涡旋压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机领域，特别地，涉及对涡旋压缩机的衬套的限位机构做出改进的涡旋压缩机。


背景技术：

2.本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
3.涡旋压缩机通常具有包括定涡旋和动涡旋的对工作流体(例如，制冷剂)进行压缩的压缩机构，该压缩机构由驱动轴的偏心销来驱动。在偏心销与动涡旋之间可以设置有衬套以起到传动等作用。例如，可以在驱动轴的偏心销与动涡旋之间设置卸载衬套来附加地实现径向柔性。卸载衬套设置成可以由偏心销驱动且能够在特定情况下相对于偏心销发生径向相对位移，由此可以实现压缩机构(具体地，动涡旋部件)的径向柔性。由此，一方面可以降低压缩机构的加工和安装精度，而另一方面当有杂质或液体进入压缩机构的压缩腔时可以允许定涡旋和动涡旋径向分离从而避免定涡旋和动涡旋承受过大载荷而损坏压缩机构。
4.然而，当涡旋压缩机处于特定的工况下时，比如处于高速、重载工况下时，驱动轴的偏心销可能会出现倾斜，当偏心销的倾斜角度大于动涡旋的毂部的倾斜角度时，将导致卸载衬套相对于动涡旋向上移动并接触动涡旋的毂部内侧的内侧端板表面。在这种情况下，卸载衬套的顶部与内侧端板表面的接触可能阻挡润滑油流动到卸载衬套的外表面上，因此使得卸载衬套的外表面缺乏润滑，导致卸载衬套的外表面以及对应构件的对应接触表面(比如，驱动轴承的内表面)严重磨损，由此影响了涡旋压缩机的性能和可靠性且缩短了卸载衬套的使用寿命。可以理解，当衬套为其他类型的衬套时，也存在衬套的外表面在涡旋压缩机处于高速、重载工况下严重磨损的问题。
5.因此，存在对一种改进的涡旋压缩机的需求，该涡旋压缩机具有改进的用于对衬套进行限位的限位机构，以便改善对衬套的外表面的润滑效果。


技术实现要素：

6.在本部分中提供本发明的总概要，而不是本发明完全范围或本发明所有特征的全面公开。
7.本发明的目的是解决或减轻上面提到的技术问题。例如，本发明的技术方案可以提供一种具有改进的用于对衬套进行限位的限位机构的涡旋压缩机，该限位机构至少位于动涡旋的毂部内侧的内侧端板表面上，并且构造成在衬套向上移动并接触动涡旋的内侧端板表面时允许润滑油流动到衬套的外表面上，以对衬套的外表面进行润滑。
8.为了解决上面提到的一个或多个技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种涡旋压缩机，涡旋压缩机包括：压缩机构，压缩机构包括动涡旋，动涡旋具有端板和从端板延伸的毂部，端板具有位于毂部内侧的内侧端板表面；驱动轴，驱动轴设置有偏心销，偏心销插入毂部中以驱动动涡旋；以及衬套，衬套布置在偏心销与毂部之间，其中，内侧端板表面
处设置有限位机构，限位机构包括限位部和凹部，限位机构构造成：当衬套运动至与限位部抵接时，润滑油通过凹部流通。
9.在上述涡旋压缩机中，限位机构构造成：当衬套的顶部的一部分抵接限位部时，在衬套的顶部另一部分与凹部之间存在允许润滑油流通的间隙。
10.在上述涡旋压缩机中，限位部构造为位于内侧端板表面的外周处的相互分隔开的多个突部，而凹部构造为位于内侧端板表面的中央位置处的凹部；或者限位部构造为沿内侧端板表面的径向延伸的凸肋，而凹部构造为位于凸肋两侧的呈大致半圆形的两个凹部。
11.在上述涡旋压缩机中，端板还具有位于毂部外侧的外侧端板表面，限位部的底端表面与外侧端板表面齐平，而凹部相对于外侧端板表面凹入。
12.在上述涡旋压缩机中，在衬套的顶部处设置有允许润滑油流动通过的凹口，并且凹口在轴向上与凹部对齐。
13.在上述涡旋压缩机中，衬套的顶部构造为除了凹口之外的其余部分具有平坦的顶部表面。
14.在上述涡旋压缩机中，在衬套的与顶部相反的基部处设置有基本上围绕基部延伸的止挡结构，止挡结构适于与毂部的末端抵接而限制衬套朝向动涡旋运动。
15.在上述涡旋压缩机中，止挡结构实现为挡圈，挡圈与衬套是分体的并且通过卡扣配合的方式装配至衬套的基部；或者止挡结构实现为螺纹环，螺纹环与衬套是分体的并且通过螺纹紧固的方式装配至衬套的基部；或者止挡结构实现为凸缘，凸缘与衬套是一体形成的。
16.在上述涡旋压缩机中，衬套为允许衬套相对于偏心销进行径向运动的卸载衬套。
