涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及一种涡旋压缩机。


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.涡旋压缩机通常包括由定涡旋部件和动涡旋部件构成的压缩机构。为了保证压缩机构的正常工作，定涡旋部件和动涡旋部件需要合适地润滑。在压缩机的运转过程中，供给到压缩机中的各种活动部件上的润滑剂被甩出和飞溅以形成液滴或雾。这些润滑剂液滴或雾将混合在从进气接头吸入的工作流体(或者制冷剂)中。随后这些混合有润滑剂液滴的工作流体被吸入到定涡旋部件和动涡旋部件之间的压缩腔中以实现这些涡旋部件内部的润滑、密封和冷却。动涡旋部件和定涡旋部件之间的这种润滑通常称之为油雾润滑。此外，这些混合有润滑剂液滴的工作流体还实现了对其他部件诸如十字滑环、浮动密封件等接触面的润滑和密封。
4.然而，在某些特定工况下，这种油雾润滑无法向动涡旋部件和定涡旋部件供给足够的润滑剂，这会增大动涡旋部件和定涡旋部件的磨损并且会影响二者之间的密封效果，从而导致整个压缩机的性能下降。
5.相关技术中在主轴承座的壁部开一排出孔，以利于主轴承座的凹部中的润滑剂流出，流出的部分润滑剂混合入来自进气接头的制冷剂参与压缩循环以在一定程度上提高对壳体内部件的润滑，剩下的润滑剂返回到底部油池。
6.然而具有上述构造的压缩机，特别地为变频压缩机时，存在下述缺陷：压缩机在低转速时泵油(例如，润滑剂/润滑油)少，使得主轴承座的凹部的润滑剂少并且因此从主轴承座流出的润滑剂少，油循环率小，导致润滑不足和零件磨损，可靠性下降；压缩机在高转速时泵油多，使得主轴承座的凹部的润滑剂多并且因此从主轴承座流出的润滑剂多，吸气带油量大，油循环率大，导致性能降低。
7.现有技术的压缩机在低转速时油循环会大大低于目标值，而在高转速时油循环会大大高于目标值。因此对压缩机的润滑方面存在如下需求：在低转速时希望提高油循环以达到油循环的目标值，提高润滑，以降低零件磨损；在高转速时希望降低油循环以达到油循环的目标值，提高系统性能。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种通过润滑剂调节装置自动调节油循环率以提高系统性能和可靠性的压缩机。
9.根据本实用新型实施方式的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，其包括：进气接头，工作流体经由所述进气接头从所述涡旋压缩机的外部被吸入至所述涡旋压缩机的内部；压缩机构，所述压缩机构构造成对被吸入至所述涡旋压缩机的内部的工作流体进行压缩；主轴承座，所述主轴承座包括壁部，所述壁部限定能够聚集润滑剂的凹部，并且所述壁
部设置有适于将所述凹部内的润滑剂排出至所述主轴承座的外部的排出孔；以及驱动轴，所述驱动轴由所述主轴承座支承并且用于驱动所述压缩机构，所述涡旋压缩机还包括润滑剂调节装置，所述润滑剂调节装置设置在所述排出孔处，并且所述润滑剂调节装置构造成根据所述驱动轴的转速的改变、基于经由所述进气接头被吸入至所述涡旋压缩机的内部的工作流体流的冲击的大小而能够选择性地处于允许润滑剂排出的打开位置和阻止润滑剂排出的关闭位置。
10.有利地，所述润滑剂调节装置包括可运动的阀构件和弹性构件，所述阀构件用于选择性地打开和关闭所述排出孔的外端口，所述弹性构件布置在所述排出孔中以逆着工作流体流的冲击对所述阀构件施加弹性力。
11.有利地，所述排出孔包括直径较小的内侧区段和直径较大的外侧区段从而形成有台阶部，所述弹性构件布置在所述外侧区段中并且抵接于所述台阶部。
12.有利地，所述润滑剂调节装置还包括适于引导所述阀构件的运动并且/或者适于限定所述阀构件的最外位置的端盖。
13.有利地，所述端盖包括布置成面对所述进气接头的底壁和布置成从所述底壁朝向所述排出孔延伸的周向壁，并且，所述端盖包括设置在所述周向壁上的第一通孔以及设置在所述底壁上的第二通孔。
14.有利地，所述第一通孔为绕所述周向壁均匀设置、沿所述阀构件的运动方向延伸的多个长形孔，所述第二通孔为设置在所述底壁中央处的单个圆孔。
15.有利地，所述周向壁的外周缘固定至所述主轴承座的所述壁部使得所述端盖围绕所述排出孔的所述外端口。
