涡旋压缩机和用于涡旋压缩机的驱动轴的制作方法

文档序号:11817553
涡旋压缩机和用于涡旋压缩机的驱动轴的制作方法与工艺

本发明涉及一种涡旋压缩机和用于涡旋压缩机的驱动轴。



背景技术:

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。

涡旋压缩机通常包括压缩机构、驱动轴和马达。压缩机构包括定涡旋部件和动涡旋部件。动涡旋部件在驱动轴的驱动下相对于定涡旋部件进行绕动运动,使得动涡旋部件和定涡旋部件的叶片相互接合以形成体积逐渐减小的对工作流体(例如,制冷剂)进行压缩的压缩室。驱动轴由容置在轴承座内的轴承支撑并且由马达驱动而旋转。

上述各个运动部件均需要润滑油的润滑以维持压缩机的工作稳定性和可靠性。因此,压缩机的润滑油循环系统是压缩机的重要组成部分。压缩机的润滑油循环系统包括供油部分和回油部分。期望的是,压缩机的润滑油循环系统不仅能够将润滑油适当地供给至各个运动部分而且需要将润滑油适量地回收至储油槽中。

因此,需要一种具有结构简单、装配简化且能有效回收润滑油的润滑油回收系统的压缩机。



技术实现要素:

本发明的一个目的在于提供一种具有结构简单、装配简化且能有效回收润滑油的润滑油回收系统的涡旋压缩机。

根据本发明的一个目的在于提供一种成本较低的涡旋压缩机。

根据本发明的另一个目的在于提供一种用于涡旋压缩机的有效回收润滑油的驱动轴。

根据本发明的一个方面,提供了一种涡旋压缩机,包括:压缩机构;驱动轴,驱动轴在其端面上包括偏心曲柄销,偏心曲柄销与压缩机构的一 部分配合以驱动压缩机构;马达,马达构造成使驱动轴旋转并且包括定子和转子;以及主轴承座,在主轴承座中容置有用于支撑驱动轴的主轴承,主轴承座具有用于容置偏心曲柄销以及压缩机构的一部分的凹部,其中,驱动轴中设置有将润滑油从凹部导至主轴承座外部的至少一个回油通道。

根据上述结构,由于在驱动轴中设置有将主轴承座的凹部中的润滑油向压缩机的底部引导的回油通道,因此无需在主轴承座中设置径向孔并且无需在压缩机壳体周围设置导油管、导流罩等构件。这样,上述结构不仅提供了有效的回油通道,而且可以减少压缩机的构件数量、简化压缩机的结构。另外,可以降低与诸如导油管、导流罩等构件相关的制造、安装和维护成本,由此降低整个压缩机的成本。

可选地,回油通道包括从驱动轴的端面的除偏心曲柄销之外的部分大致沿驱动轴的轴线方向延伸的轴向回油孔以及从轴向回油孔沿径向方向向外延伸至驱动轴的外圆柱面的径向回油孔。

可选地,回油通道包括从驱动轴的端面的除偏心曲柄销之外的部分延伸至驱动轴的外圆柱面的斜向回油孔。

优选地,驱动轴的轴线方向在马达的上侧或下侧设置有径向回油孔。当在马达的上侧设置径向回油孔时,有利于径向回油孔的加工制造并且可以进一步冷却电机。当在马达的下侧设置径向回油孔时,则可以使气流对润滑油的影响降至最小。

另外,驱动轴中还设置有供油通道,供油通道包括设置在驱动轴的与压缩机构相反的端部中的同心孔以及从同心孔延伸至偏心曲柄销的端面的偏心孔。

优选地,驱动轴的对应于主轴承的位置处还设置有从偏心孔沿径向方向向外延伸的第一径向孔。这样的结构有利于对主轴承进行润滑以延长主轴承的寿命。

优选地,涡旋压缩机还包括与主轴承座相对地设置并用于支撑驱动轴的另一端部的辅助轴承座,在辅助轴承座中设置有辅助轴承以及在驱动轴的对应于辅助轴承的位置处还设置有从同心孔沿径向方向向外延伸的第二径向孔。这样的结构有利于对辅助轴承进行润滑以延长辅助轴承的寿命。

优选地,径向回油孔为沿周向方向延伸的长形孔或者为喇叭状孔。

优选地,轴向回油孔为盲孔。

可选地,在转子的邻近主轴承座的端部上设置有第一平衡块,回油通道的出口设置在第一平衡块的上方;和/或在主轴承座与第一平衡块之间还设置有固定至驱动轴的第二平衡块,回油通道的出口设置在第二平衡块的下方。

优选地,在主轴承座的底面上设置有圆筒状的导流罩。由于设置了导流罩,可以阻挡润滑油并且使润滑油顺着导流罩向下流动。

根据本发明的另一个方面,还涉及一种用于涡旋压缩机的驱动轴,其中,驱动轴包括设置在其一端的偏心曲柄销,并且在其中设置有供油通道和回油通道。供油通道包括设置在驱动轴的与涡旋压缩机的压缩机构相反的端部中的同心孔以及从同心孔延伸至偏心曲柄销的端面的偏心孔。回油通道包括从驱动轴的端面的除偏心曲柄销之外的部分大致沿驱动轴的轴线方向延伸的轴向回油孔以及从轴向回油孔沿径向方向向外延伸至驱动轴的外圆柱面的径向回油孔。

