一种压缩机的制作方法

本实用新型涉及压缩机领域，尤其涉及一种车用压缩机。

背景技术：

现有的汽车用涡旋压缩机具有以下特点和不足：

基本都是卧式结构，即轴系传动机构与泵体为横向安装。相对于立式压缩机，卧式压缩机的缺点是压缩机内部不易形成平稳的润滑油池，油内循环利用和润滑的难度大，压缩机的排油量大，并且如有固体杂质进入压缩机内，杂质很容易随着制冷剂流入泵体内造成泵体零件的损伤。涡旋压缩机中存在多个摩擦副，在涡旋压缩机运行过程中，如果多个摩擦副无法得到有效的润滑，长时间工作后，摩擦副很容易出现摩擦损伤，降低涡旋压缩机的工作效率和性能。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种车用的电动压缩机，其可以实现偏心曲轴和动盘轴承之间的润滑。

本实用新型提供一种压缩机，包括：壳体，所述壳体具有第一开口；压缩机构，包括静涡盘及动涡盘；电机机构，包括电机转子和电机定子；一偏心曲轴，联接到所述电机机构的电机转子以传递旋转力，所述偏心曲轴包括一长轴部，所述长轴部的第一端设有一偏心销孔，第二端设有一偏心销，所述长轴部与所述偏心销之间还设有一肩台部，所述偏心曲轴内部具有一轴向贯通的通油孔，所述动涡盘背向所述静涡盘的一侧设置有轴承孔，一动盘轴承设置在所述轴承孔内，所述偏心销插入所述轴承孔，所述动盘轴承位于所述偏心销和所述轴承孔内壁之间，所述偏心销还设置有第二油槽，并位于所述偏心销的外壁和所述动盘轴承的内壁之间，所述偏心曲轴朝向所述动涡盘的一端与所述轴承孔的底壁之间形成通油腔，所述通油腔与所述通油孔和所述第二油槽连通；一泵油缸，设置在所述壳体底部，所述泵油缸形成有泵油腔，所述泵油缸还设置有吸油孔，所述壳体的底部设有一油池，所述吸油孔联通所述泵油缸和油池；一油泵，设置于所述泵油腔内；一贯通的油泵轴，两端分别套接在所述油泵和所述偏心曲轴，联通所述油泵与所述偏心曲轴的通油孔；其中，所述电机机构、油泵均设置在所述压缩机的低压侧。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

1)可以实现偏心曲轴和动盘轴承之间的润滑，并进一步利用各个部件的油路设置实现润滑油对各器件摩擦副的润滑。

2)压缩机的润滑油池位于底部而吸气、压缩及排气腔位于顶部，与卧式结构压缩机相比更容易实现压缩机内制冷剂流通与油循环路径的隔离，结合挡油罩可进一步降低润滑油随制冷剂流出压缩机的几率，提高压缩机内油的利用率。

3)采用立式结构，压缩机内部可形成平稳的润滑油池，润滑油内循环利用和润滑的难度小，压缩机内各部件不容易产生摩擦损伤。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了根据本实用新型实施例的压缩机的立体图。

