上部平衡块和涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及一种上部平衡块和采用该上部平衡块的涡旋压缩机。


背景技术：

2.图1是根据现有技术的一种涡旋压缩机的示意性侧剖视图。图2a是图1所示的涡旋压缩机的上部平衡块的俯视图。图2b是沿着图2a中的平面b-b截取的剖视图。
3.如图1所示，根据现有技术的一种涡旋压缩机1’包括壳体2、支架4、静涡旋盘(未示出)、动涡旋盘5、曲轴6和驱动装置(未示出)。在壳体的底部形成油池3，油池用于储存润滑油。支架4固定于壳体内。动涡旋盘5支撑于支架4上，动涡旋盘5的涡卷51与静涡旋盘的涡卷(未示出)配合形成压缩腔。在动涡旋盘5与支架4之间设置有止推面和止推轴承8，并且在动涡旋盘5的下表面设置有毂。曲轴6的上端插入动涡旋盘5的毂中。在曲轴6中设置有油路61、62，在曲轴6的下端设置有油泵7，油泵7的下端浸入油池中的润滑油中。驱动装置能够驱动曲轴6旋转。当曲轴6被驱动旋转时，润滑油沿着油泵7和曲轴6中的油路61、62爬升至曲轴6的上端。
4.涡旋压缩机1还包括上部平衡块9。如图2a和图2b所示，上部平衡块9包括底壁91和立壁93。在底壁91中开设有中心孔92。立壁93设置于底壁91上并且相对于中心孔92偏置，立壁93具有内壁面94和顶面95。当上部平衡块9绕自身的中心轴线旋转时，即当上部平衡块9沿着如图2a中的箭头a所示的逆时针方向旋转时，润滑油能够在离心力的作用下沿着内壁面94爬升至顶面95，然后从顶面95被甩出去，如图2a和图2b中的多条路径rh所示。
5.具体地，上部平衡块9设置在曲轴6的上端并随着曲轴6一起旋转，来自曲轴6的上端的润滑油在离心力的作用下沿着上部平衡块9的内壁面94爬升至顶面95，然后从顶面95被甩出去以润滑止推轴承8和止推面。
6.润滑油供应系统对涡旋压缩机的运动部件的性能和可靠性而言是至关重要的。在润滑油供应系统中，旋转的曲轴6带动油池3中的供油装置(即，油泵7)，润滑油通过曲轴内的油路给各个轴承部位供油，止推轴承8主要靠上部平衡块9搅油润滑。对于变频涡旋压缩机而言，它的运行频率范围较广，例如25hz～110hz。当压缩机在低速运行时(例如25rps)，由于止推轴承8处于润滑油供应系统的最远端，所以止推轴承8的供油量面临着严峻的考验。
7.为了应对上述考验，现有的变频涡旋压缩机采用了如下解决方式：第一种方式是通过在油池3的底部安装容积式泵来单独保证低速运行时止推面的供油量，第二种方式是缩小变频涡旋压缩机的应用范围，例如将变频涡旋压缩机的运行频率的范围缩小为30hz～110hz，也就是将最低运行频率调高。
8.然而，第一种方式采用单独容积泵回路给止推轴承8供油，系统复杂，成本高。第二种方式采用调高最低运行转速的方法，导致变频涡旋压缩机的市场应用受到局限。


技术实现要素：

9.【技术目的】
10.为了解决上述技术问题和潜在的其他技术问题而做出了本实用新型。
11.【技术方案】
12.本实用新型提供一种上部平衡块，所述上部平衡块包括底壁和立壁。在所述底壁中开设有中心孔。所述立壁设置于所述底壁上并且相对于所述中心孔偏置。所述立壁具有内壁面和顶面。当所述上部平衡块绕自身的中心轴线旋转时，流体能够在离心力的作用下沿着所述内壁面爬升至所述顶面，然后从所述顶面被甩出去。在所述顶面上开设有沿着所述上部平衡块的径向延伸的至少一个凹槽，所述凹槽的一端延伸至所述内壁面，所述凹槽的另一端延伸至所述顶面，以允许流体在离心力的作用下沿着所述内壁面爬升至所述凹槽中，然后沿着所述凹槽爬升至所述顶面，然后从所述顶面被甩出去。