17.在上述涡旋压缩机中，涡旋压缩机还包括驱动轴承，驱动轴承设置在毂部与衬套之间。
18.根据本发明的涡旋压缩机的优点至少例如如下所述。在根据本发明的涡旋压缩机中，在动涡旋的毂部内侧的内侧端板表面上设置有用于对衬套进行限位的限位机构，该限位机构包括限位部和凹部，使得当衬套向上移动并抵接限位部时，能够通过凹部而在衬套的顶部与内侧端板表面之间存在允许润滑油流动通过的间隙，以允许润滑油通过该间隙流动到衬套的外表面上，以保证衬套的外表面的良好润滑效果，从而延长了衬套的使用寿命。
附图说明
19.以下附图示出了现有的涡旋压缩机和本发明的涡旋压缩机的一个或更多个实施方式的技术特征，在附图中：
20.图1是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的截面图；
21.图2是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的截面图；
22.图3是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的从动涡旋的毂部方向观察的竖向视图；
23.图4是示出了根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的卸载衬套的立体图；
24.图5是示出了根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的装配有卸载衬套的动涡旋的截面图；
25.图6是示出了图5中示出的涡旋压缩机的动涡旋的毂部的放大截面图；
26.图7是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的截面图；
27.图8是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的竖向视图；
28.图9是示出了根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的装配有卸载衬套的动涡旋的截面图；
29.图10是示出了图9中示出的涡旋压缩机的动涡旋的毂部的放大截面图；
30.图11是可以装配到卸载衬套上的挡圈的立体图；
31.图12是示出了涡旋压缩机的装配有具有如图11所示的挡圈的卸载衬套的动涡旋的截面图；
32.图13是根据本发明的涡旋压缩机的又一种卸载衬套的立体图；
33.图14是示出了涡旋压缩机的装配有图13所示的卸载衬套的动涡旋的截面图。
34.图15是根据本发明的涡旋压缩机的又一种卸载衬套的立体图；
35.图16是示出了涡旋压缩机的装配有图15所示的卸载衬套的动涡旋的截面图
具体实施方式
36.下面参照附图、借助具体实施方式对本发明进行详细描述。对本发明的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本发明及其应用或用途的限制。
37.本发明提供了一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机的动涡旋的毂部内侧的内侧端板表面上设置有限位机构，该限位机构包括限位部和凹部，使得在衬套向上移动并抵接限位部时在衬套的顶部与限位机构的凹部之间存在间隙，以使润滑油可以通过该间隙流动到衬套的外表面上，以对衬套的外表面进行充分润滑。
38.在下文中，参照附图中的各个视图概要地描述根据本发明的各个实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的限位机构的构造和工作原理。
39.图1是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的截面图。如图1所示，根据本发明的涡旋压缩机1主要包括压缩机构、主轴承座、驱动机构以及壳体。压缩机构包括动涡旋10和定涡旋。驱动机构包括马达以及设置有偏心销101的驱动轴100。驱动轴100的偏心销101构造成插入动涡旋10的毂部12的内侧，由此，驱动轴100能够通过偏心销101与毂部12的驱动配合而驱动动涡旋10相对于定涡旋绕动。在动涡旋10与偏心销101之间可以设置有衬套。例如，在图1所示的涡旋压缩机1中，在动涡旋10与偏心销101之间设置有卸载衬套，并且在卸载衬套的径向外侧选择性地设置有围绕卸载衬套的驱动轴承。卸载衬套可以相对于偏心销进行径向运动以为压缩机构提供径向柔性。当涡旋压缩机处于运行状态时，卸载衬套将与偏心销一起旋转，而驱动轴承将与动涡旋一起围绕定涡旋进行绕动，因此在卸载衬套与驱动轴承之间存在相对运动，导致互相接触的卸载衬套的外表面与驱动轴承的内表面的磨损。因此，在驱动轴中设置有贯穿驱动轴的油路以使润滑油可以从油池中通过该油路流出偏心销的顶部的润滑油孔以对卸载衬套和驱动轴承的接触表面进行充分润滑。