图2示出了根据本实用新型实施例的压缩机的剖面图。

图3为图2中的局部视图F。

图4为图2中的局部视图G。

图5示出了根据本实用新型实施例的压缩机的主视图。

图6为图5的A-A剖面图。

图7为图5的B-B剖面图。

图8示出了根据本实用新型实施例的上支架-电机机构-下支架装配立体图。

图9示出了根据本实用新型实施例的上支架-电机机构-下支架装配仰视图。

图10为图9的D-D剖面图。

图11示出了根据本实用新型实施例的压缩机壳体内部的仰视图。

图12为图11的E-E剖面图。

图13示出了根据本实用新型实施例的上支架一视角的立体图。

图14示出了根据本实用新型实施例的压缩机的剖面图。

图15示出了根据本实用新型实施例的偏心曲轴的主视图。

图16为图15的Q-Q剖面图。

图17为图14的局部视图M。

图18为图14的局部视图L。

图19为根据本实用新型实施例的下支架的立体图。

图20示出了根据本实用新型实施例的壳体内部部件的仰视图。

图21示出了根据本实用新型实施例的未安装油泵端板的壳体内部部件的仰视图。

图22和图23分别示出根据本实用新型实施例的油泵的两个视角的立体图。

图24示出了根据本实用新型实施例的上支架的另一视角的立体图。

图25示出了根据本实用新型实施例的上支架-防自转机构装配示意图。

图26示出了根据本实用新型实施例的动涡盘的立体图。

图27示出了根据本实用新型实施例的动涡盘的仰视图。

图28示出了根据跟实用新型实施例的防自转机构的立体图。

图29示出了根据本实用新型实施例的防自转机构-耐磨垫片装配示意图。

图30示出了根据本实用新型实施例的耐磨垫片-动涡盘装配示意图。

图31示出了根据本实用新型实施例的回油管装配示意图。

图32示出了根据本实用新型实施例的制冷剂流通路径和回油管安装位置的关系。

图33示出了本实用新型实施例一种挡油罩装配示意图。

图34示出图33中的上挡油罩和下挡油罩。

图35示出了本实用新型实施例另一种挡油罩装配示意图。

图36示出图35中的上挡油罩和下挡油罩。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

为了改善现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种压缩机，优选地为汽车用涡旋压缩机，该涡旋压缩机为立式压缩机或卧式压缩机，优选为立式压缩机。下面以立式压缩机，即轴系传动机构与涡旋泵体轴线采用立式布置，为例描述本实用新型的各个实施例，但本实用新型并不限于此。

首先结合图1至图13描述本实用新型的一种具体实施例。

在本实施例中，立式压缩机包括壳体3、包括静涡盘2和动涡盘15的压缩机构及电机机构。优选地，立式压缩机还包括上盖1。

壳体3具有第一开口。可选地，壳体3为铸造件。壳体3包括一挡墙，挡墙将容置空间划分为低压腔309和控制器腔302。低压腔309容置电机机构。控制器腔302设有一第二开口。立式压缩机还包括控制器腔盖4和电控部件。控制器腔盖4密封第二开口。具体而言，制器腔盖4和壳体3通过密封圈9(或密封垫片，或密封胶)以及螺栓10实现密封和紧固。电控部件设置在控制器腔盖4和挡墙之间的控制器腔302内。可选地，壳体3上还设置有孔307及用于接线柱21与电机引出线1201连接的壳体接线孔。

静涡盘2包括设有涡旋齿201的低压侧202和背向涡旋齿201的高压侧 206。静涡盘2的低压侧202与壳体3的第一开口相对以形成一容置空间。优选地，壳体3和静涡盘2的低压侧202形成的容置空间可选地为类长方体。但本实用新型不限于此，容置空间例如还可以是类圆柱体、类正方体等形状。可选地，壳体3和静涡盘2通过密封圈7(或密封垫片，或密封胶)以及螺栓8实现密封和紧固。优选地，静涡盘为耐磨高强度铝合金件，例如锻造铝合金、挤压铸造铝合金等等(其中，高强度铝合金件的材料强度和致密性均优于普通铸造件)。可选地，静涡盘2和壳体3上还设置有一个或多个安装支脚207、303，以将压缩机安装在汽车内。

上盖1与静涡盘2的高压侧206之间形成高压腔2014。高压腔2014内安装有排气阀片30和排气挡板。可选地，通过密封圈5(或密封垫片，或密封胶)及螺栓6实现上盖1和静涡盘2的密封和紧固。静涡盘2的低压侧202 还形成有吸气腔203。静涡盘2上还设置有与高压腔2014相连通的排气口 2012以及与吸气腔203相连通的吸气口2010。静涡盘2还设置有吸气螺纹孔 2011和排气螺纹孔。吸气腔203与吸气口2010连通。换言之，高强度铝合金材质的静涡盘2作为压缩机外壳的一部分，压缩机的吸气口2010、排气口 2012均设在静涡盘2上。由于高强度铝合金，例如锻造或挤压铸造等材料的材料强度和致密性都优于铸件，因此吸气口2010、排气口2012的气密性和螺纹强度更好。同时，铸造的壳体3的机加工部位和机加工面积较少，壳体 3的气密性更好，进而可提高整机的气密性。

