涡旋压缩机的制作方法

1.本发明涉及一种涡旋压缩机。


背景技术：

2.本部分提供与本公开相关的背景信息，而本部分不一定是现有技术。
3.在涡旋压缩机的运行过程中，为了确保流体腔密封从而对工作流体进行有效压缩，需要在轴向上施加较大的载荷。作用在涡旋件上的轴向载荷最终由主轴承座、或者设置于涡旋件与主轴承座之间的止推组件承受。所以涡旋件与主轴承座或者止推组件之间的止推面需要良好的润滑。
4.无论是设置有主轴承座还是附加地设置有止推组件的涡旋压缩机，都是利用动涡旋件的转动，使动涡旋件的毂部单独地、或者动涡旋件的毂部与其他附加部件一起搅动形成于主轴承座底部的油池中的润滑油，使其飞溅至并润滑涡旋件与主轴承座之间的止推面、或者涡旋件和止推组件之间的止推面。
5.在利用上述方式进行飞溅润滑的情况下，当涡旋压缩机的转速较低时，搅起的油量比较少，而造成止推面润滑不足。在设置有止推组件的情况下，止推组件的径向延伸面会将飞溅的部分油挡住，进一步降低了止推面润滑量。另外，在设置于涡旋压缩机的驱动组件的轴的顶端处的偏心曲柄销外侧设置有驱动衬套并且在驱动衬套上设置有例如平衡配重部件的情况下，该平衡配重部件也可能会遮挡部分溅油区域，更不利于飞溅润滑。此外，在压缩机停机后，上述油池会流回涡旋压缩机的基部。所以，当涡旋压缩机再次启动时，需要一定时间才能把油池液位提升到动涡旋件的毂部或平衡配重部件能够搅油的高度，在这段时间内，止推面润滑条件较差，容易造成止推面早期磨损失效。


技术实现要素：

6.本部分提供本公开的总体概述，而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。
7.本发明的目的在于提供一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机克服了现有技术中的上述缺陷。
8.在一种形式中，本发明涉及一种涡旋压缩机，包括：定涡旋件，定涡旋件包括定涡旋端板、从定涡旋端板的一侧延伸的定螺旋涡卷以及设置在定涡旋端板中的排出口；动涡旋件，动涡旋件包括动涡旋端板、从动涡旋端板的一侧延伸的动螺旋涡卷以及从动涡旋端板的与动螺旋涡卷相反的一侧突出的毂部，动螺旋涡卷与定螺旋涡旋以啮合的方式接合，从而产生用于压缩工作流体的流体腔；支承组件，动涡旋端板滑动支承在支承组件上，支承组件和动涡旋端板各自具有彼此滑动接触的止推面；以及驱动组件，驱动组件包括用以驱动毂部的轴，其中，在毂部上设置有供油通道，使得毂部内的润滑油经由供油通道喷溅至止推面。
9.在一些形式中，在轴中设置有用于将润滑油供给至毂部内的油道。
10.在一些形式中，供油通道邻近动涡旋端板设置。
11.在一些形式中，供油通道有多个并且沿周向方向设置在毂部上，多个供油通道具有彼此相同的直径或者不同的直径。
12.在一些形式中，供油通道中设置有节流装置，节流装置中设置有贯通的通油孔，润滑油经由通油孔喷溅至止推面。
13.在一些形式中，节流装置为节流螺钉，供油通道中设置有与节流螺钉接合的螺纹孔。
14.在一些形式中，供油通道包括将润滑油引导至止推面的倾斜部段。
15.在一些形式中，涡旋压缩机还包括设置在毂部与支承组件之间的甩油环，甩油环位于供油通道的轴向下方并且固定至毂部上，甩油环具有将润滑油朝向止推面引导的倾斜的引导面。
16.在一些形式中，涡旋压缩机还包括设置在毂部与支承组件之间的中间构件，其中，中间构件具有靠近动涡旋端板的顶部，并且供油通道设置成对应于中间构件的顶部与动涡旋端板之间的区域。
17.在一些形式中，中间构件的顶部具有将润滑油朝向止推面引导的倾斜表面，和/或，中间构件的顶部上设置有将润滑油朝向止推面引导的多个渐开线油槽。
18.在一些形式中，涡旋压缩机还包括：驱动衬套，驱动衬套配合在轴的偏心曲柄销的径向外侧；以及平衡配重部件，平衡配重部件包括连接至驱动衬套或轴的安装基部以及从安装基部沿轴向延伸的配重部；其中，配重部构成了中间构件。
19.根据本发明的涡旋压缩机利用供油通道对止推面进行强制喷溅润滑，可以有效降低在涡旋压缩机启动时，短暂缺油所造成的止推面早期磨损失效；也可以改善在涡旋压缩机低速运行时，搅油飞溅润滑不充分的情况。本发明尤其适合带平衡配重部件的高速变频压缩机，通过喷溅润滑可显著改善其止推面润滑状态。本发明的供油通道的轴向位置需尽量靠近止推面。
20.根据本文提供的描述，其他应用领域将变得明显。本概述中的描述和具体示例仅用于说明的目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
21.本文中描述的附图仅出于说明选定实施方式而非所有可能的实施方案的目的，而不意在限制本公开的范围。
