涡旋压缩机的制作方法

1.本发明涉及一种涡旋压缩机。具体地，本发明涉及一种在涡旋组件轴向支撑方面做出改进的涡旋压缩机。


背景技术：

2.本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
3.涡旋压缩机是一种通过压缩制冷剂来实现制冷或者制热的机械。其中，用来压缩制冷剂的核心组件称为涡旋组件，涡旋组件包括定涡旋部件和动涡旋部件，两者相配合从而在两者之间形成密封腔室。在压缩机的工作过程中，动涡旋部件相对于定涡旋部件平动使得密封腔室的体积不断变化从而产生吸气、压缩气体和排气的过程。
4.涡旋压缩机的涡旋组件在工作时，被压缩的内部气体的压力会产生轴向气体力，使得动涡旋部件与定涡旋部件有分离的趋势。为避免两者分离，需要在涡旋盘的背面提供支撑力，该支撑力可以是气体力或者可以通过专门的结构来提供。
5.对于动涡旋部件，常见的背面支撑的方式有在动涡旋部件的背面设置背压腔以产生气体力支撑动涡旋部件。这种方式要求很高的加工精度以实现良好的密封，并且为了避免动涡旋部件的上表面与定涡旋部件之间因为直接接触而导致磨损，需要对接触面有良好的润滑。
6.另一种常见的背面支撑的方式是通过背部机械结构进行支撑，常见的支撑结构例如是通过主轴承座支撑动涡旋部件的背面，但这种支撑通常是动涡旋部件的背面与主轴承座的支撑面构成面接触且存在相对滑动。这同样需要接触面有良好的润滑和很高的加工精度。
7.另外，在有些压缩机中，会通过背面滚珠机构或者滚珠轴承来支撑动涡旋部件。这类构造通常比较复杂，对相关部件的加工精度要求也非常高，而且涡旋组件不易实现径向柔性。
8.因此，希望提供一种具有改进的涡旋组件轴向支撑结构的涡旋压缩机。


技术实现要素：

9.本发明的一个目的是提供一种减轻或避免对涡旋组件的背面磨损的涡旋压缩机。
10.本发明的另一目的是提供一种构造简单、适配性强的改进的涡旋组件支承结构。
11.为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明一个方面，提供了一种涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括：涡旋组件，所述涡旋组件包括动涡旋部件，所述动涡旋部件包括从底表面的中央处向下突出的驱动联接部；驱动轴，所述驱动轴用于为所述动涡旋部件提供旋转驱动力，所述驱动轴包括主轴部和设置在所述主轴部的顶端的偏心部；支承座，所述支承座设置在所述涡旋组件下方以为所述涡旋组件提供轴向支撑；以及轴承组件，所述轴承组件至少包括第一轴承部件和第二轴承部件，所述第一轴承部件布置在所述驱动联接部与所述偏心部之间以允许所述驱动轴相对于所述驱动联接部旋转，所述第二轴承部件布置在
所述驱动轴与所述支承座之间以允许所述驱动轴相对于所述支承座旋转。所述第一轴承部件在轴向上支撑所述涡旋组件并且将来自所述涡旋组件的涡旋轴向力直接地或间接地传递至所述第二轴承部件，所述第二轴承部件由所述支承座支撑从而将所述涡旋轴向力传递至所述支承座。
12.为了实现上述目的中的一个或多个，根据本发明另一方面，提供了一种涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括：涡旋组件，所述涡旋组件包括动涡旋部件，所述动涡旋部件包括从底表面的中央处向下突出的驱动联接部；驱动轴，所述驱动轴用于为所述动涡旋部件提供旋转驱动力，所述驱动轴包括主轴部和设置在所述主轴部的顶端的偏心部；支承座，所述支承座设置在所述涡旋组件下方以为所述涡旋组件提供轴向支撑；以及轴承组件，所述轴承组件包括布置在所述驱动联接部与所述偏心部之间的第一轴承部件和布置在所述驱动轴与所述支承座之间的第二轴承部件。所述第一轴承部件和所述第二轴承部件布置在所述动涡旋部件与所述支承座之间而将所述动涡旋部件的底表面与所述支承座间隔开。
13.在上述涡旋压缩机中，所述第一轴承部件具有支撑表面，所述支撑表面与所述动涡旋部件的对应接触表面直接接触以轴向支撑所述动涡旋部件，所述支撑表面构造成相对于所述对应接触表面保持静止。
14.在上述涡旋压缩机中：所述涡旋压缩机包括布置在所述驱动联接部与所述偏心部之间的具有衬套凸缘的衬套，所述第一轴承部件经由所述衬套凸缘将所述涡旋轴向力传递至所述第二轴承部件；或者，所述驱动轴设置有适于支撑所述第一轴承部件的支撑部，所述第一轴承部件经由所述支撑部将所述涡旋轴向力传递至所述第二轴承部件；或者，所述涡旋压缩机包括布置在所述驱动联接部与所述偏心部之间的具有衬套凸缘的衬套，并且所述驱动轴设置有适于支撑所述衬套凸缘的支撑部，所述第一轴承部件经由所述衬套凸缘和所述支撑部将所述涡旋轴向力传递至所述第二轴承部件。