16.有利地，所述阀构件为阀片，并且，所述弹性构件为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一个端部固定在所述排出孔中并且另一个端部固定至所述阀片。
17.有利地，所述排出孔定位成低于所述凹部中的润滑剂液位。
18.有利地，所述排出孔定位成使得所述排出孔的中心轴线高于所述进气接头的中心轴线。
19.有利地，所述压缩机构仅通过工作流体所携带的润滑剂进行润滑。
20.采用本实用新型，根据本实用新型的包括润滑剂调节装置的涡旋压缩机能够随着驱动轴转速的改变，自动调节进气接头的含油量，提高了压缩机的系统性能和可靠性。
附图说明
21.通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
22.图1是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了部分压缩机构和主轴承座上的排出孔。
23.图2是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了润滑剂调节装置并且润滑剂调节装置处于打开位置。
24.图3是图2的示出润滑剂调节装置的局部放大图。
25.图4是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了润滑剂调节装置并且润滑剂调节装置处于关闭位置。
26.图5是图4的示出润滑剂调节装置的局部放大图。
27.图6是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的润滑剂调节装置的各部件的立体图。
具体实施方式
28.下面对本实用新型各种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。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
29.首先将参照图1描述涡旋压缩机的总体构造和运行原理。如图1所示，涡旋压缩机100(下文中有时也会称为压缩机)一般包括壳体110、设置在壳体110一端的顶盖、设置在壳体110另一端的底盖以及设置在顶盖和壳体110之间以将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧的隔板。隔板和顶盖之间的空间构成高压侧，而隔板、壳体110和底盖之间的空间构成低压侧。在低压侧设置有用于吸入流体的进气接头118，在高压侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头。壳体110中设置有由定子和转子构成的马达。转子中设置有驱动轴130以驱动由定涡旋部件和动涡旋部件160构成的压缩机构。动涡旋部件160包括端板164、形成在端板一侧的毂部162和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋部件包括端板、形成在端板一侧的螺旋状的叶片和形成在端板的大致中央位置处的排气口。在定涡旋的螺旋叶片和动涡旋160的螺旋叶片166之间形成一系列体积在从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔。其中，径向最外侧的压缩腔处于吸气压力，径向最内侧的压缩腔处于排气压力。中间的压缩腔处于吸气压力和排气压力之间，从而也被称之为中压腔。
30.动涡旋部件160的一侧由主轴承座140上的止推板141支撑，驱动轴130的一端由设置在主轴承座140中的主轴承支撑。驱动轴130的一端设置有偏心曲柄销132，在偏心曲柄销132和动涡旋部件160的毂部162之间设置有卸载衬套142。通过马达的驱动，动涡旋部件160将相对于定涡旋部件平动转动(即，动涡旋部件160的中心轴线绕定涡旋部件的中心轴线旋转，但是动涡旋部件160本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。上述平动转动通过定涡旋部件和动涡旋部件160之间设置的十字滑环来实现。经过定涡旋部件和动涡旋部件压缩后的流体通过排气口排出到高压侧。