附图说明

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:

图1是涡旋压缩机的纵剖视图;

图2是图1中的虚线V所指示部分的放大示意图;

图3是沿图1的线M-M所截取的截面示意图;

图4是根据本发明第一实施方式的驱动轴的纵剖视图;以及

图5是根据本发明第二实施方式的驱动轴的纵剖视图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件,因此相同部件的构造将不再重复描述。

首先将参照图1描述涡旋压缩机的总体构造和运行原理。应理解的是,图1中的压缩机仅仅出于说明的目的,而非限制本发明。

如图1所示,涡旋压缩机100(下文中有时也会称为压缩机)一般包括壳体110、设置在壳体110一端的顶盖112以及设置在壳体110另一端的底盖114。壳体110中设置有压缩机构10、驱动轴30和马达20。压缩机构10包括定涡旋部件150和动涡旋部件160。马达20构造成使驱动轴30旋转,接着,驱动轴30的旋转使得动涡旋部件160相对于定涡旋部件150绕动运动(即,动涡旋部件160的中心轴线绕定涡旋部件150的中心轴线旋转,但是动涡旋部件160本身不会绕本身的中心轴线旋转),从而实现流体的压缩。

动涡旋部件160包括端板164、形成在端板一侧的毂部162和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋部件150包括端板154、形成在端板一侧的螺旋状的叶片156和形成在端板的大致中央位置处的排气口152。在定涡旋部件150的螺旋叶片156和动涡旋部件160的螺旋叶片166之间形成一系列体积在从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔。其中,径向最外侧的压缩腔处于吸气压力,径向最内侧的压缩腔处于排气压力。中间的压缩腔处于吸气压力和排气压力之间,从而也被称之为中压腔。

动涡旋部件160的一侧由主轴承座140的上部(其构成止推表面)支撑。驱动轴30的一端由设置在主轴承座140中的主轴承144支撑,而另一端由设置在辅助轴承座或下轴承座170中的辅助轴承或下轴承174支撑。驱动轴30的邻近动涡旋部件160的一端设置有偏心曲柄销32,在偏心曲柄销32和动涡旋部件160的毂部162之间设置有卸载衬套42。偏心曲柄销32可以容置在卸载衬套42的大致D形的孔中。借助于偏心曲柄销32和卸载衬套42可以实现压缩机构的径向柔性。

马达20由定子122和转子124构成。定子122通常固定安装至壳体110。转子124固定安装至驱动轴30。这样,当转子124旋转时,转子124带动驱动轴30旋转,驱动轴30继而驱动动涡旋部件160平动运动(即,绕动运动)。

在图1所示的涡旋压缩机的示例中,可以在压缩机壳体的底部存储有润滑油。相应地,在驱动轴30中形成有大致沿其轴向延伸的通道,即形成在驱动轴30下端的中心孔136和从中心孔136向上延伸到偏心曲柄销32端面的偏心孔134。中心孔136的端部可以浸没在压缩机壳体底部的润滑油中或者以其他方式被供给有润滑油。在一种示例中,可以在该中心孔136 中或在其端部设置润滑油供给装置,例如油泵或油叉等。在压缩机的运转过程中,中心孔136的一端被润滑油供给装置供给有润滑油,进入中心孔136的润滑油在驱动轴30旋转过程中受到离心力的作用而被泵送或甩到偏心孔134中并且沿着偏心孔134向上流动一直到达偏心曲柄销32的端面。从偏心曲柄销32的端面排出的润滑油沿着卸载衬套42与偏心曲柄销32之间的间隙以及卸载衬套42与毂部162之间的间隙向下流动到达主轴承座140的凹部146中。另外,还可以在驱动轴30的对应于主轴承144的位置处设置有与偏心孔134流体连通的径向孔132以便向主轴承144提供润滑油。同样,可以在驱动轴30的对应于下轴承或辅助轴承174的位置处设置有与中心孔136流体连通的径向孔138以便向下轴承174提供润滑油。在该示例中,中心孔136、偏心孔134以及径向孔132和138构成了驱动轴30的供油通道。

在一些常规或现有压缩机中,为了使润滑油在润滑各个运动部件之后返回至压缩机底部的储油槽中,特别地,为了使润滑偏心曲柄销和卸载衬套之后的润滑油从主轴承座的中央凹部返回至储油槽中,在主轴承座中设置有从其中央凹部径向延伸贯穿主轴承座的孔,使得润滑油可以顺着压缩机的壳体往下流至压缩机底部的储油槽中。然而,在这种构造中,沿着壳体流下的润滑油常常受到气流的影响,有时甚至会被气流带出压缩机,由此造成储油槽中储存的润滑油的量不足。在另外一些常规或现有压缩机中,为了防止气流对润滑油的影响,在壳体的相应部分处设置有导油槽或导油管以使顺着壳体流下的润滑油与气流分离,即,使润滑油不受气流的影响。然而,在这种构造中,需要通过焊接或干涉配合等方式将导油槽、导流罩或导油管固定至压缩机的壳体或压缩机的其他部分,由此增加了组装负荷,降低了组装效率。另外,焊接或干涉配合可能还会使压缩机的壳体或其他部分产生不期望的变形。还可能额外地产生与导油槽、导流罩或导油管的制造、组装或维护相关的成本或费用。