15.在上述涡旋压缩机中：所述涡旋压缩机包括布置在所述驱动联接部与所述第一轴承部件之间的衬套，所述衬套构造成能够与所述驱动联接部一体地运动；或者，所述涡旋压缩机包括布置在所述偏心部与所述第一轴承部件之间的衬套，所述衬套构造成能够与所述偏心部一体地运动。
16.在上述涡旋压缩机中：所述衬套为卸载衬套；并且/或者，在所述衬套构造成能够与所述偏心部一体地运动的情况下，所述衬套为设置有配重的配重式衬套。
17.在上述涡旋压缩机中，所述驱动联接部为圆筒形的毂部，所述偏心部为布置在所述毂部内侧的偏心销，所述第一轴承部件环绕所述偏心销而布置在所述毂部与所述偏心销之间，所述第二轴承部件环绕所述主轴部而布置在所述支承座的主轴承设置部与所述主轴部之间。
18.在上述涡旋压缩机中，所述驱动联接部为圆柱形的柱轴，所述偏心部为设置在所述主轴部的顶端的轴头处的偏心凹槽，所述第一轴承部件环绕所述柱轴而布置在所述偏心凹槽与所述柱轴之间，所述第二轴承部件环绕所述主轴部或所述轴头而布置在所述支承座的主轴承设置部与所述驱动轴之间。
19.在上述涡旋压缩机中，所述轴头相对于所述主轴部偏心地设置而所述偏心凹槽相对于所述轴头居中地设置，或者，所述轴头相对于所述主轴部居中地设置而所述偏心凹槽相对于所述轴头偏心地设置。
20.在上述涡旋压缩机中，所述第一轴承部件为适于传递径向力和轴向力的滚动轴承或者为设置有适于传递轴承力的轴承凸缘的滑动轴承，并且/或者，所述第二轴承部件为适于传递径向力和轴向力的滚动轴承或者为设置有适于传递轴承力的轴承凸缘的滑动轴承。
21.在上述涡旋压缩机中，所述驱动联接部为圆柱形的柱轴，所述偏心部为设置在所述主轴部的顶端的偏心平顶轴头。
22.在上述涡旋压缩机中，所述第一轴承部件和所述第二轴承部件为适于传递轴向力和径向力的滚动轴承，所述第二轴承部件为偏心滚动轴承并且设置有从所述第二轴承部件的内圈的内周表面径向向内延伸的径向突出部，以及，所述第二轴承部件布置为使得：所述第二轴承部件的内圈的内周表面围绕且接合所述第一轴承部件的外圈的外周表面和所述偏心平顶轴头的外周表面，并且所述径向突出部在轴向上置于所述第一轴承部件的外圈与所述偏心平顶轴头之间。
23.根据本发明的一种或几种实施方式的涡旋压缩机的优点至少在于：避免了对涡旋组件的底表面的磨损以及对支承座的止推面的磨损，有利地提高了涡旋压缩机的可靠性；利用轴承支撑来自涡旋组件的轴向力，同时可以不限制涡旋组件的径向柔性；而且构造简单，易于制造，适用性强。根据本发明的部分实施方式还有利于压缩机的紧凑化设计，有利于驱动轴承的载荷管理。
附图说明
24.通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：
25.图1是常规的涡旋压缩机的纵剖视图。
26.图2示出了根据本发明第一实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。
27.图3示出了根据本发明第一实施方式的涡旋压缩机的轴承组件的示意图。
28.图4示出了根据本发明第一实施方式的第一变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
29.图5示出了根据本发明第一实施方式的第二变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
30.图6示出了根据本发明第一实施方式的第三变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
31.图7示出了根据本发明第一实施方式的第四变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
32.图8示出了根据本发明第一实施方式的第五变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
33.图9示出了根据本发明第二实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。
34.图10示出了根据本发明第二实施方式的第一变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
35.图11示出了根据本发明第二实施方式的第二变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
36.图12示出了根据本发明第二实施方式的第三变体的涡旋压缩机的部分剖视图。
具体实施方式
37.现在将参照附图描述根据本发明的示例性实施方式。须知，下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本发明及其应用和用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本发明的实施方式的构思和原理，并不一定示出本发明各个实施方式的具体尺寸及比例，在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本发明各个实施方式的相关细节或结构。
