涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及一种涡旋压缩机。具体地，本实用新型涉及一种在涡旋组件轴向止推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.在涡旋组件中，在动涡旋部件的驱动联接部(例如，圆筒形的毂部)与驱动轴的偏心部(例如，布置在毂部内侧的偏心销)之间设置有轴承组件，并且，在偏心部与轴承组件之间设置有衬套，所述衬套构造成能够与所述偏心部一体地运动，轴承组件允许偏心部连同衬套旋转并对驱动联接部施加径向驱动力，随着驱动轴的驱动，使得动涡旋部件将相对于定涡旋部件平动转动以实现流体的压缩。
5.然而，压缩机启动或运行期间，驱动轴或衬套由于在上端没有限位结构，会出现向上窜动的现象，从而导致驱动轴或衬套的上端与动涡旋底部摩擦而磨损。特别地，当在衬套上设置有配重或者衬套为配重式衬套的情况下，由于没有对驱动轴或衬套的限位构造，向上窜动的现象不仅会削弱配重平衡离心力的作用，还会造成配重与轴承组件之间的磨损。
6.现有技术中提供了一种止推结构，该止推结构实施为设置在驱动轴的偏心销的顶端和衬套上的止推件，以对衬套进行止推。然而，对于该止推结构方案，仍然无法在驱动轴向上窜动的情况下对衬套和驱动轴进行止推。而且，该止推结构方案存在如下问题：止推件尺寸受空间限制从而强度有限；止推件与衬套之间存在磨损；轴窜动导致衬套与轴承外圈之间存在磨损并且轴上端与动涡旋底面存在磨损。
7.因此，希望提供一种具有改进的涡旋组件轴向止推结构的涡旋压缩机。


技术实现要素：

8.本实用新型的一个目的是提供一种对现有的衬套和轴承进行改进以实现对衬套和驱动轴(特别地，对配重)的有效止推的涡旋压缩机。
9.根据本实用新型一个方面，提供了一种涡旋压缩机，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向下突出的驱动联接部；驱动轴，所述驱动轴构造为向所述动涡旋部件提供旋转驱动力，所述驱动轴在顶端处包括偏心部；衬套，所述衬套在所述偏心部与所述驱动联接部之间布置在所述偏心部一侧；驱动轴承，所述驱动轴承在所述偏心部与所述驱动联接部之间布置在所述驱动联接部一侧，所述驱动轴承包括与所述衬套配合的第一圈、与所述驱动联接部配合的第二圈以及设置在所述第一圈与所述第二圈之间的滚动件，所述第一圈构造成在所述涡旋压缩机的轴向方向上对所述衬套进行
止推以限制所述衬套轴向地向上运动，并且所述第一圈包括台阶部，所述滚动件轴向地抵接于所述台阶部以限制所述第一圈轴向地向上运动。
10.有利地，所述驱动联接部为毂部，所述偏心部为偏心销，所述第一圈为内圈，而所述第二圈为外圈。
11.有利地，所述涡旋压缩机还包括配重，所述内圈在外侧处固定地连接至所述配重并且在内侧处固定地连接至所述衬套，所述配重与所述衬套通过所述内圈而分隔开。
12.有利地，所述配重在所述台阶部的下表面的位置处与所述内圈过盈配合并且抵接于所述下表面。
13.有利地，所述衬套在外侧处设置有凸部和凹部中的一者，所述内圈在内侧处设置有所述凸部和所述凹部中的另一者，所述凸部与所述凹部配合。
14.有利地，所述驱动轴包括轴肩，所述配重的底部的一部分和/或所述内圈的底部的至少一部分轴向地抵接于所述轴肩。
15.有利地，所述衬套、所述内圈和所述配重一体地形成。
16.有利地，所述涡旋压缩机还包括配重，所述配重固定地连接至所述衬套，并且所述内圈固定地连接至所述衬套，或者，所述内圈布置在所述配重上并且轴向地抵接于所述配重，并且所述内圈与所述衬套间隙配合而能够相对于所述衬套运动。
17.有利地，所述驱动轴包括轴肩，所述配重的底部的一部分和/或所述衬套的底部的至少一部分轴向地抵接于所述轴肩。
18.有利地，所述衬套的下端部在所述轴向方向上向下延伸超出所述内圈，所述配重固定地连接至所述衬套的所述下端部。
19.有利地，所述滚动件为滚柱。
20.有利地，所述衬套为卸载衬套。
21.根据本实用新型的一种或几种实施方式的涡旋压缩机的优点至少在于：通过现有的衬套和轴承进行改进(特别地，在驱动轴承的内圈上设置用于滚动件的台阶)以实现对衬套和驱动轴的有效止推，避免了对涡旋组件的底表面的磨损以及对衬套、驱动轴的磨损，有利地提高了涡旋压缩机的可靠性；通过将衬套和内圈分别与提供动平衡的配重结合，在提供对配重的止推而避免磨损的同时可以分别实现内圈和衬套的量产；而且构造简单，易于制造，适用性强。
