涡旋压缩机及使用该涡旋压缩机的制冷系统的制作方法

本实用新型涉及压缩机
技术领域：
，尤其涉及一种涡旋压缩机及使用该涡旋压缩机的制冷系统。
背景技术：
：涡旋压缩机是利用动涡盘和静涡盘的相互咬合以压缩腔体内工作流体的容积式压缩机，其振动小、噪音少，具有相对优良的寿命，尤其在制冷领域中应用广泛。涡旋压缩机在工作时，涡旋盘具有不同的温度分布，在靠近涡旋盘中心部位具有相对较高的温度，材料热变形较大，在远离涡旋盘中的部位具有相对较低的温度，材料热变形较小。这种温度和变形的不均匀性不仅增大了动涡盘与静涡盘的轴向间隙，容易造成涡卷叶片端面的磨损和工作流体的外泄，而且增大了涡旋压缩机的损耗，降低了涡旋压缩机整机的效率。技术实现要素：有鉴于此，有必要提供一种改进的涡旋压缩机及使用该涡旋压缩机的制冷系统，该涡旋压缩机改进了涡卷叶片的结构以补偿涡旋盘的不均匀材料变形，涡卷叶片的磨损降低，涡旋压缩机效率提高。本实用新型提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括壳体组件、压缩组件及驱动组件，所述压缩组件及所述驱动组件收容于所述壳体组件内，所述压缩组件包括动涡盘及静涡盘，所述静涡盘固定设置于所述壳体组件内，所述动涡盘连接于所述驱动组件，所述动涡盘用以在所述驱动组件的带动下相对所述静涡盘运动并压缩工作流体，所述动涡盘及所述静涡盘上设置有补偿结构，所述补偿结构用以补偿所述动涡盘及所述静涡盘在压缩工作流体时的不均匀材料热变形。进一步地，所述补偿结构包括开设于所述静涡盘上的第一凹槽、设置于所述第一凹槽内的第一补偿件、开设于所述动涡盘上的第二凹槽及设置于所述第二凹槽内的第二补偿件，所述第一补偿件露出所述第一凹槽的各个部分的轴向厚度一致，所述第二补偿件露出所述第二凹槽的各个部分的轴向厚度一致。进一步地，所述第一补偿件的轴向厚度自边缘处向中心位置均匀减少并光滑过渡，所述第一补偿件靠近中心位置的轴向厚度小于靠近边缘位置的轴向厚度，所述第二补偿件的轴向厚度自边缘处向中心位置均匀减少并光滑过渡，所述第二补偿件靠近中心位置的轴向厚度小于靠近边缘位置的轴向厚度。进一步地，所述第一补偿件的轴向厚度的极差为0至100微米，所述第二补偿件的轴向厚度的极差为0至100微米。进一步地，所述第一凹槽的深度自边缘处向中心位置均匀增大并平滑过渡，所述第一凹槽的中心位置的深度深于所述第一凹槽边缘位置的深度，所述第二凹槽的深度自边缘处向中心位置均匀增大并平滑过渡，所述第二凹槽的中心位置的深度深于所述第二凹槽边缘位置的深度。进一步地，所述第一凹槽的深度极差为0至100微米，所述第二凹槽的深度极差为0至100微米。进一步地，所述第一补偿件、所述第二补偿件、所述第一凹槽及所述第二凹槽均为分体结构，所述第一补偿件、所述第二补偿件、所述第一凹槽及所述第二凹槽包括多个相互间隔的分段螺旋线。进一步地，所述第一补偿件、所述第二补偿件、所述第一凹槽及所述第二凹槽包括三个相互间隔的分段螺旋线，由中心向外，除中心接触点外，第一分段点设置在排气结束时刻所述动涡盘与所述静涡盘各自最内侧接触点处，第二分段点设置在排气结束时刻所述动涡盘与所述静涡盘各自第二靠近内侧接触点处。进一步地，所述第一补偿件中相邻两段的轴向厚度的差值相等，所述第一补偿件临近中心分段的轴向厚度小于临近边缘分段的轴向厚度，所述第二补偿件中相邻两段的轴向厚度的差值相等，所述第二补偿件临近中心分段的轴向厚度小于临近边缘分段的轴向厚度；或者，所述第一凹槽中相邻两段的深度的差值相等，所述第一凹槽临近中心的深度大于临近边缘的深度，所述第二凹槽中相邻两段的深度的差值相等，所述第二凹槽临近中心的深度大于临近边缘的深度。本实用新型还提供一种制冷系统，所述制冷系统包括涡旋压缩机，所述制冷系统采用上述所述的涡旋压缩机。