38.在本领域中，通常将驱动机构处于排气压力区(即高压区)的涡旋压缩机称为高压侧涡旋压缩机，而将驱动机构处于吸气压力区(即低压区)的涡旋压缩机称为低压侧涡旋压缩机。本发明的发明构思不限于应用在高压侧涡旋压缩机中，本发明的发明构思也可以应用在低压侧涡旋压缩机中。
39.首先将参照图1描述一种常规的涡旋压缩机1的总体构造和运行原理。如图1所示，涡旋压缩机1为高压侧涡旋压缩机并且一般包括壳体12、设置在壳体12一端的顶盖14、设置在壳体12另一端的底盖16。在低压侧涡旋压缩机中，还可以包括设置在顶盖14和壳体12之间以将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧的隔板。壳体12中设置有由定子42和转子43构成的马达40。转子43中设置有驱动轴45以驱动由定涡旋部件20和动涡旋部件30构成的压缩机构(也称为涡旋组件)。动涡旋部件30包括端板34、形成在端板34一侧的毂部32和形成在端板34另一侧的螺旋状的叶片36。定涡旋部件20包括端板24、形成在端板一侧的螺旋状的叶片26和形成在端板的大致中央位置处的排气口28。
40.在定涡旋部件20的螺旋叶片26和动涡旋部件30的螺旋叶片36之间形成一系列体积从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔(也称为工作流体腔)。其中，径向最外侧的压缩腔处于吸气压力从而也称为吸入腔，径向最内侧的压缩腔处于排气压力从而也称为排出腔。中间的压缩腔处于吸气压力和排气压力之间，从而也被称为中压腔。
41.动涡旋部件30的一侧由主轴承座50的上部(也称为止推板)支撑，驱动轴45的一端由设置在主轴承座50中的主轴承47支撑。驱动轴45的顶端设置有偏心销46，在偏心销46和动涡旋部件30的毂部32之间设置有卸载衬套48，卸载衬套48会随着偏心销转动。在毂部32与卸载衬套48之间设置有驱动轴承49，驱动轴承49允许偏心销46连同卸载衬套49在毂部32内旋转并对毂部32施加径向驱动力。通过马达40的驱动，动涡旋部件30将相对于定涡旋部件20平动转动(即，动涡旋部件30的中心轴线绕定涡旋部件20的中心轴线转动，但是动涡旋部件30本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。经过定涡旋部件20和动涡旋部件30压缩后的流体通过排气口28排出。
42.为了实现流体的压缩，定涡旋部件20和动涡旋部件30之间需要有效密封。
43.一方面，定涡旋部件20的螺旋叶片26的顶端与动涡旋部件30的端板34之间以及动涡旋部件30的螺旋叶片36的顶端与定涡旋部件20的端板24之间需要轴向密封。在一些示例中，可以在定涡旋部件20的端板24背面可以设置有背压腔，动涡旋部件30的一侧由主轴承座50支撑，利用背压腔中的压力可以有效地将定涡旋部件20和动涡旋部件30压在一起。当压缩腔中的压力超过预定值时，压缩腔中的压力将使得定涡旋部件20向上运动。此时，压缩腔中的流体将通过定涡旋部件20的螺旋叶片26的顶端与动涡旋部件30的端板34之间的间隙以及动涡旋部件30的螺旋叶片36的顶端与定涡旋部件20的端板24之间的间隙泄漏到低压区域以实现卸载，从而为涡旋压缩机提供了轴向柔性。在另一些示例(比如在如图1所示的示例)中，可以使定涡旋部件20轴向固定，并且可以在动涡旋部件30的端板34背面设置有背压腔从而使动涡旋部件30可轴向浮动，由此为涡旋压缩机提供了轴向柔性。
44.另一方面，定涡旋部件20的螺旋叶片26的侧表面与动涡旋部件30的螺旋叶片36的侧表面之间也需要径向密封。二者之间的这种径向密封通常借助于动涡旋部件30在运转过程中的离心力以及驱动轴45提供的驱动力来实现。具体地，在运转过程中，通过马达40的驱动，动涡旋部件30将相对于定涡旋部件20平动转动，从而动涡旋部件30将产生离心力。此
外，驱动轴45的偏心销46在旋转过程中也会产生有助于实现定涡旋部件和动涡旋部件径向密封的驱动力分量。动涡旋部件30的螺旋叶片36将借助于上述离心力和驱动力分量贴靠在定涡旋部件20的螺旋叶片26上，从而实现二者之间的径向密封。当不可压缩物质(诸如固体杂质、润滑油以及液态制冷剂)进入压缩腔中而卡在螺旋叶片26和螺旋叶片36之间时，螺旋叶片26和螺旋叶片36能够暂时沿径向彼此分开以允许异物通过，因此防止了螺旋叶片26或36损坏。这种能够径向分开的能力为涡旋压缩机提供了径向柔性，提高了压缩机的可靠性。在压缩机中，通常还设置有一些用于实现径向柔性和动平衡的辅助元件，例如卸载衬套、配重式衬套等。
