CN112524022B - 一种涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡旋压缩机，包括机壳、控制器、电机、静涡旋盘、动涡旋盘、主轴承座和支架，机壳的内部形成吸气腔，动涡旋盘设置在静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，电机的曲轴的安装端安装到控制器，曲轴的驱动端穿过主轴承座、支架并安装到动涡旋盘，主轴承座安装到静涡旋盘并与动涡旋盘连接，支架安装到主轴承座内，主轴承座和支架之间形成第一背压腔，支架与动涡旋盘之间形成第二背压腔，动涡旋盘设有与压缩腔和第二背压腔分别连通的背压通道，曲轴设有第一回油通道和第二回油通道，第一回油通道分别与第二背压腔和第一背压腔连通，第二回油通道分别与第一背压腔和吸气腔连通。本发明可实现冷冻油在压缩机内的循环。

Description

一种涡旋压缩机

【技术领域】

本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种车用涡旋压缩机。

【背景技术】

目前现有的车用涡旋压缩机，包括机壳、安装到机壳一端的控制器、安装到机壳内的电机、安装到机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘、主轴承座和支架。机壳的内部形成吸气腔。动涡旋盘设置在静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔。电机的曲轴的安装端安装到控制器，曲轴的驱动端穿过主轴承座、支架并安装到动涡旋盘。主轴承座安装到静涡旋盘并与动涡旋盘连接，支架安装到主轴承座内，主轴承座和支架之间形成第一背压腔，支架与动涡旋盘之间形成第二背压腔。动涡旋盘设有与压缩腔和第二背压腔分别连通的背压通道以实现将压缩腔内的被压缩后的气体引入到第二背压腔内，静涡旋盘和主轴承座设有与压缩腔和第一背压腔分别连通的背压通道以实现将压缩腔内的被压缩后的气体引入到第一背压腔内。由于引入到第二背压腔内和引入到第一背压腔内的气体中混合有用于润滑的冷冻油，少量的冷冻油可在第一背压腔、第二背压腔和相应的背压通道之间进行互换，但是随着压缩机的运行，更多的冷冻油会在第一背压腔内和第二背压腔内积存，导致无法顺利排出，从而造成第一背压腔内、第二背压腔内的冷冻油的油温升高，影响了冷却效果，同时还会造成压缩机其他部位冷冻油量不足，影响了压缩机运行的可靠性。

因此，亟需一种改进的涡旋压缩机。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种涡旋压缩机，可实现冷冻油在压缩机内的循环，保障了压缩机运行的可靠性。

为达成上述目的，本发明所提供的技术方案是，提供一种涡旋压缩机，包括机壳、安装到机壳一端的控制器、安装到所述机壳内的电机、安装到所述机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘、主轴承座和支架，所述机壳的内部形成吸气腔，所述动涡旋盘设置在所述静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述电机的曲轴的安装端安装到所述控制器，曲轴的驱动端穿过所述主轴承座、支架并安装到所述动涡旋盘，所述主轴承座安装到所述静涡旋盘并与所述动涡旋盘连接，所述支架安装到所述主轴承座内，所述主轴承座和支架之间形成第一背压腔，所述支架与所述动涡旋盘之间形成第二背压腔，所述动涡旋盘设有与所述压缩腔和第二背压腔分别连通的背压通道，其特征在于，所述曲轴设有第一回油通道和第二回油通道，所述第一回油通道分别与所述第二背压腔和第一背压腔连通用于将积存在所述第二背压腔内的冷冻油引入到所述第一背压腔内并对冷冻油进行节流降压以提供所述第一背压腔所需的压力，所述第二回油通道分别与所述第一背压腔和吸气腔连通用于将积存在所述第一背压腔内的冷冻油引入到所述吸气腔内并对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油。