31.下面将结合附图描述压缩机中各部件的润滑过程。在图1所示的立式涡旋压缩机的示例中，在压缩机壳体的底部存储有润滑剂。相应地，在驱动轴130中形成有大致沿其轴向延伸的通道，即形成在驱动轴130下端的中心孔和从中心孔向上延伸到偏心曲柄销132端面的偏心孔(未示出)。中心孔的端部浸没在压缩机壳体底部的润滑剂中或者以其他方式被供给有润滑剂。在一种示例中，可以在该中心孔中或其附近设置润滑剂供给装置，例如油泵或油叉等。在压缩机的运转过程中，中心孔的一端被润滑剂供给装置供给有润滑剂，进入中心孔的润滑剂在驱动轴130旋转过程中受到离心力的作用而被泵送或甩到偏心孔中并且沿着偏心孔向上流动一直到达偏心曲柄销132的端面。从偏心曲柄销132的端面排出的润滑剂沿着卸载衬套142与偏心曲柄销132之间的间隙以及卸载衬套142与毂部162之间的间隙向下流动到达主轴承座140的凹部146中。聚集在凹部146中的一部分润滑剂流动穿过主轴承向下流动，一部分润滑剂被毂部162搅动而向上运动到达动涡旋部件160的端板164的下侧并随着动涡旋部件160的平动转动而遍布动涡旋部件160和止推板141之间的止推表面。
32.在压缩机的运转过程中，供给到压缩机中的各种活动部件上的润滑剂被甩出和飞溅以形成液滴或雾。这些润滑剂液滴或雾将混合在从进气接头吸入的工作流体(或者制冷剂)中。随后这些混合有润滑剂液滴的工作流体被吸入到定涡旋部件和动涡旋部件之间的压缩腔中以实现这些涡旋部件内部的润滑、密封和冷却，以实现动涡旋部件和定涡旋部件之间的油雾润滑。
33.再次结合图1，主轴承座包括壁部148，壁部148限定能够聚集润滑剂的凹部146，从驱动轴130的偏心孔排出的润滑剂将聚集在主轴承座140的凹部146中。并且，壁部148设置有适于将凹部内的润滑剂排出至主轴承座的外部的排出孔143，而排出的部分润滑剂混合入来自进气接头的制冷剂参与压缩循环而提供对壳体内部件的润滑，剩下的润滑剂回到底部油池。该构造在一定程度上弥补了油雾润滑(特别地，在特定工况下)润滑不足导致性能下降的缺陷。
34.然而具有该构造的压缩机，特别地为变频压缩机时，存在下述缺陷：低转速时泵油(润滑剂)少，使得从来自主轴承座中流出的润滑剂少，油循环会大大低于目标值,润滑不足；高转速时泵油多，使得从来自主轴承座中流出的润滑剂多，油循环会大大高于目标值,吸气带油量大，降低性能。
35.因此存在如下需求：低转速时希望提高油循环以达到油循环的目标值，降低零件磨损；高转速时希望降低油循环以达到油循环的目标值，提高产品性能。
36.接下来，结合图1至图6对本实用新型的实施方式的具有润滑剂调节装置的涡旋压缩机进行描述。图1是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了部分压缩机构和主轴承座上的排出孔。图2是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了润滑剂调节装置并且润滑剂调节装置处于打开位置。图3是图2的示出润滑剂调节装置的局部放大图。图4是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的部分纵剖视图，图中示出了润滑剂调节装置并且润滑剂调节装置处于关闭位置。图5是图4的示出润滑剂调节装置的局部放大图。图6是根据本实用新型示例性实施方式的涡旋压缩机的润滑剂调节装置的各部件的立体图。
37.现在结合图2对本实用新型的涡旋压缩机的润滑剂调节装置的构造和布置进行说明，润滑剂调节装置120设置在排出孔143处，并且润滑剂调节装置可以构造成根据驱动轴的转速的改变、基于经由进气接头被吸入至涡旋压缩机的内部的工作流体流的冲击的大小而能够选择性地处于允许润滑剂排出的打开位置和阻止润滑剂排出的关闭位置。
38.再结合图3、图5和图6，润滑剂调节装置120可以包括可运动的阀构件121和弹性构件122，阀构件121用于选择性地打开和关闭排出孔143的外端口，弹性构件122布置在排出孔中以逆着吸入的工作流体流的冲击对阀构件施加弹性力。排出孔143可以包括直径较小的内侧区段和直径较大的外侧区段从而形成有台阶部，弹性构件122布置在外侧区段中并且抵接于台阶部。并且其中，润滑剂调节装置120还可以包括端盖123，端盖123包括布置成面对进气接头118的底壁126和布置成从底壁朝向排出孔延伸的周向壁127，其中，周向壁127引导阀构件121运动，而底壁126可以限定阀构件121的最外侧位置。并且，端盖123还可以包括设置在周向壁127上的第一通孔124以及设置在底壁126上的第二通孔125。在实施方式的一个方面，周向壁127的外周缘可以固定至主轴承座的壁部148使得端盖围绕排出孔143的外端口。
