专利名称：旋转式压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转式压缩机。
背景技术：
涡旋压缩机是旋转式压缩机中的一种，并且通常包括壳体；容纳在壳体中的驱动机构，驱动机构可以包括马达和旋转轴；由旋转轴驱动的压缩机构，压缩机构可以包括相互啮合的动涡旋和定涡旋；支撑旋转轴的主轴承等。旋转轴包括轴体和设置在轴体一端的偏心曲柄销。偏心曲柄销经由旋转轴承插入到动涡旋背面的毂部中由此驱动动涡旋。旋转轴还包括设置在旋转轴的与偏心曲柄销相反一端的同心孔和与同心孔连通但相对于同心孔偏心的偏心孔。偏心孔一直延伸到偏心曲柄销的端面。在压缩机的运转过程中，润滑油经过旋转轴的同心孔和偏心孔供给到偏心曲柄销的端面从而润滑旋转轴承和主轴承以及其他活动部件。采用上述构造，供给到旋转轴承和主轴承的润滑油量往往并不相同。在润滑油供给充足的情况下，这不会有什么问题。但是，在压缩机内的润滑油供给不足的情况下，分配到旋转轴承和主轴承的润滑油量会有明显不同，有可能导致主轴承和旋转轴承中的一个润滑油供给过量，而另一个润滑油供给不足从而损坏压缩机。
实用新型内容本实用新型的一个或多个实施方式要解决的技术问题是提供一种旋转式压缩机: 在该旋转式压缩机中，即使压缩机内的润滑油供给不足，也能够合理分配供给到主轴承和驱动轴承的润滑油量使得主轴承和驱动轴承同时得到合适润滑。本实用新型的一个或多个实施方式的目的是提供一种能够合理分配供给到主轴承和旋转轴承的润滑油量的旋转式压缩机。根据本说明书的一个方面，提供了一种旋转式压缩机，包括壳体；设置在所述壳体内的压缩机构；旋转轴，所述旋转轴的第一端设置有偏心曲柄销，所述偏心曲柄销经由驱动轴承驱动所述压缩机构；支撑所述旋转轴的一部分的主轴承；其特征在于所述旋转轴进一步包括形成在所述旋转轴的与所述偏心曲柄销相反的第二端的同心孔；与所述同心孔流体连通并且延伸到所述偏心曲柄销的端面的第一偏心孔；与所述同心孔流体连通并且延伸到所述旋转轴的第一端的端面的第二偏心孔；设置在与所述主轴承对应的位置处并且与所述第二偏心孔流体连通的横向孔。优选地，在所述第二偏心孔的与所述同心孔相反的一端设置有堵头。优选地，所述第一偏心孔的中心轴线、所述第二偏心孔的中心轴线和所述旋转轴的中心轴线处于相同的平面中。优选地，所述第一偏心孔的中心轴线和所述第二偏心孔的中心轴线在所述平面内关于所述旋转轴的中心轴线对称。优选地，所述偏心曲柄销包括平面部，所述平面平行于所述平面部所在的平面。
4[0011]优选地，所述第一偏心孔和所述第二偏心孔彼此平行。优选地，所述第一偏心孔与所述同心孔在所述旋转轴的纵向上的重叠长度Ll和所述第二偏心孔与所述同心孔在所述旋转轴的纵向上的重叠长度L2相等。优选地，所述第一偏心孔的中心轴线与所述同心孔的中心轴线之间的孔心距dl 和所述第二偏心孔的中心轴线与所述同心孔的中心轴线之间的孔心距d2相等。优选地，所述第一偏心孔的直径Dl和所述第二偏心孔的直径D2相等。可替代地，所述第一偏心孔与所述同心孔在所述旋转轴的纵向上的重叠长度Ll 可以小于或大于所述第二偏心孔与所述同心孔在所述旋转轴的纵向上的重叠长度L2。所述重叠长度Ll和L2根据所述第一偏心孔和所述第二偏心孔之间的润滑油量分配比率来确定。可替代地，所述第一偏心孔的中心轴线与所述同心孔的中心轴线之间的孔心距dl 可以小于或大于所述第二偏心孔的中心轴线与所述同心孔的中心轴线之间的孔心距d2。所述孔心距dl和d2根据所述第一偏心孔和所述第二偏心孔之间的润滑油量分配比率来确定。可替代地，所述第一偏心孔的直径Dl可以小于或大于所述第二偏心孔的直径D2。 所述直径Dl和D2根据所述第一偏心孔和所述第二偏心孔之间的润滑油量分配比率来确定。优选地，所述压缩机构包括相互啮合的动涡旋和定涡旋，所述动涡旋包括毂部；其中所述旋转轴的偏心曲柄销经由所述驱动轴承插入所述毂部。优选地，所述旋转式压缩机进一步包括支撑所述压缩机构和所述旋转轴的主轴承座，所述主轴承设置在所述主轴承座中。优选地，所述主轴承座与所述壳体形成为一体。优选地，所述旋转式压缩机为卧式涡旋压缩机。优选地，在所述旋转轴中还设置有使得所述第一偏心孔和所述第二偏心孔彼此连通的连通孔。优选地，所述连通孔设置成靠近所述旋转轴的第一端。根据本实用新型的一种或几种实施方式的旋转式压缩机的优点在于由于旋转轴中设置有分别用于向驱动轴承和主轴承供给润滑油的两个偏心孔，因此可以较容易地控制润滑油量在两个偏心孔之间的分配。由此，可以通过改变以下三个参数中的一个或多个就可以将本说明书的旋转轴适配于立式涡旋压缩机和卧式压缩机，所述三个参数为偏心孔与同心孔的重叠长度、偏心孔与同心孔的孔心距以及偏心孔的直径。因此，可以简化压缩机的整体设计时间。在将旋转轴的两个偏心孔的上述三个参数设定成完全相同的情况下，一般情况下润滑油量在两个偏心孔之间的分配基本相等。因此在润滑油量供给不足的情况下，主轴承和驱动轴承可得到基本相同量的润滑油。本实用新型的一个或多个实施方式的旋转轴的加工简单，通过从旋转轴的设置有偏心曲柄销的一端经过两个钻孔工序即可形成两个偏心孔。通过控制钻孔的深度、钻孔与旋转轴中心的偏心距以及钻孔的直径可以加工出符合设计者意图的偏心孔。此外，由于从旋转轴的设置有偏心曲柄销的一端进行钻孔然后采用堵头堵塞第二偏心孔的一端，因此钻孔工序不会受到同心孔的干涉。在旋转轴中还设置有使得第一偏心孔和第二偏心孔彼此连通的连通孔，因此第二偏心孔中的气体可以通过该连通孔从第一偏心孔中排出，避免了气体堵塞第二偏心孔。