作为优选的技术方案，所述第一回油通道和第二回油通道分别位于所述曲轴的两侧。

作为优选的技术方案，所述第一回油通道包括设置在所述曲轴的驱动端端部的第一回路以及设置在所述曲轴的驱动端外壁的第二回路，所述第一回路与所述第二背压腔连通，所述第二回路与所述第一背压腔连通用于对冷冻油进行节流降压以提供所述第一背压腔所需的压力，所述第一回路与第二回路呈垂直设置。

作为优选的技术方案，所述第一回路沿所述曲轴的轴向延伸，所述第二回路沿所述曲轴的径向延伸，所述第二回路连接在所述第一回路的两端之间。

作为优选的技术方案，所述第一回路的内径为4-5毫米，所述第二回路的内径为1.2-1.5毫米。

作为优选的技术方案，所述第二回油通道包括设置在所述曲轴的驱动端外壁的第三回路以及设置在所述曲轴的安装端端部的第四回路，所述第三回路与所述第一背压腔连通用于对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油，所述第四回路与所述吸气腔连通，所述第三回路和第四回路呈垂直设置。

作为优选的技术方案，所述第三回路沿所述曲轴的径向延伸，所述第四回路沿所述曲轴的轴向延伸，所述第三回路的远离所述第一背压腔的一端与所述第四回路的远离所述曲轴的安装端的一端连接。

作为优选的技术方案，所述第三回路的内径为1-1.2毫米，所述第四回路的内径为4-5毫米。

作为优选的技术方案，所述主轴承座的近电机端内设有第一轴封，所述第一轴封套设到所述曲轴的外周，所述主轴承座的远电机端安装到所述静涡旋盘并通过柱销与所述动涡旋盘连接。

作为优选的技术方案，所述支架的近电机端内设有第二轴封，所述第二轴封套设到所述曲轴的外周，所述支架的远电机端安装到所述主轴承座的远电机端内，所述支架的远电机端和所述主轴承座的远电机端之间设有密封圈。

本发明提供的涡旋压缩机，通过设置的第一回油通道和第二回油通道，可实现压缩腔、第二背压腔、第一背压腔和吸气腔之间的联通，有利于冷冻油在压缩机内的循环，保障了冷冻油在第一背压腔、第二背压腔内的冷却效果，保障了压缩机运行的可靠性。

【附图说明】

为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：

图1为本发明一实施例提供的一种涡旋压缩机的结构示意图；

图2为图1所示涡旋压缩机的***示意图；

图3为图1所示涡旋压缩机的剖视示意图；

图4、图5为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘、静涡旋盘、主轴承座、支架和曲轴的剖视示意图；

图6为图1所示涡旋压缩机的曲轴的第一个角度的结构示意图；

图7为图1所示涡旋压缩机的曲轴的第二个角度的结构示意图；

图8为图1所示涡旋压缩机的静涡旋盘的第一个角度的结构示意图；

图9为图1所示涡旋压缩机的静涡旋盘的第二个角度的结构示意图；

图10为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘的第一个角度的结构示意图；

图11为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘的第二个角度的结构示意图。

符号说明：

涡旋压缩机500 机壳10

壳体12 吸气口122

顶盖14 排气口142

控制器16 控制器外壳162

安装位1622 第一轴承164

电机20 曲轴22

第一回油通道222 第一回路2222

第二回路2224 第二回油通道224

第三回路2242 第四回路2244

偏心轴24 第二轴承26

轴套28

静涡旋盘30

环部34 静涡旋部36

安装板38 进气口302

出气口304

动涡旋盘40 端板42

动涡旋部44 毂部46

压缩腔408

主轴承座50 第一轴封52

第一弹性挡圈56 第三轴承58

支架60 第二轴封62

第二弹性挡圈64

第一背压腔71 第二背压腔72

背压通道74

密封圈80

垫片90 贯通孔94

柱销100

【具体实施方式】

请参阅图1，本实施例提供一种涡旋压缩机500，为一种车用涡旋压缩机。该涡旋压缩机500包括机壳10和安装到机壳10一端的控制器16。机壳10包括壳体12和顶盖14，控制器16包括控制器外壳162和安装到控制器外壳内的控制组件。控制器外壳162和顶盖14分别安装到壳体12的两端。壳体12设有供冷媒气体进入的吸气口122，顶盖14设有供冷媒气体排出的排气口142。机壳10的内部形成吸气腔，吸气口122用于将冷媒气体吸入到吸气腔，排气口142用于排出被压缩后的冷媒气体。

