涡旋压缩机的制作方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及涡旋压缩机。

背景技术：

压缩机可分为往复式压缩机、涡旋式压缩机(或涡旋压缩机)、离心式压缩机和叶片式压缩机。

典型地，涡旋压缩机的工作原理是通过动涡旋盘围绕静涡旋盘的基圆中心旋转，并逐渐缩小由所述动涡旋盘和静涡旋盘的接合所形成的气体压缩室的体积，从而达到压缩气体的目的。其中，动涡旋盘直接支撑到固定在压缩机壳体中的机架上。此外，用于驱动所述动涡旋盘转动的曲轴的一端(上端)通过机架中的中心孔连接至动涡旋盘，另一端(下端)直接支撑到固定在压缩机壳体内的下支撑架上，从而当曲轴沿着顺时针或逆时针方向转动时，可以执行相应的吸气、压缩和排气操作。其中被压缩的气体通过排放阀排放到涡旋压缩机的高压腔中，最终通过排放口排出。

防止动涡旋盘的自转是保证涡旋压缩机实现压缩气体功能的重要部分。现有的涡旋压缩机中，普遍采用十字滑环或类似的零件来达到此目的。

十字滑环作为单独的一个零件，且随动涡旋盘的运动而运动，会对压缩机的动平衡及震动和噪声产生明显的影响。此外，需严格控制十字滑环凸起及相应的动涡旋盘、静涡旋盘上与之相匹配的长槽的加工精度才能尽可能保证压缩机的性能不受其影响。这种需求造成加工成本相当高。除此之外，由于十字滑环失效，从而导致压缩机失效的情况时有发生。

技术实现要素：

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

本发明的发明目的之一是提供一种没有十字滑环的新型的涡旋压缩机。

根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：

涡旋压缩机壳体；

静涡旋盘，所述静涡旋盘固定在所述涡旋压缩机壳体内；

机架，所述机架安装在所述涡旋压缩机壳体内；

动涡旋盘，所述动涡旋盘可转动地支撑在所述机架上且与所述静涡旋盘接合；

致动机构，所述致动机构固定在所述涡旋压缩机的下端且与所述动涡旋盘相连以驱动所述动涡旋盘转动，

通过销-孔结构防止所述动涡旋盘在涡旋压缩机运行期间自传，其中所述销-孔结构包括偏心轴套。

在一个示例中，所述静涡旋盘上设置有凸起的销，所述动涡旋盘上设置有用于容纳所述销的孔。

在一个示例中，所述静涡旋盘的法兰盘上等间隔地设置有分别插入所述静涡旋盘上的槽中的至少3个销，且所述动涡旋盘的法兰盘上对应地设置有至少3个孔，所述至少3个销分别容纳于所述至少3个孔中。

在一个示例中，所述机架上设置有凸起的销，所述动涡旋盘上设置有用于容纳所述销的孔。

在一个示例中，在所述机架的止推轴承侧上等间隔地设置有分别插入所述机架上的槽中的至少3个销，且所述动涡旋盘的法兰盘上对应地设置有至少3个孔，所述至少3个销分别容纳于所述至少3个孔中。

在一个示例中，所述机架和所述静涡旋盘在其轴向的对应的位置上设置有共同的销，所述共同的销穿过所述动涡旋盘上设置的孔。

在一个示例中，在所述对应的位置处，所述静涡旋盘的法兰盘和机架的止推轴承侧上等间隔地设置有两端分别插入所述静涡旋盘和所述机架上的槽中的至少3个共同的销，且所述动涡旋盘的法兰盘在其轴向上对应地设置有至少3个孔，所述至少3个销分别容纳于所述至少3个孔中。

在一个示例中，所述动涡旋盘上设置有凸起的销，所述机架上设置有用于容纳所述销的孔。

在一个示例中，所述动涡旋盘的法兰盘上等间隔地设置有分别插入所述动涡旋盘上的槽中的至少3个销，且所述机架的止推轴承侧上对应地设置有至少3个孔，所述至少3个销分别容纳于所述至少3个孔中。