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，其中图1是根据本实用新型的卧式涡旋压缩机的示意性剖面图；图2是根据本实用新型的旋转轴的第一实施方式的示意图；图3是根据本实用新型的旋转轴的第二实施方式的示意图；图4是根据本实用新型的旋转轴的第三实施方式的示意图；图5是根据本实用新型的旋转轴的第四实施方式的示意图。
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，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。本实用新型的实用新型人发现在某些立式涡旋压缩机中，为了改善对主轴承的润滑油供给，在旋转轴的与主轴承对应的位置处设置有与偏心孔连通的横向孔。在这种压缩机构造中，润滑油可以通过该横向孔直接供给到主轴承并且还可以通过延伸到偏心曲柄销顶面的偏心孔直接供给到旋转轴承。由于横向孔的高度低于偏心曲柄销的顶面，所以润滑油能够更容易地供给到主轴承。在润滑油供给不足的情况下，旋转轴承将比主轴承获得更少的润滑油，因此旋转轴承可能会先于主轴承失效。本实用新型的实用新型人还发现在卧式涡旋压缩机中，存储润滑油的油槽位于高压侧并且温度相对较高，因此供给到低压侧的润滑油量对压缩机的总体性能有直接的影响。比如，供给到低压侧的热的润滑油越多，吸气的过热就会越高。另外，热的润滑油可以加热压缩机的马达从而导致马达的效率下降。因此，供给到低压侧的润滑油量必须受到控制。此外，在卧式涡旋压缩机中，即使设置从偏心孔分支出的直接通向主轴承的横向孔，但由于主轴承和旋转轴承位于相同的水平高度，润滑油更容易供给到旋转轴承。因此，在润滑油供给不足的情况下，主轴承可能会先于旋转轴承失效。因此，不论是在立式涡旋压缩机还是在卧式涡旋压缩机中，如何合理分配供给到旋转轴承和主轴承的润滑油量都是一种挑战。为了应对这种挑战，本实用新型的实用新型人提出了在旋转轴中设置两个偏心孔的构思，从而能够分配和控制供给到旋转轴承和主轴承的润滑油量。因此，在润滑油供给不足的情况下，两个轴承可得到基本相同量的润滑油。下面将参照图1-5所示的具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。图1是根据本实用新型的一个或多个实施方式的卧式涡旋压缩机的示意性剖面图。如图1所示，卧式涡旋压缩机(下文中简称为“压缩机”)10包括壳体12、通过螺栓与壳体12固定连接的前端盖14和隔板18、以及通过螺栓与壳体12固定连接的后端盖16。 在壳体12上设置有用于吸入制冷剂(工作流体)的吸气接头20，在前端盖14上设置有用于排出制冷剂(工作流体)的排气接头22。通过隔板18将压缩机10的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地，由壳体12、 后端盖16和隔板18围起的空间构成低压侧用于吸入低压的制冷剂(工作流体)。由隔板 18和前端盖14围起的空间构成高压侧用于排出压缩后的高压制冷剂(工作流体)。在本实施方式中，润滑油主要存储在高压侧，即存储在由前端盖14和隔板18围起的空间中。换言之，压缩机的高压侧限定了存储润滑油的油槽。壳体12内容置有作为压缩机构的动涡旋30和定涡旋40以及作为驱动机构的马达50和旋转轴100。压缩机构可由驱动机构驱动并由主轴承座60支撑。主轴承座60可以任何期望的方式固定到壳体12。在图1所示的示例中，主轴承座60与壳体12形成为一体。动涡旋30包括端板32，在端板32的一个表面(图1中为左表面)设置有涡旋卷 34，在其另一个表面(图1中为右表面)设置有圆柱形毂部36。定涡旋40包括端板42和涡旋卷44。动涡旋30的涡旋卷34和定涡旋40的涡旋卷44啮合并且当动涡旋30和定涡旋40相对运动时在其间形成从外部向中心体积逐渐减小的流体腔从而对流体腔中的制冷剂(工作流体)进行压缩。马达50包括定子52和转子M。定子52与壳体12固定连接。转子M与旋转轴 100固定连接并且在定子52中旋转。压缩机10内的其他具体构造可参见中国专利申请公开公报CN101900113A，该文献的全部内容通过引用并入本文中。