动涡盘15位于容置空间内。动涡盘15设有涡旋齿1501的一侧与静涡盘 2的低压侧202相对，且静涡盘2的涡旋齿201与动涡盘15的涡旋齿1501 形成压缩腔。

电机机构包括电机转子20和电机定子12。电机机构位于容置空间内的低压腔309。电机机构用于驱动动涡盘15相对于静涡盘2转动，以压缩压缩腔内的制冷剂。

具体而言，压缩机制冷剂通路为：制冷剂通过吸气口2010进入吸气腔 203，吸气腔203和低压腔309连通，制冷剂经过低压腔309之后流入静涡盘低压侧202，之后流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔内被压缩，压缩之后的制冷剂经过排气孔209流入高压腔2014，之后制冷剂排入与高压腔2014连通的排气口2012之中。进一步地，制冷剂从静涡盘 2的吸气口2010流入立式压缩机，并背向静涡盘向壳体3底壁流动，制冷剂经过壳体3的挡墙以对控制器腔302内的电控部件进行冷却，且制冷剂流经电机机构以对电机机构进行冷却，然后流入静涡盘2与动涡盘15形成的压缩腔内。

如上，本实用新型提供的压缩机为立式结构，由于壳体内容置空间为类长方形，整机的长度比卧式压缩机更短，同时在高度上保持原有水平，安装在汽车上时占用更少的横向安装空间，并且压缩机的低压腔309的底部可形成更平稳的润滑油池31，润滑效果更好，可提高压缩机的可靠性，并降低压缩机的排油量。此外，如果有固体杂质通过吸气口2010和吸气腔203进入压缩机内，杂质会优先沉积在低压腔309的下部，因此杂质进入静涡盘2和动涡盘15组成的泵体压缩腔的概率很小，可大大降低因杂质进入而导致泵体损伤的风险。

可选地，在本实施例中，压缩机还包括上支架11和下支架13。上支架 11和下支架13设有贯通的通孔，以供轴承机构穿过。

上支架11与静涡盘2的低压侧202连接固定。具体而言，螺栓29穿过上支架11上设置螺栓通孔及静涡盘2上设置的螺纹孔2015以使上支架11 与静涡盘2的低压侧202连接固定。

下支架13通过电机定子12与上支架11连接固定。具体而言，在本实施例中，上支架11包括与静涡盘2连接固定的第一侧及与第一侧相背的第二侧。上支架11的第二侧上设置有多个上支架凸台1105。各上支架凸台1105设置有螺纹孔1106。可选地，上支架11包括四个所述螺栓通孔1106，四个所述螺栓通孔1106的中心连线形成正方形形状，本实用新型不限于此。电机定子 12设置有与螺纹孔1106对应的多个第一螺栓通孔。下支架13设置有与螺纹孔1106对应的多个第二螺栓通孔。螺栓35穿过第二螺栓通孔、第一螺栓通孔及螺纹孔1106以将上支架11、电机定子12及下支架13连接固定。优选地，上支架11、电机定子12、下支架13悬挂于静涡盘2的低压侧，并与壳体3无接触部分。

上支架11、电机定子12、下支架13安装在一起之后吊装在静涡盘2上，上支架11、电机定子12、下支架13与壳体3不接触，可避免压缩机运转时电机与传动机构产生的振动及噪声直接通过壳体3传出，从而能够改善整机的振动与噪音性能。由于取消了电机定子12与壳体3的过盈配合，可放宽对壳体3和电机定子12的零件精度要求，因此可以降低生产成本。此外，该安装结构还可实现在压缩机装配过程中对内部所有零件的可视化检查，能够降低装配作业时的误操作几率。因此，该安装结构可以优化压缩机的零件加工和装配方式，有利于降低生产成本。