13.具体地，每个凹槽均具有底面和侧面。所述底面是倾斜平面并且与水平面成一锐角角度，使得所述底面的邻接所述内壁面的一侧的高度低于所述底面的邻接所述顶面的一侧的高度。
14.优选地，在所述顶面上开设有两个所述凹槽；或者在所述顶面上开设有三个或更多个所述凹槽，并且两两相邻的凹槽之间的间距是相等的。
15.优选地，所述凹槽的所述一端的开口宽度小于所述凹槽的所述另一端的开口宽度，使得所述凹槽整体上呈叶型形状。
16.本实用新型还提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括：
[0017]-壳体，在所述壳体的底部形成油池，所述油池用于储存润滑油；
[0018]-支架，其固定于所述壳体内；
[0019]-动涡旋盘，其支撑于所述支架上，在所述动涡旋盘与所述支架之间设置有止推轴承，并且在所述动涡旋盘的下表面设置有毂；
[0020]-曲轴，所述曲轴的上端插入所述动涡旋盘的所述毂中，在所述曲轴中设置有油路，在所述曲轴的下端设置有油泵，所述油泵的下端浸入所述油池中的润滑油中；
[0021]-驱动装置，其能够驱动所述曲轴旋转，其中，当所述曲轴被驱动旋转时，润滑油沿着所述油泵和所述曲轴中的油路爬升至所述曲轴的上端，
[0022]
其特征在于，所述涡旋压缩机还包括根据前述权利要求中任一项所述的上部平衡块，所述上部平衡块设置在所述曲轴的上端并随着所述曲轴一起旋转，来自所述曲轴的上端的润滑油在离心力的作用下沿着所述上部平衡块的内壁面爬升至所述凹槽中，然后沿着所述凹槽爬升至所述顶面，然后从所述顶面被甩出去以润滑所述止推轴承。
[0023]
可选地，所述油路包括第一油路和第二油路。所述第一油路沿着所述曲轴的纵向贯穿所述曲轴延伸，以允许润滑油从所述曲轴的顶面流出。所述第二油路沿着所述曲轴的径向延伸，所述第二油路的一端与所述第一油路连通，所述第二油路的另一端的开口位于所述曲轴的外壁面上，以允许润滑油从所述曲轴的外壁面流出。
[0024]
具体地，所述曲轴的上端穿过所述上部平衡块的中心孔，然后插入所述动涡旋盘的所述毂中，使得所述第二油路的所述另一端的开口面向所述毂的内壁面。所述毂的下底面与所述上部平衡块的底壁之间存在间隙，以允许来自所述第二油路的润滑油经由所述间隙向所述上部平衡块的内壁面流动。
[0025]
可选地，所述涡旋压缩机的最低运行频率为25hz。
[0026]
【技术效果】
[0027]
通过采用带有叶型凹槽结构的上平衡块，一方面可以增强对润滑油的搅动，另一方面可以降低润滑油的爬坡难度，增大润滑油的爬坡能力，从而能够有效提高止推轴承的供油量。这样，能够在变频涡旋压缩机低速运行工况时保证止推轴承的供油量，确保安全运行，而不需要单独在油池的底部设置容积泵。
附图说明
[0028]
为了便于理解本实用新型，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本实用新型。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。
[0029]
图1是根据现有技术的一种涡旋压缩机的示意性侧剖视图。
[0030]
图2a是图1所示的涡旋压缩机的上部平衡块的俯视图。
[0031]
图2b是沿着图2a中的平面b-b截取的剖视图。
[0032]
图3是根据本实用新型的涡旋压缩机的示意性侧剖视图。
[0033]
图4a是图3所示的涡旋压缩机的上部平衡块的俯视图。
[0034]
图4b是沿着图4a中的平面c-c截取的剖视图。
具体实施方式
[0035]
在前文的“背景技术”部分中已经参照图1、图2a和图2b描述了现有技术的涡旋压缩机1的整体构造以及上部平衡块9的基本构造。
[0036]