下面将详细描述根据本实用新型的一个或多个实施方式的实施方式的旋转轴的构造。参见图1和图2，其中图2的左侧部分示出了旋转轴的端面图，右侧部分示出了旋转轴的纵向平面图。旋转轴100的第一端(图1中为左端)设置有偏心曲柄销102以及第一配重72，旋转轴100的与偏心曲柄销102相反的第二端(图1中为右端)设置有第二配重74。第一配重72和第二配重74固定地设置在旋转轴100上，因此在旋转轴100旋转时能够随旋转轴100 —体旋转。旋转轴100的左侧部分由主轴承座60中的主轴承62以可转动的方式支撑，而其右侧部分由后端盖16中的支承部17以可转动的方式支撑。偏心曲柄销102包括一个基本上为平面的平面部103(见图幻。偏心曲柄销102 经由旋转轴承64插入到动涡旋30的毂部36中以旋转驱动动涡旋30。旋转轴100的第二端可包括油孔104。优选地，油孔104与旋转轴100的旋转轴线同心，因此下文也将该油孔称为同心孔104。同心孔104与压缩机的油槽流体连通。例如， 油槽中的润滑油可以通过压缩机内部的管路或压缩机外部的管路经由后端盖16中的支承部17供给到旋转轴100的同心孔104中。可以同时参见图2，旋转轴100还可包括与同心孔104流体连通并且相对于同心孔 104偏心且大致沿旋转轴的纵向延伸到偏心曲柄销102的端面的第一偏心孔110，以及与同心孔104流体连通、相对于同心孔104偏心且与第一偏心孔110隔开、大致沿旋转轴的纵向延伸到旋转轴的端面的第二偏心孔120。第一偏心孔110和第二偏心孔120可以平行设置。 在旋转轴100的侧面在与主轴承62对应的位置处还设置有与第二偏心孔120流体连通的横向孔130。在第二偏心孔120的与同心孔相反的端部设置有堵头140，从而防止第二偏心孔120中的润滑油直接通过该端部流出而很少流过横向孔130。[0051]采用上述构造，当压缩机运行时，来自油槽的润滑油首先供给到旋转轴100的同心孔104，然后经由与同心孔104同时流体连通的第一偏心孔110和第二偏心孔120(及横向孔130)分别直接供给到旋转轴承64和主轴承62。润滑油在第一偏心孔110和第二偏心孔120之间的分配可以通过调整第一偏心孔110和同心孔104之间的相交体积Vl以及第二偏心孔1120和同心孔104之间的相交体积V2来调整。具体地，参见图2，上述相交体积 Vl由第一偏心孔110与同心孔104在旋转轴纵向上的重叠长度Li、第一偏心孔的中心与同心孔的中心之间的孔心距dl和第一偏心孔的直径Dl三个参数来决定。上述相交体积V2 由第二偏心孔120与同心孔104在旋转轴纵向上的重叠长度L2、第二偏心孔的中心与同心孔的中心之间的孔心距d2和第二偏心孔的直径D2三个参数来决定。优选地，希望经由第一偏心孔110供给到旋转轴承64的润滑油量和经由第二偏心孔120供给到主轴承62的润滑油量基本相等。为了实现该润滑油分配目标，可以通过调整上述三个参数使得相交体积Vl和V2大致相等。优选地，可以使得第一偏心孔110的重叠长度Ll和第二偏心孔120的重叠长度L2相等，第一偏心孔110的孔心距dl和第二偏心孔 120的孔心距d2相等，并且第一偏心孔110的直径Dl和第二偏心孔的直径D2相等。图2 示出了这种最优的情况。为了最小化两个偏心孔对旋转轴100刚度和强度的影响，优选地使得第一偏心孔 110的中心和第二偏心孔120的中心与同心孔的中心(即旋转轴的旋转中心)位于相同的平面P内，并且该平面P平行于偏心曲柄销102的平面部103所在的平面。在压缩机的正常运转中，该平面P为旋转轴100在弯矩作用下的中性面，在该中性面上，由弯矩导致的拉应力和压应力都为零。进一步优选的，第一偏心孔110的中心和第二偏心孔120的中心在上述平面P内关于同心孔的中心(即旋转轴的旋转中心)对称。此外，在旋转轴100中还设置有使得第一偏心孔110和第二偏心孔120彼此连通的连通孔150。该连通孔150可以设置在旋转轴100纵向上的任何位置，只要能够实现第一偏心孔110和第二偏心孔120之间的连通即可。然而，优选地，该连通孔150可以设置成靠近旋转轴100的设置有偏心曲柄销102的一端。该连通孔150可以使得第一偏心孔110和第二偏心孔120中的气体连通从而有助于顺利排出第二偏心孔120中的气体。在压缩机的运转过程中，旋转轴的旋转使得第一偏心孔110和第二偏心孔120中的润滑油紧贴各个偏心孔的朝向旋转轴外侧的外壁，因此各个偏心孔的朝向旋转轴的中心的内壁基本上没有润滑油。因此，第二偏心孔120中的气体可以通过连通孔150进入第一偏心孔110中并且最终从第一偏心孔110的处于偏心曲柄销102的一端排出。在特定情况下，设计者可能希望两个偏心孔中分配的润滑油量不同以实现特定的目的。根据本说明书的构思，可以较容易地实现润滑油量在两个偏心孔之间的分配和控制。