下面结合图14至图36描述本实用新型提供压缩机的油路设计。

立式压缩机包括壳体3、压缩机构及电机机构。壳体3具有第一开口。压缩机构包括静涡盘2及动涡盘3。静涡盘2的低压侧202与壳体3的第一开口相对以形成一容置空间。电机机构包括位于容置空间内的电机转子和电机定子12。电机定子12通过上支架11与静涡盘2连接固定。

本实施例中，立式压缩机还包括一偏心曲轴19、泵油缸25、油泵26、贯通的油泵轴27。可选地，还包括上轴承17、下轴承18。电机机构、油泵 26和下轴承18均设置在立式压缩机的低压侧。

偏心曲轴19联接到电机机构的电机转子20以传递旋转力，偏心曲轴19 包括一长轴部1909。长轴部1909的第一端设有一偏心销孔1901，第二端设有一偏心销1908。长轴部1909与偏心销1908之间还设有一肩台部1907。偏心曲轴19内部具有一通油孔1902。通油孔1902沿偏心曲轴19的长度方向贯穿偏心曲轴19。通油孔1902包括贯通长轴部1909的第一油管1906和贯通偏心销1908的第二油管1903。第一油管与第二油管在肩台部1907中联通。

泵油缸25，设置在下支架13上。泵油缸25形成有泵油腔2502。泵油缸 25还设置有吸油孔2501。壳体3的底部设有一油池31，吸油孔2501联通泵油缸25和油池31。

油泵26设置于泵油腔2502内。油泵26包括一油泵本体2609。油泵本体2609具有一轴向贯穿的油泵通孔2602。油泵本体2609的第一侧设有一径向延展的排油孔2601。排油孔2601联通油泵通孔2602。油泵本体2609的周向具有一油泵叶片2608。油泵叶片2608随所述油泵本体2609的旋转将润滑油压入排油孔2601。油泵本体2609还设置有一轴向的油泵凹槽2603。油泵凹槽2603设置在油泵通孔2602的内壁上并朝向油泵轴27开口。油泵凹槽 2603供润滑油通过以在油泵通孔2602的内壁和油泵轴27的外壁之间润滑。

油泵轴27两端分别套接在油泵26和长轴部1909的偏心销孔1901，联通油泵26与偏心曲轴19的通油孔1902。

上轴承17套接偏心曲轴19的肩台部1907。下轴承18设置在下支架13 上。下轴承18套接偏心曲轴19的长轴部1909的第一端。上支架11套接在上轴承17上。

可选地，与电机定子12连接固定的下支架13设有通孔1303。泵油缸25、油泵26、油泵轴27及下轴承18均设置在通孔1303内。下支架13的通孔1303 内还设有环槽1302。环槽1302内设有挡圈24。泵油缸25的一端面紧贴挡圈24。泵油缸25的另一端面紧贴一油泵端板28。油泵端板28设置于下支架13 上。油泵端板28设有与吸油孔2501连通的进油孔2801，所述进油孔2801 设有滤网。

可选地，偏心销1908还设置有一径向油孔1904。径向油孔1904从偏心销1908的第二油管1903内壁贯通至偏心销1908的外壁。偏心销1908还设置有第一油槽19051。第一油槽19051与径向油孔1904联通，并位于偏心销 1908的外壁和上轴承17的内壁之间。

可选地，动涡盘15背向静涡盘2的一侧设置有轴承孔1502。一动盘轴承16设置在轴承孔1502内。偏心销1908插入轴承孔1502。动盘轴承16位于偏心销1908和轴承孔1502内壁之间。偏心销1908还设置有第二油槽 19052。第二油槽19052与第一油槽19051联通，并位于偏心销1908的外壁和动盘轴承16的内壁之间。可选地，偏心曲轴19朝向动涡盘15的一端与轴承孔1502的底壁之间形成通油腔19053，通油腔19053与通油孔1902和第二油槽19052连通。

可选地，立式压缩机还包括防自转机构200。防自转机构200设置在上支架11与动涡盘15之间。防自转机构200为一环状结构，并设置有朝向上支架11的键2001和朝向动涡盘15的键2002。键2001的数量可以是两个，且两个键2001相对。键2002的数量也可以是两个，且两个键2002相对。对应于键2002，动涡盘15背向静涡盘2的一侧设置有供防自转机构200的键 2002在其中滑动的键槽1503。

