卧式涡旋压缩机的制作方法

本实用新型涉及一种卧式涡旋压缩机。更具体地，涉及一种具有挡流装置的卧式涡旋压缩机。

背景技术：

卧式涡旋压缩机(下文中有时也简称为压缩机)一般包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、驱动压缩机构的旋转轴和提供动力使旋转轴旋转的马达等。壳体的内部空间通过隔板分隔成与压缩机构的进气口流体连通的低压侧和与压缩机构的排气口流体连通的高压侧。为了保证压缩机的正常运转，需要为压缩机的各个活动部件供给润滑油。

通常，在位于压缩机的低压侧的旋转轴中设置有轴向延伸的油孔，润滑油从旋转轴的末端通过油孔供给至压缩机构并随制冷剂从压缩机构的排气口排放到压缩机的高压侧。借助于高压侧与低压侧的压力差，将蓄积在高压侧的润滑油泵送回到低压侧，从而实现润滑油在压缩机壳体内的循环。由于高压侧与低压侧之间存在较大的压力差，因此采用诸如毛细管等节流装置来实现润滑油从高压侧至低压侧的平稳回流。由于节流装置的出口具有一定高度，因此距离压缩机构的进气口更近，使得从节流装置的出口排出的润滑油容易直接被吸入到压缩机构中，当润滑油的排流速度较高而呈雾状喷出时尤其如此。另外，聚集在低压侧空间的底部的润滑油也会在十字滑环沿键槽往复运动的过程中受到行进至低位的十字滑环的搅扰而被带起并容易直接被吸入到压缩机构中。这样导致压缩机构的进气中润滑油的含量过高，由此可能产生较高的油循环率。此外，由于液体润滑油的不可压缩性，导致压缩机的压缩效率降低，甚至可能引起液击现象从而损坏压缩机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够防止压缩机构吸入过量润滑油从而确保优化的油循环率以及实现高压缩效率的卧式涡旋压缩机。

本实用新型的上述目的通过一种包括挡流装置的卧式涡旋压缩机实现，该挡流装置能够对从节流装置排出的润滑油进行引导和遮蔽，从而能够防止低压侧润滑油回路中的润滑油被过多地吸入到压缩机构中，并且该挡流装置结构简单、便于安装且不增大压缩机的体积。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种卧式涡旋压缩机，其包括：壳体，由壳体限定的内部空间被分隔成高压侧和低压侧；容纳在壳体内的驱动机构；压缩机构，该压缩机构容纳在壳体中并由驱动机构驱动；以及对壳体内的部件进行润滑的润滑油回路。润滑油回路中设置有连通高压侧和低压侧的节流装置，在节流装置的出口处设置有挡流装置，以相对于压缩机构的进气口引导和遮蔽从所述出口流出的润滑油。

本实用新型通过在润滑油回路中连通高压侧和低压侧的节流装置的出口处设置能够相对于压缩机构的进气口引导和遮蔽润滑油的挡流装置而防止压缩机构吸入过量润滑油，由此避免发生液击现象，确保优化的油循环率和压缩机的稳定润滑，并且提高压缩的压缩效率。

可选地，所述挡流装置包括板状本体和从所述板状本体延伸出的两条分支流动通路。

可选地，所述挡流装置具有从所述板状本体向下侧弯曲并延伸的两个相对的侧边缘以及设置在所述侧边缘内侧的向下侧突出的脊部，所述脊部与所述侧边缘间隔开设置从而与所述侧边缘一起限定将从所述出口流出的润滑油朝向下游侧引导的所述分支流动通路。

