涡旋压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种涡旋压缩机。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]已知在具有轴向柔性的涡旋压缩机中，背压腔设置在动涡旋件侧从而为动涡旋件提供使其与定涡旋件在轴向方向上接合的背压力。然而，在这种设计中，在例如液击等不利工况下，存在背压力降低而使动涡旋件和定涡旋件无法在轴向方向上接合的可能性，从而导致压缩机无法正常工作且降低了压缩机的工作可靠性，同时造成功耗的浪费。
[0004]因此，需要一种可靠性进一步提高的涡旋压缩机。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种可靠性进一步提高的涡旋压缩机。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括:压缩机构，压缩机构包括定涡旋件和动涡旋件，动涡旋件能够在接合位置和分离位置之间轴向地移位，在接合位置，动涡旋件与定涡旋件在轴向上彼此接合以形成一系列对流体进行压缩的压缩腔，在分离位置，动涡旋件与定涡旋件在轴向上分离；主轴承座，主轴承座适于支撑压缩机构；背压腔，背压腔形成在动涡旋件与主轴承座之间，经由设置在动涡旋件或定涡旋件中的连通通道而与至少一个压缩腔连通，并且适于向动涡旋件施加背压力以将动涡旋件朝接合位置偏压；以及第一密封装置，第一密封装置设置在背压腔与压缩机构的吸气区域之间并且能够在动涡旋件轴向移位时保持密封。
[0007]在这种涡旋压缩机中，通过第一密封装置而将压缩机构中的压缩腔与背压腔始终保持隔离。当压缩机冷启动时，能够在背压腔中快速地产生压力，使动、定涡旋迅速接合，有利于加快压缩机的启动速度。当压缩机卸载时，压缩机构中的压缩腔之间贯通并且压力释放为吸气压力，此时由于背压腔中的压力不被释放，所以当压缩机构需要再次接合时，背压腔中压力能够迅速地使动涡旋件朝定涡旋件移动并形成轴向密封，从而有助于提高压缩机的效率并降低功耗。
[0008]可选地，第一密封装置设置在位于动涡旋件和定涡旋件中的一个上的第一周向凹槽中，并且抵靠动涡旋件和定涡旋件中的另一个。或者，第一密封装置设置在位于动涡旋件和主轴承座中的一个上的第一周向凹槽中，并且抵靠动涡旋件和主轴承座中的另一个。
[0009]在这种涡旋压缩机中，能够灵活布置第一密封装置的位置。
[0010]可选地，第一密封装置包括布置在第一周向凹槽中的第一密封件和位于第一密封件与第一周向凹槽之间的第一弹性元件，第一弹性元件向第一密封件施加偏压力。
[0011]在这种涡旋压缩机中，能够确保第一密封装置在动涡旋件移动时保持密封。
[0012]可选地，第一密封装置包括第一通道和布置在第一周向凹槽中的第一密封件，第一通道将比压缩机构的吸气压力大的压力引入到第一周向凹槽中，从而向第一密封件的底面施加偏压力。
[0013]可选地，涡旋压缩机是高压侧压缩机，第一通道将背压腔中的压力或压缩机构的外部环境中的压力引入到第一周向凹槽中。或者，涡旋压缩机是低压侧压缩机，第一通道将背压腔中的压力引入到第一周向凹槽中。
[0014]通过采用机加工代替弹性元件，能够减少零件的数量并节省成本。
[0015]可选地，第一密封装置包括嵌入在第一周向凹槽中的第一密封件，第一密封件的径向尺寸小于第一周向凹槽的径向尺寸。
[0016]通过采用简单的密封件，能够减少零件的数量并节省成本。
[0017]可选地，涡旋压缩机还包括第二密封装置，第二密封装置设置在位于动涡旋件的毂部的轴向端面和主轴承座中的一个上的第二周向凹槽中，并且抵靠轴向端面和主轴承座中的另一个，第二密封装置能够在动涡旋件轴向移位时保持密封。
[0018]当涡旋压缩机为低压侧式涡旋压缩机时，将第二密封装置布置在动涡旋件的毂部的轴向端面与主轴承座之间，能够使得第一密封装置、第二密封装置和十字滑环的位置在轴向上错开，十字滑环可以有较大的空间进行调整。另外，能够将第二密封装置做得更小，便于扩大背压腔面积，优化轴向力，提高压缩机性能。
[0019]可选地，第二密封装置包括布置在第二周向凹槽中的第二密封件和位于第二密封件与第二周向凹槽之间的第二弹性元件，第二弹性元件向第二密封件施加偏压力。
[0020]可选地，动涡旋件和定涡旋件的涡旋叶片呈双涡圈形式。
[0021]通过采用双涡圈形式，能够增大密封件的调整范围，能够有利于背压腔施力面积的设计，从而能够进一步优化涡旋的轴向力，并更加适用于结构比较紧凑的场合。
