一种涡旋压缩机和空调器的制作方法

本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种涡旋压缩机和空调器。

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。对于涡旋压缩机来说，在使用过程中，当转速较高时，动涡盘在离心力作用下会以较大的力啮合在静涡盘上，这样会加剧动、静涡盘之间的摩擦，进而增加压缩机功耗，影响压缩机性能的提升，严重时还会造成压缩机因摩擦而损坏。

由于现有技术中的涡旋压缩机存在高转速下动、静涡盘啮合力偏大，使得动、静涡盘之间的摩擦加剧，造成涡旋压缩机性能降低甚至损坏等技术问题，因此本发明研究设计出一种涡旋压缩机和空调器。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡旋压缩机存在高转速下动、静涡盘啮合力偏大，使得动、静涡盘之间的摩擦加剧的缺陷，从而提供一种涡旋压缩机和空调器。

本发明提供一种涡旋压缩机，其包括：

动涡盘、曲轴和主平衡块，所述动涡盘设在所述曲轴的端部，所述主平衡块套设在所述曲轴上，且在所述动涡盘上以朝向所述主平衡块的方向凸出地设置有凸出部，所述主平衡块上设置有滑动部，所述滑动部的径向一侧通过弹性部件与所述主平衡块连接、径向另一侧与所述凸出部相对，且能在所述曲轴转速低于预设转速时所述滑动部与所述凸出部不接触，所述曲轴转速高于预设转速时所述滑动部与所述凸出部接触。

优选地，

所述动涡盘包括能与所述曲轴的端部套接设置的轴承座，所述凸出部包括第一支撑部，所述第一支撑部与所述轴承座相接设置、或者所述第一支撑部在所述动涡盘的未设置动涡卷的轴向端面上设置，所述第一支撑部上朝所述主平衡块的方向凸出延伸地设置有第一延伸部，所述第一延伸部的径向内侧具有与所述滑动部相对且能与所述滑动部接触的第一内壁。

优选地，

所述第一延伸部为横截面为弧形的拉伸筋条，所述第一支撑部为横截面为扇形或半圆形的板状结构，且所述第一延伸部与所述第一支撑部的弧形外圆周相接且弧形形状相匹配。

优选地，

所述凸出部为分体式结构，包括第三支撑部和第四支撑部，所述第三支撑部上沿轴向延伸设置有第三延伸部，所述第四支撑部上沿轴向延伸设置有第四延伸部，所述第三支撑部与所述第四支撑部能够拼接为一个整体、同时所述第三延伸部与所述第四延伸部也拼接为一个整体。

优选地，

所述凸出部还包括与所述第三支撑部相连的第一部分环结构和与所述第四支撑部相连的第二部分环结构，所述第一部分环结构和所述第二部分环结构能够拼接为一个整圆环，且所述动涡盘包括能与所述曲轴的端部套接设置的轴承座，在所述轴承座的外壁内凹地开设有环形凹槽，所述整圆环与所述环形凹槽形状匹配且能够卡设于所述环形凹槽中。

优选地，

所述第一部分环结构上设置有通孔，所述第二部分环结构上设置有螺纹孔，能够允许螺栓或螺钉同时穿过所述通孔和所述螺纹孔而对所述第一部分环结构和所述第二部分环结构固定连接。

优选地，

所述主平衡块上以朝向所述动涡盘的方向还凸出地设置有第二支撑部，所述第二支撑部上以轴向方向延伸地设置有第二延伸部，所述第二支撑部上以径向方向延伸地设置有第一支撑台，所述滑动部被所述第一支撑台支撑。

优选地，

所述第二延伸部的两端分别连接设置有第一导向板，所述第一导向板也为从所述第二支撑部上以轴向方向延伸地设置而形成，以对所述滑动部进行导向和限位。

优选地，

所述弹性部件设置在所述第二延伸部和所述滑动部之间，所述滑动部位于径向外侧、所述第二延伸部位于径向内侧。

优选地，

所述弹性部件为弹簧，所述弹簧的一端固定连接于所述第二延伸部上、另一端固定连接于所述滑动部上。

优选地，

所述第二延伸部的径向外壁处设置有能对所述弹簧进行固定连接的第一弹簧连接口。

优选地，

所述第一支撑台为横截面形状为扇形或半圆形的板状结构，且所述滑动部为横截面形状为扇环形的板块结构、包括径向内壁和径向外壁，所述径向内壁上设置有能对所述弹簧进行固定连接的第二弹簧连接口，所述径向外壁能够与所述凸出部接触。