22.图1是现有技术的涡旋压缩机的横截面图；
23.图2示出了根据本发明的涡旋压缩机的设置有供油通道的动涡旋件的毂部及其周边部件的局部截面图；
24.图3示出了沿图2所示的供油通道的轴线截取的俯视截面图；
25.图4示出了图2所示动涡旋件的毂部在供油通道中设置节流螺钉的局部截面图；
26.图5示出了图4所示设置有节流螺钉的供油通道的局部放大截面图；
27.图6示出了安装于根据本发明的涡旋压缩机的动涡旋件的毂部的甩油环的组装立体图；
28.图7示出了图6的甩油环的分解立体图；
29.图8示出了图6的甩油环安装于图2所示的动涡旋件的毂部的局部截面图；
30.图9示出了图8所示安装有甩油环的毂部的局部放大截面图；
31.图10示出了顶部设置有倾斜表面的平衡配重部件的立体图；
32.图11是图10所示平衡配重部件安装于毂部周围的局部截面图；
33.图12示出了在顶部设置有渐开线油槽的平衡配重部件的立体图；
34.图13示出了在顶部设置有渐开线油槽的平衡配重部件的俯视图；
35.贯穿附图中的若干视图，对应的附图标记指示对应的部件。
具体实施方式
36.现在将参照附图更充分地描述示例性实施方式。
37.提供了示例性实施方式以使得本公开将是透彻的并且将向本领域技术人员充分地传达范围。阐述了许多具体细节例如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式来实施并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，对公知的方法、公知的装置结构和公知的技术不再进行详细描述。
38.当元件或层被提及为“位于另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，元件或层可以直接位于其他元件或层上、接合至、连接至或联接至其他元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被提及为“直接位于另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不会存在中间元件或层。用以描述元件之间的关系的其他用语(例如“位于
……
之间”与“直接位于
……
之间”、“相邻”与“直接相邻”等)应当以相似的方式来解释。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个项目的任何组合和全部组合。
39.尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段。除非上下文明确表明，否则诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着顺序或次序。因此，下面论述的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例性实施方式的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。
40.本公开的原理适于结合在许多不同类型的设备、例如涡旋压缩机和旋转压缩机中，包括密封式机器、开放式驱动机器和非密封式机器。出于例示的目的，涡旋压缩机10被示出为低压侧型密封式涡旋制冷压缩机(即，马达设置在压缩机的抽吸压力区域中的压缩机)，如图1中所示。将理解的是，本公开的原理还适用于高压侧压缩机(即，马达设置在压缩机的排放压力区域中的压缩机)。
41.图1示出了现有技术的涡旋压缩机10。涡旋压缩机10可以包括密封的外壳组件12、轴承座组件14、驱动组件16和压缩机构18等。轴承座组件14、驱动组件16和压缩机构18可以容置在外壳组件12中。
42.外壳组件12可以大体上形成压缩机壳体，并且可以包括筒形外壳26、位于筒形外壳26的上端部处的端盖28、横向延伸的分隔部30以及位于筒形外壳26的下端部处以形成立式的涡旋压缩机10的基部的底盖(未示出)。端盖28和分隔部30可以大体上限定排放室34。
外壳26、分隔部30和底盖可以大体上限定抽吸室40。吸气入口配件38可以附接至外壳组件12的筒形外壳26并且可以与抽吸室40连通。分隔部30可以包括排放通道42，压缩机构18经由排放通道42与排放室34连通。
43.轴承座组件14可以附接至外壳组件12(图中具体为外壳26)并且可以包括主轴承座44和容置在主轴承座44中的轴承46。