45.然而，如前文以及图1所描述的，动涡旋部件30的背面由主轴承座50的顶面(也称为止推面或支撑面)直接接触地支撑，在马达40及其驱动轴45的驱动下，动涡旋部件30将相对于定涡旋部件20平动转动，因此动涡旋部件30在运动时，在其背面与主轴承座50的顶面(即，支撑面)之间由于平面接触而将存在剧烈摩擦。为了减轻甚至消除这种摩擦以提高压缩机的运转效率、减少动涡旋部件的背面以及主轴承座的支撑面的磨损，本发明对涡旋组件的轴向支撑结构进行了改进，使得主轴承座的支撑面与动涡旋部件的底表面不直接接触，从而不存在接触式平动转动。
46.下面将参照附图2至12来描述根据本发明的实施方式的涡旋压缩机。
47.图2示出了根据本发明第一实施方式的涡旋压缩机100的部分剖视图。该涡旋压缩机100至少包括：壳体112；涡旋组件cm1，其包括定涡旋部件120和动涡旋部件130，动涡旋部件130包括第一端板134和形成在第一端板134上表面的螺旋状的叶片136，定涡旋包括第二端板124和形成在第二端板124的下表面的螺旋状的叶片126，特别地，第一端板134的底表面对应于动涡旋部件的底表面并且也对应于该涡旋组件cm1的底表面，并且在底表面的中央处形成有向下延伸的呈圆筒形毂部132的形式的驱动联接部；支承座150(即主轴承座)，其设置在涡旋组件cm1下方并固定至壳体112，以为涡旋组件cm1提供轴向支撑，特别地，支承座150具有主轴承设置部，在主轴承设置部的内侧设置有主轴承(即第二轴承部件)；驱动轴140，该驱动轴140的一部分(经由第二轴承部件)容纳在支承座150的主轴承设置部的中心孔中，其包括主轴部145和位于主轴部145顶端的呈偏心销146形式的偏心部，围绕偏心销146设置有卸载衬套148。
48.如图2中所示的，与前述涡旋压缩机1不同，该涡旋压缩机100还包括至少由第一轴承部件101和第二轴承部件102组成的轴承组件，并且第一轴承部件101和第二轴承部件102将涡旋组件cm1与支承座150间隔开，使得支承座150的支撑面与动涡旋部件的底表面不直接接触。在该实施例中，第一轴承部件101设置在第二轴承部件102上方，并且两者均示例性地实施为包括内圈和外圈的滚动轴承。应当注意，在本文中，术语“滚动轴承”可以指代任何合适的具有传递径向力和轴向力的构造的滚动式轴承，例如，圆锥滚子轴承和角接触球轴承等。第一轴承部件101布置在涡旋组件cm1与驱动轴140之间，具体为：第一轴承部件101设置在毂部132内侧，其外圈101a可以与毂部132的内壁紧密配合(固定地配合)，内圈101b可以紧密配合在围绕偏心销146的卸载衬套148的外侧；第二轴承部件102布置在驱动轴140与支承座150之间，其内圈102b可以紧密配合在主轴部145外侧，外圈102a与支承座150的内壁紧密配合。
49.在该实施方式中，第一轴承部件101的内圈101b直接搁置在第二轴承部件102的内
圈102b上。这样，来自涡旋组件cm1的轴向力(也称为涡旋轴向力)被第一轴承部件101的外圈101a的顶面接收并且被传递至内圈101b，通过第一轴承部件101的内圈101b的底面与第二轴承部件102的内圈102b的顶面的直接接触，该轴向力进一步由第二轴承部件102的内圈102b的顶面接收，并且经由第二轴承部件102的外圈102a的底面传递至支承座150，从而实现了轴向力自涡旋组件cm1至支承座150的传递，换言之，实现了支承座150对涡旋组件cm1的轴向支撑。
50.除了传递轴向力，轴承组件还承担着向涡旋组件cm1传递驱动力的任务。当驱动轴140在马达的驱动下绕纵向中心轴线旋转时，带动第二轴承部件102的内圈102b一起旋转，而第二轴承部件102的外圈102a相对于支承座150静止，偏心销146整体则绕纵向中心轴线作回转半径为r的圆周运动，其中回转半径为偏心销146的偏心轴线与纵向中心轴线之间的距离。偏心销146围绕纵向中心轴线的圆周运动驱使与之同轴的卸载衬套148(以及第一轴承部件101的内圈101b)做同样的圆周运动，进而驱使动涡旋部件130相对于定涡旋部件120作平动转动。
51.换言之，该轴承组件通过提供以下构造，实现了对涡旋组件cm1的轴向支撑以及驱动力传递：第一轴承部件101包括接收来自涡旋组件cm1的轴向力的第一表面(在此，即外圈101a的顶面)和将轴向力传递至第二轴承部件102的第二表面(在此，即内圈101b的底面)，第二轴承部件102包括接收经第一轴承部件101传递的轴向力的第三表面(在此，即内圈102b的顶面)和将轴向力传递至支承座150的第四表面(在此，即外圈102a的底面)，由此实现轴向力由涡旋组件cm1向支承座150的传递；随着驱动轴145的旋转，第一轴承部件101的内圈101b和第二轴承部件102的内圈102b一起随着驱动轴140旋转，而第一轴承部件101的外圈101a(相应地，动涡旋部件130)则在驱动轴140的偏心销146的带动下相对于第二轴承部件102的外圈102a(相应地，支承座150)作平动转动，由此实现了驱动力从驱动轴140至动涡旋部件130的传递。