请参阅图2至图5，涡旋压缩机500还包括安装到机壳10内的电机20、安装到机壳10内的静涡旋盘30、动涡旋盘40、主轴承座50和支架60。电机20的工作受控制组件的控制。静涡旋盘30通过安装板38安装到顶盖14。

静涡旋盘30具有进气口302(见图2、图8和图9)和出气口304(见图9)。进气口302与吸气腔连通，出气口304与排气口142连通。动涡旋盘40设置在静涡旋盘30内并与静涡旋盘30啮合形成压缩腔408。进气口302和出气口304分别与压缩腔408连通。从吸气口122进入的冷媒气体可经吸气腔、进气口302进入到压缩腔408，在压缩腔408内被压缩后可经出气口304、排气口142排出到涡旋压缩机500的外部。

电机20的曲轴22的安装端安装到控制器16的控制器外壳162。具体地，控制器外壳162具有安装位1622，曲轴22的安装端通过第一轴承164安装到安装位1622，第一轴承164对曲轴22的安装端提供转动支撑。曲轴22的驱动端穿过主轴承座50、支架60并安装到动涡旋盘40以驱动动涡旋盘40在静涡旋盘30内作旋转运动。具体地，曲轴22的驱动端设有偏心轴24，偏心轴24通过第二轴承26安装到动涡旋盘40，通过偏心轴24的偏心运动从而可实现驱动动涡旋盘40在静涡旋盘30内作旋转运动并实现压缩冷媒气体。第二轴承26对曲轴22的驱动端提供转动支撑。偏心轴24和第二轴承26之间设有轴套28。

主轴承座50安装到静涡旋盘30并与动涡旋盘40连接，支架60安装到主轴承座50内，主轴承座50和支架60之间形成第一背压腔71，支架60与动涡旋盘40之间形成第二背压腔72，动涡旋盘40设有与压缩腔408和第二背压腔72分别连通的背压通道74(见图4)。

如图2和图5所示，曲轴22设有第一回油通道222和第二回油通道224。第一回油通道222分别与第二背压腔72和第一背压腔71连通用于将积存在第二背压腔72内的冷冻油引入到第一背压腔71内并对冷冻油进行节流降压以提供第一背压腔71所需的压力，第二回油通道224分别与第一背压腔71和吸气腔连通用于将积存在第一背压腔71内的冷冻油引入到吸气腔内并对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油。

在实际应用时，冷媒气体经吸气口122进入到吸气腔内，冷却控制器16和电机20后从进气口302进入到压缩腔408被压缩，压缩后从出气口304、排气口142排出到涡旋压缩机500的外部。在此过程中，冷媒气体被压缩后形成的高压气体可经背压通道74引入到第二背压腔72，再经第一回油通道222引入到第一背压腔71内，从而实现提供动涡旋盘40向静涡旋盘30贴合的浮力。同时，压缩腔408内的与高压气体混合在一起的冷冻油也可经背压通道74引入到第二背压腔72，随着涡旋压缩机500的运行，第二背压腔72内积存的冷冻油会经第一回油通道222引入到第一背压腔71内，通常第一背压腔71内的压力小于第二背压腔72的压力，第一回油通道222同时对冷冻油进行节流降压以提供第一背压腔71所需的压力，第一背压腔71内积存的冷冻油会经第二回油通道224引入到吸气腔内，通常吸气腔内的压力小于第一背压腔71内的压力，第二回油通道224同时对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油。冷冻油回到吸气腔后，会与从吸气口122吸入的冷媒气体一起再通过静涡旋盘30的进气口302进入到压缩腔408进行压缩，如此即实现了冷冻油在涡旋压缩机500内的循环，保障了冷冻油在第一背压腔71、第二背压腔72内的冷冻效果，保障了涡旋压缩机500运行的可靠性。