图3示出了根据本实用新型的一个或多个实施方式的旋转轴100的第二实施方式的示意图，其中图3的左侧部分示出了旋转轴的端面图，右侧部分示出了旋转轴的纵向平面图。在该实施方式中，第一偏心孔110与同心孔104的纵向重叠长度Ll和第二偏心孔 120与同心孔104的纵向重叠长度L2不同，具体地，L2 > Li。两个偏心孔的其他参数均相同。因此，能够向第二偏心孔120中分配更多的润滑油从而为优先为主轴承供给润滑油。图4示出了根据本实用新型的一个或多个实施方式的旋转轴100的第三实施方式的示意图，其中图4的左侧部分示出了旋转轴的端面图，右侧部分示出了旋转轴的纵向平面图。在该实施方式中，第一偏心孔110的中心与同心孔104的中心之间的孔心距dl和第二偏心孔120的中心与同心孔104的中心之间的孔心距d2不同，具体地，dl > d2。两个偏心孔的其他参数均相同。因此，能够向第二偏心孔120中分配更多的润滑油从而为优先为
主轴承供给润滑油。图5示出了根据本实用新型的一个或多个实施方式的旋转轴100的第四实施方式的示意图，其中图5的左侧部分示出了旋转轴的端面图，右侧部分示出了旋转轴的纵向平面图。在该实施方式中，第一偏心孔110的直径Dl和第二偏心孔120的直径D2不同，具体地，D1>D2。两个偏心孔的其他参数均相同。因此，能够向第一偏心孔110中分配更多的润滑油从而为优先为旋转轴承供给润滑油。针对图2所示的实施方式，实用新型人对其进行了实验以观测通过两个偏心孔分别供给到旋转轴承和主轴承的润滑油量。实验结果见表1。
权利要求1.一种旋转式压缩机，包括壳体(12)；设置在所述壳体(1 内的压缩机构；旋转轴(100)，所述旋转轴(100)的第一端设置有偏心曲柄销(102)，所述偏心曲柄销 (102)经由驱动轴承(64)驱动所述压缩机构；支撑所述旋转轴(100)的一部分的主轴承(62)；其特征在于所述旋转轴(100)进一步包括形成在所述旋转轴(100)的与所述偏心曲柄销(102)相反的第二端的同心孔(104)；与所述同心孔(104)流体连通并且延伸到所述偏心曲柄销(102)的端面的第一偏心孔 (110)；与所述同心孔(104)流体连通并且延伸到所述旋转轴(100)的第一端的端面的第二偏心孔(120)；形成在与所述主轴承(64)对应的位置处并且与所述第二偏心孔(120)流体连通的横向孔(130)。
2.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中在所述第二偏心孔(120)的与所述同心孔 (104)相反的一端设置有堵头(140)。
3.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的中心轴线、所述第二偏心孔(120)的中心轴线和所述旋转轴(100)的中心轴线处于相同的平面(P)中。
4.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的中心轴线和所述第二偏心孔(120)的中心轴线在所述平面(P)内关于所述旋转轴的中心轴线对称。
5.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中所述偏心曲柄销(102)包括平面部(103)， 所述平面(P)平行于所述平面部(10 所在的平面。
6.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)和所述第二偏心孔 (120)彼此平行。
7.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)与所述同心孔 (104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度Ll和所述第二偏心孔(120)与所述同心孔 (104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度L2相等。
8.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距dl和所述第二偏心孔(120)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距d2相等。
9.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的直径Dl和所述第二偏心孔(120)的直径D2相等。