附图说明
22.通过以下参照附图的描述，本实用新型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：
23.图1是常规的涡旋压缩机的纵剖视图。
24.图2示出了根据本实用新型第一实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。
25.图3示出了图2的涡旋压缩机的衬套、配重和驱动轴承的内圈的分离示意图。
26.图4示出了根据本实用新型第一实施方式的变体的涡旋压缩机的部分剖视图，其中，衬套、配重和驱动轴承的内圈形成为一体。
27.图5示出了根据本实用新型第二实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。
28.图6示出了图5的涡旋压缩机的衬套、配重和驱动轴承的内圈的分离示意图。
具体实施方式
29.现在将参照附图描述根据本实用新型的示例性实施方式。须知，下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本实用新型及其应用和用途。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实用新型的实施方式的构思和原理，并不一定示出本实用新型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实用新型各个实施方式的相关细节或结构。
30.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。本实用新型的实用新型构思不限于应用在高压侧涡旋压缩机中，本实用新型的实用新型构思也可以应用在低压侧涡旋压缩机中。
31.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。
32.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。
33.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。
34.然而，根据图1的涡旋压缩机，在压缩机启动或运行期间，由于驱动轴或衬套由于在上端没有设置限位结构，会出现向上窜动的现象，从而导致驱动轴或衬套的上端与动涡旋底部摩擦而磨损。特别地，当在衬套上设置有配重或者衬套为配重式衬套的情况下，向上窜动的现象不仅会削弱配重平衡离心力的作用，还会造成配重与轴承组件之间的磨损。
35.下面将参照附图2至图6来描述根据本实用新型的实施方式的涡旋压缩机。
36.图2示出了根据本实用新型第一实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。图3示出了图2的涡旋压缩机的衬套、配重和驱动轴承的内圈的分离示意图。下面主要对本实用新型提供的涡旋压缩机中的涉及止推结构的相关部件及其构造进行描述，其他部件的构造和功能
类似于图1中的常规压缩机的相关部件。
37.如图所示，涡旋压缩机包括：涡旋组件cm，其包括定涡旋部件(未示出)和动涡旋部件130，动涡旋部件130包括端板和形成在端板上表面的螺旋状的叶片，并且在端板的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；驱动轴140，驱动轴构造为向动涡旋部件提供旋转驱动力，该驱动轴140的一部分可以容纳在支承座的主轴承设置部的中心孔中，驱动轴140包括主轴部和位于主轴部顶端处的呈偏心销146形式的偏心部；衬套148，衬套在偏心销146与毂部132之间并且布置在偏心销146一侧；驱动轴承110，驱动轴承110在偏心销146与毂部132之间并且布置在毂部132一侧，驱动轴承110包括与衬套148配合的内圈(第一圈)111、与毂部132配合的外圈(第二圈)112以及设置在内圈与外圈之间的滚动件113。
38.特别地，内圈构造成在涡旋压缩机的轴向方向上对衬套进行止推以限制衬套轴向地向上运动，并且内圈111包括台阶部111a，该台阶部从内圈大致水平地向外侧延伸而呈平直状台阶部，滚动件113轴向地抵接于台阶部111a以限制内圈轴向地向上运动。图中示出的滚动件为滚柱，但是该滚动件还可以是其他形式。