在一个示例中，所述销与静涡旋盘、动涡旋盘和/或所述机架是一体成型的或者分体的。

在一个示例中，所述销的圆周面上设置有所述偏心轴套；或

所述孔中容纳有所述偏心轴套，所述销容纳在所述孔中的偏心轴套里。

在一个示例中，所述偏心轴套为滚动轴套或滑动轴套，用于与所述销和所述孔配合。

在一个示例中，所述偏心轴套上形成有偏心设置的偏心孔，所述销容纳于所述偏心孔中。

在一个示例中，所述涡旋压缩机还包括曲轴，其与致动结构和动涡旋盘相连；

所述偏心孔的偏心距跟所述曲轴的偏心距相同或相近。

在一个示例中，所述偏心轴套容纳于所述孔中，所述偏心轴套的外壁与所述孔的内壁接触，所述偏心轴套内的所述偏心孔的内壁与所述销接触；

所述孔为盲孔，具有存储油脂的功能。

在一个示例中，所述偏心轴套包括二硫化钼涂层、特氟龙涂层和石墨涂层中的任一种或它们的任意组合。

在一个示例中，所述偏心轴套的材料包括聚醚醚酮、尼龙、聚酰亚胺、聚亚苯基硫化物、聚甲醛、聚四氟乙烯、铝、黄铜和铁中的任一种或它们的任意组合。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的涡旋压缩机的剖视图；

图2是图1显示的处于装配状态中的动涡旋盘和静涡旋盘的俯视图；

图3是沿着图2中的线A-A的剖视图；

图4是图3中的虚线矩形框的放大视图；和

图5a-5d是本发明的销分别在不同安装位置的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

下面参考附图对根据本发明的实施例的涡旋压缩机进行说明。

参考图1，其显示出根据本发明的实施例的涡旋压缩机100的剖视图。图1所示的涡旋压缩机100包括：涡旋压缩机壳体1；机架2，该机架2固定在涡旋压缩机壳体1内；静涡旋盘3，其固定在涡旋压缩机壳体1中；动涡旋盘4，其可转动地支撑在机架2上且与静涡旋盘3接合以形成气体压缩室11；下支撑架5，固定在压缩机壳体1的下端；致动机构6，该致动机构6固定在涡旋压缩机100的下端，其通过曲轴7传递其的转动力。曲轴7的上端与动涡旋盘4相连接来驱动动涡旋盘4转动，其的下端支撑在下支撑架5上；排放阀8，用于排放气体压缩室11中的气体且防止气体回流到涡旋压缩机100中。

在实施例中，动涡旋盘4支撑在机架2的上表面或支撑面上；涡旋压缩机壳体1在其内部限定出一密闭空间，且将上述的静涡旋盘3、动涡旋盘4、机架2等部件容纳到其中。静涡旋盘3的涡旋线结构和动涡旋盘4的涡旋线结构相互配合啮合或接合形成压缩室11。在本实施例中，静涡旋盘3设置在动涡旋盘4的上方。致动机构6为一包含定子和转子的电机，该电机通过曲轴7驱动动涡旋盘4。

当涡旋压缩机100工作时，从吸入口9吸入气体，在致动机构6(例如电机)启动之后，动涡旋盘4由曲轴7驱动且由防自转机构(未标示)约束，围绕静涡旋盘3的基圆中心做小半径的平面转动，进而在动涡旋盘4和静涡旋盘3形成的气体压缩室11中产生高压高温气体，该高压高温气体随着动涡旋盘4的移动通过排放阀8排放到高压腔12中，此时可以使用排放阀8来防止高压腔12中气体的回流；最终该高压腔12中的气体通过排气口10排出。循环上述过程，可以在涡旋压缩机100中不断产生高温高压气体。