40.图2和图3是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的视图。
41.图2是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的截面图。如图2所示，涡旋压缩机的动涡旋10包括端板11和位于端板11的相反表面上的毂部12和叶片部13。毂部12位于端板11的中央位置处并且从端板11沿轴向延伸。端板11包括位于毂部12内侧的内侧端板表面121和位于毂部12外侧的外侧端板表面124，并且毂部12和内侧端板表面121限定
毂部内腔，以用于容纳驱动轴的偏心销以及卸载衬套和驱动轴承。
42.图3是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的从动涡旋的毂部方向观察的竖向视图。如图3所示，动涡旋10的内侧端板表面121上设置有限位机构，该限位机构包括限位部123和凹部122。限位部123构造为位于内侧端板表面121的外周处的相互分隔开的多个突部，例如四个突部，而凹部122构造为位于内侧端板表面121的中央位置处。当限位部123构造为四个突部时，凹部122可以呈大致十字形状。限位部123的底端表面123a可以构造成与外侧端板表面124齐平，而凹部122可以相对于外侧端板表面124凹入(即，向端板内部凹入)。
43.图4是示出了根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的卸载衬套的立体图。如图4所示，卸载衬套14呈中空的圆筒状，并且卸载衬套14能够容纳在毂部内腔中，并且以围绕偏心销的方式布置在偏心销与毂部的内周壁之间。在卸载衬套的顶部的外周部上可以选择性地设置有凹口15，以利于润滑油通过凹口15流到卸载衬套14的外周面(即卸载衬套14的接触驱动轴承的外表面)上。
44.图5和图6是根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的装配有卸载衬套的动涡旋的动涡旋的视图。
45.图5是示出了根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的截面图。如图5所示，卸载衬套14容纳在毂部内腔中，并且以围绕偏心销(未示出)的方式布置在偏心销与毂部的内周壁之间。驱动轴承16可以是轴环，并且以过盈配合的方式插入毂部内腔的内周壁与卸载衬套14之间，并且围绕卸载衬套14布置。当涡旋压缩机处于运行状态时，卸载衬套14与偏心销一起旋转，而驱动轴承16与动涡旋一起围绕定涡旋进行绕动，因此在卸载衬套14与驱动轴承16之间存在相对运动，导致卸载衬套14与驱动轴承16的接触表面的磨损。因此，需要润滑油流动到卸载衬套14与驱动轴承16的接触表面之间以对其进行充分润滑，从而保证涡旋压缩机压缩机构的径向柔性的性能和卸载衬套与驱动轴承的较长的使用寿命。
46.图6是示出了图5中示出的涡旋压缩机的动涡旋的毂部的放大截面图。当涡旋压缩机处于运行状态时、特别是在高速、重载工况下，驱动轴的偏心销(未示出)可能会出现倾斜，导致卸载衬套14相对于动涡旋向上移动，使其顶部接触动涡旋10的内侧端板表面121。由于内侧端板表面121上的限位机构包括限位部123和十字形状的凹部122，因此卸载衬套14的顶部的一部分将抵接在限位部123上，而无法进一步向上移动以抵接凹部122。在这种情况下，在卸载衬套14的顶部的另一部分与内侧端板表面121的凹部122之间将存在间隙，使得从偏心销的润滑油孔流出的润滑油可以通过该间隙流动到卸载衬套14与驱动轴承16之间，以确保润滑油可以对卸载衬套14与驱动轴承16的接触表面进行充分润滑。并且特别地，卸载衬套14的凹口15(未示出)可以在轴向上与凹部122对齐，以更加可靠地确保间隙的存在并且确保间隙具有更大的流通面积从而有助于润滑油通过该间隙更顺畅地流动到卸载衬套14与驱动轴承16之间。并且，卸载衬套14的顶部可以构造成除了凹口15之外的其余部分具有平坦的顶部表面，以此方式，无需在卸载衬套14的顶部设置任何附加的用于限位的突起或凸部从而简化了卸载衬套14的结构。
