CN103104485A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种涡旋式压缩机，其背压调节的结构简单。其特点是，支架端面的外边缘伸出轴向的凸缘，弹簧片的外缘固定在该凸缘上，弹簧片的中部位于支架和动涡盘的端板之间，支架上开设连接通道，连接通道连接吸气腔和背压腔，弹簧片承接动涡盘并有弹性变形，且弹簧片的弹性变形量与连接通道的打开面积相关联，以使弹簧片可改变连接通道的打开面积。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机，尤其涉及涡旋式压缩机。
背景技术
汽车空调用涡旋式压缩机的压缩组件包括动涡盘与静涡盘，相互啮合从而围出多个压缩腔27。静涡盘保持静止，动涡盘受曲轴带动作偏心旋转，***压缩腔27逐渐向中心移动同时体积缩小。
美国专利号US6872063，公开了一种带有背压的电动涡旋式压缩机，如图1所示，背压腔75经压力供给通道76从排气腔52引入排气压力，对动涡盘45起背压支撑作用，以减小动涡盘与支架32之间的摩擦力。背压腔75与吸气腔50之间设有阀78，阀78打开将背压腔75与吸气腔50导通，背压腔31的压力下降，以调节背压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涡旋式压缩机，其具有替代前述阀的背压调节机构，其结构简单。
为实现所述目的的涡旋式压缩机，包括外壳，具有吸气腔和排气腔；动涡盘与静涡盘，啮合形成压缩腔，动涡盘由曲轴带动；以及支架，与动涡盘的端板之间形成背压腔；其特征在于，还包括环形的弹簧片，支架端面的外边缘伸出轴向的凸缘，弹簧片的外缘邻接在该凸缘上，弹簧片的中部位于支架和动涡盘的端板之间，支架上开设连接通道，连接通道连接吸气腔和背压腔，弹簧片承接动涡盘并有弹性变形，且弹簧片的弹性变形量与连接通道的打开面积相关联，以使弹簧片可改变连接通道的打开面积。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，连接通道是开设在凸缘上的径向延伸的槽，槽的一端邻近吸气腔，另一端邻近背压腔。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，连接通道是开设在凸缘上的径向延伸的孔，孔的一端邻近吸气腔，另一端邻近背压腔。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，连接通道是贯穿支架的轴向延伸的孔，孔的一端邻近吸气腔，另一端邻近背压腔，邻近背压腔的一端设在凸缘附近。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，弹簧片与动涡盘之间的安装关系为弹簧片对动涡盘保持有轴向推力。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，支架与外壳为一体或固定在外壳上。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，连接通道高于背压腔最低位置。
所述的涡旋式压缩机，其进一步的特点是，弹簧片的外缘夹设在该凸缘和静涡盘之间。
由于弹簧片形状的变化，连接吸气腔和背压腔的连接通道的打开量随之编号，因此弹簧片、支架和动涡盘起到了一个背压调节阀的功能，当背压过大时，连接通道贯通，适当向吸气腔释放压力，当背压不足时，及时地关闭连接通道，使得排气压力进入背压腔后有效地保存在其中，以增大背压，向静涡盘侧推动动涡盘，防止动涡盘与支架剧烈磨擦，使得动涡盘始终在支架与静涡盘之间浮动。因此本发明用简单的结构和工艺实现了背压调节的功能，弹簧片本身带有的耐磨的功能使得动涡盘与支架之间摩擦更小。
附图说明
图1是已有带有背压的电动涡旋式压缩机的示意图。
图2是本发明的带有背压的电动涡旋式压缩机的示意图。
图3是图2中背压调节机构的局部放大示意图。
图4是支架的端面侧的视图。
图5是沿图4中A-A线的剖面图。
图6是背压调节机构断开吸气腔和背压腔的示意图。
图7是背压调节机构贯通吸气腔和背压腔的示意图。
图8是本发明的另一实施例的背压调节机构的局部放大示意图。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，涡旋压缩机由驱动电机1驱动。外壳20围出电机腔29容纳电机，由电机1驱动的传动机构包含曲轴2、偏心轮4、轴承8。压缩机构包含动涡盘10和静涡盘15，其相互啮合从而围出多个压缩腔27。曲轴2的中间端偏离曲轴中心的位置伸出曲柄3，曲柄3***偏心轮4的孔5中。偏心轮4外侧依次安装轴承8、动涡盘10背面的衬套11。外壳20上设有吸气口和排气口，吸气口将空调回路中的制冷剂气体吸入至吸气腔28，外壳20的中部固定安装支架21，曲轴3受支架21中孔的轴承26支撑转动，曲柄3带动动涡盘10绕作偏心运动，当动涡盘10受力移向支架21时，支架21的端面22与动涡盘10的端板16相对，可对端板16起支撑作用。动涡盘10的最外层为吸气腔28，从压缩机外部吸入低压的制冷剂。当动涡盘10转动时，动涡盘10与静涡盘15之间形成封闭的压缩腔27，且压缩腔27逐渐向内层移动、缩小，从而压缩制冷剂，制冷剂从静涡盘中心孔19排出高压制冷剂，排至排气腔30，再通过排气口排出到空调回路。
动涡盘10的端板16与支架21之间形成背压腔31，图2中示意出排气腔30的高压气体经过涡盘供给通道17引至背压腔31，以提高背压，背压作用于动涡盘端板16，使动涡盘10产生向静涡盘15的轴向移动或移动趋势，以减小动涡盘10端16板与支架21端面之间的摩擦力，同时，提高各压缩腔27的密封性，减少中间压缩腔27的高压气体从啮合端面向外泄漏。