第一回油通道222和第二回油通道224分别位于曲轴22的两侧。

本实施例中，结合图5和图6所示，第一回油通道222包括设置在曲轴22的驱动端端部的第一回路2222以及设置在曲轴22的驱动端外壁的第二回路2224，第一回路2222与第二背压腔72连通，第二回路2224与第一背压腔71连通用于对冷冻油进行节流降压以提供第一背压腔71所需的压力。第一回路2222与第二回路2224呈垂直设置。

第一回路2222沿曲轴22的轴向延伸，第二回路2224沿曲轴22的径向延伸，第二回路2224连接在第一回路2222的两端之间。通过该种结构，可起到节流降压的作用，保证第一背压腔71和第二背压腔72连通的同时还有一定压差。

第一回路的内径为4-5毫米，第二回路的内径为1.2-1.5毫米。

结合图5和图7所示，第二回油通道224包括设置在曲轴22的驱动端外壁的第三回路2242以及设置在曲轴22的安装端端部的第四回路2244，第三回路2242与第一背压腔71连通用于对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油，第四回路2244与吸气腔连通。第三回路2242和第四回路2244呈垂直设置。

第三回路2242沿曲轴22的径向延伸，第四回路2244沿曲轴22的轴向延伸，第三回路2242的远离第一背压腔71的一端与第四回路2244的远离曲轴22的安装端的一端连接。

第三回路的内径为1-1.2毫米，第四回路的内径为4-5毫米。

如图2和图3所示，主轴承座50的近电机端内设有第一轴封52，第一轴封52套设到曲轴22的外周。第一轴封52用于实现第一背压腔71和吸气腔之间的密封。主轴承座50的远电机端安装到静涡旋盘30并通过柱销100与动涡旋盘40连接，以实现支撑静涡旋盘30和动涡旋盘40。支架60的近电机端内设有第二轴封62，第二轴封62套设到曲轴22的外周。第二轴封62用于实现第一背压腔71和第二背压腔72之间的密封。支架60的远电机端安装到主轴承座50的远电机端内。压缩腔408内的被压缩后的高压气体被引入到两个背压腔，使得背压腔和吸气腔之间的压力差分别由两个轴封所承受，可大大减小轴封所承受的压力差，改善了轴封的工作条件，延长了轴封的使用寿命。本发明相对现有技术的涡旋压缩机，可适用吸气压力高、排气压力高的高压冷媒气体例如CO₂(二氧化碳)等。

优选地，第一轴封52和第二轴封62的结构相同。

主轴承座50的近电机端内设有第一弹性挡圈56，第一弹性挡圈56套设到曲轴22的外周并位于第一轴封52的远离电机20的一侧以对第一轴封52进行限位。支架60的近电机端内设有第二弹性挡圈64，第二弹性挡圈64套设到曲轴22的外周并位于第二轴封62的远离电机20的一侧以对第二轴封62进行限位。

主轴承座50的近电机端内和支架60的近电机端内可分别设置安装位，以分别实现安装第一轴封52和第一弹性挡圈56、第二轴封62和第二弹性挡圈64。

主轴承座50内设有第三轴承58，第三轴承58套设到曲轴22的外周并位于第一弹性挡圈56和支架60之间，以对曲轴22提供转动支撑。

进一步地，支架60的远电机端的外壁和主轴承座50的远电机端的内壁之间设有密封圈80，以实现第一背压腔71和第二背压腔72之间的密封。

进一步地，主轴承座50和动涡旋盘40、静涡旋盘30之间设有垫片90以减小因主轴承座50和动涡旋盘40之间的摩擦而产生的噪音和振动。垫片90具有供柱销100穿过的贯通孔94。

