压缩机支撑结构的制作方法

1.本发明压缩机支撑结构，涉及涡旋压缩机技术领域，尤其涉及涡旋压缩机支撑结构设计。


背景技术：

2.现有的涡旋压缩机，某种情况下由于设计需要，有时会将曲轴平衡块设置在上支撑内部，同时，为保证平衡块能顺利安装，需要将上支撑内径设计的足够大，导致上支撑镜与动涡旋接触面积寸变小。
3.随着压缩机排量和马力的增加，轴向力也随之增加，为降低轴向力增加对镜面的影响，需要增加镜面尺寸；同时内置的平衡块的质量和尺寸也会随之增加。这种情况下，只能通过增加镜面外径的方法增加镜面尺寸。但在某种情况下，由于十字环等因素的限制和影响，无法将支撑面外径变大，因此导致镜面宽度不足，压强增加，镜面磨损增加。
4.现有的涡旋压缩机，由于水平方向气体力合力作用点，与驱动动涡旋的曲轴偏心部的作用力的作用点不在同一个垂直于轴线的平面内，因此引起动涡旋倾覆。倾覆现象引起动涡旋工作时不稳定，使动、定涡旋齿接触，增加摩擦耗功。
5.随着压缩机排量和马力的增加，在较小的壳体内进行涡旋设计时，通常采用通过增加涡旋齿高的方式增加排量。倾覆力矩的大小与涡旋齿高度有关，高度越大，倾覆力矩越大。
6.为降低倾覆力矩的影响，在压缩机设计时，需要设计足够大的支撑面，以抵抗倾覆力矩的影响。但在某种情况下，由于十字环等因素的限制和影响，无法将支撑面尺寸变大，从而使设计变得异常困难。
7.现有的涡旋压缩机，为提高能效，通常采用动涡旋浮动结构降低齿顶泄漏，在与动涡旋配合的上支撑表面，进行背压腔的设计和密封。为防止倾覆发生，通常采用的方法为增加背压腔与动涡旋的接触面积，但受十字环等结构影响，有时无法在上支撑上获得足够大的面积，背压力无法继续进一步提高，从而使设计变得异常困难。
8.针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的压缩机支撑结构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素：

9.根据上述现有技术提出的，由于内置平衡块结构导致上支撑镜面内径尺寸增加，镜面变小；同时，由于马力增加，轴向力增加；涡旋齿高度增加，倾覆力矩变大；浮动结构背压力不足等问题；都需要进一步增加上支撑的外径及接触面积，以降低轴向力对镜面磨损，提高抵抗倾覆力矩的能力、提高浮动结构的背压力；但由于十字环等因素的限制和影响，无法将支撑面尺寸进一步增加的技术问题，而提供一种压缩机支撑结构。本发明主要利用在涡旋压缩机的动涡旋和上支撑之间，增加一个支撑板结构，十字环位于支撑板以下，十字环的设计不受支撑板外径影响，支撑板外径较原有上支撑镜面外径变大，增加了与动涡旋的
接触面积，降低镜面磨损，以更好的抵抗倾覆力矩，同时，在尺寸较大的支撑板上可以设置足够大的背压腔面积，以获得足够的背压力，从而使以上问题得到圆满解决。
10.本发明采用的技术手段如下：
11.一种压缩机支撑结构包括：动涡旋、支撑板、十字环、上支撑、平衡块；
12.进一步地，支撑板位于动涡旋和上支撑之间，支撑板上表面足够光滑，与动涡旋镜面接触，动涡旋在其上面滑动；
13.进一步地，支撑板下表面与上支撑镜面接触，支撑板具有多个螺栓安装孔，通过螺栓固定在上支撑上；
14.进一步地，十字环位于支撑板和上支撑之间，十字环在上支撑上滑动。
15.进一步地，支撑板采用铸造、粉末冶金中的一种形式加工而成，保证其具有足够的强度和可靠性。
16.进一步地，支撑板的外径尺寸大于上支撑镜面外径尺寸，因此十字环的安装要在支撑板的安装之前进行。
17.进一步地，上支撑上设置有与十字环配合的键槽；
18.进一步地，上支撑上设置有与定涡旋配合的销孔；
19.进一步地，上支撑上设置有背压腔；
20.进一步地，上支撑上设置有引压通道，引压通道与背压腔相联通。
21.进一步地，十字环由于位于支撑板的下部，其外径不受支撑板外径尺寸影响，内径可尽可能小的设计。