环形弹簧片12设在动涡盘端板16与支架21之间，环形弹簧片12由金属制成，例如弹簧钢，表面需光滑耐磨，厚度为0.1～0.8mm。
图3是图2的局部放大图，其示出了包括弹簧片12、支架21和动涡盘11的背压调节机构，图4是支架21的端面视图，靠近支架21中心的区域为背压腔31，支架21外侧与后侧与吸气腔28相通。支架21端面的外边缘轴向伸出凸缘22A，凸缘22A上开设有一径向延伸的槽23，该槽23可将支架21外侧与支架21中心区域导通，即将背压腔31与吸气腔28导通。动涡盘10的端板16直径小于凸缘22A内径，端板16的外边缘16A与弹簧片12之间密封地接触。图5为图4的A-A方向剖视图，槽的轴向高度为0.01～0.4mm，槽的周向宽度为1～15mm。
弹簧片12的外边缘12A位于支架21的凸缘22A与静涡盘15之间，其中部12B位于凸缘22A内侧端面与动涡盘11的端板16之间。当作用在动涡盘11上的压缩腔27的压力Pc小于或等于作用在动涡盘11上的背压Pb以及弹簧片12的弹性回复力F之和时，即Pc≤Pb+F，动涡盘11朝静涡盘15方向偏移，按照各零件装配关系，弹簧片12被动涡盘11的端板16略微压向支架21，即弹簧片12对动涡盘11的推力始终存在，弹性回复力F始终大于0，显示带有微小的变形，而槽23仍处于将背压腔31与吸气腔28贯通的状态。如图6所示，当作用在动涡盘11上的压缩腔27的压力Pc大于作用在动涡盘11上的背压Pb以及弹簧片12的弹性回复力F之和时，即Pc＞Pb+F，动涡盘11朝支架21方向偏移，动涡盘11的端板16按压在弹簧片12上，端板16的外边缘16A成为一个支点，使得弹簧片12的中部12B发生明显挠曲变形，朝支架21端面靠近或接触，使得槽23的贯通面积减小或关闭，背压腔31与吸气腔28之间气体流量减小或截断。弹性回复力F作用于动涡盘11，方向朝向静涡盘15。压缩腔27的压力Pc主要分布在动涡盘11的中心位置，径向向外递减，因此动涡盘11在偏移时，中心产生外凸变形的趋势，图中未示出。
如图7所示，槽23也可以用开设在凸缘上呈径向延伸的孔24替代。可在圆周方向设置一条或多条相应的通道，其总的截面积为S。为避免润滑油流失，背压腔31与吸气腔28之间的通道位置不能是背压腔31的底部，需高于背压腔31最低位置。
由于弹簧片12形状的变化，连接吸气腔28和背压腔31的槽23可贯通或关闭，因此弹簧片12、支架21和动涡盘11构成了一个背压调节阀。当背压过大时，槽23或孔24贯通，适当向吸气腔28释放压力，当背压不足时，及时地关闭槽23或孔24使得排气压力进入背压腔31后有效地保存在其中，以增大背压，向静涡盘15侧推动动涡盘11，防止动涡盘11与支架21剧烈磨擦，使得动涡盘11始终在支架21与静涡盘15之间浮动。因此前述实施例用简单的结构和工艺实现了背压调节的功能，弹簧片12本身带有的耐磨的功能使得动涡盘11与支架21之间摩擦更小。
实施例2
如图8所示，孔24可以用贯穿支架21的轴向延伸的孔25代替，电机腔29与吸气腔28相通，孔25的一端邻近电机腔29，另一端邻近背压腔31，邻近背压腔31的一端设在凸缘附近。

Claims (8)

1.涡旋式压缩机，包括
外壳，具有吸气腔和排气腔；
动涡盘与静涡盘，啮合形成压缩腔，动涡盘由曲轴带动；以及
支架，与动涡盘的端板之间形成背压腔；
其特征在于，
还包括环形的弹簧片，所述支架端面的外边缘伸出轴向的凸缘，所述弹簧片的外缘邻接在该凸缘上，所述弹簧片的中部位于所述支架和所述动涡盘的端板之间，所述支架上开设连接通道，所述连接通道连接所述吸气腔和所述背压腔，所述弹簧片承接所述动涡盘并有弹性变形，且所述弹簧片的弹性变形量与所述连接通道的打开面积相关联，以使所述弹簧片可改变连接通道的打开面积。
2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述连接通道是开设在所述凸缘上的径向延伸的槽，该槽的一端邻近所述吸气腔，另一端邻近所述背压腔。
3.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述连接通道是开设在所述凸缘上的径向延伸的孔，该孔的一端邻近所述吸气腔，另一端邻近所述背压腔。
4.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述连接通道是贯穿所述支架的轴向延伸的孔，该孔的一端邻近所述吸气腔，另一端邻近所述背压腔，邻近所述背压腔的一端设在所述凸缘附近。
5.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述弹簧片与所述动涡盘之间的安装关系为所述弹簧片对所述动涡盘保持有轴向推力。
6.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述支架与所述外壳为一体或固定在所述外壳上。
7.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述连接通道高于所述背压腔最低位置。
8.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述弹簧片的外缘夹设在所述凸缘和所述静涡盘之间。
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