本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种支架组件、涡旋压缩机以及压缩机系统。
背景技术：
涡旋压缩机具有结构简单、体积小、质量轻、噪声低、机械效率高且运转平稳等优点。在涡旋压缩机内部存在较多摩擦副，对于低压腔涡旋压缩机，比较关键的摩擦副有动涡盘背面与上支架支撑面、曲轴与动涡盘轴承、曲轴与上支架轴承，此三种摩擦副极易导致零件摩损而影响压缩机性能以及可靠性。两个零件相对摩擦产生高温，而高温则降低润滑油的粘度，即降低了润滑效果。随着时间的推移，两零件之间的接触面将会磨损，且产生的摩擦功耗逐渐增大，轻则压缩机的能效降低，重则随着二者磨损的加剧，继而引发压缩机其他零部件的破坏，从而影响压缩机的可靠性。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种支架组件、涡旋压缩机以及压缩机系统，以解决现有技术中支架与曲轴、曲轴与动涡盘、支架与动涡盘之间因润滑环境差导致磨损严重的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种支架组件，用于支撑涡旋压缩机的动涡盘，支架组件包括：支架，支架具有穿设涡旋压缩机的曲轴的内孔；支撑板，设置在支架的上方并位于支架和动涡盘之间；冷却通道，设置在支架和/或支撑板内；输入孔和输出孔，冷却通道的进口端通过输入孔从支架组件外部引入冷却介质，冷却通道的出口端通过输出孔将冷却介质排出至支架组件的外部。
进一步地，冷却通道包括设置在支架内的支架冷却槽及设置在支撑板内的支撑板冷却槽，支架冷却槽的槽口和支撑板冷却槽的槽口相对设置并相互连通。
进一步地，支架冷却槽为第一弧形槽并沿支架的周向布置，支撑板冷却槽为第二弧形槽并沿支撑板的周向布置。
进一步地，第二弧形槽的槽宽大于第一弧形槽的槽宽。
进一步地，支撑板通过紧固件连接在支架上。
进一步地，支撑板包括凸出设置的锁耳，锁耳上设置有第一连接孔，支撑板上还设置有第二连接孔，第二连接孔位于支撑板冷却槽的两端之间，支架上设置有用于容纳锁耳的沉槽，沉槽内设置有第三连接孔，支架上设置有第四连接孔，第四连接孔位于支架冷却槽的两端之间，紧固件包括穿设在第一连接孔和第三连接孔内的第一紧固件以及穿设在第二连接孔和第四连接孔的第二紧固件。
进一步地，支架组件包括设置在支架和支撑板之间的密封件，密封件包括设置在冷却通道内侧的第一密封件和/或设置在冷却通道外侧的第二密封件。
进一步地，输入孔和输出孔均设置在支架上。
进一步地，支架组件包括穿设在输入孔内的输入管部以及穿设在输出孔内的输出管部。
根据本发明的另一方面，提供了一种涡旋压缩机，包括壳体及设置在壳体内部的曲轴、静涡盘和动涡盘，涡旋压缩机还包括上述的支架组件，支架组件用于支撑动涡盘，曲轴穿设在支架组件的支架的内孔中。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机系统，包括压缩机及冷却管路，压缩机为上述的涡旋压缩机，涡旋压缩机的支架组件的输入孔与冷却管路的第一端连接，支架组件的输出孔与冷却管路的第二端连接。
进一步地，压缩机系统还包括设置在冷却管路上的散热器及泵。
进一步地，冷却管路为冷媒管路，冷媒管路包括第一冷媒管路段和第二冷媒管路段，第一冷媒管路段连接在压缩机的排气口和输入孔之间，第二冷媒管路段连接在压缩机的吸气口和输出孔之间。
进一步地，压缩机系统还包括设置在第一冷媒管路段上的冷凝器、节流阀以及蒸发器，冷凝器、节流阀以及蒸发器在排气口至输入孔的方向上依次设置。