参考图2-4，其示出根据本发明的实施例的图1中的动静涡旋盘的装配视图、剖视图和放大视图。尤其是参见图3和4，本发明的静涡旋盘3上设置有凸起的销31，动涡旋盘4上对应地设置有孔51，以防止动涡旋盘4在涡旋压缩机100正常运转期间自转。

在一个实施例中，销31和静涡旋盘3是一体成型的。当然，如果可行的话，本领域可以通过其他本领域已知的方式在静涡旋盘3上设置销31，例如是分体的。该销31可以为直销。

本发明中，静涡旋盘3的法兰盘上可以等间隔地设置有至少3个销31。例如，在设置有3个销的情况下，该3个销可以以大约120°的角度等间隔或不等间距地沿着静涡旋盘3的法兰盘设置，如图2所示。可以理解，可以依据静涡旋盘3上的销31的数量，对应地在动涡旋盘4上设置相等数量的盲孔51。当然，此处所述的盲孔51是优选的方式，这是因为这样的布置有利于储存润滑油，并且充分地保护销31。另外，盲孔51的内部空间还可以存储油脂，从而实现了润滑的目的。本发明实施例的设计构思在于将动静涡旋盘之间的移动设置成偏心轴套的滑动或滚动移动，而不限于图示的形式，例如还可以将盲孔51设置成通孔的形式。在一实施例中，销31与盲孔51是偏心配合的，例如两者的偏心距可以与曲轴7的偏心距相同或相近。

为了解决润滑和磨损问题，销31的圆周面上设置有偏心轴套41。可替代地，所述孔51中容纳有偏心轴套41，所述销31容纳在所述孔51中的偏心轴套41里。当然，本领域技术人员应当明白，偏心轴套41可以包括本领域已知的适合于润滑和防止磨损的材料，例如铝合金材料。在一实施方式中，偏心轴套41上形成偏心设置的孔，即具有一个偏心孔(未图示)，销31通过偏心孔与偏心轴套41配合。在一种实施方式中，偏心孔的偏心距跟曲轴7的偏心距相同或相近，从而可以使得销31和偏心轴套41更好地配合动静涡旋盘的运动。或者说，在盲孔51中容纳有偏心轴套41，偏心轴套41的外径近似等于(适合的间隙)盲孔51的内壁且与盲孔51的内壁接触，偏心轴套41内的偏心孔中容纳有销31，从而使得盲孔51、偏心轴套41和销31相互配合。该偏心轴套41可以是滑动轴套用于与所述销31和所述盲孔51配合。该轴套41也可以是在盲孔51内滚动，从而可以保证动静涡旋盘的正常运动，从而可以提高润滑度并且减低摩擦，从而可以提高压缩机的运行性能。在一个示例中，所述偏心轴套41可以是滑动轴套或滚动轴套。

根据本发明的一实施例，偏心轴套41的外壁和/或偏心孔内壁具有涂层，用于进一步降低摩擦提高润滑度。该涂层可以是包括二硫化钼、特氟龙涂层和石墨涂层中的任一种或它们的任意组合。

该销、孔和偏心轴套相配合的结构可以起到防止动涡旋盘自转的功能，且可以提高润滑效果并降低摩擦，从而提高压缩机性能。并且，该结构易于加工，可以降低加工成本。所述销与静涡旋盘和/或所述机架是一体成型的或者分体的，例如固定连接在静涡旋盘和/或机架上，或者是插入到它们上的相应的槽中。

虽然上文以静涡旋盘3上设置销31为例说明了本发明的设计构思，但是销31的设置位置不限于上述的示例。

参见图5a，静涡旋盘3上设置有凸起的销31，所述动涡旋盘2上设置有用于容纳销31的孔。具体地，静涡旋盘3的法兰盘上等间隔地设置有分别插入静涡旋盘3上的槽中的至少3个销，且动涡旋盘4的法兰盘上对应地设置有至少3个孔。偏心轴套41可以如上所述地设置在销31上或设置在动涡旋盘4的容纳销31的孔内。

