涡旋压缩机的制作方法与工艺

文档序号:12544289阅读:410来源:国知局
涡旋压缩机的制作方法与工艺
本发明涉及一种涡旋压缩机。

背景技术:
迄今为止,通过连续地对曲柄轴与轴承之间的间隙供给润滑油,从而使曲柄轴能够相对于轴承顺畅地旋转的回转式压缩机已为人所知(例如参照专利文献1)。具体而言,在曲柄轴上形成有用来将贮存在机壳底部的润滑油汲取上来的供油路,已通过供油路的润滑油被供向轴承间隙。有时候,润滑油会与被压缩机构压缩后的制冷剂气体一起向机壳外部喷出。在此,一旦向机壳外部喷出的润滑油增加而发生油不足的现象,机壳底部的润滑油就会耗尽而成为断油状态,从而润滑油不会被供向轴承间隙。于是,专利文献1中的回转式压缩机采用了下述作法:利用形成在曲柄轴上的环槽来回收通过轴承间隙而流向下方的润滑油,另一方面,通过形成在壳体的靠轴承的背面侧的位置上的轴承背面通路来向曲柄室输送由环槽回收的油,从而使润滑油贮存在曲柄室内。当机壳底部的润滑油耗尽,从而润滑油停止从供油路供向轴承间隙时,贮存在曲柄室内的润滑油利用本身的重量流入轴承间隙,从而能够继续对曲柄轴与轴承之间的滑动部分进行润滑。现有技术文献专利文献专利文献1:日本公开专利公报特开2012-097576号公报

技术实现要素:
-发明要解决的技术问题-但是,存在下述问题:在现有的回转式压缩机中,由于曲柄轴与轴承之间的间隙被设定为非常狭窄,因此利用本身的重量从曲柄室流入轴承间隙的油量较少。因此,有可能:即使在油耗尽时,贮存在曲柄室内的润滑油也无法被有效地用来润滑曲柄轴与轴承之间的滑动部分,从而导致润滑不良的现象发生。本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于做到:即使是在油在曲柄轴的旋转动作中停止从供油路被供向曲柄轴的滑动面的情况下,也能够继续对曲柄轴与轴承之间的滑动部分进行润滑。-用以解决技术问题的技术方案-本发明的方案是以下述涡旋压缩机为对象,采取了以下的解决方法,该涡旋压缩机具备:机壳11,其底部设有贮油部17;静涡旋盘40和动涡旋盘35,该静涡旋盘40和该动涡旋盘35收纳在该机壳11内;曲柄轴23,其上端部可自由滑动地与该动涡旋盘35的背面侧上的轴套部38相连结;以及壳体50,其具有上部轴承62,该上部轴承62布置在该动涡旋盘35下方,并且支承着该曲柄轴23使该曲柄轴23可自由旋转。也就是说,本发明的第一方案的特征在于:在所述曲柄轴23上形成有供油路27,该供油路27用来将所述贮油部17内的油供向该曲柄轴23与所述轴套部38之间的滑动面、以及该曲柄轴23与所述上部轴承62之间的滑动面,在所述壳体50上形成有曲柄室54,该曲柄室54是通过该壳体50的上表面侧凹陷而形成的,该曲柄室54收纳所述动涡旋盘35上的所述轴套部38,并且贮存从所述供油路27供给至所述曲柄轴23的滑动面后的油,在所述曲柄轴23的外周面上形成有环槽24a和螺旋槽24b,该环槽24a形成在所述曲柄轴23与所述上部轴承62之间的滑动面上的靠下部的位置,并且沿着周向延伸,该环槽24a回收供给至该上部轴承62后的油,该螺旋槽24b使所述曲柄室54与该环槽24a相连通,并且将回收到该环槽24a内的油输向该曲柄室54,在所述壳体50上的靠所述上部轴承62的背面侧的位置上形成有使所述曲柄室54与所述环槽24a相连通的轴承背面通路53a,在所述贮油部17内的油在所述曲柄轴23的旋转动作中停止从所述供油路27被供向所述曲柄轴23的滑动面的情况下,贮存在所述曲柄室54内的油因为起因于所述螺旋槽24b的泵送作用而从该曲柄室54经由所述轴承背面通路53a和所述环槽24a被供向所述上部轴承62。