优选地，

所述主平衡块与所述动涡盘相对的面上以背离所述动涡盘的方向凹陷地设置有第二支撑台，所述滑动部被所述第二支撑台支撑，所述第二支撑台的周向两侧形成能对所述滑动部进行导向和限位的第二导向壁。

本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的变容压缩结构或前述的压缩机。

本发明提供的一种涡旋压缩机和空调器具有如下有益效果：

本发明通过在动涡盘上设置朝主平衡块凸出的凸出部，且在主平衡块上设置滑动部，以及连接于主平衡块和滑动部之间的弹性部件，滑动部与凸出部相对且能在曲轴转速不高时不与凸出部接触，而在曲轴转速过高时与凸出部接触，能够在曲轴转速过高时通过主平衡部、弹性部件和滑动部将径向方向的力传递给动涡盘上的凸出部，从而实现与动盘对向布置且随旋转轴旋转的滑动部抵消部分甚至全部动盘离心力，解决涡旋压缩机在高转速下动盘离心力偏大的问题，使得动、静涡盘之间的摩擦降低，进而改善压缩机运行性能及可靠性，提升高转速下涡旋压缩机的性能及可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一的涡旋压缩机整机结构示意图；

图2是本发明实施例一的动涡盘结构示意图；

图3为本发明实施例一的主平衡块结构示意图；

图4为本发明实施例一的离心滑块结构示意图；

图5为本发明实施例一的弹簧结构示意图；

图6为本发明实施例一的主平衡块、离心滑块及弹簧装配示意图；

图7为本发明实施例二的主平衡块结构示意图；

图8为本发明实施例三的分体动涡盘结构示意图；

图9为本发明实施例三的径向分体部一结构示意图；

图10为本发明实施例三的径向分体部二结构示意图；

图11为本发明实施例三的装配关系示意图。

图中附图标记表示为：

100、凸出部；101、第三支撑部；102、第四支撑部；103、第三延伸部；104、第四延伸部；1、上盖；2、分隔板；3、上壳体；4、十字滑环；5、支撑板；6、滑动部(优选离心滑块)；601、第二弹簧连接口；602、径向内壁；603、径向外壁；7、弹性部件(优选弹簧)；8、主平衡块；801、第二支撑部；802、第一支撑台；803、第一导向板；804、第一弹簧连接口；805、第二延伸部；802’、第二支撑台；803’、第二导向壁；804’、第三弹簧连接口；805’、延伸壁；9、上支架；10、电机；11、电机固定架；12、下壳体；13、下支撑环；14、下盖；15、下支架；16、下轴承；17、吸气口；18、曲轴；19、转子；20、偏心套；21、动涡盘；2101、轴承座；2102、第一支撑部；2103、第一延伸部；2104、第一内壁；2105、环形凹槽；22、静涡盘；23、密封盖；24、排气管；25、止回阀；26、第一部分环结构；2601、通孔；2602、第一半圆面；2603、第一平面；2604、第二平面；2605、第一内壁；27、第二部分环结构；2701、螺纹孔；2702、第二半圆面；2703、第三平面；2704、第四平面；2705、第二内壁；28、螺钉；200、排气腔。

具体实施方式

本发明提供一种涡旋压缩机，其包括：

如图1所示，涡旋压缩机主要由电机10、上支架9、下支架15、静涡盘22、动涡盘21、十字滑环4、曲轴18等组成。电机10通过电机固定架11固定在下壳体12上，上支架9通过过盈配合和轴向止推固定在下壳体12上。动涡盘21和静涡盘22相位角相差180度对置安装在上支架9上，动涡盘21在曲轴18的驱动下运动，与静涡盘22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23安装在静涡盘22的背面，压缩机工作过程中密封盖23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22具有轴向柔性，即可轴向浮动，但是在正常工作中，静涡盘22被密封盖23与静涡盘22背面形成的中压腔内气体轴向力紧密压在动涡盘21上，而动涡盘21由于受到压缩腔内高压气体的作用以及静涡盘22的作用力被紧密压在上支架9上的支撑板5上，而支撑板5通过螺钉固定在上支架9上。分隔板2和上盖1通过焊接固定在上壳体3上，分隔板2和上盖1形成高压排气腔200，上壳体3与下壳体12通过焊接固定在一起。

压缩机运转时，电机10驱动曲轴18旋转，曲轴18的曲柄段安装具有径向柔性的偏心套20，偏心套20带动动涡盘21运动，在十字滑环4的防自转限制下，动涡盘21围绕曲轴中心以固定的半径做平动运动。从压缩机外进入的制冷剂被吸入动涡盘21和静涡盘22形成的月牙形吸气腔内，经过压缩后由静涡盘22排气孔、止回阀25进入上盖1与分隔板2形成的高压腔内，然后经排气管24排出。