应用本发明的技术方案，在支架组件内设置有冷却通道及输入孔和输出孔。该冷却通道设置在支架和支撑板内，冷却通道的进口端通过输入孔从支架组件外部引入冷却介质，冷却通道的出口端通过输出孔将冷却介质排出至支架组件的外部。由于通过冷却管道通入冷却介质，这样可以吸走支撑板与动涡盘摩擦产生的热量，且降低支架的油池内润滑油的温度，提高润滑油的粘度。改善支撑板与动涡盘、动涡盘轴承与曲轴、支架轴承与曲轴的润滑环境，减轻磨损且降低摩擦功耗，从而提高压缩机的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的支架组件的实施例的立体结构示意图；
图2示出了图1的支架组件的剖视示意图；
图3示出了图1的支架组件的支架的立体结构示意图；
图4示出了图1的支架组件的支撑板的立体结构示意图；
图5示出了图1的支架组件的另一位置的剖视示意图；
图6示出了图1的支架组件的分解结构示意图；
图7示出了图1的涡旋压缩机的剖视示意图；
图8示出了根据本发明的压缩机系统的实施例一的结构示意图；以及
图9示出了根据本发明的压缩机系统的实施例二的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、上盖；2、分隔板；3、静涡盘；4、十字滑环；5、支撑板；501、支撑板冷却槽；502、沉孔；503、相接部；504、锁耳；6、输入管部；8、转子；9、壳体；10、下支架；11、下盖；14、曲轴；15、电机；16、支架轴承；17、支架；18、吸气管；19、动涡盘轴承；20、动涡盘；21、密封盖；22、排气管；23、止回阀；24、输出管部；25、连接头；26、第一密封件；27、第二密封件；28、螺钉；29、密封垫；30、密封圈；31、散热器；32、泵；331、第一冷媒管路段；332、第二冷媒管路段；333、冷凝器；334、节流阀；335、蒸发器；171、支架冷却槽；172、环形凹槽；173、环形凹槽；174、凹槽；175、输入孔；176、输出孔；177、相接部；178、沉槽；179、油池；100、压缩机；101、排气口；102、吸气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1至图6所示，本实施例的支架组件用于支撑涡旋压缩机的动涡盘20，支架组件包括：支架17、支撑板5、冷却通道、输入孔175和输出孔176。其中，支架17具有穿设涡旋压缩机的曲轴14的内孔。支撑板5设置在支架17的上方并位于支架17和动涡盘20之间。冷却通道设置在支架17和支撑板5内。冷却通道的进口端通过输入孔175从支架组件外部引入冷却介质，冷却通道的出口端通过输出孔176将冷却介质排出至支架组件的外部。
应用本实施例的技术方案，在支架组件内设置有冷却通道及输入孔175和输出孔176。该冷却通道设置在支架17和支撑板5内，冷却通道的进口端通过输入孔175从支架组件外部引入冷却介质，冷却通道的出口端通过输出孔176将冷却介质排出至支架组件的外部。由于通过冷却管道通入冷却介质低温液体或气体，这样可以吸走支撑板5与动涡盘20摩擦产生的热量，且降低支架的油池179内润滑油的温度，提高润滑油的粘度。改善支撑板5与动涡盘20、动涡盘轴承19与曲轴14、支架轴承16与曲轴14的润滑环境，减轻磨损且降低摩擦功耗，从而提高压缩机的可靠性。上述的冷却通道与外部的管路共同形成的是密封循环通路。
在图中未示出的实施方式中，冷却通道也可以仅设置在支架17或支撑板5内。此时，冷却通道也能够起到上述的改善润滑环境的作用，但是效果不如上述实施例。同时，仅在支架17或支撑板5内设置冷却通道结构较为简单，能够节约成本。
如图2至图4所示，在本实施例中，冷却通道包括设置在支架17内的支架冷却槽171及设置在支撑板5内的支撑板冷却槽501，支架冷却槽171的槽口和支撑板冷却槽501的槽口相对设置并相互连通。上述结构容易加工，容易实现。