可选地，所述板状本体安装在所述节流装置与所述压缩机构之间以从一侧覆盖所述节流装置的出口。

可选地，所述挡流装置通过螺纹连接、焊接、铆接或粘接固定至所述压缩机构或所述节流装置。

可选地，所述板状本体在一端处具有第一凹口，所述第一凹口构造成容纳或匹配所述节流装置的一部分。

可选地，所述挡流装置的所述两条分支流动通路延伸至所述卧式涡旋压缩机的十字滑环的下方或延伸超出所述十字滑环，并且在所述两条分支流动通路之间形成第二凹口，所述第二凹口构造成容置或匹配所述十字滑环的外部轮廓的至少一部分。

可选地，所述第二凹口位于所述板状本体的在宽度方向上的中央，所述脊部围绕所述第二凹口设置。

可选地，所述挡流装置由塑料材料制成。

可选地，所述板状本体从上游侧至下游侧呈阶梯状向下侧倾斜。

可选地，所述脊部的位于上游侧的头部朝向上游侧渐窄。

可选地，所述壳体的内部空间通过隔板被分隔成高压侧和低压侧，所述节流装置设置在所述隔板上。

根据本实用新型的带有挡流装置卧式涡旋压缩机的优点在于其结构简单，便于制造和安装，并且能够有效防止压缩机构吸入过量润滑油。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解。这些附图仅为示例性的并且不是按比例绘制，附图中：

图1是相关技术的卧式涡旋压缩机的示意性剖视图，其中用箭头示出了压缩机的润滑油循环；

图2是根据本实用新型一种实施方式的卧式涡旋压缩机的局部示意性剖视图；

图3是根据本实用新型的一种实施方式的卧式涡旋压缩机的挡流装置的俯视立体图；

图4是图3的挡流装置与定涡旋部件处于组装状态时的仰视立体图；以及

图5是示出根据本实用新型的一种实施方式的卧式涡旋压缩机中的润滑油截留效果的图。

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。在以下描述中，方向性术语“水平方向”和“竖向方向”分别指的是与自然状态下的水平面平行的方向和与水平面垂直的方向。

首先，参照图1描述相关的卧式涡旋压缩机。图1是示例性卧式涡旋压缩机1的整体图，其中用箭头示出了压缩机的润滑油循环。

卧式涡旋压缩机1包括大致呈封闭圆筒形的壳体10，壳体10包括位于中部的主体11和固定至主体11的轴向两端的第一端盖12和第二端盖13。在主体11上装配有用于吸入制冷剂的吸气端口(图中未示出)，在第二端盖13上装配有用于排出压缩后的高压制冷剂的排气端口(图中未示出)。在主体11和第二端盖13之间还设置有大致横向于主体11延伸的隔板14，从而将压缩机壳体10的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地，第二端盖13和隔板14之间的空间构成高压侧空间，而隔板14与第一端盖12之间的空间构成低压侧空间。在低压侧空间内容置有马达(驱动机构)20、旋转轴30以及压缩机构40，马达通过旋转轴30驱动压缩机构40，这种压缩机也称为低压侧压缩机。

在图1所示的示例中，马达20包括固定于壳体10的定子22和固定于旋转轴30的转子24。旋转轴30的第一端经由轴承由第一轴承座50支撑，而第二端经由轴承由第二轴承座52支撑。卧式涡旋压缩机1的旋转轴30大致水平地延伸，也就是说，卧式涡旋压缩机1具有大致水平的轴向方向。压缩机构40包括彼此啮合的定涡旋部件42和动涡旋部件44，在定涡旋部件42与动涡旋部件44之间形成一系列的压缩腔。旋转轴30的偏心曲柄销32经由衬套33插入到动涡旋部件44的毂部46中以旋转地驱动动涡旋部件44。在第二轴承座52与动涡旋部件44之间还设置有作为防自转机构的十字滑环45，该十字滑环45上的键与定涡旋部件42(或第二轴承座52)和动涡旋部件44上的键槽配合，使得动涡旋部件44只能绕定涡旋部件42绕动而不能相对于定涡旋部件42旋转，以对吸入到压缩机构40中的制冷剂进行压缩。