动涡盘21、曲轴18和主平衡块8，所述动涡盘21设在所述曲轴18的端部，所述主平衡块8套设在所述曲轴18上，且在所述动涡盘21上以朝向所述主平衡块8的方向凸出地设置有凸出部100，所述主平衡块8上设置有滑动部6(优选为离心滑块)，所述滑动部6的径向一侧通过弹性部件7与所述主平衡块8连接、径向另一侧与所述凸出部100相对，且能在所述曲轴18转速低于预设转速时所述滑动部6与所述凸出部100不接触，所述曲轴18转速高于预设转速时所述滑动部6与所述凸出部100接触。

本发明通过在动涡盘上设置朝主平衡块凸出的凸出部，且在主平衡块上设置滑动部，以及连接于主平衡块和滑动部之间的弹性部件，滑动部与凸出部相对且能在曲轴转速不高时不与凸出部接触，而在曲轴转速过高时与凸出部接触，能够在曲轴转速过高时通过主平衡部、弹性部件和滑动部将径向方向的力传递给动涡盘上的凸出部，从而实现与动盘对向布置且随旋转轴旋转的滑动部抵消部分甚至全部动盘离心力，解决涡旋压缩机在高转速下动盘离心力偏大的问题，使得动、静涡盘之间的摩擦降低，进而改善压缩机运行性能及可靠性，提升高转速下涡旋压缩机的性能及可靠性。

实施例1

如图1-7所示，优选地，

所述动涡盘21包括能与所述曲轴18的端部套接设置的轴承座2101，所述凸出部100包括第一支撑部2102，所述第一支撑部2102与所述轴承座2101相接设置(第一支撑部与轴向端面有一定距离，但与轴向端面平行，实施例1)、或者所述第一支撑部2102在所述动涡盘21的未设置动涡卷的轴向端面上设置，所述第一支撑部2102上朝所述主平衡块8的方向凸出延伸地设置有第一延伸部2103，所述第一延伸部2103的径向内侧具有与所述滑动部6相对且能与所述滑动部6接触的第一内壁2104。这是本发明实施例1的优选结构形式，第一支撑部与轴承座相接设置能够保证弧形筋条与动涡盘尽可能同心制作，从而使得该弧形筋条的内侧面与滑块的径向外侧面能够实现弧度相同，从而达到完整的贴合，达到提高径向推力的效果。通过第一支撑部能够对第一延伸部连接并对第一延伸部起到支撑的作用，通过第一延伸部的径向第一内壁2104能够在曲轴转速过高时与滑动部之间在径向方向形成接触，并被离心滑块施加径向向外的径向力，有效地减小动涡盘和静涡盘之间的摩擦力，减小离心力，提高压缩机运行的性能。凸出部的第一支撑部还可以为在动涡盘的下端面上朝下凸出延伸而设置的结构形式。

优选地，

所述第一延伸部2103为横截面为弧形的拉伸筋条，所述第一支撑部2102为横截面为扇形或半圆形的板状结构，且所述第一延伸部2103与所述第一支撑部2102的弧形外圆周相接且弧形形状相匹配。这是本发明实施例1的第一延伸部的进一步优选结构形式，如图2所示，其为弧形的拉伸筋条，优选为半圆弧，与扇形或半圆形板状的第一支撑部相接，二者可一体制作，从而能够形成离心滑块运动的容纳空间，并使得离心滑块在轴向上位于弧形筋条的高度范围内，从而能够抵接到筋条的径向内壁处，提供径向推力的作用。

优选地，

如图3所示，所述主平衡块8上以朝向所述动涡盘21的方向还凸出地设置有第二支撑部801，所述第二支撑部801上以轴向方向延伸地设置有第二延伸部805，所述第二支撑部801上以径向方向延伸地设置有第一支撑台802，所述滑动部6被所述第一支撑台802支撑。这是本发明实施例1中主平衡块上与动涡盘上凸出部相对的结构的优选形式，即通过第二支撑部能够承放离心滑块(滑动部)于其上，第二延伸部能够与滑动部的轴向高度相对应、且与凸出部上第一延伸部的高度方向对应，从而使得离心滑块位于第一延伸部和第二延伸部围成的空间内，通过第二延伸部连接弹性部件能够对滑块施加径向力，最终实现径向力传导至第一延伸部上，实现对动涡盘提供径向力的作用，减小离心力，减小摩擦。