44.驱动组件16可以包括定子(未示出)、转子(未示出)和轴54。定子可以压配合到外壳组件12(图中具体为外壳26)中。转子可以附接在轴54上并且可以以可旋转的方式驱动轴54。轴54在靠近上端处可以经由轴承46由主轴承座44以可旋转的方式支承。在底盖中容纳有润滑油。在轴54中设置有贯通的油道52(如图2所示)，用以将容纳在基部中的润滑油从轴54的下端经由该油道52抽吸到轴54的上端。
45.压缩机构18可以大体上包括动涡旋件58和定涡旋件60。动涡旋件58可以包括动涡旋端板62、从动涡旋端板62向上延伸的动螺旋涡卷64。定涡旋件60可以包括定涡旋端板74和从定涡旋端板74的一侧向下突出的定螺旋涡卷76。定涡旋件60的定螺旋涡卷76可以以啮合的方式接合动涡旋件58的动螺旋涡卷64，从而产生一系列移动的流体腔。在压缩机构18的整个压缩周期中，由动螺旋涡卷64、定螺旋涡卷76限定的流体腔可以随着从径向外侧位置(抽吸压力处)经过径向中间位置(中间压力处)向径向内侧位置(排放压力处)移动而减小体积由此压缩工作流体。定涡旋件60包括位于定螺旋涡卷76中央处用于排出压缩的工作流体的排出口77。
46.从动涡旋件58的动涡旋端板62可以向下突出有筒形毂部68。筒形毂部68可以具有以可旋转的方式设置在该筒形毂部68中的驱动衬套70。轴54可以包括偏心曲柄销56(也称为偏心部)。曲柄销56以传动的方式配合在驱动衬套70中。即，驱动衬套70配合在轴54的偏心曲柄销56的径向外侧。
47.曲柄销56可以以传动的方式接合驱动衬套70以提供径向柔性传动。由此，将驱动组件16产生的驱动力经由轴54的曲柄销56传递至驱动衬套70，再由驱动衬套70传递至动涡旋件58的筒形毂部68，从而带动动涡旋件58绕动。
48.如图2所示，止推组件48单独地形成并且设置在主轴承座44与动涡旋件58之间。止推组件48和主轴承座44构成了本技术中所述的支承组件。应理解的是，止推组件48可以与主轴承座44形成为一体件，即，支承组件为一体件。在未设置止推组件48的情况下，则主轴承座44构成支承组件(图1)。
49.当涡旋压缩机10运行时，动涡旋件58在轴54的驱动下相对于定涡旋件60绕动。同时，动涡旋件58的动涡旋端板62在止推组件48上滑动。因此，动涡旋端板62和止推组件48分别包括彼此滑动接触的止推面63、49。
50.在图示的示例中，在动涡旋件58的毂部68与止推组件48之间还设置有平衡配重部件72。在涡旋压缩机10运行时，润滑油在离心力作用下经由轴54中的油道52向上流动至偏心曲柄销56的顶面，然后顺着偏心曲柄销56的外周面向下流动以对驱动衬套70进行润滑，然后积聚在主轴承座44的底部中以形成油池47(图1)。动涡旋件58的毂部68(以及在本示例中的平衡配重部件72一起)搅动油池的润滑油，使润滑油飞溅至止推组件48与动涡旋件58的动涡旋端板62之间，从而对止推组件48和动涡旋端板62的止推面进行润滑。这种情况下，油池47的油位需要达到毂部68或平衡配重部件72能够搅动的高度。因此，在涡旋压缩机启
动后，需要一段时间积攒润滑油，使得油池47的油位达到足够的高度，以便能够被毂部68或平衡配重部件72搅动并且使得搅动的润滑油能够飞溅到动涡旋端板62和止推组件48的止推面。
51.第一实施方式
52.如图2和图3所示，在动涡旋件58的毂部68上设置有至少一个供油通道66。优选地，设置两个或者更多个供油通道66。例如，该供油通道66设置在动涡旋件58的毂部68的靠近动涡旋件58的动涡旋端板62的一侧。如图2和图3中的箭头所示，润滑油从涡旋压缩机10的基部经由轴54的油道52抽送到轴54的顶部(轴54的端面与动涡旋件58的动涡旋端板62之间)，在油的压力以及各部件旋转产生的离心力的作用下，将毂部68内侧的润滑油经由供油通道66甩出到毂部68外侧，喷溅到动涡旋件58的动涡旋端板62与止推组件48的止推面处。
53.与通过毂部68和/或平衡配重部件72搅动主轴承座底部的积攒预定高度的油池相比，通过设置供油通道66，能够显著更快地将润滑油喷溅到止推面处。这样是因为不需要等待涡旋压缩机10运行一段时间而使在主轴承座44的底部形成的油池中的液位到达一定高度后才能够通过润滑油的飞溅来润滑止推面。因此，通过供油通道66尽快地将润滑油供给至止推面，由此避免造成止推面早期磨损失效。即使涡旋压缩机10低速运行，通过供油通道66也能尽快地将润滑油供给至止推面，从而改善毂部68和/或平衡配重部件72对润滑油的搅动速度太低而不能将足够的润滑油喷溅至止推面的情况。
54.同时，经由供油通道66喷溅后的润滑油仍然会流回油池47，等油位达到一点高度后，仍然可以被毂部68和/或平衡配重部件72搅动而飞溅至止推面并润滑止推面。因此，该布置不会对原有的通过毂部68和/或平衡配重部件72搅动润滑油使其飞溅至止推面并润滑止推面的系统带来影响。