在本发明的第一方案中,在曲柄轴23的外周面上形成有环槽24a和螺旋槽24b。供给至上部轴承62后的油往环槽24a内回收。回收到环槽24a内的油通过螺旋槽24b被输向曲柄室54。在壳体50的靠上部轴承62的背面侧的位置上形成有轴承背面通路53a,该轴承背面通路53a使曲柄室54与环槽24a相连通。根据这样的结构,即使在成为下述状态,即贮油部17内的油在曲柄轴23的旋转动作中停止从供油路27被供向曲柄轴23的滑动面这样的断油状态的情况下,也能够继续对曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行润滑。具体而言,一旦贮存在贮油部17中的油的余量减少,就会成为油不从供油路27供向上部轴承62的状态,一旦曲柄轴23在该断油状态下继续进行旋转动作,曲柄轴23与上部轴承62就可能会咬死。相对于此,在本发明的方案中,一旦成为断油状态而停止从供油路27对上部轴承62供油,贮存在曲柄室54内的油就会因为起因于螺旋槽24b的泵送作用而从曲柄室54经由轴承背面通路53a和环槽24a被供向上部轴承62。这样一来,即使在成为断油状态后,也能够在曲柄室54内贮存有油的期间中继续对曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行润滑,从而能够抑制曲柄轴23与上部轴承62咬死。本发明的第二方案是在第一方案的基础上,具有下述特征:在所述贮油部17内的油从所述供油路27被供给至所述曲柄轴23的滑动面这样的通常运转时,回收到所述环槽24a内的油通过所述螺旋槽24b和所述轴承背面通路53a被输向所述曲柄室54。在本发明的第二方案中,在通常运转时,回收到环槽24a内的油不只是通过螺旋槽24b被输向曲柄室54,还通过轴承背面通路53a被输向曲柄室54,因此能够相应地将更多的油从环槽24a输向曲柄室54。本发明的第三方案是在第二或第三方案的基础上,具有下述特征:在所述曲柄室54的内壁面上形成有备用贮油部57,该备用贮油部57是该曲柄室54的内壁面朝径向凹陷而形成的,该备用贮油部57能够与该曲柄室54一起贮存油。在本发明的第三方案中,不只可以利用曲柄室54来贮存供给至曲柄轴23的滑动面后的油,还可以利用备用贮油部57来贮存供给至曲柄轴23的滑动面后的油。由此,即使在成为断油状态后,也能够比只在曲柄室54内贮存油的情况还要长时间地继续对曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行润滑。本发明的第四方案是在第三方案的基础上,具有下述特征:在所述壳体50上形成有排油通路56,该排油通路56的上游端在离开所述曲柄室54的底面规定高度的位置向该曲柄室54的内壁面开口,该排油通路56的下游端向该壳体50外部开口,所述备用贮油部57在比所述排油通路56还低的位置向所述曲柄室54的内壁面开口。在本发明的第四方案中,备用贮油部57在比排油通路56还低的位置上开口。由此,直到贮存在曲柄室54和备用贮油部57中的油的油面到达排油通路56的上游端的开口位置为止,油不会从曲柄室54和备用贮油部57排向排油通路56,因此能够在曲柄室54和备用贮油部57内贮存规定量的油。-发明的效果-根据本发明的方案,一旦成为断油状态而停止从供油路27对上部轴承62供油,贮存在曲柄室54内的油就会因为起因于螺旋槽24b的泵送作用而从曲柄室54经由轴承背面通路53a和环槽24a被供向上部轴承62。这样一来,即使在成为断油状态后,也能够在曲柄室54内贮存有油的期间中继续对曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行润滑,从而能够抑制曲柄轴23与上部轴承62咬死。