22.进一步地，十字环下侧的键与上支撑配合，上支撑与定涡旋配合；
23.进一步地，十字环上侧的键越过支撑板与动涡旋配合，间接实现十字环与定涡旋的配合，防止动涡旋旋转。
24.进一步地，上支撑的内部设置有平衡块。
25.进一步地，平衡块还可以设置于上支撑的外部。
26.进一步地，支撑板与动涡旋之间设置有密封圈，位于背压腔口部，实现背压腔内的气体密封，密封形式采用成型填料密封、垫片密封。
27.进一步地，密封圈采用橡胶类、塑料类、皮革类、金属类、或组合材料中的一种；
28.进一步地，密封圈可采用o形、v形、u形中的一种，但不仅限于以上几种形式；
29.进一步地，密封圈的数量为一个或多个。
30.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
31.1、本发明提供的压缩机支撑结构，通过在涡旋压缩机的动涡旋和上支撑之间，增加一个支撑板结构，可以解决平衡块内置于上支撑结构中，当轴向力增加时，受十字环限制，镜面外径无法增加时，与动涡旋接触面积变小而导致的异常磨损情况的问题；
32.2、本发明提供的压缩机支撑结构，通过在涡旋压缩机的动涡旋和上支撑之间，增加一个支撑板结构，可以解决由于涡旋齿高增加，导致动涡旋倾覆力矩增加，受十字环限制，无法设计足够大的支撑面，而产生倾覆造成运转不稳定及异常磨损的问题；
33.3、本发明提供的压缩机支撑结构，通过在涡旋压缩机的动涡旋和上支撑之间，增加一个支撑板结构，可以解决受十字环限制，无法在上支撑镜面设置足够大的背压腔体，而导致背压不足的问题；
34.4、本发明提供的压缩机支撑结构，通过在涡旋压缩机的动涡旋和上支撑之间，增加一个支撑板结构，解决了十字环设计的难题，将十字环设置在支撑板以下，十字环的设计不受支撑板外径的影响，内径可设计的尽可能小；
35.综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中存在的技术问题，使压缩机具有高可靠性、设计简便等优势。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明第一种结构示意图；
38.图2为本发明第二种结构示意图；
39.图3为本发明第三种结构示意图；
40.图4为本发明支撑板与动涡旋密封第一种结构示意图；
41.图5为本发明支撑板与动涡旋密封第二种结构示意图；
42.图6为本发明支撑板与动涡旋密封第三种结构示意图。
43.图中：1、动涡旋 2、支撑板 3、十字环 4、上支撑 5、螺栓 6、平衡块 7、密封圈 b1、镜面宽度 b2、支撑板宽度 f1、轴向力 f2、倾覆力 h、倾覆力臂 l1、镜面外径 l2、支撑板外径 m、背压腔 l、引压通道。
具体实施方式
44.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
47.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而
不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
49.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
50.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
51.如图所示，本发明提供了一种压缩机支撑结构包括：动涡旋1、支撑板2、十字环3、上支撑4、平衡块6；支撑板2位于动涡旋1和上支撑4之间，支撑板2上表面足够光滑，与动涡旋1镜面接触，动涡旋在其上面滑动；支撑板2下表面与上支撑4镜面接触，支撑板2具有多个螺栓安装孔，通过螺栓5固定在上支撑4上；十字环3位于支撑板2和上支撑4之间，十字环3在上支撑4上滑动。