优选地，

所述第二延伸部805的两端分别连接设置有第一导向板803，所述第一导向板803也为从所述第二支撑部801上以轴向方向延伸地设置而形成，以对所述滑动部6进行导向和限位。通过第一导向板的设置能够对离心滑块的运动起到导向和限位的作用，保证离心滑块能够不会脱出第一延伸部和第二延伸部之间的空间，且保证离心滑块在转动运动中能沿径向方向运动以对动涡盘施加径向方向的力。

优选地，

所述弹性部件7设置在所述第二延伸部805和所述滑动部6之间，所述滑动部6位于径向外侧、所述第二延伸部805位于径向内侧。通过弹性部件在第二延伸部和滑动部之间设置，能够通过第二延伸部的径向内壁对弹性部件固定，弹性部件对滑块施加径向方向，尤其是径向向外侧的弹性力，减小动涡盘的离心力。

优选地，

所述弹性部件7为弹簧，所述弹簧的一端固定连接于所述第二延伸部805上、另一端固定连接于所述滑动部6上。这是本发明的弹性部件的优选结构形式以及优选固定连接方式。

优选地，

所述第二延伸部805的径向外壁处设置有能对所述弹簧进行固定连接的第一弹簧连接口804。这是本发明实施例1中第二延伸部与弹簧固定的优选固定结构，通过第一弹簧连接口以能够对弹簧的一端形成固定的作用。

优选地，

所述第一支撑台802为横截面形状为扇形或半圆形的板状结构，且所述滑动部6为横截面形状为扇环形的板块结构、包括径向内壁602和径向外壁603，所述径向内壁602上设置有能对所述弹簧进行固定连接的第二弹簧连接口601，所述径向外壁603能够与所述凸出部100接触。这是本发明实施例1中第一支撑台和滑动部的优选形状，即通过扇形的第一支撑台能够与扇环形的滑动部之间形成形状匹配，在径向方向运动的过程中与动涡盘上的第一延伸部内壁之间形成完整的贴合相接，使得推动力最大化，提高减小摩擦力和离心力的效果。

如图2所示，动涡盘21上轴承座上设置有与轴承座2101连接的与动涡盘基板平行的第一支撑部2102、沿动涡盘基板反向延伸的第一延伸部2103，以及在第一延伸部2103上可以与滑动部6(离心滑块)接触的第一内壁2104；如图3所示，在本发明的实施例一中，在主平衡块8上设置有第二支撑部801、第一支撑台802、第一导向板803、以及第一弹簧连接口804，其中第一支撑台802(离心滑块支撑平台)及第一导向板803(离心滑块导槽)设置成与动涡盘21对向布置(即成180度布置)；如图4所示，离心滑块形状为部分圆环，其上设置有第二弹簧连接口601、径向内壁602及径向外壁603，离心滑块的形状设置为可与住平衡块上第一支撑台802及第一导向板803配合，且离心滑块在压缩机旋转时可沿径向滑动；弹簧形状如图5所示，弹簧两端分别与离心滑块上的第二弹簧连接口601、主平衡块8上的第一弹簧连接口804固定连接，具体配合情况如图6所示，且弹簧设置成低速下使得离心滑块的径向外壁603不与动涡盘支撑部上的第一内壁2104接触，而高转速下二者则可以接触，且离心滑块大部分离心力传递到动涡盘支撑部上的第一内壁2104上，如此抵消部分甚至全部动涡盘旋转产生的离心力，降低动涡盘21与静涡盘22之间的摩擦力，提高涡旋压缩机性能及可靠性。

实施例2

如图7所示，本实施例是在实施例1的基础上仅将主平衡块上的第二支撑部和第二延伸部等结构做出了改变，其他同实施例1，优选地，

所述主平衡块8与所述动涡盘21相对的面上以背离所述动涡盘21的方向凹陷地设置有第二支撑台802’，所述滑动部6被所述第二支撑台802’支撑，在所述第二支撑台802’的径向内侧具有沿轴向延伸的延伸壁805’，所述延伸壁805’上设置有与所述弹性部件7固定连接的第三弹簧连接口804’。这是本发明实施例2中主平衡块上与动涡盘上凸出部相对的结构的优选形式，即通过凹陷的方式形成第二支撑台，第二支撑台能够承放离心滑块(滑动部)于其上，延伸壁能够与滑动部的轴向高度相对应、且与凸出部上第一延伸部的高度方向对应，从而使得离心滑块位于第一延伸部和延伸壁围成的空间内，通过延伸壁连接弹性部件能够对滑块施加径向力，最终实现径向力传导至第一延伸部上，实现对动涡盘提供径向力的作用，减小离心力，减小摩擦。

