CN202187915U

CN202187915U - 涡旋压缩机

Info

Publication number: CN202187915U
Application number: CN2011202656229U
Authority: CN
Inventors: 詹宏宏
Original assignee: Emerson Climate Technologies Suzhou Research and Development Co Ltd
Current assignee: Copeland Suzhou Co Ltd
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-07-14

Abstract

本实用新型涉及一种涡旋压缩机，包括：壳体(12，210)；设置在所述壳体(12，210)内的主轴承座(16，240)由所述主轴承座(16，240)支撑的定涡旋部件(64，220)；其特征在于进一步包括：在所述定涡旋部件(64，220)的外周表面和所述主轴承座(16，240)的内周表面中的第一表面处形成的第一定位槽，和定位键(250)，其中，所述定位键的第一部分与所述第一定位槽间隙配合，所述定位键的第二部分由所述定涡旋部件(64，220)的外周表面和所述主轴承座(16，240)的内周表面中的第二表面限制性地定位并且定位在所述第二表面处。本实用新型的涡旋压缩机结构较简单、易于装配并且可靠性强。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机一般包括壳体、容纳在壳体中的驱动机构、由驱动机构驱动的压缩机构、支撑压缩机构的主轴承座等。压缩机构一般包括相互啮合的动涡旋部件和定涡旋部件。一方面，定涡旋部件需要与主轴承座沿旋转方向固定以防止定涡旋部件绕其轴线旋转。另一方面，定涡旋部件需要能够沿其轴线轻微地轴向运动，从而为涡旋压缩机提供一定的轴向柔性。

现有技术中常用的一种用于实现定涡旋部件与主轴承座之间的这种能够轴向滑动的固定连接的方式是：在定涡旋部件的外周设置凸耳，在凸耳中形成有通孔，在主轴承座的臂部中形成螺纹孔，通过带有导向套管的螺栓将定涡旋部件和主轴承座固定在一起。由于定涡旋部件的凸耳中形成的通孔能够在导向套管上轴向滑动，因此允许定涡旋部件相对于主轴承座轻微地轴向运动。此外，通过螺栓防止了定涡旋部件与主轴承座之间的沿旋转方向的运动。

美国专利公开US2009/0068044A1公开了多项技术特征。其中包括一种用于实现定涡旋部件与主轴承座之间的能够轴向滑动的固定连接的方式。在该方式中，在定涡旋部件的外周可设置有一个导向环，导向环中设置有通孔，使用螺栓穿过导向环中的通孔并且旋拧在主轴承座的螺纹孔中。导向环允许定涡旋部件轴向运动。此外，定涡旋部件上可设置另外的凹槽，并且可采用固定到主轴承座并且配合在定涡旋部件上另外设置的凹槽中的定位销来防止定涡旋部件绕其轴线旋转。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题

在上述第一种固定方式中，需要在定涡旋部件上加工通孔，并且需要使用导向套管和螺栓，这会额外增加压缩机的组装成本和组装时间。另外，需要在定涡旋部件的外周设置凸耳，因此难以减小定涡旋部件以及压缩机的径向尺寸。

在上述第二种固定方式中，如果使用额外的定位销，并在定涡旋部件和主轴承座上加工与定位销相配合的凹槽等结构，可能会增加压缩机的加工难度和加工成本。

因此，需要一种结构较简单、易于装配、可靠性强的涡旋压缩机。

技术方案

本实用新型的一个或几个实施方式的目的是提供一种结构较简单、易于装配、可靠性强的涡旋压缩机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：壳体；设置在所述壳体内的主轴承座；由所述主轴承座支撑的定涡旋部件；其特征在于进一步包括：在所述定涡旋部件的外周表面和所述主轴承座的内周表面中的第一表面处形成的第一定位槽，和定位键，其中，所述定位键的第一部分与所述第一定位槽间隙配合，所述定位键的第二部分由所述定涡旋部件的外周表面和所述主轴承座的内周表面中的第二表面限制性地定位并且定位在所述第二表面处。

进一步地，在所述定涡旋部件的外周表面和所述主轴承座的内周表面中的第二表面处形成有第二定位槽，并且所述定位键的第二部分与所述第二定位槽间隙配合。优选地，所述定位键与所述第一定位槽和所述第二定位槽分开形成。