本实施例中，结合图8和图9所示，静涡旋盘30包括环部34以及设置在环部34内的静涡旋部36。环部34安装到安装板38。主轴承座50的远电机端安装到环部34。环部34的外壁设有所述进气口302，环部34的靠近顶盖14的一端设有所述出气口304。

本实施例中，结合图10和图11所示，动涡旋盘40包括端板42以及设置在端板42一端的动涡旋部44。动涡旋部44与静涡旋部36啮合形成上述的压缩腔408。端板42靠近主轴承座50，主轴承座50通过柱销100与端板42连接。背压通道74的一端位于动涡旋部44的靠近压缩腔408的一端，另一端位于端板42的靠近主轴承座50的一端。

端板42的靠近主轴承座50的一端形成有毂部46，毂部46伸入到第二背压腔72内。背压通道74的靠近压缩腔408的一端位于毂部46的内侧。曲轴22的驱动端设置的偏心轴24通过第二轴承26安装到毂部46内。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种涡旋压缩机，包括机壳、安装到机壳一端的控制器、安装到所述机壳内的电机、安装到所述机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘、主轴承座和支架，所述机壳的内部形成吸气腔，所述动涡旋盘设置在所述静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述电机的曲轴的安装端安装到所述控制器，曲轴的驱动端穿过所述主轴承座、支架并安装到所述动涡旋盘，所述主轴承座安装到所述静涡旋盘并与所述动涡旋盘连接，所述支架安装到所述主轴承座内，所述主轴承座和支架之间形成第一背压腔，所述支架与所述动涡旋盘之间形成第二背压腔，所述动涡旋盘设有与所述压缩腔和第二背压腔分别连通的背压通道，其特征在于，所述曲轴设有第一回油通道和第二回油通道，所述第一回油通道分别与所述第二背压腔和第一背压腔连通用于将积存在所述第二背压腔内的冷冻油引入到所述第一背压腔内并对冷冻油进行节流降压以提供所述第一背压腔所需的压力，所述第二回油通道分别与所述第一背压腔和吸气腔连通用于将积存在所述第一背压腔内的冷冻油引入到所述吸气腔内并对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油；所述第一回油通道包括设置在所述曲轴的驱动端端部的第一回路以及设置在所述曲轴的驱动端外壁的第二回路，所述第一回路与所述第二背压腔连通，所述第二回路与所述第一背压腔连通用于对冷冻油进行节流降压以提供所述第一背压腔所需的压力，所述第一回路与第二回路呈垂直设置；所述第二回油通道包括设置在所述曲轴的驱动端外壁的第三回路以及设置在所述曲轴的安装端端部的第四回路，所述第三回路与所述第一背压腔连通用于对冷冻油进行节流降压以提供与吸气腔内的压力相等的冷冻油，所述第四回路与所述吸气腔连通，所述第三回路和第四回路呈垂直设置。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一回油通道和第二回油通道分别位于所述曲轴的两侧。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一回路沿所述曲轴的轴向延伸，所述第二回路沿所述曲轴的径向延伸，所述第二回路连接在所述第一回路的两端之间。

4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一回路的内径为4-5毫米，所述第二回路的内径为1.2-1.5毫米。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三回路沿所述曲轴的径向延伸，所述第四回路沿所述曲轴的轴向延伸，所述第三回路的远离所述第一背压腔的一端与所述第四回路的远离所述曲轴的安装端的一端连接。

6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三回路的内径为1-1.2毫米，所述第四回路的内径为4-5毫米。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴承座的近电机端内设有第一轴封，所述第一轴封套设到所述曲轴的外周，所述主轴承座的远电机端安装到所述静涡旋盘并通过柱销与所述动涡旋盘连接。

8.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架的近电机端内设有第二轴封，所述第二轴封套设到所述曲轴的外周，所述支架的远电机端安装到所述主轴承座的远电机端内，所述支架的远电机端和所述主轴承座的远电机端之间设有密封圈。