参见图5b，机架2上设置有凸起的销31，动涡旋盘4上设置有用于容纳销31的孔。具体地，在机架2的止推轴承侧上等间隔地设置有分别插入机架2上的槽中的至少3个销，且动涡旋盘4的法兰盘上对应地设置有至少3个孔。偏心轴套41可以如上所述地设置在销31上或设置在动涡旋盘4的容纳销31的孔内。

参见图5c，机架2和静涡旋盘3在对应的位置上设置有共同的销31，该共同的销31穿过动涡旋盘4上设置的孔。具体地，在该对应的位置处，静涡旋盘3的法兰盘和机架2的止推轴承侧上等间隔地设置有两端分别插入静涡旋盘3和机架2上的槽中的至少3个共同的销31，且动涡旋盘4的法兰盘上对应地设置有至少3个孔。偏心轴套41可以如上所述地设置在销31上或设置在动涡旋盘4的容纳销31的孔内。

参见图5d，动涡旋盘4上设置有凸起的销31，机架2上设置有用于容纳销31的孔。具体地，动涡旋盘4的法兰盘上等间隔地设置有分别插入动涡旋盘4上的槽中的至少3个销31，且机架2的止推轴承侧上对应地设置有至少3个孔。偏心轴套41可以如上所述地设置在销31上或设置在机架2的容纳销31的孔内。

鉴于除上述的关于销31的设置位置不同之外，其他均与上述的销31设置在静涡旋盘3上的示例相同，故在此不再详述与之相同的内容。另外，虽然在图5a-5d中示出，销31插入到相应的静涡旋盘3、动涡旋盘4和/或机架2的槽中，但是这不是必须的，仅是本发明的一个示例。

另外，在本发明的各个示例中，所述偏心轴套41的材料包括聚醚醚酮(PEEK)、尼龙(Nylon)、聚酰亚胺(polyimide)、聚亚苯基硫化物(polyphenylene sulfide)、聚甲醛(polyformaldehyde)、聚四氟乙烯(PTFE)、铝(aluminium)、黄铜(brass)和铁(iron)中的任一种或它们的任意组合，或者说由它们的任一种或它们的任意组合制成。

需要说明的是，本发明所提供的新型十字滑环具有径向顺应性的功能。

在现有技术中，十字滑环的作用就是防止动涡旋盘自转，且确保动涡旋盘和静涡旋盘正常配合。但是当涡旋压缩机工作时可能发生以下情况：1)当十字滑环不是足够强时，其可能被损坏，甚至造成涡旋压缩机失效；2)十字滑环将对振动、平衡性和性能产生影响；3)十字滑环是动涡旋盘和静涡旋盘之间的连接件，必须给予高的机加工精度，以使得涡旋压缩机具有高的性能，因此这造成高的生产成本；4)十字滑环要求涡旋压缩机具有足够的空间进行移动，因此增加了材料成本。

从上述可见，在本发明实施例的涡旋压缩机中，没有设置十字滑环，而是通过使用另一方式(即销孔联接方式)来实现与现有技术的十字滑环相同或大致类似的功能。例如，在一个实施例中，在静涡旋盘上机加工出3个销，而在动涡旋盘上机加工出3个盲孔。这种结构容易机加工，而且还降低了机加工的制造成本。

在本发明中，可以实现降低成本，例如降低相应的部件的成本、使用标准的销和例如聚醚醚酮的衬套等、易于制造。另外，本发明还可以通过减小压缩机的外直径节省了空间。

请注意，本发明的涡旋压缩机不限于图1所示的具体结构类型，只要能够应用本发明的发明构思的任意类型的涡旋压缩机都可以用作本发明的涡旋压缩机。

以上仅为本发明的一些实施例，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。