可选地，所述定位键的第二部分与所述定涡旋部件和所述主轴承座中的包括所述第二表面的那一个一体形成。

优选地，所述主轴承座与所述壳体一体形成。

优选地，所述涡旋压缩机为全封闭涡旋压缩机、半封闭涡旋压缩机和开放式涡旋压缩机之一。

优选地，所述定位键沿垂直于所述涡旋压缩机的轴向的截面为长圆形。

优选地，所述涡旋压缩机为卧式涡旋压缩机。

优选地，所述第一定位槽和所述定位键对应地定位在所述定涡旋部件和所述主轴承座的最下部。

有益效果

根据本说明书的一种或几种实施例的涡旋压缩机的优点在于：

在定涡旋部件的外周表面和主轴承座的内周表面中的第一表面处可以形成有第一定位槽，定位键的第一部分可以与第一定位槽间隙配合，定位键的第二部分可以由定涡旋部件的外周表面和主轴承座的内周表面中的第二表面限制性地定位并且定位在所述第二表面处。这种结构能够在允许定涡旋部件相对于主轴承座轴向运动的情况下防止定涡旋部件相对于主轴承座转动。特别是，由于定位键的一部分间隙配合在定位槽中，定位键能够容易地***定位槽中从定位槽中取出，使得涡旋压缩机的组装、拆卸和重新安装更加容易。

另外，在定涡旋部件的外周表面和主轴承座的内周表面中的第二表面处可形成有第二定位槽，并且定位键的第二部分与所述第二定位槽间隙配合。此外，优选地，定位键可以与第一定位槽和第二定位槽分开形成。这进一步便利了定位键***定位槽中和从定位槽中取出，使得涡旋压缩机的组装、拆卸和重新安装更加容易。

可选地，定位键的第二部分可以与定涡旋部件和主轴承座中的包括第二表面的那一个一体形成。因此，可减少部件数量，并且简化涡旋压缩机的结构。

采用本实用新型的一个或几个实施方式的结构，由于消除了用于安装带有导向套筒的螺栓的凸耳，因此不但可减少部件数量并简化加工工序，而且能够减小定涡旋部件的径向尺寸，从而也减小了涡旋压缩机整体的径向尺寸。

由于定位键和定位槽之间为间隙配合，所以对加工精度没有特殊要求，降低了加工难度，节省了制造成本。

与现有技术中采用定位销的情况相比，包括定位键的涡旋压缩机可以提供更高的可靠性。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施例的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一种实施方式的涡旋压缩机的纵剖面图；

图2是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋保持结构的组装立体图；

图3是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋保持结构的分解立体图；

图4是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋部件的俯视立体图；

图5是根据本实用新型一种实施方式的主轴承座的俯视立体图；

图6是根据本实用新型一种实施方式的当定涡旋部件和主轴承座配合在一起时的立体图；

图7是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的纵剖面图，该图是沿图8的剖面线A-A所做的剖面图；

图8是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的横剖面图，该图是沿图7的剖面线B-B所做的剖面图；

图9是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的分解立体图，其中去除了一些部件。

具体实施方式

下面对优选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。

图1是根据本实用新型一种实施方式的涡旋压缩机的纵剖面图。作为示例，图1示出了一种全封闭立式涡旋压缩机。

但是本领域技术人员应该理解，本实用新型的一个或几个实施方式可适合于结合在各种不同种类的涡旋压缩机中，包括全封闭式涡旋压缩机、半封闭式涡旋压缩机和开放式涡旋压缩机。此外，本实用新型的一个或几个实施方式可适合于结合在压缩机构设置在高压区中的高压侧涡旋压缩机。此外，本实用新型的一个或几个实施方式不但适合于立式涡旋压缩机，而且适合于卧式涡旋压缩机。

如图1所示，涡旋压缩机10包括大致圆筒形的壳体12、压缩机构14、密封组件15、主轴承座16、电机组件18、制冷剂排出接头20、排出阀组件21和进口接头22。壳体12包围压缩机构14、主轴承座16和电机组件18。壳体12包括位于上端的端盖24、大致横向延伸的消音板26和位于下部的底座28。压缩机构14由电机组件18驱动并且由主轴承座16支撑。主轴承座16通过比如铆接等方式与壳体12固定连接。