图3是根据本实用新型的涡旋压缩机的示意性侧剖视图。图4a是图3所示的涡旋压缩机的上部平衡块的俯视图。图4b是沿着图4a中的平面c-c截取的剖视图。
[0037]
根据本实用新型的涡旋压缩机1’与现有技术的涡旋压缩机1的整体构造基本相同，二者之间的主要区别仅在于上部平衡块的构造。因此，出于简洁的目的，在下文中将省略对于根据本实用新型的涡旋压缩机1’的整体构造的详细描述，而仅着重描述根据本实用新型的涡旋压缩机1’的上部平衡块9’。
[0038]
具体地，如图4a和图4b所示，上部平衡块9’包括底壁91和立壁93。在底壁91中开设有中心孔92。立壁93设置于底壁上并且相对于中心孔92偏置。立壁具有内壁面94和顶面95。当上部平衡块9’绕自身的中心轴线(即，竖直轴线)旋转时，即当上部平衡块9’沿着如图4a中的箭头a所示的逆时针方向旋转时，流体(例如润滑油)能够在离心力的作用下沿着内壁面94爬升至顶面95，然后从顶面95被甩出去。
[0039]
在顶面95上开设有沿着上部平衡块9’的径向延伸的至少一个(在本示例性实施例中为三个)凹槽96a、96b、96c。凹槽的一端(即，径向内端)延伸至内壁面94，凹槽的另一端(即，径向外端)延伸至顶面95，以允许流体在离心力的作用下沿着内壁面94爬升至凹槽96a、96b、96c中，然后沿着凹槽96a、96b、96c爬升至顶面95，然后从顶面95被甩出去，如图4a和图4b中的多条路径rh所示。
[0040]
具体地，每个凹槽均具有底面和侧面。以凹槽96b为例，凹槽96b具有底面96b1和侧面9662。底面96b1是倾斜平面并且与水平面成一锐角角度θ，使得底面96b1的邻接内壁面94
的一侧的高度低于底面96b1的邻接顶面95的一侧的高度。优选地，如图4a所示，凹槽96b的一端(即，径向内端)的开口宽度小于凹槽96b的另一端(即，径向外端)的开口宽度，使得凹槽96b整体上呈叶型形状。
[0041]
其他凹槽96a、96c的构造与凹槽96b的构造相同。通过在上部平衡块9’中设置这样的凹槽，一方面可以增强对润滑油的搅动，另一方面可以降低润滑油的爬坡难度，从而增大润滑油的爬坡能力。
[0042]
可选地，在顶面95上开设有两个凹槽；或者在顶面95上开设有三个或更多个凹槽，并且两两相邻的凹槽之间的间距是相等的。
[0043]
返回参照图3，油路包括第一油路61和第二油路62。第一油路61沿着曲轴6的纵向贯穿曲轴6延伸，以允许润滑油从曲轴6的顶面流出。第二油路62沿着曲轴6的径向延伸。第二油路62的一端(即，径向内端)与第一油路61连通，第二油路62的另一端(即，径向外端)的开口位于曲轴6的外壁面上，以允许润滑油从曲轴6的外壁面流出。
[0044]
此外，曲轴6的上端穿过上部平衡块9’的中心孔92，然后插入动涡旋盘5的毂中，使得第二油路62的另一端(即，径向外端)的开口面向动涡旋盘5的毂的内壁面，并且毂的下底面与上部平衡块9’的底壁91之间存在间隙，以允许来自第二油路62的润滑油经由所述间隙向上部平衡块9’的内壁面94流动。
[0045]
通过采用本实用新型的上部平衡块9’，涡旋压缩机的最低运行频率可以是25hz(对应涡旋压缩机的转速为25rps)。这样，能够在变频涡旋压缩机低速运行工况时保证止推轴承的供油量，确保安全运行，而不需要单独在油池3的底部设置容积泵。
[0046]
虽然在上文中参考具体的实施例对本实用新型的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明，但是应当理解的是，上述实施例仅是示例性的，而不是限制性的。在本实用新型的实质精神和原则之内，本领域技术人员做出的任何修改、等同替换、改进均被包含在本实用新型的保护范围之内。