52.此外，在该实施方式中，内圈101b与内圈102b的尺寸应当设定成使得内圈101b的底面(即，第二表面)与内圈102b的顶面(即，第三表面)之间具有一定程度的轴向接触(重叠)以传递轴向力。
53.为便于描述两者之间的尺寸关系，图3示出了表示根据本发明的第一实施方式的两个轴承部件在工作时的位置关系的俯视图以及沿线a-a和线b-b截取的纵向剖视图，其中，线a-a穿过第二轴承部件102的中心线o2，线b-b与线a-a垂直并且穿过第一轴承部件101的中心线o1和第二轴承部件102的中心线o2。为了保证第二表面与第三表面的接触，一方面，在第三表面较大的情况下，应当确保第二表面的外边缘(对应于内圈101b的外径d2)始终在径向方向上超出第三表面的内边缘(对应于内圈102b的内径m1)，另一方面，在第二表面较大的情况下，也应当确保第三表面的外边缘(对应于内圈102b的外径m2)始终在径向方向上超出第二表面的内边缘(对应于内圈101b的内径d1)。此外，在第一轴承部件(比如第一轴承部件的具有第二表面的构件)相对于第二轴承部件(比如第二轴承部件的具有第三表面的构件)进行平动转动的示例中，在已知第一轴承部件101的中心线o1与第二轴承部件102的中心线o2之间的距离ror的情况下，第二表面与第三表面之间的尺寸应当同时满足如下关系式(1)和(2)：
54.d2》m1 2ror
ꢀꢀꢀ
(1)
55.m2》d1 2ror
ꢀꢀꢀ
(2)
56.其中：
57.d1为第一轴承部件101的内圈101b的内径(即内圈101b在第二表面处的内径)；
58.d2为第一轴承部件101的内圈101b的外径(即内圈101b在第二表面处的外径)；
59.m1为第二轴承部件102的内圈102b的内径(即内圈102b在第三表面处的内径)；以及
60.m2为第二轴承部件102的内圈102b的外径(即内圈102b在第三表面处的外径)。
61.根据上述第一实施方式，第一轴承部件在轴向上支撑涡旋组件并且将来自涡旋组件的轴向力直接传递至第二轴承部件，第二轴承部件由支承座支撑从而将轴向力传递至支承座，这样轴承组件在为涡旋组件cm1传递旋转驱动力的同时，还将来自涡旋组件cm1的轴向力传递至支承座150，这允许涡旋组件cm1与支承座150间隔开，避免了涡旋组件cm1的底表面因为与支承座150的支撑面的接触式平动转动而造成的磨损，另外，第一轴承部件的第一表面与涡旋组件的底表面相邻并且相对静止，因此，避免了第一轴承部件对涡旋组件的底表面的剧烈摩擦。通过这种结构，使得涡旋组件的底表面不与任何相邻表面发生接触式平动转动，有利地降低了运行过程中的摩擦及摩擦损耗，从而提高了涡旋压缩机的可靠性，这对于下述类型的涡旋压缩机而言将是特别有利的：转速变化范围大的变频压缩机；涡旋轴向载荷大的高压制冷剂压缩机；以及动涡旋部件背面润滑不良的油雾润滑压缩机等。
62.根据第一实施方式，通过第一轴承部件101的第二表面与第二轴承部件102的第三表面的直接接触，实现了两者之间轴向力的传递。然而，这种直接传递的方式仅是示例性的，两者之间也可以通过中间部件传递轴向力。与直接接触式传递的方式相比，通过中间部件传递轴向力由于对第一轴承部件101和第二轴承部件102之间的尺寸关系没有限制，因此可以简化结构的设计，降低对加工精度的要求，从而更易于实现、适配性更强。
63.如图4示出了第一实施方式的一种变化形式，为使描述简洁，下面将仅就该实施方式与第一实施方式的区别进行描述。在该实施方式中，第二轴承部件102不与第一轴承部件101直接接触，而是通过与驱动轴140的主轴部145过盈配合来为驱动轴140提供轴向支撑，具体地，轴向力的传递方式如下：第一轴承部件101的外圈101a的顶面面向涡旋组件cm1并与涡旋组件cm1的底表面直接接触，从而用作接收来自涡旋组件cm1的轴向力的第一表面，第一轴承部件101的内圈101b的底面抵接驱动轴140的轴肩表面147(该轴肩表面可以是偏心销与主轴部之间的分界部并且该轴肩表面用作根据本发明的支撑部)并将轴向力传递至驱动轴140，在此，该内圈101b的底面即用作将轴向力向第二轴承部件102传递的第二表面；第二轴承部件102的内圈102b与主轴部145过盈配合，第二轴承部件102的外圈102a由支承座150支撑，这样，由第二表面传递至驱动轴140的轴向力将经由过盈配合而传递至第二轴承部件102的内圈102b，此时，内圈102b的内表面即为第三表面，而与支承座150的止推面152接触从而将轴向力传递至支承座150的外圈102a的底面则为第四表面。
