涡旋压缩机和制冷系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机，具体地，涉及一种涡旋压缩机。此外，本发明还涉及一种制冷系统。
【背景技术】
[0002]作为一种容积式压缩机，涡旋压缩机已为人们所熟知。涡旋压缩机主要利用动涡旋盘与静涡旋盘的相对运动而改变其间的压缩腔的容积，以对其中的介质(通常为空气)进行压缩。涡旋压缩机的工作过程包括抽吸、压缩和排放等。动涡旋盘与静涡旋盘的接触部应保持良好密封，以使排气压力和排气量满足需要。密封性是评价和影响涡旋发动机整机性能的重要因素。
[0003]其中，涡旋压缩机的密封性通常取决于背压腔的压力，而在传统技术中，背压腔的压力由压缩腔的气体提供。例如，中国专利申请CN104061159A公开了一种涡旋压缩机，其将压缩室(即压缩腔)的中间压力施加到背压室(即背压腔)，以将第二涡旋盘(即动涡旋盘)压向第一涡旋盘(即静涡旋盘)。
[0004]在上述涡旋压缩机作业过程中，压缩腔内的气力压力是不断变化的，这导致背压腔作用于动涡旋盘上的力并不恒定，波动性较大，使得该动涡旋盘处于不稳定的运动状态，不能提供可靠的密封，影响涡旋压缩机的性能。
[0005]有鉴于此，有必要对涡旋压缩机进行改进，以解决上述现有技术中存在的至少部分问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机具有较好的密封性，整机性能较高。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种涡旋压缩机，包括:静涡旋盘和动涡旋盘，该动涡旋盘与所述静涡旋盘相互咬合形成压缩腔并能够相对运动以压缩进入所述压缩腔内的介质；背压腔，该背压腔内的压力作用于所述动涡旋盘以使该动涡旋盘与所述静涡旋盘密封接触，其中，在所述动涡旋盘与所述静涡旋盘相对运动时，所述背压腔流体连通于液压栗或气源装置的工作口，以通过该液压栗或气源装置的工作压力在所述背压腔内形成作用于所述动涡旋盘的压力。
[0008]优选地，所述涡旋压缩机包括润滑油腔，所述液压栗能够同时将该润滑油腔内的润滑油栗送至所述背压腔和润滑位置。
[0009]优选地，所述涡旋压缩机包括曲轴，该曲轴内形成有油道并在一端传动连接于所述动涡旋盘，所述液压栗设置于该曲轴的另一端以能够从所述润滑油腔吸入所述润滑油并通过所述油道栗送至所述背压腔。
[0010]优选地，进入所述背压腔的所述润滑油能够至少部分地被输送至所述润滑位置。
[0011]优选地，所述液压栗的工作口与所述背压腔的连通油路上设置有节流装置，以使作用于所述动涡旋盘的压力小于所述液压栗的工作压力。
[0012]优选地，所述涡旋压缩机还包括机壳和主机架，所述静涡旋盘通过所述主机架固定设置于所述机壳内，并且所述机壳上还设置有用于向所述压缩腔供给介质的进气管和用于排出所述压缩腔压缩后的介质的排气管，所述节流装置包括形成于所述主机架上的节流孔。
[0013]优选地，所述主机架上形成有均匀分布的多个所述节流孔，各个所述节流孔分别对应连通于相应的所述背压腔，以使作用于所述动涡旋盘上的压力的合力沿该动涡旋盘的螺旋轴线方向。
[0014]优选地，所述节流孔包括水平延伸的第一节流孔和竖直延伸的第二节流孔，所述第一节流孔内设置有节流杆。
[0015]优选地，所述排气管设置于所述机壳的位于所述主机架下侧的部分上，所述主机架的周缘上形成有凹口，压缩后的介质从所述静涡旋盘上的排气口排出后，经过所述凹口输送至所述排气管。
[0016]此外，本发明还提供一种包括上述涡旋压缩机的制冷系统。
[0017]通过上述技术方案，本发明的涡旋压缩机通过液压栗或气源装置等动力元件向背压腔内栗送压力介质(如油、气等)，由于动力装置能够提供基本恒定的工作压力，因此可以方便地使背压腔作用于动涡旋盘上的压力相对恒定，有利于动涡旋盘与静涡旋盘良好接触，从而改善密封性，以有效减少压缩腔之间的内泄漏，提高整机性能。
[0018]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0020]图1是根据本发明一种优选实施方式的涡旋压缩机的剖面结构示意图；
[0021]图2a和图2b分别是图1中祸旋压缩机的主机架的剖视图和俯视图；
[0022]图3是图1中涡旋压缩机的节流杆的剖视图。
[0023]附图标记说明
[0024]I 静涡旋盘 Ia 排气口
[0025]2 动涡旋盘 3 背压腔
[0026]4 液压栗 5 润滑油腔
[0027]6 润滑油7 曲轴
[0028]7a 油道8 机壳