附图说明图1是示出本第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的结构的纵向剖视图。图2是示出通常运转时的油的流动情况的纵向剖视图。图3是示出形成在曲柄轴上的输送槽的形状主视图。图4是示出贮油部中的油耗尽时的油的流动情况的、相当于图2的图。图5是以局部剖面的方式示出本第二实施方式所涉及的涡旋压缩机的壳体结构的立体图。图6是示出壳体的结构的立体图。图7是示出壳体的结构的俯视剖视图。图8是示出通常运转时的油的流动情况的立体剖视图。图9是示出贮油部中的油耗尽时的油的流动情况的、相当于图8的图。具体实施方式以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,以下优选实施方式在本质上仅为示例,并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。<第一实施方式>图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的结构的纵向剖视图。涡旋压缩机10与例如在空调装置中进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路连接。涡旋压缩机10具备机壳11、旋转式压缩机构30以及驱动压缩机构30旋转的驱动机构20。机壳11由两端封闭、纵向尺寸较大的圆筒状密闭容器构成。机壳11的内部被与机壳11的内周面接合的壳体50隔成上下两部分。比壳体50靠上侧的空间构成上部空间部15,比壳体50靠下侧的空间构成下部空间部16。在下文中详细说明该壳体50的结构。在机壳11中的下部空间部16的底部设有贮油部17,在该贮油部17内贮存用来对涡旋压缩机10的滑动部分进行润滑的油。在机壳11上安装有吸入管18和喷出管19。吸入管18的一端部与吸入管接头47相连接。喷出管19贯穿躯干部12。喷出管19的端部向机壳11的下部空间部16开口。驱动机构20具备电动机21和曲柄轴23。电动机21收纳在机壳11的下部空间部16内。电动机21包括形成为圆筒状的定子21a和转子21b。定子21a固定在机壳11的内周面上。转子21b布置在定子21a的中空部内。曲柄轴23以贯穿转子21b的方式固定在转子21b的中空部内,转子21b与曲柄轴23一体地旋转。需要说明的是,曲柄轴23的具体结构后述。压缩机构30是包括动涡旋盘35、静涡旋盘40以及壳体50的所谓的涡旋式压缩机构。壳体50与静涡旋盘40利用螺栓相互紧固在一起,动涡旋盘35收纳在壳体50与静涡旋盘40之间。动涡旋盘35具有大致圆板状的活动侧端板部36。在该活动侧端板部36的上表面上立着设置有活动侧涡卷37。该活动侧涡卷37是从活动侧端板部36的中心附近朝着径向外侧涡旋状延伸的壁体。此外,在活动侧端板部36的下表面上突出着设置有轴套部38。静涡旋盘40具有大致圆板状的静止侧端板部41。在该静止侧端板部41的下表面上立着设置有静止侧涡卷42。该静止侧涡卷42是形成为从静止侧端板部41的中心附近起朝着径向外侧涡旋状延伸且与动涡旋盘35的活动侧涡卷37啮合的壁体。在该静止侧涡卷42和活动侧涡卷37之间形成有压缩室31。静涡旋盘40具有从静止侧涡卷42的最外周壁起朝着径向外侧延续的外缘部43。该外缘部43的下端面固定在壳体50的上端面上。此外,在该外缘部43上形成有朝向上方开口的开口部44。而且,使该开口部44的内部与压缩室31的最外周端部连通的吸入通口34形成在外缘部43上。该吸入通口34向压缩室31的吸入位置处开口。