47.以下将描述根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机所带来的有利效果。由于在动涡旋的毂部内侧的内侧端板表面上设置有限位机构，因此即使在涡旋压缩机的运行过程中，卸载衬套向上运动以抵接内侧端板表面的情况下，也能确保卸载衬套的顶部仅抵接限
位机构的限位部并且无法继续向上运动以抵接限位机构的凹部，由此在卸载衬套的顶部与限位机构的凹部之间存在间隙，以允许润滑油流动到卸载衬套与驱动轴承之间以对它们的接触表面进行充分润滑，从而确保了对卸载衬套与驱动轴承之间的接触表面的良好润滑效果，增强了压缩机构的径向柔性的性能且延长了卸载衬套与驱动轴承的使用寿命。并且，由于限位机构的限位部的底端表面与毂部外侧的外侧端板表面齐平，而凹部向端板内侧凹入，因此设置限位机构不需要增加材料，并且保证了毂部内腔的较大的容积，而且由于内侧端板表面无需承受较大的载荷，因此对端板的强度不造成太大的影响。
48.图7和图8是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的视图。
49.图7是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的截面图。如图2所示，涡旋压缩机的动涡旋20包括端板21和位于端板21的相反表面上的毂部22和叶片部23。毂部22位于端板21的中央位置处并且从端板21沿轴向延伸。端板21还包括位于毂部22内侧的内侧端板表面221和位于毂部22外侧的外侧端板表面225，并且毂部22和内侧端板表面221限定毂部内腔，以用于容纳驱动轴的偏心销以及卸载衬套和驱动轴承。
50.图8是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的从动涡旋的毂部方向观察的竖向视图。如图8所示，动涡旋20的内侧端板表面221上设置有限位机构。该限位机构包括沿内侧端板表面221的径向延伸的凸肋224(相当于限位部)和位于凸肋224两侧的呈大致半圆形的两个凹部222和223，其中，凸肋224相对于两个凹部222和223突出。凸肋224的底端表面224a可以构造成与外侧端板表面225齐平，而凹部222和223可以相对于外侧端板表面225凹入(即，向端板内部凹入)。
51.图9和图10是根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的装配有卸载衬套的动涡旋的动涡旋的视图。
52.图9是示出了根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的动涡旋的截面图。需要注意的是，第二实施方式的涡旋压缩机的卸载衬套可以与第一实施方式的涡旋压缩机的卸载衬套相同，因此不再详细描述。如图9所示，卸载衬套24容纳在动涡旋20的毂部内腔中，并且以围绕偏心销(未示出)的方式布置在偏心销与毂部22的内周壁之间。驱动轴承25可以是轴环，并且以过盈配合的方式插入毂部22与卸载衬套24之间。
53.图10是示出了图9中示出的涡旋压缩机的动涡旋的毂部的放大截面图。当涡旋压缩机处于运行状态时，驱动轴的偏心销(未示出)可能会出现倾斜，导致卸载衬套24相对于动涡旋向上移动，并且抵接动涡旋20的内侧端板表面221上的凸肋224。由于凸肋224相对于凹部222和223突出，因此卸载衬套24将受到凸肋224的阻挡而无法进一步向上移动以接触凹部222和223。在这种情况下，在卸载衬套24的顶部与内侧端板表面221的凹部222和223之间将存在间隙，使得从偏心销的润滑油孔流出的润滑油可以通过该间隙流动到卸载衬套24与驱动轴承25之间，以确保润滑油对卸载衬套24与驱动轴承25的接触表面进行充分润滑。