64.这种构造具备与第一实施方式中的轴承组件基本相同的优点。在此，第二轴承部件102的内圈102b与主轴部145之间可以通过过盈配合以外的其他配合方式比如形状配合实现力传递。在此，所谓“形状配合”，即在两个互相配合的部件之间不需要借助第三部件、而仅依靠两者的形状和/或尺寸的关系即能够实现相对于彼此定位的方式。因此，在根据本发明的实施例中，替代过盈配合，还可以通过例如形成在配合面处的形状配合结构比如台
阶配合结构和凹凸配合结构等来实现部件之间的定位、特别是轴向方向上的定位。
65.图5示出了第一实施方式的另一种变化形式，为使描述简洁，下面将仅就该实施方式与前述实施方式的区别进行描述。在该实施方式中，第一轴承部件101的第二表面不与第二轴承部件102的第三表面直接接触，两者之间通过卸载衬套160的径向突出部(即衬套凸缘)162以及形成在驱动轴140的主轴部145上端的径向突出部149(该径向突出部149可以是偏心销与主轴部之间的分界部)来传递轴向力。这里，需要说明的是，在该实施方式中，径向突出部149用作根据本发明的支撑部。
66.在根据本发明的实施方式中，无论是否用于传递轴向力，卸载衬套的类型都不受限制，例如，其可以是摆动卸载衬套，也可以是滑动卸载衬套。当需要用于传递轴向力时，仅需要对现有的卸载衬套进行简单的改造即可，例如增设适于接收和输出轴向力的径向延伸部(突出部)，如前述实施方式所示。
67.因此，本领域技术人员可以领会到的是，根据本发明的实施方式的轴承组件可以在不对现有涡旋压缩机的结构进行改造或仅作微小改造的情况下应用于该涡旋压缩机中，因此，其构造简单，非常易于实现；此外，其设置不妨碍卸载衬套和配重式衬套(即，在衬套特别是卸载衬套上加设配重而形成的配重组件)等辅助元件的布置，对于涡旋组件的径向柔性的实现没有影响或实质影响。
68.另外，除了前述滚动轴承，根据压缩机的结构特点和设计需求，还可以将第一轴承部件和第二轴承部件中的一者或两者由滚动轴承替换成滑动轴承。当采用筒状滑动轴承时，为了实现轴向力的传递，滑动轴承可以为端部具有径向向外延伸的凸缘的形式。
69.作为示例，图6至图8分别示出了将第一轴承部件、第二轴承部件以及第一和第二轴承部件两者替换成滑动轴承的实施方式。
70.在图6所示的实施方式中，第一轴承部件103实施为滑动轴承，其包括筒状本体103a和位于筒状本体103a的底端的凸缘(即轴承凸缘)103b，其中，筒状本体103a的内表面以及凸缘103b的下表面是光滑的以允许与之配合的部件能够相对于该表面滑动。筒状本体103a的外表面与毂部132紧密配合(比如固定的过盈配合)，使得在运行过程中滑动轴承相对于涡旋组件cm1始终保持静止。在该实施方式中，凸缘103b的上表面为接收来自涡旋组件cm1的轴向力的第一表面，凸缘103b的下表面抵靠第二轴承部件102的内圈102b，即用作将轴向力向第二轴承部件102传递的第二表面。同理，应当将凸缘103b的尺寸设定成使得在其随着动涡旋部件的平动转动过程中始终与第二轴承部件102的第三表面(第三表面由随着驱动轴旋转的内圈102b提供)接触。然而，第一轴承部件103的构造不限于此，例如，可以将筒状本体103a的外表面以及凸缘103b的上表面设置为光滑的滑动表面，使得第一轴承部件103相对于衬套148以及驱动轴140保持静止而能够相对于毂部132自由滑动。
71.在如图7所示的实施方式中，第二轴承部件104实施为滑动轴承。与图6所示示例类似，该第二轴承部件104包括筒状本体104a和位于筒状本体104a的顶端的凸缘(即轴承凸缘)104b，其中，筒状本体104a的内表面以及凸缘104b的上表面是光滑的以允许与之配合的部件能够相对于该表面滑动。筒状本体104a的外表面与支承座150紧密配合，使得在运行过程中第二轴承部件104相对于支承座150始终保持静止。在该实施方式中，凸缘104b的上表面为接收由第一轴承部件101传递的轴向力的第三表面，凸缘104b的下表面则为将轴向力传递至支承座150的第四表面。同理，应当将凸缘104b的尺寸设定成使得在旋转过程中始终
与第一轴承部件101的第二表面接触。
72.在如图8所示的实施方式中，第一轴承部件103和第二轴承部件104均实施为滑动轴承。其中，作为示例，第一轴承部件103与衬套148紧密配合，其筒状本体103a的外表面和凸缘(即轴承凸缘)103b上表面是光滑的，因此可以相对于毂部132自由滑动，第二轴承部件104与支承座150紧密配合，其筒状本体104a的内表面以及凸缘(即轴承凸缘)104b的上表面是光滑的以允许驱动轴140相对于该表面自由滑动。在该实施方式中，第一轴承部件103的凸缘103b的下表面和第二轴承部件104的凸缘104b的上表面分别用作传递轴向力的第二表面和第三表面，并且为了降低对设计和加工精度的需求，第二表面和第三表面通过分别与形成在驱动轴140上的径向突出部149的上下表面抵接来传递轴向力。与前述实施方式类似，作为变体，可以使第一轴承部件103与毂部132紧密配合而相对于衬套148自由滑动。