39.根据本实用新型的包括上述润滑剂调节装置的涡旋压缩机，在驱动轴的转速较低时润滑剂调节装置处于打开位置，具体地，在低速运行时，由于来自进气接头的气流较低，阀片在弹簧力的作用下克服低速气流的气体力而处于打开状态，以允许主轴承座的凹部中的润滑剂从排出孔排出，而排出的润滑剂被来自进气接头的流体携带进入压缩结构进行润滑，即，在低转速时提高油循环，从而降低零件磨损。并且，润滑剂调节装置在驱动轴的转速较高时，经由进气接头被吸入的流体多，因此流体流的速度和冲击变大，阀片在来自进气接头的高速流体作用下克服弹性部件的弹性力而处于关闭位置，阻止主轴承座的凹部中的润滑剂从排出孔排出，并且凹部中的润滑剂与来自进气接头的流体相隔绝，因此来自进气接头的流体不携带该润滑剂，即，在高转速时降低油循环，提高产品性能。更准确地，根据本技术，在全速的各个区段，均具有合适的油循环率，在低速时，油循环不会大大低于油循环的目标值，在高速时，油循环不会大大地高于油循环的目标值。也就是说，本技术的目的是：不论在高速时还是在低速时均能达到油循环的目标值。因此，根据本实用新型的涡旋压缩机能够随着驱动轴转速的改变，自动调节进气接头的含油量，更准确地，自动调节来自进气接头的待进入压缩机构的流体所携带的润滑油，提高了涡旋压缩机的性能和可靠性，这对变频涡旋压缩机来说是特别有利的。
40.下面结合图1至图6对润滑剂调节装置的工作状态进行描述，在驱动轴130的转速较低时，阀构件121在弹性构件122的作用下抵靠端盖123的底壁126而远离排出孔143以处于打开位置(参见图3)，以允许来自凹部146的润滑剂从排出孔143排出，并且润滑剂可以通过第一通孔124从端盖流出，进而润滑剂被来自进气接头118的流体携带进入压缩结构进行润滑，以在低转速时提高油循环率以达到油循环的目标值，从而降低零件磨损。在驱动轴130的转速较高时，经由进气接头118被吸入的流体多，因此流体流的速度和冲击变大，阀构件121在来自进气接头118且穿过第二通孔125流入端盖的流体作用下，克服弹性构件121的弹力抵靠于排出孔的台阶部并且关闭排出孔以处于关闭位置(参见图5)，阻止主轴承座的凹部中的润滑剂从排出孔排出，并且因此来自进气接头的流体不携带该润滑剂，以在高转速时降低油循环率以达到油循环的目标值，从而提高系统性能。
41.在实施方式的一个有利方面，第一通孔124可以为绕周向壁均匀设置、沿阀构件的运动方向(端盖的轴向方向)延伸的多个长形孔，该长形孔可以为在端盖轴向上的尺寸较大、在端盖周向上的尺寸较小的孔。并且，第二通孔125可以为设置在底壁126中央处的单个圆孔。多个长形孔/横孔有利于润滑剂的有效流出以改善润滑；中央圆孔使得流入端盖的流体对阀构件的冲击作用更加均匀集中，使得调节装置更加有效。此外，来自进气接头的流体的一部分可以穿过下方的长形孔/横孔，与从排出孔143流出的润滑剂相遇，以携带润滑剂从下方的长形孔/横孔流出，进而进入压缩机构。
42.在实施方式的另一个方面，阀构件121可以为阀片，并且，弹性构件122可以为螺旋弹簧，螺旋弹簧的一个端部固定在排出孔中并且另一个端部固定至阀片。根据需要，阀构件还可以是球阀或簧片阀。例如，具体地，该簧片阀可以包括用于打开和关闭排出孔的阀构件以及对阀构件施加弹性力的阀臂部。簧片阀可以设置在主轴承座140的壁部外侧，并且阀臂部可以仅有螺钉或铆钉等固定到主轴承座140的壁部。可以实现如上述实施方式类似的有益效果。
43.螺旋弹簧的刚度是可调节的。针对特定的压缩机、对于该压缩机要(主要)运行的
工作状态(高速多还是低速多、或多高的高速)、和/或对于要预定要实现的油循环率，选择具有合适刚度的螺旋弹簧对于获得合适的油循环率是有利的。
44.在本实用新型的实施方式的其他方面，排出孔可以定位成低于凹部中的润滑剂液位，以有利于润滑剂的排出。并且，所述排出孔定位成使得排出孔的中心轴线高于进气接头的中心轴线，使得在打开位置时允许从进气接头进入的流体流，以更充分地与润滑剂相遇而携带润滑剂。此外，本实用新型的压缩机构可以仅通过工作流体所携带的润滑剂进行润滑。
45.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。