进一步地，上支架11朝向所述静涡盘2的一侧设置有互相联通的凹腔 1101、键槽1102及沉孔1103。沉孔1103与偏心曲轴19的肩台部1907形成一可容纳润滑油的第一油池1103A。凹腔1101环绕沉孔1103。一环状凸台位于凹腔1101和沉孔1103之间。凹腔1101形成一可容纳润滑油的第二油池 1101A。键槽1102供防自转机构200的键2001在其中滑动。键槽1102贯通环状凸台并联通凹腔1101和沉孔1103，使润滑油可从第一油池1103A流向第二油池1101A，以在键2001和键槽1102之间、键2002和键槽1503之间润滑。

可选地，上支架11还设置有径向的通油孔1107。立式压缩机还包括回油管32。回油管32的一端安装在上支架11的通油孔1107内，回油管32的另一端延伸至电机定子12的线圈外侧。回油管32远离制冷剂从吸气口2010 流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔的流通通道。具体而言，回油管32、电机定子12与壳体3之间的回油缝隙的位置远离制冷剂从压缩机吸气口2010流入内部压缩腔的流通路径。

可选地，立式压缩机还包括耐磨垫片14。耐磨垫片14位于上支架11和动涡盘15之间。耐磨垫片14包括与动涡盘15的键槽1503部分重叠的通孔 1401以供防自转机构200的键2002穿过。耐磨垫片14的中心到通孔1401 边缘的最大距离为L1，动涡盘15朝向电机机构一侧端面的半径为R1，动涡盘15相对于静涡盘2进行偏心回转的偏心距为r1，则R1＞L1+r1。

可选地，立式压缩机还包括上挡油罩22和下挡油罩23。在本实施例中，上挡油罩22安装在上支架11上。下挡油罩23安装在下支架13上，上挡油罩22、下挡油罩23、上支架11、电机定子12、下支架13形成密闭的空间 34(空间34位于定子线圈内侧，在一些变化例中，空间34也可以由定子线圈外侧来限定)，所述电机转子20容置在所述空间34内。上挡油罩22和下挡油罩22可以是折线形截面的环状部件。在一些变化例中，上挡油罩22或下挡油罩23安装在电机定子12上，例如安装于定子线圈的内侧或外侧的定子端面上。在另一些变化例中，上挡油罩22或下挡油罩23还可以安装在壳体3上。在又一些变化例中，下挡油罩23与下支架13结合为同一个零件，并与上挡油罩22、电机定子12之间配合形成较为密闭的空间34(如图35 及图36)。换言之，在该变化例中，下支架13下端封闭。上挡油罩22及下挡油罩23与可以通过螺栓/粘结/过盈压入与各部件安装连接。

由此，上挡油罩22、下挡油罩23与上支架11、电机定子12、下支架13 相互配合形成一个较为密闭的空间34，并将电机转子20包裹在空间34内。该较为密闭的空间34可将其外的润滑油与其内的电机转子20、偏心曲轴19 基本隔离。

立式压缩机通过如下方式运转，通电后的电机定子12驱动偏心曲轴19 高速旋转，偏心曲轴19带动动涡盘15相对于静涡盘2进行偏心回转。制冷剂通过吸气口2010进入低压腔309之后流入静涡盘低压侧202，之后流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔内被压缩，压缩之后的制冷剂经过排气孔209流入高压腔2014，之后通过与高压腔2014连通的排气口2012排出压缩机。

偏心曲轴19通过油泵轴27带动油泵26相对于泵油缸25进行回转，使储存于压缩机低压腔309底部的油池31的润滑油通过带滤网的进油孔2801 和吸油孔2501被吸入泵油腔2502并通过排油孔2601排出。