本实用新型提供的所述涡旋压缩机，通过调整所述压缩组件上的补偿结构，使得所述第一补偿件及所述第二补偿件在发生材料热变形时，所述第一补偿件及所述第二补偿件对应露出所述第一凹槽及所述第二凹槽的尺寸相同，以补偿所述第一补偿件及所述第二补偿件的不均匀热变形，提高所述涡旋压缩机的密封性能，降低损耗，提高整机效率。附图说明图1为实用新型一实施方式中的涡旋压缩机的结构示意图。图2为图1所示静涡盘的结构示意图。图3为图2所示静涡盘的立体示意图。图4为图1所示动涡盘的结构示意图。图5为图4所示动涡盘的立体示意图。图6为第一补偿件的结构示意图。图7为图1所示第一补偿件的结构示意图。图8为第二补偿件的结构示意图。图9为第一实施方式中上述补偿结构的结构示意图。图10为第二实施方式中上述补偿结构的结构示意图。图11为本实用新型第三实施方式中静涡盘的结构示意图。图12为图11所示静涡盘的立体示意图。图13为图11所示静涡盘部分结构的放大示意图。图14为本实用新型第三实施方式中的动涡盘的结构示意图。图15为图14所示动涡盘的立体示意图。图16为本实用新型第三实施方式中的第一补偿件的结构示意图。图17为本实用新型第三实施方式中的第二补偿件的结构示意图。主要元件符号说明涡旋压缩机100壳体组件10壳体11端盖12后盖13支架14压缩组件20动涡盘21动涡卷叶片211第二凹槽212第二补偿件213静涡盘22静涡卷叶片221第一凹槽222第一补偿件223出气口224压缩腔23驱动组件30主轴31动力件32油路33如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，图1为实用新型一实施方式中的涡旋压缩机100的结构示意图，涡旋压缩机100用以压缩流经该涡旋压缩机100内部的工作流体，增大工作流体的压力。本实施方式中，涡旋压缩机100应用于制冷领域中，涡旋压缩机100将流经自身内部的工作流体，也即制冷剂，加压为相对高压的流体后输送至后续的冷凝管中，从而参与制冷循环。可以理解，涡旋压缩机100并不限于仅应用于制冷领域中，在其他的实施方式中，涡旋压缩机100还可以应用于如化学工程中的化工气体加压、动力工程中的动力气源、气体输送工程中的中继增压等领域，只要是需要对工作流体增压的使用场合，均可以应用本实用新型所提供涡旋压缩机100。涡旋压缩机100包括壳体组件10、压缩组件20及驱动组件30，压缩组件20及驱动组件30收容于壳体组件10内，驱动组件30连接于压缩组件20，壳体组件10用以固定并承载压缩组件20及驱动组件30，压缩组件20用以压缩流经涡旋压缩机100的工作流体，驱动组件30在能量供给的作用下驱动压缩组件20作动，从而实现涡旋压缩机100对工作流体的加压过程。壳体组件10包括壳体11、设置于壳体11一端的端盖12以及设置于壳体11另一端的后盖13，壳体11具有中空的容纳腔，该容纳腔用以容置压缩组件20及驱动组件30，端盖12与后盖13相对间隔设置于壳体11的两侧以密封壳体11内部的容纳腔，并固定压缩组件20及驱动组件30。壳体11上还设置有支架14，支架14设置于位于端盖12与后盖13之间的壳体11的侧面上，支架14用以固定压缩组件20。压缩组件20包括相互咬合的动涡盘21和静涡盘22，静涡盘22固定设置于壳体11上，动涡盘21用以在驱动组件30的带动下相对静涡盘22平动绕动，也即动涡盘21的中心轴线相对静涡盘22的中心轴线旋转，但是动涡盘21不会绕自身的中心轴线旋转。本实施方式中，静涡盘22通过螺栓固定的连接方式紧固于壳体11上。可以理解，在其他的实施方式中，静涡盘22还可以通过焊接、铆接、胶固、电磁吸附等其他的连接方式固定于壳体11上，只要其能够实现静涡盘22在壳体11上的固定连接即可。驱动组件30包括主轴31和动力件32，主轴31连接于动力件32，动力件32先于驱动主轴31平行绕动，主轴31再带动动涡盘21相对静涡盘22平行绕动。主轴31上开设有油路33，以实现对驱动组件30的油润滑。