优选地，

所述第二支撑台802’的周向两侧形成能对所述滑动部6进行导向和限位的第二导向壁803’。通过第二导向壁的设置能够对离心滑块的运动起到导向和限位的作用，保证离心滑块能够不会脱出第一延伸部和延伸壁之间的空间，且保证离心滑块在转动运动中能沿径向方向运动以对动涡盘施加径向方向的力。

本发明还可以在主平衡块上直接开槽装配离心滑块，如图7所示，取消第二支撑部801、主平衡块上设置离心滑块支撑槽底(即第二支撑台802’)、第二导向壁803’(离心滑块导槽)、以及第三弹簧连接口804’，以此实现主平衡块与弹簧、离心滑块的装配。

实施例3

如图8-11所示，本实施例是在实施例1的基础上仅将动涡盘上的凸出部的结构形式做出了改变，将凸出部做成分体结构，其他同实施例1和2，优选地，

所述凸出部100为分体式结构，包括第三支撑部101和第四支撑部102，所述第三支撑部101上沿轴向延伸设置有第三延伸部103，所述第四支撑部102上沿轴向延伸设置有第四延伸部104，所述第三支撑部101与所述第四支撑部102能够拼接为一个整体、同时所述第三延伸部103与所述第四延伸部104也拼接为一个整体。通过分体的第三支撑部和第四支撑部能够使得二者拼接为一整体、此时第三支撑部上的第三延伸部也与第四支撑部上的第四延伸部拼接为一整体，拼接后共同对住平衡块上的滑块进行作用，该方案主要是应用于能够将凸出部通过分体的方式装配于动涡盘的轴承座上的情况，制作和装配更加方便。

优选地，

所述凸出部100还包括与所述第三支撑部101相连的第一部分环结构26和与所述第四支撑部102相连的第二部分环结构27，所述第一部分环结构26和所述第二部分环结构27能够拼接为一个整圆环，且所述动涡盘21包括能与所述曲轴18的端部套接设置的轴承座2101，在所述轴承座2101的外壁内凹地开设有环形凹槽2105，所述整圆环与所述环形凹槽2105形状匹配且能够卡设于所述环形凹槽2105中。通过与第三支撑部相连的第一部分环结构能够与第四支撑部相连的第二部分环结构相拼接，从而将该圆环通过分体的方式套接于轴承座上，完成与动涡盘的装配，且拆装方便，并且通过向下延伸的拼接而成的延伸部能够与主平衡块上的滑块作用，实现离心力和摩擦力减小的作用。

优选地，

所述第一部分环结构26上设置有通孔2601，所述第二部分环结构27上设置有螺纹孔2701，能够允许螺栓或螺钉同时穿过所述通孔2601和所述螺纹孔2701而对所述第一部分环结构26和所述第二部分环结构27固定连接。通过通孔、螺纹孔、螺栓、螺钉的结构形式能够实现将两个环结构连接在一起的效果。

本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的涡旋压缩机。本发明通过在动涡盘上设置朝主平衡块凸出的凸出部，且在主平衡块上设置滑动部，以及连接于主平衡块和滑动部之间的弹性部件，滑动部与凸出部相对且能在曲轴转速不高时不与凸出部接触，而在曲轴转速过高时与凸出部接触，能够在曲轴转速过高时通过主平衡部、弹性部件和滑动部将径向方向的力传递给动涡盘上的凸出部，从而实现与动盘对向布置且随旋转轴旋转的滑动部抵消部分甚至全部动盘离心力，解决涡旋压缩机在高转速下动盘离心力偏大的问题，使得动、静涡盘之间的摩擦降低，进而改善压缩机运行性能及可靠性，提升高转速下涡旋压缩机的性能及可靠性。

本发明还可以将动涡盘设置成分体结构，即分为分体动涡盘21(如图8)、径向分体部一(如图9)、径向分体部二(如图10)。其中：在分体动涡盘上21的轴承座2101上设置有环形凹槽2105；在第一部分环结构26(径向分体部一)上设置有通孔2601、第一半圆面2602、第一平面2603和第二平面2604(均在第一半圆面2602的同一直径方向上)、第一内壁2605；在第二部分环结构27(径向分体部二)上设置有螺纹孔2701、第二半圆面2702、第三平面2703和第四平面2704(均在第二半圆面2702的同一直径方向上)、第二内壁2705。装配时，径向分体部一和径向分体部二的第一半圆面2602和第二半圆面2702分别卡进分体动涡盘上21上的环形凹槽2105内后通过螺钉28锁紧在一起，第一内壁2605和第二内壁2705合在一起为离心滑块提供止推力，具体装配情况如图11所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。