从排油孔2601排出的润滑油分成两部分：其中一小部分润滑油通过油泵的凹槽2603流入下轴承孔，可实现油泵轴27与油泵26之间、偏心曲轴19 与下轴承18之间的良好润滑；另一大部分润滑油通过油泵轴的通孔2701和偏心曲轴19的轴向通油孔1902并流入第二油管1903。

流入第二油管1903的润滑油又分为两部分：其中一部分润滑油通过径向油孔1904流入偏心曲轴外表面的第一油槽19051，对偏心曲轴19和上轴承 17之间摩擦副进行润滑；另一部分润滑油通过通油腔19053流入偏心曲轴外表面的第二油槽19052，对偏心曲轴19和动盘轴承16之间摩擦副进行润滑。

由于压缩机的转速较高并且带动油泵26同步运转，会有较多的润滑油被迅速泵到油槽19051和19052，并通过油槽19051和19052流入上支架11的沉孔1103，因此几乎瞬间就会有润滑油积存在沉孔1103内形成中间油池 1103A。当油面高度足够高时，润滑油通过上支架11的键槽1102流入凹腔 1101并在凹腔1101内形成中间油池1101B，因此润滑油能够充分浸到并对防自转机构的键2001与支架11的键槽1102、键2002与动涡盘15的键槽1503 之间摩擦副进行润滑。

并且润滑油可通过耐磨垫片14的通孔1401浸到动涡盘15的背向静涡盘 2的一侧，随着动涡盘15的高速运转，动涡盘15会将浸到其背面的润滑油涂抹到耐磨垫片14与动涡盘15之间的支撑面上，实现耐磨垫片14与动涡盘 15之间的润滑。由于动涡盘15与耐磨垫片14的配合关系满足R1＞L1+r1，使得耐磨垫片14的通孔1401始终被动涡盘15的背向静涡盘2的端面所覆盖，因此通过耐磨垫片14的通孔1401浸到动涡盘15的背向静涡盘2的一侧的润滑油始终被动涡盘15的背向静涡盘2的端面所覆盖而不会流入静涡盘2的涡旋齿201和动涡盘15的涡旋齿1501配合形成的压缩腔。

并且上挡油罩22、下挡油罩23、上支架11、电机定子12、下支架13相互配合形成较为密闭的空间34并将电机转子20包裹在空间34内，基本将润滑油隔离在空间34之内，可基本避免高速旋转的电机转子20或曲轴19搅动润滑油并将润滑油甩飞到制冷剂的流通空间中。

此外，凹腔1101内积存的润滑油通过回油管32流到电机定子12的端面处，并通过电机定子12与壳体3之间的缝隙回到压缩机低压腔309底部的油池31，由此实现润滑油在压缩机内部的循环利用。

由于制冷剂从进入压缩机吸气口2010一直到流入静涡盘的涡旋齿201和动涡盘的涡旋齿1501配合形成的压缩腔所经过的流通空间都分布在压缩机低压腔309的上部，而润滑油的油池31位于低压腔309的底部，并且上述的润滑油从带滤网的进油孔2801一直到通过电机定子12与壳体3之间的缝隙回到油池31的压缩机内部油循环全过程可实现润滑油与制冷剂流通的基本隔离，因此大幅降低了润滑油随着制冷剂流通而被排出压缩机的几率。

综上，该种涡旋压缩机的润滑方式能实现对压缩机内部传动机构的几乎所有摩擦副的良好润滑，并且能基本避免润滑油随着制冷剂流通而排出压缩机，可大幅降低压缩机的排油量。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

1)可以实现偏心曲轴和动盘轴承之间的润滑，并进一步利用各个部件的油路设置实现润滑油对各器件摩擦副的润滑。

2)压缩机的润滑油池位于底部而吸气、压缩及排气腔位于顶部，与卧式结构压缩机相比更容易实现压缩机内制冷剂流通与油循环路径的隔离，结合挡油罩可进一步降低润滑油随制冷剂流出压缩机的几率，提高压缩机内油的利用率。

3)采用立式结构，压缩机内部可形成平稳的润滑油池，润滑油内循环利用和润滑的难度小，压缩机内各部件不容易产生摩擦损伤。

以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施方式。应该理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。