39.借助于上述构造，通过现有的衬套和轴承进行改进(特别地，在驱动轴承的与衬套配合的内圈上设置用于滚动件的台阶)以实现对衬套和驱动轴的有效止推，避免了对涡旋组件的底表面的磨损以及对衬套、驱动轴的磨损，有利地提高了涡旋压缩机的可靠性。此外，平直状台阶部不仅方便加工并且特别地适于被例如为滚柱的滚动件所抵接以实现改进的止推效果。
40.本领域的技术人员可以理解的是，动涡旋部件的驱动联接部也可以为从底表面向下突出的圆柱形的柱轴，驱动轴的偏心部可以为设置在主轴部的顶端的轴头处的偏心凹槽，驱动轴承在偏心凹槽与柱轴之间并且布置在柱轴一侧。驱动轴承可以包括与衬套配合的第一圈、与柱轴配合的第二圈以及设置在第一圈与第二圈之间的滚动件。此外，在本文中，驱动轴承可以是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。
41.在一方面，涡旋压缩机还可以包括配重170以实现离心力的动平衡，内圈111在外侧处固定地连接至配重170并且在内侧处固定地连接至衬套148，配重与衬套通过内圈而分隔开。这不仅实现了对衬套和配重止推，并且在内圈与配重结合的情况下，可以采用标准衬套而可以进行量产，并且标准衬套的驱动面耐磨性更好。此外，衬套可以为卸载衬套以实现径向柔性。优选地，配重170在台阶部111a的下表面的位置处与内圈111过盈配合并且抵接于下表面，这可以避免台阶部的外沿发生弯曲，实现更加稳定的止推结构。在其他方面，配重例如可以通过过盈配合和/或粘合剂等固定连接至内圈。
42.在根据实施方式的一个方面，衬套148可以在外侧处设置有凸部，内圈111可以在内侧处设置有凹部，凸部与凹部配合以将衬套固定地连接至内圈。可以理解的是，衬套148可以在外侧处设置有凹部，内圈111在内侧处设置有凸部，凸部与凹部配合以将衬套固定地连接至内圈。
43.在一个有利的方面，驱动轴140包括轴肩141，配重170的底部的一部分和/或内圈111的底部的至少一部分轴向地抵接于轴肩，可以实现驱动轴同时被轴向限位。
44.图4示出了根据本实用新型第一实施方式的变体的涡旋压缩机的部分剖视图，其
中，衬套、配重和驱动轴承的内圈形成为一体，由于该一体件构造，易于控制加工精度，防止组合件例如过盈配合的变形，减少加工工序。
45.图5示出了根据本实用新型第二实施方式的涡旋压缩机的部分剖视图。图6示出了图5的涡旋压缩机的衬套、配重和驱动轴承的内圈的分离示意图。在该第二实施方式中，仅在衬套、配重和驱动轴承的内圈的构造和布置上与第一实施方式存在区别。具体地，衬套248在偏心销146与毂部132之间并且布置在偏心销146一侧，驱动轴承210在偏心销146与毂部132之间并且布置在毂部132一侧，驱动轴承210包括与衬套248配合的内圈211、与毂部132配合的外圈212以及设置在内圈与外圈之间的滚动件213。并且，内圈211包括台阶部211a，滚动件213轴向地抵接于台阶部211a以限制内圈轴向地向上运动。
46.涡旋压缩机还包括配重270，配重270固定地连接至衬套248，并且内圈211固定地连接至衬套248，或者，内圈211布置在配重270上并且轴向地抵接于配重，并且内圈211与衬套248间隙配合而能够相对于衬套运动。衬套248的下端部在轴向方向上向下延伸超出内圈211，配重270固定地连接(例如，通过过盈配合和/或粘合剂等)至衬套的下端部。上述构造不仅实现了对衬套和配重止推，并且通过将配重与衬套(而非如第一实施方式那样配重与驱动轴承的内圈)结合，使得可以采用标准的驱动轴承内圈而可以实现量产，特别地，标准内圈的硬度高、耐磨性和抗变形能力好。
47.在一个有利的方面，驱动轴140可以包括轴肩141，配重270的底部的一部分和/或衬套248的底部的至少一部分轴向地抵接于轴肩，可以实现驱动轴同时被轴向限位。
48.此外，需要说明的是，在本技术文件中，方位术语“向下”、“下方”、“内侧”、“外侧”、“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”。
49.因此，在不偏离本实用新型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实用新型的范围内。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。