【附图说明】
[0022]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:
[0023]图1示出了能够应用本实用新型的涡旋压缩机的轴向剖面图；
[0024]图2示出了现有技术的涡旋压缩机中的局部剖面图；
[0025]图3A示出了根据本实用新型第一实施方式的涡旋压缩机的局部剖面图；
[0026]图3B和图3C示出了图3A中Pl部分的放大图，其中图3B示出了动涡旋件与定涡旋件相接合的状态，图3C示出了动涡旋件与定涡旋件相分离的状态；
[0027]图3D示出了图3A中P2部分的放大图；
[0028]图4至图9示出了根据本实用新型第一实施方式的涡旋压缩机的变型的局部剖面图；
[0029]图10A-10H示出了单圈涡旋与双圈涡旋的情况的对比；
[0030]图11示出了示出了根据本实用新型第二实施方式的涡旋压缩机的轴向剖面图；
[0031]图12示出了根据本实用新型第二实施方式的涡旋压缩机的局部剖面图；
[0032]图13示出了根据本实用新型第二实施方式的涡旋压缩机的变型的局部剖面图。
【具体实施方式】
[0033]下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型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。
[0034]下面将参照图1描述能够应用本实用新型的涡旋压缩机I的基本构造和工作原理。
[0035]如图1和2所示，涡旋压缩机(下文中也称之为压缩机)I包括大致封闭的壳体10。壳体10限定了压缩机I的内部空间。在图中的示例中，壳体10可以由大致圆筒形的本体部12、顶盖14、和底盖16构成。壳体10的这些部件例如可以通过焊接、螺栓连接等任何合适的方法彼此连接在一起。
[0036]壳体10上可以设置用于吸入工作流体的流体入口配件17和用于排出压缩后的工作流体的流体出口配件18。在壳体10内可以设置能够对流体进行压缩的压缩机构CM。在图1所示的示例中，涡旋压缩机I为高压侧设计。本领域中，通常将驱动机构处于排气压力区(即高压区)的压缩机称为高压侧式压缩机，而将驱动机构处于吸气压力区(即低压区)的压缩机称为低压侧式压缩机。
[0037]在图中示出的设计中，压缩机构CM也处于排气压力区，而待压缩的工作流体直接供应到压缩机构CM内的吸气腔中。具体地，流体入口配件17与压缩机构CM密封地连接从而为压缩机构CM供应待压缩的工作流体。
[0038]用于驱动压缩机构CM的驱动机构40例如可以包括由定子42和转子43构成的马达。定子42可以采用任何合适的方式相对于壳体10固定。转子43能够在定子42中旋转并且其中设置有驱动轴45。驱动轴45由主轴承座50和下轴承座60支撑。驱动轴45的一端形成有偏心曲柄销46。偏心曲柄销46经由卸载衬套48配合在动涡旋件30的毂部32中以驱动动涡旋件30。驱动轴45中还形成有润滑油通道47 (仅局部示出)。该润滑油通道47的一端(即驱动轴45的下端)位于壳体10下侧形成的润滑油槽中。在润滑油通道47的该端可以设置泵油装置49。
[0039]在本示例中，驱动机构40设置在壳体10中。但是本领域技术人员应该理解，对于所谓的开放式压缩机设计而言，驱动机构40也可以设置在壳体10的外侧。
[0040]在如图所示的示例中，压缩机构CM可以包括定涡旋件20和动涡旋件30。定涡旋件20可以以任何合适的方式相对于壳体10固定，例如通过螺栓相对于后面描述的主轴承座50固定。
[0041]图2示出了现有技术的压缩机构CM的细节图。由于剖切位置的原因，图2中未示出图1中的连通通道35。如图2所示，定涡旋件20可以包括定涡旋件端板24和形成在定涡旋件端板24 —侧的定涡旋件叶片26以及位于定涡旋件20径向最外侧的周壁部22。周壁部22可以构成定涡旋件叶片26的一部分。定涡旋件端板24的大致中央的部分形成有排气口 28。动涡旋件30可以包括动涡旋件端板34、形成在动涡旋件端板34 —侧的动涡旋件叶片36和形成在动涡旋件端板34另一侧的毂部32。在示例中，定涡旋件20和动涡旋件30的叶片均为单圈设计。适于支撑压缩机构CM的主轴承座50可以通过任何合适的方式相对于壳体10固定。动涡旋件30能够被驱动机构40驱动而相对于定涡旋件20平动转动(即，动涡旋件30的中心轴线以回转半径Ror