与现有技术中类似，在旋转轴30中设置有润滑油通道34，润滑油通道34包括位于旋转轴30的第一端的同心孔34a和与同心孔34a连通的偏心孔34b，偏心孔34b相对于同心孔34a径向偏移并且相对于旋转轴30的旋转轴线偏移，偏心孔34b开口于旋转轴30的偏心曲柄销32。通过泵油机构PM将油泵送到同心孔34a中，在旋转轴30的离心力的作用下，油沿着偏心孔34b向第二端行进，并从旋转轴30的偏心曲柄销32离开，进而润滑各个活动部件。此外，润滑油不仅可以为压缩机的相关部件提供润滑作用，而且还可以提供冷却、密封和清洁作用。

与立式压缩机不同，卧式压缩机不能在旋转轴的第一端自然形成油池并达到实现润滑油的泵送所需的油位。为此，在图1的示例中，一方面利用竖向分隔件(同时也用作第一轴承座50的支撑件)15隔出单独的油池S；另一方面，积聚于壳体10的高压侧空间(具体地，第二端盖13和隔板14之间的空间)的底部处的润滑油经由润滑油引导装置(例如节流装置60)引导并聚集在低压侧空间(具体地，隔板14和竖向分隔件15之间的空间)的底部，从润滑油通道34排出并且对各种活动部件进行润滑之后的部分润滑油也会聚集在该低压侧空间的底部，最终低压侧空间底部积聚的润滑油被泵送机构经由导管80引导到油池S中，使油池S中的油位始终处于允许泵油机构PM正常运转的油位。因此，润滑油回路的设计和构成成为卧式涡旋压缩机设计中保障压缩机的润滑和高效稳定运行的一个重要环节。

在图1中的示例性实施方式中，通过在主体11和第一端盖12之间设置竖向分隔件15而在分隔件15与第一端盖12之间限定出与其余部分分隔开的油池S。然而，本领域技术人员可以理解，本实用新型不限于此。例如，也可以利用双层外壳或单独的腔室结构或任何其他适合的形式来形成油池S。

下面参照图1对压缩机的润滑油循环进行详细描述。如图1中的实心箭头所示，润滑油通过泵油机构PM从油池S被泵送到旋转轴30的润滑油通道34中，经由同心孔34a和与同心孔34a连通的偏心孔34b来到偏心曲柄销32处。随着旋转部件的旋转，部分润滑油在离心力的作用下散布于容纳在低压侧的各个压缩机部件并逐渐在主体11(更具体地，上述低压侧空间)的底部处汇集。另一部分润滑油则随着制冷剂进入压缩机构40的压缩腔，在压缩腔中经过压缩后随高压制冷剂排出压缩机构40并进入压缩机1的高压侧空间。在高压侧空间，通过油分离机构70将润滑油从制冷剂分离，较轻的制冷剂离开油分离机构并携带少量的润滑油经由排气端口离开压缩机1，较重的润滑油被油分离机构过滤并积聚在第二端盖13(高压侧空间)的底部。因此，由制冷剂携带进入高压侧的润滑油大部分将落在第二端盖13的底部，少部分会随制冷剂离开压缩机1。离开压缩机1的这部分润滑油可以经过外部制冷剂循环随着制冷剂的进气流再次返回压缩机1。积聚在高压侧的壳体底部的润滑油则在底部处经由穿过隔板14的润滑油通道14a返回低压侧，并连同积聚在低压侧的壳体底部的润滑油一起经由导管80和泵送机构(未示出)被泵送和引导回到油池S，由此实现压缩机内部的润滑油循环。

由于高压侧与低压侧之间较高的压力差，直接将高压侧的润滑油通到低压侧势必导致润滑油甚至制冷剂以高喷射速度进入低压侧。为此，在润滑油通道14a中设置有诸如毛细管之类的节流装置60。