54.根据第二实施方式的涡旋压缩机同样能获得与根据第一实施方式的涡旋压缩机类似的技术效果，即，当卸载衬套向上运动时，其首先抵靠动涡旋的内侧端板表面上的限位机构的凸肋而无法进一步向上运动，从而允许在卸载衬套的顶部与内侧端板表面的限位机构的凹部之间存在间隙，以允许润滑油可以通过该间隙流动到卸载衬套与驱动轴承之间以对它们的接触表面进行充分润滑。
55.图11-图16分别示出了与前述的卸载衬套在结构上有所不同的另外三种卸载衬
套，这三种卸载衬套均在与顶部相反的基部上设置有基本上围绕基部延伸的止挡结构，以防止卸载衬套相对于动涡旋的轴向向上的移动，从而防止卸载衬套向上移动以抵靠动涡旋的内侧端板表面，使得不会阻挡润滑油流动到卸载衬套的外周面上。并且，这三种卸载衬套均可以装配到根据本发明的上述实施方式的涡旋压缩机的动涡旋中。
56.图11是可以装配到卸载衬套上的挡圈的立体图。如图11所示，该挡圈31与卸载衬套是分体的并且基本上呈圆环状，并且能够以基本上围绕卸载衬套(未示出)的基部延伸的方式装配到基部上以用作止挡结构。在卸载衬套的基部上可以设置有凹槽，并且挡圈31可以通过卡扣配合的方式插入该凹槽中以装配到卸载衬套的基部上。
57.图12是示出了涡旋压缩机的装配有具有如图11所示的挡圈的卸载衬套的动涡旋的截面图。如图12所示，当卸载衬套30装配到动涡旋的毂部的内腔中时，基本上围绕卸载衬套30的基部设置的挡圈31将抵接动涡旋的毂部的末端，使得卸载衬套30无法朝向动涡旋运动，从而不会抵接动涡旋的内侧端板表面。
58.图13是根据本发明的涡旋压缩机的又一种的卸载衬套的立体图。如图13所示，该卸载衬套40呈中空的圆筒状，并且在卸载衬套40的基部上设置有用作止挡结构的围绕基部延伸的螺纹环41。该螺纹环41和卸载衬套40可以是分体的。在螺纹环41的内壁上和卸载衬套40的基部的外表面上设置有彼此配合的螺纹，使得螺纹环41可以通过螺纹紧固的方式装配到卸载衬套40的基部上。
59.图14是示出了涡旋压缩机的装配有图13所示的卸载衬套的动涡旋的截面图。如图14所示，当卸载衬套40装配到动涡旋的毂部的内腔中时，围绕卸载衬套40的基部固定的螺纹环41将抵接动涡旋的毂部的末端，使得卸载衬套40无法朝向动涡旋运动，从而不会抵接动涡旋的内侧端板表面。
60.图15是根据本发明的涡旋压缩机的又一种的卸载衬套的立体图。如图15所示，该卸载衬套50呈中空的圆筒状，并且在卸载衬套50的基部上设置有用作止挡结构的基本上围绕基部延伸的凸缘51。该凸缘51和卸载衬套50可以是一体的。
61.图16是示出了涡旋压缩机的装配有图15所示的卸载衬套的动涡旋的截面图。如图16所示，当卸载衬套50装配到动涡旋的毂部的内腔中时，基本上围绕卸载衬套50的基部设置的凸缘51将抵接动涡旋的毂部的末端，使得卸载衬套50无法朝向动涡旋运动，从而不会抵接动涡旋的内侧端板表面。
62.此外，需要注意的是，虽然在前述实施方式描述了根据本发明的涡旋压缩机的不同技术方案，但可以理解，上述实施方式中的技术方案仅是示意性的而不是限制性的，并且可以采取各种可行的变型。例如，尽管在上述实施方式中，衬套实现为卸载衬套，但衬套也可以实现为其他类型的衬套，并且如上所述的可以用于卸载衬套的各种结构(例如设置卸载衬套的顶部的凹口和设置卸载衬套的基部的止挡结构)也可以应用于各种其他类型的衬套。另外，尽管在上述实施方式中，在卸载衬套与毂部的内周壁之间设置有具有特定结构的驱动轴承，但是本发明并不局限于这种具有特定结构的驱动轴承或甚至在特定情况下可以免除典型的驱动轴承(比如，采用自润滑涂层的方式)。另外，尽管在上述实施方式中，动涡旋的内侧端板表面上的限位机构的限位部和凹部具有具体的形状和构造，但限位部和凹部可以构造为任何其他合适的形状和构造，只要能确保润滑油能够通过衬套的顶部与限位机构的凹部之间的间隙流动到衬套的外表面上即可。另外，尽管在上述实施方式中，卸载衬套
的顶部的外周部上均示出为具有凹口，但也可以不设置有该凹口，以便简化结构，减小加工难度。并且，尽管在上述实施方式中，卸载衬套的止挡结构围绕卸载衬套的基部设置，但也可以在衬套上设置其他类型的止挡结构，只要其能防止衬套相对于动涡旋向上运动即可。
63.虽然已经参照示例性具体实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性具体实施方式做出各种改变。