55.为了便于通过供油通道66将毂部内部的润滑油喷溅至毂部外部的端板和止推组件的止推面，供油通道66可以邻近动涡旋件58的动涡旋端板62设置，即邻近动涡旋件58的动涡旋端板62与止推组件48的止推面设置。并且，如图3所示，供油通道66在径向方向上延伸。替代性地，本领域技术人员可以设想，供油通道66可以在其他方向上延伸，例如在旋转方向偏转或者沿轴向倾斜，以有利于离心力将油甩至止推面。
56.此外，为了防止从供油通道66引出的润滑油被平衡配重部件72挡住而无法到达止推面，供油通道66的轴向位置可以设置成高于平衡配重部件72的顶部。
57.经由供油通道66喷溅的喷油量可以通过供油通道66的直径的大小来改变。供油通道66的直径越大，喷油量越多，反之亦然。
58.此外，如图4和图5所示，为了控制供油通道66的喷油量，也可以在供油通道66中设置节流装置，在节流装置中设置有贯通的通油孔。例如，该节流装置为节流螺钉80，在供油通道66中设置有螺纹孔78。该螺纹孔78与节流螺钉80相配合。在节流螺钉80的中央设置有轴向贯通的通油孔82。喷油量可以通过改变节流螺钉80的通油孔82的直径来调整。利用节流螺钉80，可以简化供油通道66的加工、进而简化动涡旋件58的加工，根据压缩机类型的不同，仅需要更换相应的节流螺钉80即可。此外，在毂部68上加工供油通道66时，如果供油通道66的直径过小，则难以进行加工。而通过使用节流螺钉80，则能够较好地解决在毂部68上的加工小直径的供油通道66的难题。
59.优选地，为了进一步改善润滑油的喷溅效果，可以对供油通道66自身的结构进行
改进。例如，供油通道66可以包括将润滑油朝向动涡旋端板62和止推组件48的止推面喷溅的倾斜部段。
60.优选地，如图6至图9所示，为了更好的把油喷溅到止推面并且避免对供油通道66的过多加工，可以设置环绕毂部68位于供油通道66的径向外侧的甩油环84。甩油环84设置在毂部68与止推组件48之间，并且在供油通道66的下方固定至毂部68上。如图6和图7所示，甩油环84可以具有将润滑油朝向动涡旋端板62和止推组件48的止推面引导的倾斜的引导面85(即，渐缩的截头内锥形面)。通过倾斜(或渐缩)的引导面85将润滑油引导溅射至止推面。甩油环84可以是由两个半圆环铰接或卡扣连接在一起形成的圆环。甩油环84的两个半圆环在安装于动涡旋件58的毂部68上后通过例如销钉铰接或卡扣连接在一起。从供油通道66喷溅出来的油经由甩油环84的倾斜(或渐缩)的引导面85引导，将油溅射到止推面。而且，大体呈碗状的甩油环84可以起到小型油池的作用，有利于将油更均匀的甩到止推面上。
61.如图10和图11所示，平衡配重部件72包括连接至驱动衬套70(也可以连接至轴54)的安装基部73以及从安装基部73沿轴向延伸的配重部75。配重部在毂部68与止推组件48之间沿轴向延伸，构成设置在动涡旋件58的毂部68与止推组件48之间的中间构件。平衡配重部件72还具有靠近动涡旋端板62的顶部79。平衡配重部件72的大体构造在本领域中基本上是已知的。
62.替代性地，为了更好的把油喷溅到止推面，可以将平衡配重部件72的顶部79具有倾斜表面86。该倾斜表面86环绕毂部68位于供油通道66的径向外侧。供油通道66设置成对应于平衡配重部件72的顶部79与动涡旋端板62之间的区域，从而利用平衡配重部件72的顶部79的倾斜表面86，将从供油通道66喷溅出来的油引导溅射到止推面。而且，该倾斜表面86也可以防止平衡配重部件72因为上下晃动而导致供油通道66被挡住。
63.替代性地，如图12和图13所示，可以在平衡配重部件72的顶部79上设置多个渐开线油槽88。利用渐开线油槽88能够更有效地将润滑油朝向端板68和止推组件48的止推面引导。
64.(1)本发明利用供油通道对止推面进行强制喷溅润滑，可以有效降低在涡旋压缩机启动时，短暂缺油所造成的止推面早期磨损失效；也可以改善在涡旋压缩机低速运行时，搅油飞溅润滑不充分的情况。
65.(2)本发明尤其适合带平衡配重部件的高速变频压缩机，通过喷溅润滑可显著改善其止推面润滑状态。
66.已出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。这些描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不局限于该特定实施方式，而是在适用的情况下，即使没有具体地示出或描述，也是能够互换的并且能够在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这样的改变不应当被认为是与本公开相背离，并且所有这样的改型均意在被包括于本公开的范围内。