73.前面已经参照图2至图8介绍了根据本发明的第一实施方式及其变体的涡旋压缩机的示例，其中，涡旋组件cm1的驱动联接部为圆筒形毂部132，并且轴承组件包括容纳在圆筒形毂部132内侧的呈内轴承形式的第一轴承部件101或103以及围绕驱动轴140的呈外轴承形式的第二轴承部件102或104。轴承组件(特别地，第一轴承部件)在为涡旋组件cm1传递旋转驱动力的同时，轴承组件的第一轴承部件和第二轴承部件还将来自涡旋组件cm1的轴向力传递至支承座150，该轴承组件允许涡旋组件cm1与支承座150间隔开(亦即，通过轴承组件使涡旋组件cm1与支承座150间隔开)，并且使得涡旋组件的底表面不与任何相邻表面发生接触式平动转动。然而，根据涡旋组件cm1的驱动联接部以及驱动轴140的构造的不同，第一轴承部件101或103和第二轴承部件102或104的布置方式可以有相应的变化。下面将参照图9至图12描述具有不同的驱动联接部和驱动轴140的偏心部的构造的涡旋压缩机的几种示例性实施方式，这些实施方式将提供与第一实施方式及其变体相同甚至更有利的优点。
74.图9示出了根据本发明第二实施方式的涡旋压缩机200，与第一实施方式不同，该涡旋压缩机200的涡旋组件cm2的驱动联接部为从动涡旋部件230的端板234的底表面(即涡旋组件cm2的底表面)的中央向下延伸的圆柱形柱轴236，驱动轴240的顶端设置有偏心部，该偏心部为轴线相对于驱动轴240的主轴部245的轴线偏移的偏心凹槽262(对应于根据本发明的偏心凹槽)。
75.如图9所示，第一轴承部件201和第二轴承部件202示例性地均为滚动轴承。第一轴承部件201布置在涡旋组件cm2与驱动轴240之间(具体地，布置在圆柱形柱轴236与偏心部之间)，第二轴承部件202布置在驱动轴240与支承座250之间，具体为：配合在偏心凹槽262中，其内圈201b与柱轴236的外表面紧密配合，外圈201a则与偏心凹槽262的内壁紧密配合，第二轴承部件202的内圈202b则与驱动轴240的轴头260形成过盈配合(或其他方式的配合比如形状配合)，外圈202a与支承座250的内壁(止推面)254形成过盈配合(或其他方式的配合比如形状配合)。这样，来自涡旋组件cm2的轴向力被第一轴承部件201的内圈201b的顶面(第一表面)接收并且被传递至外圈201a，然后通过外圈201a的底面(第二表面)将轴向力施加至偏心凹槽262，第二轴承部件202的内圈202b通过与轴头260的过盈配合为驱动轴240提供轴向支撑，因此，第二轴承部件202的用于接收经第一轴承部件201传递的轴向力的第三表面为内圈202b的内表面，而外圈202a的外表面则为将轴向力传递至支承座250的第四表面。同样地，第一表面可以相对于涡旋组件cm2的底表面静止，第四表面可以相对于支承座
250静止，从而可以避免对涡旋组件cm2的磨损以及对支承座250的内壁(止推面)254的磨损。这里，需要说明的是，在该实施方式中，偏心凹槽262的凹槽底壁(即支撑外圈201a的部分)用作根据本发明的支撑部。
76.与第一实施方式相比，由于驱动联接部和驱动轴(特别是轴头和偏心部)的构造的变化，在第二实施方式中，原本为内轴承形式的第一轴承部件适应性变成了外轴承的形式。该实施方式同样能够提供第一实施方式的所带来的有利效果，除此之外，通过将第一轴承部件改造成外轴承的形式，还具有如下附加的优点：一方面，可以使得动涡旋部件的径向空间的设计更为紧凑，进而有利于动涡旋部件重量的减轻；另一方面，第一轴承部件与第二轴承部件之间的在轴向方向上的相对位置变近甚至第一轴承部件与第二轴承部件部分重叠(部分重叠的方案请参见如图9、图11和图12所示的实施方式)，因此也允许压缩机轴向空间更加紧凑；再者，在设置配重式衬套的情况下，这种布置不仅不妨碍配重的安装，而且可以允许配重的质心更靠上，更易于实现配重的质心与驱动轴承(在此，即第一轴承部件)的中心在同一高度，从而改善驱动轴承的受力，提高稳定性。
77.可以理解的是，在该结构中，第一轴承部件和第二轴承部件中的任一者都可以由滑动轴承替代。图10示出了第二实施方式的一种变化形式。与第二实施方式相比，区别在于第一轴承部件203与第二轴承部件204两者均为滑动轴承的形式。其中，作为示例，第一轴承部件203紧密配合在凹槽262内，其筒状本体203a的内表面以及凸缘(即轴承凸缘)203b的上表面是滑动表面，以允许柱轴236和衬套248在第一轴承部件203内侧自由滑动，第二轴承部件204紧密配合在支承座250内侧，其筒状本体204a的内表面以及凸缘(即轴承凸缘)204b的上表面是滑动表面。与前述实施方式类似，作为变体，可以使第一轴承部件203与衬套248(柱轴236)紧密配合而相对于衬套248自由滑动。
