轴承壳体的沿排出端平面的上游面)接触。此接触可能是破坏性的。

对于此类问题的一种解决方式是增加另外的推力轴承，所述推力轴承被定位成在转子端部接触壳体之前吸收下游推力负载。例如，这可涉及将附加的单向推力轴承安装到一个或两个转子，所述单向推力轴承与吸收上游推力负载的推力轴承大体上类似，但是相对于其反向取向。然而，这增加成本并且潜在地损害效率。

发明概述