本实施方式中，动力件32为电机，动力件32在外界电源的能量供给下带动主轴31运动。可以理解，在其他的实施方式中，动力件32还可以采用液压马达等其他类型的动力元件，只要其能够实现主轴31的平行绕动的运动形式即可。下面再详细描述压缩组件20的具体结构：请一并参阅图2至图7，图2为图1所示静涡盘22的结构示意图，图3为图2所示静涡盘22的立体示意图，图4为图1所示动涡盘21的结构示意图，图5为图4所示动涡盘21的立体示意图，图6为第一补偿件223的结构示意图，图7为图1所示第一补偿件223的结构示意图，图8为第二补偿件213的结构示意图。动涡盘21与静涡盘22均大致呈圆盘状，动涡盘21上设置有动涡卷叶片211，动涡卷叶片211大致呈螺旋状，动涡卷叶片211自动涡盘21的中心逐圈向外旋绕直至到达动涡盘21的边缘处，静涡盘22上对应动涡卷叶片211的位置设置有静涡卷叶片221，静涡卷叶片211自静涡盘22的中心逐圈向外旋绕直至达到静涡盘22的边缘处。动涡盘21通过动涡卷叶片211与静涡盘22上的静涡卷叶片221相互接合，动涡盘21在主轴31的带动下相对静涡盘22的中心轴线平行绕动，使得动涡卷叶片211和动涡卷叶片221的不同部位相互接触以形成体积逐渐减小的一系列压缩腔23，静涡盘22的大致中心处开设有出气口224，流经涡旋压缩机100的工作流体从动涡卷叶片211及静涡卷叶片221之间形成的进气口进入压缩腔23内，在动涡卷叶片211及静涡卷叶片221之间的挤压结合作用下压缩并转换为相对高压的工作流体，最后从静涡盘22大致中心处的出气口224向外排出，从而实现对工作流体的压缩过程。为了实现静涡卷叶片221与动涡卷叶片211之间形成的压缩腔在接合过程中的轴向气密封，静涡卷叶片221沿型线的方向开设有第一凹槽222，第一凹槽222内容置有第一补偿件223，第一补偿件223的一端容置于静涡卷叶片221上的第一凹槽222内，另一端抵持于动涡盘21的盘面上，以实现静涡卷叶片221与压缩腔23的轴向气密封；动涡卷叶片211沿型线的方向开设有第二凹槽212，第二凹槽212内容置有第二补偿件213，第二补偿件213的一端容置于动涡卷叶片211上的第二凹槽212内，另一端抵持于静涡盘22的盘面上，以实现动涡卷叶片211与压缩腔23的轴向气密封。本实施方式中，第一补偿件223及第二补偿件213涂覆有耐磨涂层和/或耐腐蚀涂层，以增强第一补偿件223及第二补偿件213的表面特性。可以理解，在其他的实施方式中，第一补偿件223及第二补偿件213上还可以采用其他的表面处理工艺以提高第一补偿件223及第二补偿件213的表面性能。压缩腔23在第一补偿件223及第二补偿件213的密封作用下形成气密封，动涡盘21相对静涡盘22的平行绕动，使得动涡盘21与静涡盘22之间形成多段月牙形状的压缩腔23，工作流体通过压缩腔23后转换为相对高压的工作流体，从静涡盘22上的出口处流出，从而实现加压过程。压缩组件20是涡旋压缩机100的核心组件，压缩组件20在对工作流体进行压缩的过程中，动涡盘21与静涡盘22具有不均匀的温度分布。动涡盘21与静涡盘22上靠近盘体中心的部位具有相对较高的温度，远离盘体中心的部位具有相对较低的温度，由于材料在不同的温度场分布下具有不同的热变形形变量，这使得动涡卷叶片211与静涡卷叶片221在不同的径向分布中具有不同的热变形形变量。动涡卷叶片211及静涡卷叶片221在大致中心处具有相对较高的材料热变形程度，使得第一补偿件223及第二补偿件213的中心处的啮合变形相对剧烈，磨损的程度相对较高；而动涡卷叶片211及静涡卷叶片221在远离中心的边缘具有相对较低的材料热变形程度，使得第一补偿件223及第二补偿件213的边缘处的啮合变形相对较小，磨损的程度相对减少。第一补偿件223及第二补偿件213不均匀的磨损程度会增大压缩机功耗，同时也会引发工作流体的外泄，降低涡旋压缩机100整机的效率。