78.同样是第一轴承部件呈外轴承的形式，图11示出了第二实施方式的另一种变化形式。与第二实施方式相比，除了第一轴承部件203为设置有轴承凸缘的滑动轴承，区别还在于驱动轴240的偏心部为位于主轴部245顶端的带凹槽的偏心轴头270，该凹槽为与偏心轴头270同轴的中心凹槽272。第一轴承部件203实施为滑动轴承，第二轴承部件202为设置在偏心轴头270与支承座250之间的偏心滚动轴承。该偏心滚动轴承的内圈202b具有偏心内孔，因此其壁厚是不均匀的。该偏心内孔与偏心轴头270的外表面构成形状配合，偏心内孔的中心线相对于第二轴承部件202的中心线的距离等于偏心轴头270相对于支承座250的内壁254的中心线的距离，即等于偏心轴头270的回转半径，以补偿偏心轴头270与支承座250之间的径向偏距。
79.这里，需要说明的是，在如图9所示的实施方式中，轴头相对于主轴部居中地设置而偏心凹槽相对于轴头偏心地设置，由此实现了用作偏心部的偏心凹槽，相比之下，在如图10和11所示的实施方式中，轴头相对于主轴部偏心地设置而偏心凹槽相对于轴头居中地设置(即所谓的中心凹槽272)，由此实现了用作偏心部的偏心凹槽。另外，在如图10和11所示的实施方式中，由于第一轴承部件实施为设置有适于传递轴承力的轴承凸缘的滑动轴承，因此偏心凹槽的侧壁顶面(即支撑轴承凸缘的部分)用作根据本发明的支撑部。总之，在本发明中，支撑部为适于将涡旋轴向力从第一轴承部件向第二轴承部件传递的部分。
80.图12示出了第二实施方式的又一种变化形式。与第二实施方式的区别主要在于，在该实施方式中，偏心部为偏心平顶轴头280，第一轴承部件201围绕柱轴236布置成与平顶
轴头280同轴，第二轴承部件202为偏心滚动轴承，其外圈202a与支承座250紧密配合，偏心内孔202h围绕偏心平顶轴头280并且与第一轴承部件201的外表面形状配合——即，通过形成在第二轴承部件202的内圈202b的径向向内延伸的径向突出部202c——以为第一轴承部件201提供轴向支撑。因此，在该实施方式中，第三表面为内圈202b的径向突出部202c的顶面，第四表面为第二轴承部件202的外圈202a的外表面。
81.以上大致根据第一轴承部件相对于驱动联接部的布置位置的不同详细描述了两种不同的实施方式以及这两种实施方式的变体。但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，例如，动涡旋的回转半径可以不是通过驱动轴来提供，而是可以借助于布置在驱动轴与毂部之间的偏心衬套。在带有衬套或配重的情况下，尽管前述实施方式中，衬套或配重都被示出为位于第一轴承部件的内侧，然而，根据实际情况，也可以将衬套或配重配合在第一轴承部件的外侧。
82.此外，需要说明的是，尽管在上文具体描述的实施方式中，涡旋轴向力从动涡旋部件(例如底表面)直接地传递至第一轴承部件(具体地，第一轴承部件的第一表面)，然而，还可以构想的是，可以在动涡旋部件(例如底表面)与第一轴承部件之间设置中间构件(例如，在图10中，将衬套248构造为具有布置在动涡旋部件的底表面与轴承凸缘203b之间的衬套凸缘)，从而使涡旋轴向力从动涡旋部件间接地传递至第一轴承部件。
83.此外，需要说明的是，尽管在上文具体描述的实施方式中，特别描述的是普通卸载衬套，然而，也可以采用不能够相对于动涡旋部件或驱动轴滑动或摆动的衬套，而另一方面，也可以采用在衬套特别是卸载衬套上加设配重而形成的配重式衬套。例如，在如图5所示的卸载衬套160中，可以在卸载衬套160的径向一侧加设从径向突出部(即衬套凸缘)162径向向外延伸的配重部从而构成配重式衬套。通过设置配重式衬套，配重平衡力可以作用在动涡旋部件的毂部上而能够可靠地改善涡旋压缩机的动平衡，而且，通过设置兼具卸载和动平衡功能的卸载配重式衬套，有利地在实现径向柔性的同时可靠地改善涡旋压缩机的动平衡。
84.此外，需要说明的是，第一轴承部件的支撑表面对应于上文描述的适于接收来自涡旋组件的轴向力并且与动涡旋部件的例如底表面(即动涡旋部件的对应接触表面)直接接触的第一表面。在本发明中，优选地，支撑表面在涡旋压缩机非运行时以及在涡旋压缩机运行时均相对于动涡旋部件的对应接触表面保持静止。
85.此外，需要说明的是，在本技术文件中，方位术语“向下”、“下方”、“顶”和“底”等的使用仅仅出于便于描述的目的而不应视为是限制性的。例如，对于立式压缩机而言的“顶”，在卧式压缩机的情况下可以对应于“左侧”或“右侧”。
86.因此，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。此外，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。