10.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)与所述同心孔 (104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度Ll小于所述第二偏心孔(120)与所述同心孔(104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度L2，其中所述重叠长度Ll和L2根据所述第一偏心孔(110)和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
11.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)与所述同心孔 (104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度Ll大于所述第二偏心孔(120)与所述同心孔(104)在所述旋转轴(100)的纵向上的重叠长度L2，其中所述重叠长度Ll和L2根据所述第一偏心孔(110)和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
12.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距dl小于所述第二偏心孔(120)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距d2，所述孔心距dl和d2根据所述第一偏心孔(110) 和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
13.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距dl大于所述第二偏心孔(120)的中心轴线与所述同心孔(104)的中心轴线之间的孔心距d2，所述孔心距dl和d2根据所述第一偏心孔(110) 和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
14.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的直径Dl小于所述第二偏心孔(120)的直径D2，所述直径Dl和D2根据所述第一偏心孔(110)和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
15.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述第一偏心孔(110)的直径Dl大于所述第二偏心孔(120)的直径D2，所述直径Dl和D2根据所述第一偏心孔(110)和所述第二偏心孔(120)之间的润滑油量分配比率来确定。
16.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述压缩机构包括相互啮合的动涡旋 (30)和定涡旋(40)，所述动涡旋(30)包括毂部(36)；其中所述旋转轴(100)的偏心曲柄销(10 经由所述驱动轴承(64)插入所述毂部 (36)。
17.如权利要求1所述的旋转式压缩机，进一步包括支撑所述压缩机构和所述旋转轴 (100)的主轴承座(60)，所述主轴承(6 设置在所述主轴承座(60)中。
18.如权利要求17所述的旋转式压缩机，其中所述主轴承座(60)与所述壳体(12)形成为一体。
19.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中所述旋转式压缩机为卧式涡旋压缩机。
20.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中在所述旋转轴(100)中还设置有使得所述第一偏心孔(Iio)和所述第二偏心孔(120)彼此连通的连通孔(150)。
21.如权利要求20所述的旋转式压缩机，其中所述连通孔(150)设置成靠近所述旋转轴(100)的第一端。
专利摘要本实用新型涉及一种旋转式压缩机，包括壳体(12)；设置在壳体内的压缩机构，旋转轴(100)，旋转轴的第一端设置有偏心曲柄销(102)，偏心曲柄销经由驱动轴承(64)驱动压缩机构；支撑旋转轴的一部分的主轴承(62)；其特征在于旋转轴进一步包括形成在旋转轴第二端的同心孔(104)；与同心孔流体连通并延伸到偏心曲柄销的端面的第一偏心孔(110)；与同心孔流体连通并且延伸到旋转轴的第一端的端面的第二偏心孔(120)；与第二偏心孔流体连通的横向孔(130)。采用本实用新型能够合理地分配流过两个偏心孔的润滑油量。
文档编号F04C18/02GK202152734SQ20112026560
公开日2012年2月29日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者苏晓耕 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司