此外,在该外缘部43的开口部44连接有上述吸入管接头47。此外,在静涡旋盘40的静止侧端板部41上形成有喷出通口32,该喷出通口32位于静止侧涡卷42的中心附近并沿着上下方向贯穿静止侧端板部41。该喷出通口32的下端向压缩室31的喷出位置处开口。喷出通口32的上端向被分隔于静涡旋盘40上部的喷出室46开口。此外,该喷出室46与机壳11的下部空间部16连通,但这并未图示出来。壳体50形成为大致圆筒状。壳体50的外周面形成为其上侧部分的直径大于其下侧部分的直径。而且,该外周面的上侧部分固定在机壳11的内周面上。曲柄轴23插入壳体50的中空部中。此外,该中空部形成为:壳体50的上表面侧凹陷,从而中空部的上侧部分的直径大于中空部的下侧部分的直径。在中空部的下侧部分设有上部轴承部53。在上部轴承部53上安装有上部轴承62。在壳体50的靠上部轴承62的背面侧的位置上形成有后述轴承背面通路53a。在壳体50的上表面和动涡旋盘35的背面之间嵌合有密封部件55。壳体50的中空部的上侧部分由密封部件55分隔开来而构成曲柄室54。曲柄室54面向动涡旋盘35的背面。动涡旋盘35的轴套部38位于曲柄室54中。在轴套部38上安装有销轴承61。在机壳11的躯干部12下端附近固定有下部轴承部28。在下部轴承部28上安装有下部轴承63。曲柄轴23包括沿上下方向延伸的主轴部24和设置在主轴部24上端侧的偏心部25,主轴部24和偏心部25形成为一体。偏心部25形成为其直径比主轴部24的最大直径小,偏心部25的轴心相对于主轴部24的轴心偏离规定距离。偏心部25卡合在轴套部38上的销轴承61中。由此,伴随着曲柄轴23旋转,动涡旋盘35就进行公转运动。曲柄轴23的主轴部24的上端部分可自由旋转地由壳体50的上部轴承部53上的上部轴承62支承着。主轴部24的下端部分可自由旋转地由下部轴承部28上的下部轴承63支承着。在曲柄轴23的内部形成有沿着轴向延伸的供油路27。供油路27在沿着轴向延伸的中途向销轴承61、上部轴承62和下部轴承63分支。在曲柄轴23的下端部设有供油喷嘴26。供油喷嘴26的吸入口向机壳11的贮油部17开口。供油喷嘴26的喷出口与设在曲柄轴23内部的供油路27相连接。由供油喷嘴26从机壳11的贮油部17吸上来的油被供向销轴承61、上部轴承62和下部轴承63等涡旋压缩机10的滑动部分。从供油路27被供给至销轴承61与偏心部25之间的滑动面的油因为本身的重量而向下流而流入曲柄室54内。因此,该曲柄室54的压力与机壳11的下部空间部16的压力相等。而且,该曲柄室54的压力作用在动涡旋盘35的背面上,从而将动涡旋盘35推向静涡旋盘40。在曲柄轴23的主轴部24的外周面上形成有环槽24a和螺旋槽24b。其中该环槽24a形成在主轴部24与上部轴承62之间的滑动面上的靠下部的位置,并且沿着周向延伸。该螺旋槽24b使曲柄室54与环槽24a相连通。从供油路27被供给至上部轴承62与主轴部24之间的滑动面的油的一部分向上流而流入曲柄室54。剩余的油向下流而被环槽24a回收。螺旋槽24b构成为将回收到环槽24a内的油输向曲柄室54。具体而言,如图3所示,螺旋槽24b相对于曲柄轴23的轴向倾斜着,而且相对于螺旋槽24b的下端部,螺旋槽24b的上端部位于曲柄轴23的旋转方向(在图3中以箭头示出)上的后侧。如果按上述那样使螺旋槽24b朝着与旋转方向相反的方向倾斜,则环槽24a内的油就会借助粘性泵送作用沿着螺旋槽24b上升,因此能够将油输向曲柄室54。在壳体50的靠上部轴承62的背面侧的位置上形成有使曲柄室54与环槽24a相连通的轴承背面通路53a。