[0029]9 主机架 9a 节流孔
[0030]9a-l第一节流孔9a_2第二节流孔
[0031]9b 凹口10 进气管
[0032]11 排气管12 节流杆
[0033]13 轴承14 电机
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0035]参照图1至图3所示，根据本发明一种优选实施方式的涡旋压缩机，包括静涡旋盘I和动涡旋盘2，该动涡旋盘2与静涡旋盘I相互咬合形成压缩腔，并能够相对运动以压缩进入所述压缩腔内的介质(通常为需要被压缩的空气)。作为一种典型的压缩机，涡旋压缩机的工作原理及其关键部件静涡旋盘I和动涡旋盘2的结构、相对位置关系等对于本领域技术人员而言是公知的，因此本发明将不再赘述。
[0036]在静涡旋盘I和动涡旋盘2的相对运动过程中，需在动涡旋盘2上施加作用力，以使其密封接触静涡旋盘I，以保证排气压力和排气量。为此，本发明的涡旋压缩机形成有背压腔3，该背压腔3可以由多种方式形成，例如可以为下述优选实施方式中主机架9与动涡旋盘2之间的空间等，以能够在充入压力流体时，该背压腔3内的压力作用于动涡旋盘2上。
[0037]不同于传统技术中利用压缩腔内的压缩空气作为上述进入背压腔3的压力流体，本发明利用单独的动力元件提供压力流体。在图1所示的优选实施方式中，背压腔3流体连通于液压栗4的工作口。从而，当动涡旋盘2与静涡旋盘I相对运动时，该液压栗4能够向背压腔3栗送压力液，在背压腔3内建立相应于液压栗4的工作压力的压力，该压力作用于动涡旋盘2上以使其与静涡旋盘I保持密封接触。
[0038]由此，本发明的液压栗4能够产生相对恒定的工作压力，向背压腔3供给压力稳定的压力液，进而背压腔3内的压力液能够在动涡旋盘2上施加相对恒定的作用力，动涡旋盘2运动状态稳定，有利于动涡旋盘2与静涡旋盘I保持良好的接触，从而改善密封性。通过上述设置，本发明的涡旋压缩机能够有效减少内泄漏，提高了整机性能。
[0039]作为另一种可选方案，为了在背压腔3内形成稳定压力，还可以利用气源装置供给压力介质。所述气源装置可以为空气压缩站或其他空气压缩机，用于产生较为恒定的工作压力，并在背压腔3内形成具有稳定压力的压力气体，同样可以改善涡旋压缩机的密封性。
[0040]在涡旋压缩机的研发、制造和使用中，尽管其密封性被视为一项重要性能指标，但本领域中通常采用改进部件(如密封圈)结构的方式改善密封性，在本质上仅关注了静态下的密封性。本发明的发明人在生产实践中敏锐地意识到由压缩腔内的压缩空气提供密封压力带来的动涡旋盘2运动不稳定的问题，且该问题会导致不可靠的密封性，并在此基础上开创性地提出利用液压栗4或气源装置提供密封压力的全新工作模式，以利用其相对稳定的工作压力在背压腔3中产生较为稳定的压力，使动涡旋盘2能够稳定运行并与静涡旋盘I保持良好接触。
[0041]然而，提供另外的液压栗可能会带来结构复杂的问题，而涡旋压缩机通常需要为润滑位置提供润滑油。因此，在一种优选实施方式中，利用润滑系统中的润滑油栗作为本发明的液压栗4，以向背压腔3栗送润滑油6作为压力介质。具体地，涡旋压缩机包括润滑油腔5，该润滑油腔5内盛放有润滑油6，液压栗4的吸油口连通该润滑油腔5，工作油口能够连通背压腔3和润滑位置，从而能够在润滑作业的同时在背压腔3内产生压力，避免工作模式改变带来的结构复杂性问题。本发明所述的润滑位置指涡旋压缩机中需要润滑的部位，如图示在限制曲轴7径向运动的轴承13位置处、动涡旋盘2与静涡旋盘I的接触位置处等。
[0042]图1所示本质上为一种立式涡旋压缩机，静涡旋盘I和动涡旋盘2在竖直方向上相互咬合，润滑油腔5位于底部，从该润滑油腔5至背压腔3具有一定的延伸高度。为了使液压栗4的工作口流体连通于背压腔3，可以在用于驱动动涡旋盘2的曲轴7(该曲轴7可以由电机14等驱动)内形成油道7a作为连通油路的一部分。具体地，如图1所示，涡旋压缩机包括曲轴7，曲轴7的一端传动连接(如通过轴承)至动涡旋盘2，另一端向润滑油腔5延伸。该曲轴7内形成有油道7a，液压栗4设置于其朝向润滑油腔5的一端并能够从润滑油腔5吸入润滑油6，以通过曲轴7内的油道7a向背压腔3栗送。在此过程中，通过油道7a输送的润滑油中的一部分被输送至背压腔3，另一部分被输送至润滑位置(如通过曲轴7上的径向油道等)。即油道7a作为润滑系统和密封系统的共用部分，避免增加结构复杂度。
[0043]为了提供良好的密封，背压腔3内产生的施加在动涡旋盘2上的作用力可以较大。然而，该作用力过大则容易导致动涡旋盘2与静涡旋盘I之间的密封件磨损增