如图3和图4所示，支架冷却槽171为第一弧形槽并沿支架17的周向布置，支撑板冷却槽501为第二弧形槽并沿支撑板5的周向布置。更具体地，支架冷却槽171和支撑板冷却槽501均为c形槽。上述结构能够延长冷却通道的长度，提高冷却效果。
如图2所示，第二弧形槽的槽宽大于第一弧形槽的槽宽。上述结构便于冷却剂由支架冷却槽171进入至支撑板冷却槽501，有助于提高冷却效果。
在本实施例中，支撑板5通过紧固件连接在支架17上。紧固件操作简单并且成本较低。在本实施例中，紧固件为螺钉28。
如图3至图6所示，支架17的正面开设有凹槽174、油池179、沉槽178以及支架冷却槽171。支架17的侧面开有输入孔175、输出孔176，输入孔175与支架冷却槽171的始端相通，输出孔176与支架冷却槽171末端相通。上支架17的凹槽174的正面开设有环形凹槽172、环形凹槽173。
如图3至图6所示，支撑板5包括凸出设置的锁耳504，该锁耳504设置在主机部分的侧壁上，锁耳504上设置有第一连接孔，优选为通孔。支撑板5上还设置有第二连接孔，第二连接孔位于支撑板冷却槽501的两端之间，即设置在支撑板冷却槽501相接部503上，该第二连接孔为沉孔502。为了便于安装，支架17上设置有凹槽174，支架17上设置有用于容纳锁耳504的沉槽178，该沉槽178与凹槽174连通。沉槽178内设置有第三连接孔，支架17上设置有第四连接孔，第四连接孔位于支架冷却槽171的两端之间，即设置在支架17的相接部177上。连接时，支撑板5的锁耳504安装于支架17的沉槽178内，支架17的相接部177与支撑板5的相接部503紧密贴合，支撑板5的支撑板冷却槽501与支架17的支架冷却槽171相对应，则支架17和支撑板5在组件内形成一个相通的c型槽。紧固件包括穿设在第一连接孔和第三连接孔内的第一紧固件以及穿设在第二连接孔和第四连接孔的第二紧固件。第一紧固件和第二紧固件均为螺钉28，该螺钉28下面装有密封垫29。
如图5和图6所示，为了保证上述冷却通道的密封性，支架组件包括设置在支架17和支撑板5之间的密封件，密封件包括设置在冷却通道内侧的第一密封件26和设置在冷却通道外侧的第二密封件27。这样使得支撑板5、支架17、密封垫29、第一密封件26和第二密封件27形成了一个密封的c型槽，即密封的冷却通道。第一密封件26设置在环形凹槽173内，第二密封件27设置在环形凹槽172内。
为了便于冷却通道与外部的连接，如图6所示，支架组件包括穿设在输入孔175内的输入管部6以及穿设在输出孔176内的输出管部24。从压缩机外部引入低温的液体或气体通过输入管部6进入支架组件的冷却通道的始端，绕行冷却通道至末端从输出管部24流出。在此循环中，低温的液体或气体通过冷却通道将动涡盘20与支撑板5摩擦产生的热量吸走，且冷却支架17的油池179内的润滑油，从而改善支架17、动涡盘20、曲轴14相互之间的摩擦润滑条件，减轻零件磨损，以提高压缩机的性能及可靠性。
本发明还提供了一种涡旋压缩机，如图7所示，该涡旋压缩机的实施例包括壳体9及设置在壳体9内部的电机15、下支架10、曲轴14、静涡盘3、动涡盘20以及十字滑环4。涡旋压缩机还包括上述的支架组件，支架组件用于支撑动涡盘20，曲轴14穿设在支架组件的支架17的内孔中。