具体而言,在上部轴承62上形成有使轴承背面通路53a的下端部与环槽24a相连通的通孔62a,轴承背面通路53a经由通孔62a与环槽24a相连通。由此,回收到环槽24a内的油不只是通过螺旋槽24b被输向曲柄室54,还通过轴承背面通路53a被输向曲柄室54。在壳体50上形成有用来将流入曲柄室54内的油排向壳体50外部的排油通路56。具体而言,排油通路56的上游端在离开曲柄室54的底面规定高度的位置向曲柄室54的内壁面开口。排油通路56的下游端在靠壳体50的外周部的位置朝下开口而与下部空间部16相连通。由此,直到贮存在曲柄室54内的油的油面到达排油通路56的上游端的开口位置为止,油不会从曲柄室54排向排油通路56,因此能够在曲柄室54内贮存规定量的油。-工作情况-接下来,对上述涡旋压缩机10的工作情况进行说明。如图1所示,一向涡旋压缩机10的电动机21通电,曲柄轴23就与转子21b一起旋转,并且动涡旋盘35进行公转运动。压缩室31的容积伴随着该动涡旋盘35的公转运动而周期性地反复增减。具体而言,曲柄轴23一旋转,制冷剂就从吸入通口34被吸进压缩室31内。然后,压缩室31伴随着曲柄轴23旋转而关闭。伴随着曲柄轴23进一步旋转,压缩室31的容积开始缩小,开始对压缩室31内的制冷剂进行压缩。随后,压缩室31的容积进一步缩小,当该压缩室31的容积缩小到规定容积时,喷出通口32就打开。在压缩室31内被压缩了的制冷剂经由该喷出通口32朝着静涡旋盘40的喷出室46喷出。该喷出室46内的制冷剂经机壳11的下部空间部16从喷出管19喷出。需要说明的是,如上所述,下部空间部16与曲柄室54相连通,动涡旋盘35被该曲柄室54内的制冷剂的压力推向静涡旋盘40。-通常运转时的供油情况-接下来,对涡旋压缩机10的供油情况进行说明。如图2所示,压缩机构30一启动,贮油部17内的油就借助离心泵送作用而从供油喷嘴26被往上吸。然后,从供油喷嘴26吸上来的油流经曲柄轴23的供油路27而被供向下述滑动部分:动涡旋盘35与静涡旋盘40之间的止推滑动面;轴套部38上的销轴承61与偏心部25之间的滑动面;壳体50上的上部轴承62与主轴部24之间的滑动面;以及下部轴承部28上的下部轴承63与主轴部24之间的滑动面等。被供给至各滑动部分后的油回收到贮油部17内。在此,被供给至轴套部38上的销轴承61与偏心部25之间的滑动面的油流入曲柄室54。此外,被供给至上部轴承62与主轴部24之间的滑动面的油的一部分向上流而流入曲柄室54。被供给至上部轴承62与主轴部24之间的滑动面的油的剩余部分向下流而回收到环槽24a内。回收到环槽24a内的油通过螺旋槽24b和轴承背面通路53a流入曲柄室54。然后,油持续贮存到曲柄室54内,一旦油面到达排油通路56的开口位置,曲柄室54内的油就通过排油通路56排向壳体50外部,并且回收到贮油部17内。-成为断油状态的情况下的供油情况-接下来,对下述情况下的涡旋压缩机10的供油情况进行说明,该情况即:向机壳11外部喷出的油增加而发生油不足的现象,从而贮存在贮油部17内的油耗尽而成为断油状态。如图4所示,一旦成为断油状态而停止从供油路27对上部轴承62供油,贮存在曲柄室54内的油就会因为起因于螺旋槽24b的泵送作用而从曲柄室54经由轴承背面通路53a和环槽24a被供向上部轴承62。这样一来,即使在成为断油状态后,也由于在曲柄室54内贮存有油的期间中,油会在曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行循环,因此能够继续对滑动部分进行润滑,从而能够抑制曲柄轴23与上部轴承62咬死。<第二实施方式>以下,对与所述第一实施方式相同的部分标注相同的标记,只对与所述第一实施方式不同处进行说明。