即便如此，从节流装置60的位于低压侧的出口排出的润滑油仍然会有部分直接被吸入到压缩机构40中，当润滑油的排流速度较高时尤其如此。并且，沿键槽往复运动的十字滑环45在行进至低位时也会扰动从节流装置60排出的润滑油和聚集在低压侧空间的底部的润滑油，导致润滑油容易被吸入到压缩机构40中。因此润滑油回路中的处于压缩机构40的进气口(图中未示出)下方的部分润滑油在尚未到达油池S之前就直接被吸入到压缩机构40中。这样导致压缩机构的进气中润滑油的含量过高，由此升高油循环率和降低压缩机的制冷量和能效比，甚至可能引起液击现象从而损坏压缩机构40并引起泵油机构PM故障。

参见图2，为避免压缩机构40的进气口下方的要回收的润滑油被过多吸入到进气口中，根据本实用新型的一种实施方式，通过在卧式涡旋压缩机1的连通高压侧和低压侧的节流装置60的出口处设置挡流装置90来对压缩机构40的进气口下方的润滑油进行引导和隔离，以将从节流装置60的出口流出的润滑油朝向下游侧并远离压缩机构40的进气口引导，同时将这些润滑油以及已经聚集在低压侧空间的底部的润滑油与位于上方的压缩机构的进气口隔开以免被吸入。如图2中所示，在设置有挡流装置90的卧式涡旋压缩机中，从节流装置60的出口流出的润滑油被挡流装置90朝向马达侧并朝向下方引导。

下面参见图3和图4对挡流装置90进行详细说明，其中，图3是该挡流装置90的俯视立体图，图4是处于组装状态的挡流装置90与定涡旋部件42的仰视立体图。

在该实施方式中，挡流装置90包括大致呈板状的本体91和向下侧弯曲并延伸的两个相对的侧边缘94。如图2所示，在组装状态下挡流装置90在竖向方向上位于压缩机构40与节流装置60之间从而在二者之间形成屏障。该板状本体91可以是平板的也可以是带有波纹或锯齿的板，只要能够发挥上述屏障作用即可。两个相对的侧边缘94可以大体垂直于板状本体91向下侧延伸，也可以相对于板状本体91成其他角度、优选成钝角向下侧延伸。此外，本领域技术人员可以理解，挡流装置90还可以设计成不包括任何侧边缘，或者可以直接设计成具有圆拱形本体。

在该板状本体91的位于上游侧的第一端部912处形成有第一凹口92并且在与第一端部912相反的位于下游侧的第二端部913处形成有第二凹口93。第一凹口92的尺寸设定成使得挡流装置90能够通过第一凹口92从上侧接合节流装置60的出口的外部轮廓，从而覆盖节流装置60的出口。第二凹口93的尺寸设定成匹配向下行进的十字滑环45的外部轮廓，使得在十字滑环45沿其滑动键槽向下行进时所述第二凹口93足够大而不会妨碍或干涉十字滑环45的运动，同时又能够确保因十字滑环45的搅扰而带起的润滑油能够尽量少的从第二凹口93与十字滑环45之间的空隙通过。

参见图3和图4，板状本体91还包括设置在侧边缘94内侧的向下侧突出的脊部95，脊部95与两个侧边缘94间隔开设置从而与两个侧边缘94一起限定将从节流装置60的出口流出的润滑油朝向下游侧引导的两条分支流动通路96。

脊部95在其于板状本体91的第一端部912侧汇合的部位处形成有朝向第一端部912侧渐窄的头部951，使得如图4中的箭头所示在挡流装置90的下侧面中形成了大体“八”字形的润滑油流动通路。这样的脊部构型相较于不带头部951的脊部构型能够减小润滑油的流动阻力，从而有利于润滑油的疏导。并且，形成小的分支流动通路能够进一步改善润滑油的排流，避免润滑油粘滞而不能顺畅地在下游侧排放。