为此，本实用新型改进了压缩组件20上的补偿结构，通过调整补偿结构中第一补偿件223、第二补偿件213、第一凹槽222及第二凹槽212的结构，使得第一补偿件223及第二补偿件213在发生不均匀材料热变形时，第一补偿件223及第二补偿件213对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的轴向部分的尺寸保持一致，以实现对压缩组件20不均匀材料热变形的补偿。下面再详细描述该补偿结构：请参阅图9，图9为第一实施方式中上述补偿结构的结构示意图，在本实用新型的第一实施方式中，调整静涡盘22上设置的第一补偿件223及动涡盘21上设置的第二补偿件213在轴向方向上的厚度，第一补偿件223及第二补偿件213的厚度自边缘处向中心位置均匀减小并平滑过渡，使得第一补偿件223及第二补偿件213在临近中心位置的具有相对较小的厚度，在远离中心的边缘位置处具有相对较大的厚度。此时，第一凹槽222及第二凹槽212的深度保持恒定，第一补偿件223及第二补偿件213的厚度改变，以使得第一补偿件223及第二补偿件213在发生不均匀材料热变形时，第一补偿件223及第二补偿件213对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的尺寸保持一致，从而实现对材料热变形的补偿。将第一补偿件223及第二补偿件213设置为厚度平滑过渡的条状，更贴合材料热变形的温度分布，与设置为阶梯状的厚度分布相比具有更加优良的补偿效果。优选地，第一补偿件223的轴线厚度的极差为0至100微米，即第一补偿件223上轴向厚度的最大值与最小值相差0至100微米；第二补偿件213的轴线厚度的极差为0至100微米，即第二补偿件213上轴向厚度的最大值与最小值相差0至100微米。请再参阅图10，图10为第二实施方式中上述补偿结构的结构示意图，在本实用新型的第二实施方式中，调整静涡盘22上开设的第一凹槽222及动涡盘21上开设的第二凹槽212的深度，第一凹槽222及第二凹槽212的深度自第一凹槽222及第二凹槽212边缘处向第一凹槽222及第二凹槽212的中心位置均匀增大并平滑过渡，使得第一凹槽222及第二凹槽212在临近中心位置时具有相对较大的深度，在远离中心的边缘位置处有相对较小的深度。此时，第一凹槽222及第二凹槽212的深度改变，第一补偿件223及第二补偿件213的厚度恒定，以使得第一补偿件223及第二补偿件213在发生不均匀材料热变形时，第一补偿件223及第二补偿件213对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的尺寸保持一致，从而实现对材料热变形的补偿。将第一凹槽222及第二凹槽212的深度设置为均匀过渡，更贴合材料热变形的温度分布，与设置为阶梯状的深度分布相比具有更加优良的补偿效果。优选地，第一凹槽222的深度极差为0至100微米，即第一凹槽222上轴向深度的最大值与最小值相差0至100微米；第二凹槽212的深度极差为0至100微米，即第二凹槽212上轴向深度的最大值与最小值相差0至100微米。可以理解，为了实现第一补偿件223及第二补偿件213在发生不均匀材料热变形时，第一补偿件223及第二补偿件213对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的尺寸保持一致的技术效果，上述补偿结构并不限于仅采用上述的调整方式，在其他的实施方式中，上述补偿结构还可以采用第一补偿件223与第二补偿件213的厚度，以及第一凹槽222与第二凹槽212的深度对应改变的调整方式，只要其能够保持第一补偿件223及第二补偿件213在材料热变形时对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的尺寸一致即可。