电机15通过过盈固定在壳体9上，支架17通过过盈配合和焊点固定在壳体9上。动涡盘20和静涡盘3相位角相差180度对置安装在支架17上，动涡盘20在曲轴14的驱动下运动，与静涡盘3啮合形成一系列相互隔离且容积连续变化的月牙形密闭容腔。密封盖21安装在静涡盘3的背面，压缩机工作过程中密封盖21可轴向浮动与分隔板2形成密封的排气通道。需要指出的是静涡盘3具有轴向柔性，即可轴向浮动，但是在正常工作中，静涡盘3被密封盖21与静涡盘3背面形成的中压腔内气体轴向力紧密压在动涡盘20上，而动涡盘20由于受到压缩腔内高压气体的作用以及静涡盘3的作用力被紧密压在支架17上的支撑板5上，而支撑板5通过螺钉固定在支架17上。分隔板2和上盖1通过焊接固定在壳体9上，分隔板2和上盖1形成高压排气腔。
压缩机运转时，电机15驱动曲轴14旋转，曲轴14的曲轴带动动涡盘20运动，在十字滑环4的防自转限制下，动涡盘20围绕曲轴14中心以固定的半径做平动运动。从压缩机外的制冷剂通过吸气管18进入压缩机内，然后被吸入动涡盘20和静涡盘3形成的月牙形吸气腔内，经过压缩后由静涡盘3排气孔、止回阀23进入上盖1与分隔板2形成的高压腔内，然后经排气管22排出。
压缩机运转过程中，下盖11底部的油通过曲轴14靠离心力作用输送至曲轴14上端面，经过曲轴14曲轴段外圆的油槽进入支架17的油池179内，油池179内的油用于润滑动涡盘轴承19、支撑板5的端面、支架轴承16，油池179的油蓄满后通过支架轴承16与曲轴14、支撑板5与动涡盘20背面之间的间隙溢出进入壳体下部冷却电机15，如此经过反复循环，油池179内的油温度会逐步升高，润滑油的粘度将降低而影响润滑性能，则零件之间磨损加剧，导致压缩机性能降低功耗增加。
从压缩机外部引入低温的液体或气体通过输入管部6进入支架组件的冷却通道的始端，绕行冷却通道至末端从输出管部24流出。在此循环中，低温的液体或气体通过冷却通道将动涡盘20与支撑板5摩擦产生的热量吸走，且冷却支架17的油池179内的润滑油，从而改善支架17、动涡盘20、曲轴14相互之间的摩擦润滑条件，减轻零件磨损，以提高压缩机的性能及可靠性。
输入管部6和输出管部24一端插入支架17，另一端通过焊接固定在壳体9上。如图6所示，输入管部6包括铜管、连接头25、密封圈30，铜管一端焊接在壳体9上，另一端焊接在连接头25上，连接头25头部开设有环形凹槽，凹槽内装有密封圈30，连接头25插入支架17的输入孔175内，连接头25、密封圈30、支架17的输入孔175形成密封通道。输出管部24的结构与输入管部6基本相同，在此不再赘述。
本发明还提供了一种压缩机系统，如图8所示，根据本申请的压缩机系统的实施例一包括压缩机100及冷却管路，压缩机100为上述的涡旋压缩机，涡旋压缩机的支架组件的输入孔175与冷却管路的第一端连接，支架组件的输出孔176与冷却管路的第二端连接。
如图8所示，在实施例一中，压缩机系统还包括设置在冷却管路上的散热器31及泵32。由泵32将低温液体或者气体通过输入管部6输送至压缩机100的支架组件内，经输出管部24流出，再经散热器31放热。
如图9所示，在实施例二中，与实施例一的区别在于，该实施例省去了独立于压缩机系统外的水泵及散热装置。在实施例二中，冷却管路为冷媒管路，冷媒管路包括第一冷媒管路段331和第二冷媒管路段332，第一冷媒管路段331连接在压缩机100的排气口101和输入孔175之间，第二冷媒管路段332连接在压缩机100的吸气口102和输出孔176之间。
如图9所示，压缩机系统还包括设置在第一冷媒管路段331上的冷凝器333、节流阀334以及蒸发器335，冷凝器333、节流阀334以及蒸发器335在排气口101至输入孔175的方向上依次设置。在实施例二中，将压缩机100系统经冷凝器333、节流阀334、蒸发器335的低温冷媒通入压缩机100内的上支架组件。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。