在图中所示的实施方式中，脊部95围绕布置在板状本体91的宽度方向上的中央处的第二凹口93设置，并且脊部95的顶表面的轮廓也形成为与所要接纳的十字滑环45的外部轮廓相匹配而高低起伏。两侧分支流动通路96可以是对称的，也可以是不对称的，取决于第二凹口93的布置。两侧分支流动通路96的横截面可以例如是矩形的、三角形的、倒“U”字型的，也可以如图所示形成为上窄下宽的近似梯形的形状。

另外，如从图3中最佳示出的，板状本体91在第一端部912与第二端部913之间还形成有台阶部911，使得第二端部913在竖向方向上的高度低于第一端部912在竖向方向上的高度。因此，在图2所示的安装状态下，板状本体91总体上从上游侧至下游侧呈阶梯状向下侧倾斜。该倾斜构型一方面与压缩机壳体10内的可用空间相适应，另一方面有利于将润滑油向底部引导从而有利于底部润滑油的稳定保持。因此，本领域技术人员可以理解，第二凹口93在板状本体91上的位置和形状以及板状本体的整体构型可以根据压缩机内部各相关部件的具体设置进行适应性修改，这样的修改都落入本实用新型的范围内。此外，在图中所示的实施方式中，板状本体91的第二端部913一直延伸至十字滑环45的下方。但是本实用新型不限于此，本领域技术可以理解，板状本体91可以延伸超过十字滑环45所在的位置，也可以延伸至未到达十字滑环45的位置。对于后者，挡流装置90的板状本体91不设置用于十字滑环45的第二凹口93。

如图3和图4所示，板状本体91在第一端部912处还设置有两个固定孔97，以便通过诸如螺钉、螺栓、铆接之类的方式将挡流装置90以可拆卸或不可拆卸的方式固定至定涡旋部件42，并由此将挡流装置90安装成从上侧接合并覆盖节流装置60的出口。但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以理解，挡流装置90也可以直接固定至节流装置60，并且挡流装置90还可以通过焊接、粘接等其他本领域已知的适合的方法固定至定涡旋部件42或节流装置60。

根据本实用新型的挡流装置90能够采用任意适合的材料压铸成型或注塑成型，并且对于低压侧涡旋压缩机而言，优选采用质轻、耐腐蚀且易于加工成型的塑料材料制造。

借助于上述挡流装置90，能够将从节流装置60的出口流出的润滑油引导至位于低压侧空间的底部处的导管80(参见图1)的入口处进而将其泵送回油池S，能够有效防止从节流装置60的出口流出的润滑油直接被吸入压缩机构40的进气口并且防止十字滑环45的运动导致的对节流装置60排出的润滑油的扰动。由于挡流装置90的遮挡和导流作用，很难再将这部分润滑油吸入到压缩机构40中，并且低压侧空间的底部积聚的润滑油也能够更稳定地保留在底部并最终返回油池S参与正常的润滑油循环。参见图5，其示出了根据本实用新型一种实施方式中卧式涡旋压缩机的挡流装置的润滑油截留效果。通过对常规卧式涡旋压缩机在正常工况下的油池液位及其应用上述挡流装置之后的油池液位进行测试和比较，结果表明如果将应用了上述挡流装置之后的卧式涡旋压缩机所能够达到的油池液位设定为100％，那么去除该挡流装置的常规卧式涡旋压缩机所能够达到的油池液位通常在30％或更低的位置，而允许泵油机构PM正常运转的可接受油池油位大约在40％的高度位置。因此，在本实用新型中，挡流装置的润滑油截留效果明显，能够通过简单的结构确保压缩机的润滑和高效稳定运行。

虽然本公开以卧式涡旋压缩机为例描述了针对节流装置的出口处的挡流装置的应用，但是能够理解，本公开的挡流装置也可以应用于除卧式涡旋压缩机以外的系统以及其他流体出口，用于导流和进行隔离。

尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。