本实施方式中，静涡盘22上设置的第一补偿件223、第一凹槽222以及动涡盘21上设置的第二补偿件213、第二凹槽212均为连体结构，其呈连续的螺旋状。可以理解，在其他的实施方式中，静涡盘22上设置的第一补偿件223、第一凹槽222以及动涡盘21上设置的第二补偿件213、第二凹槽212还可以采用分体结构，第一补偿件223、第一凹槽222以及动涡盘21上设置的第二补偿件213、第二凹槽212包括多个相互间隔的分段螺旋线段。请一并参阅图11至图17，图11为本实用新型第三实施方式中静涡盘22的结构示意图，图12为图11所示静涡盘22的立体示意图，图13为图11所示静涡盘22部分结构的放大示意图，图14为本实用新型第三实施方式中的动涡盘21的结构示意图，图15为图14所示动涡盘21的立体示意图，图16为本实用新型第三实施方式中的第一补偿件223的结构示意图，图17为本实用新型第三实施方式中的第二补偿件213的结构示意图。在本实施方式中，静涡盘22上设置的第一补偿件223、第一凹槽222以及动涡盘21上设置的第二补偿件213、第二凹槽212均采用分体结构，第一补偿件223、第一凹槽222、第二补偿件213及第二凹槽212包括多段螺旋状结构。本实施方式中，第一补偿件223、第一凹槽222、第二补偿件213及第二凹槽212包括三个相互间隔的分段螺旋线，第一补偿件223及第二补偿件213由中心向外，除中心接触点外，第一分段点设置在排气结束时刻静涡卷叶片221与动涡卷叶片211的最内侧接触点处，第二分段点设置在排气结束时刻静涡卷叶片221与动涡卷叶片211各自第二靠近内侧接触点处；第一凹槽222的分段点与第一补偿件223的分段点对应，第二凹槽212的分段点与第二补偿件213的分段点对应。可以理解，第一补偿件223、第一凹槽222、第二补偿件213及第二凹槽212并不限于仅采用上述的三段分段结构，在其他的实施方式中，第一补偿件223、第一凹槽222、第二补偿件213及第二凹槽212还可以采用两段或者三段以上的分段结构。当采用第一凹槽222及第二凹槽212的深度一定，第一补偿件223及第二补偿件213的厚度改变的补偿结构时，第一补偿件223及第二补偿件213为分体结构，第一补偿件223及第二补偿件213中相邻两段的厚度的差值相等以实现厚度的均匀变化，第一补偿件223及第二补偿件213中临近中心分段的厚度小于临近边缘分段的厚度。优选地，第一补偿件223最靠近自身中心轴线分段的厚度值与最靠近边缘分段的厚度值相差为0至100微米；第二补偿件213最靠近自身中心轴线分段的厚度值与最靠近边缘分段的厚度值相差为0至100微米。当采用第一补偿件223及第二补偿件213的厚度不变，第一凹槽222及第二凹槽212的深度改变的补偿结构时，第一凹槽222及第二凹槽212为分体结构，第一凹槽222及第二凹槽212相邻两端的深度差值相等以实现深度的均匀变化，第一凹槽222及第二凹槽212中临近中心分段的深度大于临近边缘分段的深度。优选的，第一凹槽222最靠近自身中心轴线分段的深度值与最靠近边缘分段的深度的相差为0至100微米；第二凹槽212最靠近自身中心轴线分段的深度值与最靠近边缘分段的深度的相差为0至100微米。本实用新型还提供一种制冷系统，该制冷系统用以家居制冷，该制冷系统采用上述的涡旋压缩机100。本实用新型提供的涡旋压缩机100，通过调整压缩组件20上的补偿结构，使得第一补偿件223及第二补偿件213在发生材料热变形时，其对应露出第一凹槽222及第二凹槽212的尺寸相同，以补偿第一补偿件223及第二补偿件213的不均匀热变形，提高涡旋压缩机100的密封性能，降低损耗，提高整机效率。本
技术领域：
的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。当前第1页1 2 3