为了解决上述问题,本申请的发明人构想了在驱动轴30中设置回油通道以便将主轴承座144的凹部146中的润滑油朝向储油槽引导,而不是在主轴承座中设置径向孔以将润滑油引向压缩机的壳体。因此,在本发明的构造中,无需在壳体附近设置导油槽、导流罩或导油管,从而可以克服由导油槽、导流罩或导油管所导致的诸多问题。

下面将参照附图对根据本发明的驱动轴、特别是驱动轴的回油通道进行详细描述。参见图2,驱动轴30还包括从驱动轴30的端面上的除偏心 曲柄销32之外的部分沿驱动轴30的轴线方向向下延伸的轴向回油孔135以及从轴向回油孔135径向向外延伸的径向回油孔137。轴向回油孔135与主轴承座140的凹部146流体连通。在图示的实施方式中,轴向回油孔135和径向回油孔137构成驱动轴30的回油通道131。

通过根据本发明的驱动轴30,润滑油经由驱动轴30的供油通道(具体地,中心孔136和偏心孔134)流至偏心曲柄销32的端面,对偏心曲柄销32、卸载衬套42以及动涡旋部件的毂部162进行润滑,然后聚集在主轴承座140的凹部146中。聚集在主轴承座140的凹部146中的至少大部分润滑油可以流动通过驱动轴30的轴向回油孔135向下流动,并且经由径向回油孔137流出驱动轴30。

应理解的是,径向回油孔137的设置位置可以变化。如图4和图2所示,径向回油孔137可以大致设置在马达20的上方。由此,结合图3,从径向回油孔137甩出和飞溅以形成液滴或雾状的润滑油可以通过例如马达20的定子绕组126之间的间隙123以及定子122与壳体110之间的间隙125向下流至压缩机底部的储油槽中。在该图示的实施方式中,润滑油有利于进一步降低马达20的温度,由此可以提高马达20的效率。

另外,在马达20的转子124的端面上设置有平衡块的情况下,径向回油孔137可以大致设置在该平衡块的上方。同样地,从径向回油孔137甩出和飞溅以形成液滴或雾状的润滑油可以通过电机(马达)中的各个间隙向下流至压缩机底部的储油槽中。

还可以在驱动轴30上设置平衡块,该平衡块可以紧邻主轴承座140。在这种情况下,径向回油孔137可以位于驱动轴30上的平衡块与转子124上的平衡块之间,即,位于驱动轴30上的平衡块的下方且位于转子124上的平衡块的上方。

如图1和图2所示,可以在主轴承座140的底面上设置有圆筒状的导流罩120。由于设置了导流罩120,可以阻挡润滑油并且使润滑油顺着导流罩120向下流动。优选地,导流罩120可以设置在电机绕组的上方。

如图5所示,径向回油孔137也可以大致设置在马达20的下方。在该图示构造中,润滑油直接回流至马达20的下方,即,更靠近储油槽,因此,可以进一步减小气流对润滑油的影响。

应理解的是,图示的具体示例仅仅是出于说明本发明的目的,而非限制本发明,因此,上述具体示例可以有各种变化。例如,驱动轴30的回油 通道138可以是从驱动轴30的端面上的除偏心曲柄销之外的部分直接延伸贯穿驱动轴30的侧壁的斜向回油孔,而不是由上述实施方式中的轴向回油孔135和径向回油孔137构成。此外,径向回油孔137可以是与轴向回油孔135连通并且沿周向方向延伸的长形孔或者可以呈喇叭状,以便于润滑油均匀分布至定子绕组126之间的间隙123和/或定子122与壳体110之间的间隙125中,从而更好地冷却马达20。同样地,径向回油孔137的尺寸和形状也可以根据实际需要而发生变化。虽然径向回油孔137在图4中示出为位于马达20的上方,在图5中示出为位于马达20的下方,然而可以想到的是,可以在马达20的上方和下方均设置有径向回油孔137。在图示的示例中,轴向回油孔135为盲孔,然而应理解的是,轴向回油孔135可以是其他形式的孔,例如台阶孔、偏心孔、倾斜孔或者通孔等。另外,轴向回油孔135的延伸方向可以不完全平行于驱动轴30的轴线方向,而是相对于驱动轴30的轴线方向成一定角度。

上文已经具体描述了本发明的各种实施方式和变型,但是本领域技术人员应该理解,本发明并不局限于上述具体的实施方式和变型而是可以包括其他各种可能的组合和结合。

尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式,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,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。而且,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。

再多了解一些
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