如图5~图7所示,在壳体50上形成有曲柄室54,该曲柄室54是通过壳体50的上表面侧凹陷而形成的。在曲柄室54的底面上形成有圆环状弹性槽29。从曲柄轴23上的供油路27被供给至偏心部25上的滑动面的油因为本身的重量而向下流入曲柄室54。在壳体50上形成有用来将流入曲柄室54内的油排向壳体50外部的排油通路56。具体而言,排油通路56的上游端在离开曲柄室54的底面规定高度的位置向曲柄室54的内壁面开口。排油通路56的下游端在靠壳体50的外周部的位置朝下开口而与下部空间部16相连通。在曲柄室54的内壁面上形成有朝径向凹陷的备用贮油部57。具体而言,先形成从曲柄室54的内壁面朝径向贯穿壳体50的孔,再将壳体50嵌合并固定到机壳11的躯干部12中,由此将备用贮油部57构成为能够贮存油。备用贮油部57用来贮存流入曲柄室54内的油的一部分,沿着壳体50的周向留有间隔地形成有六处备用贮油部57(参照图7)。这样一来,不只可以利用曲柄室54来贮存油,还可以利用备用贮油部57来贮存油。由此,即使在成为断油状态后,也能够比只在曲柄室54内贮存油的情况还要长时间地继续对曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行润滑。此外,备用贮油部57在比排油通路56还低的位置向曲柄室54的内壁面开口。由此,直到贮存在曲柄室54和备用贮油部57中的油的油面到达排油通路56的上游端的开口位置为止,油不会从曲柄室54和备用贮油部57排向排油通路56,因此能够在曲柄室54和备用贮油部57内贮存规定量的油。需要说明的是,备用贮油部57的数量、布置情况只是一个例子,本发明不限于该形态。-通常运转时的供油情况-接下来,对通常运转时的供油情况进行说明。如图8所示,流经曲柄轴23的供油路27而被供给至偏心部25上的滑动面的油流入曲柄室54和备用贮油部57。此外,被供给至上部轴承62与主轴部24之间的滑动面的油的一部分向上流而流入曲柄室54和备用贮油部57。被供给至上部轴承62与主轴部24之间的滑动面的油的剩余部分向下流而回收到环槽24a内。回收到环槽24a内的油通过螺旋槽24b和轴承背面通路53a流入曲柄室54和备用贮油部57。然后,油持续贮存到曲柄室54和备用贮油部57内,一旦油面到达排油通路56的开口位置,曲柄室54和备用贮油部57内的油就通过排油通路56排向壳体50外部(参照图5)。-成为断油状态的情况下的供油情况-接下来,对成为断油状态的情况下的供油情况进行说明。如图9所示,一旦成为断油状态而停止从供油路27对上部轴承62供油,贮存在曲柄室54和备用贮油部57内的油就会因为起因于螺旋槽24b的泵送作用而从曲柄室54和备用贮油部57经由轴承背面通路53a和环槽24a被供向上部轴承62。这样一来,即使在成为断油状态后,也由于在曲柄室54和备用贮油部57内贮存有油的期间中,油会在曲柄轴23与上部轴承62之间的滑动部分进行循环,因此能够继续对滑动部分进行润滑,从而能够抑制曲柄轴23与上部轴承62咬死。-产业实用性-如以上说明那样,本发明能够得到下述高实用性的效果,因此相当有用且产业实用性高,该效果即:即使是在油在曲柄轴的旋转动作中停止从供油路被供向曲柄轴的滑动面的情况下,也能够继续对曲柄轴与轴承之间的滑动部分进行润滑。-符号说明-10涡旋压缩机11机壳17贮油部23曲柄轴24a环槽24b输送槽27供油路35动涡旋盘38轴套部40静涡旋盘50壳体53a轴承背面通路54曲柄室57备用贮油部62上部轴承
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