52.支撑板2采用铸造、粉末冶金中的一种形式加工而成，保证其具有足够的强度和可靠性。
53.支撑板2的外径尺寸大于上支撑4镜面外径尺寸，因此十字环3的安装要在支撑板2的安装之前进行。
54.上支撑4上设置有与十字环3配合的键槽；上支撑4上设置有与定涡旋1配合的销孔；上支撑4上设置有背压腔m；上支撑4上设置有引压通道l，引压通道l与背压腔m相联通。
55.十字环3由于位于支撑板2的下部，其外径不受支撑板2外径尺寸影响，内径可尽可能小的设计。
56.十字环3下侧的键与上支撑4配合，上支撑4与定涡旋1配合；十字环3上侧的键越过支撑板2与动涡旋1配合，间接实现十字环3与定涡旋1的配合，防止动涡旋1旋转。
57.上支撑4的内部设置有平衡块6；平衡块6还可以设置于上支撑4的外部。
58.支撑板4与动涡旋1之间设置有密封圈7，位于背压腔m口部，实现背压腔m内的气体密封，密封形式采用成型填料密封、垫片密封。
59.密封圈7采用橡胶类、塑料类、皮革类、金属类、或组合材料中的一种；密封圈7可采用o形、v形、u形中的一种，但不仅限于以上几种形式；密封圈的数量为一个或多个。
60.实施例1
61.如图1所示，本发明提供了一种压缩机支撑结构，包括：动涡旋1、支撑板2、十字环3、上支撑4、螺栓5、平衡块6。平衡块6位于上支撑4内部，或如图2所示，平衡块6位于上支撑4外部，支撑板2位于动涡旋1和上支撑4之间，支撑板2上表面与动涡旋1镜面接触，动涡旋1在其上面滑动；支撑板2下表面与上支撑4镜面接触，支撑板2具有多个螺栓安装孔，通过螺栓5固定在上支撑4上；十字环3位于支撑板2和上支撑4之间，十字环3在上支撑4上滑动；上支撑4镜面宽度为b1，支撑板宽度b2，支撑板2宽度b2较上支撑4镜面宽度b1大，当轴向力f1作用时，动涡旋1与支撑面之间的滑动摩擦力较未增加支撑板2前减小。
62.实施例2
63.如图2所示，(在实施例1的基础上，)平衡块6位于上支撑4外部，或如图1所示，平衡块6位于上支撑4内部，上支撑4镜面外径l1，支撑板2外径l2,支撑板2外径l2较上支撑4镜面外径l1大，切向气体力与径向气体力的合力倾覆力f2，倾覆力臂为h，倾覆力矩f2*h，随着尺高h增加，倾覆力矩增加；增加支撑板2后，抵抗倾覆力矩的为f1*l2，较原有f1*l1增加，抗倾覆能力增强。
64.实施例3
65.如图3所示，(在实施例1的基础上，)平衡块6位于上支撑4外部，或如图1所示，平衡块6位于上支撑4内部，动涡旋1为浮动结构，支撑板2上设有背压腔m和引压通道l，背压腔m通过引压通道l引入高压或中间压气体，通过密封圈7进行密封，上支撑4镜面宽度为b1，由于受十字环3限制，b1尺寸较小，无法设置足够的背压腔m面积，增加支撑板2后，支撑板2宽度b2较大，可以设置足够的背压腔m面积，从而获得足够大的背压力。
66.施例4
67.如图4所示，(在实施例3的基础上，)本发明支撑板2与动涡旋1之间采用的密封形式为特殊形式的密封圈7密封，密封圈7截面形状类似与槽钢截面形状，上部为平面，侧翼为带有一定倾斜角度的平面或曲面，当背压腔m内气体进入时，侧翼能紧贴背压腔m侧壁，形成密封；
68.实施例5
69.如图5所示，(在实施例3的基础上，)本发明支撑板2与动涡旋1之间采用的密封形式为v型圈7形式密封，v型圈7可以采用无骨架和有骨架等形式；
70.实施例6
71.如图6所示，(在实施例3的基础上，)本发明支撑板2与动涡旋1之间采用的密封形式为另一种特殊形式的密封圈7密封，密封圈7截面形状类似倒置“l”形状，上部为平面，侧翼为带有一定倾斜角度的平面或曲面，下部设置有弹簧骨架支撑，当背压腔m内气体进入时，侧翼能紧贴背压腔m侧壁，形成密封。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。