电机组件18一般包括定子36、转子38和驱动轴40。定子36压配合在壳体12上。驱动轴40由转子38驱动转动。转子38压配合在驱动轴40上。

驱动轴40包括偏心的曲柄销42。在驱动轴40的上部和下部分别设置有配重46和48。驱动轴40包括第一轴颈部50和第二轴颈部54，第一轴颈部50以可转动的方式设置在位于主轴承座16中的第一轴承52内，第二轴颈部54以可转动的方式设置在位于下轴承座58中的第二轴承(未标示)内。驱动轴40包括位于底部的同心孔60。同心孔60与沿径向向外偏置的偏心孔62(在图1中仅示出一部分孔62)相连，偏心孔62延伸到驱动轴40的上端。壳体12的下部填充有润滑油。同心孔60与偏心孔62一起配合将润滑油泵送到压缩机10的各种需要润滑的部位。

下面将参照图2-6描述详细根据本实用新型一种实施方式的压缩机构14和定涡旋保持机构。图2是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋保持结构的组装立体图；图3是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋保持结构的分解立体图；图4是根据本实用新型一种实施方式的定涡旋部件的俯视立体图；图5是根据本实用新型一种实施方式的主轴承座的俯视立体图；图6是根据本实用新型一种实施方式的当定涡旋部件和主轴承座配合在一起时的立体图。

压缩机构14一般包括定涡旋部件64和动涡旋部件66。如图3所示，动涡旋部件64包括基板68，基板68的上表面形成有螺旋形的叶片或者螺旋形的涡卷70，下表面形成有环形止推面72(见图1)。止推面72与位于主轴承座16上的环形止推轴承面74相配合，从而阻止动涡旋部件66沿轴向向下运动。圆筒形的毂部76从止推面72向下伸出，在毂部内设置有驱动套管78。驱动轴40的曲柄销42***驱动套管78内。因此，当驱动轴40旋转时，能够通过曲柄销42驱动动涡旋部件66相对于定涡旋部件64进行平动转动。换句话说，动涡旋部件66的轴线相对于定涡旋部件64的轴线转动，但是动涡旋部件66和定涡旋部件64二者本身不会绕它们各自的轴线转动。

基板68包括从基板68向外突出的第一突起79A和沿与第一突起79A相反的方向突出的第二突起79B。第一突起79A和第二突起79B上分别形成有键槽83A和键槽83B。键槽83A和83B能够与下面将要详细描述的十字滑环182上的键190A和190B相配合。

参考图1和图3-4，定涡旋部件64包括基板80，基板80的下部设置有螺旋形的涡卷82。定涡旋部件64的涡卷82与动涡旋部件66的涡卷70彼此啮合，因此在它们之间形成一系列的用于压缩流体例如制冷剂的压缩腔。这些压缩腔沿径向从外向内分别为处于吸入压力的压缩腔、处于中间压力的压缩腔和处于排出压力的压缩腔。其中，中间压力处于流体例如制冷剂的吸入压力与排出压力之间。下文，将处于中间压力的压缩腔称之为中压腔。

基板80的上部形成有环形凹部106，密封组件15设置在环形凹部106中，因此在密封组件15与环形凹部106之间形成背压腔。环形凹部106的底部形成有在背压腔和中压腔之间形成连通的连通孔112。在压缩机运转过程中，中压腔中的压力通过连通孔112引入背压腔中，为定涡旋部件64提供向下的压力，从而将定涡旋部件64压在动涡旋部件66上，防止各个压缩腔之间的流体泄漏。

在基板80的上部大致中心的位置还设置有排气口96。排气口96处的排气压力通过环形凹部106的内周向壁108与环形凹部106处的中间压力隔开。从排气口96排出的压缩后的制冷剂经由排出阀组件21通过制冷剂排出接头20排出压缩机。

定涡旋部件64还包括从基板80向下延伸并且设置在涡卷82外周的大致圆筒形的外周壁110。外周壁110上设置有沿径向向外突出的第三突起114A和沿与第三突起114A相反的方向突出的第四突起114B(见图4)。第三突起114A和第四突起114B上分别形成有键槽116A和键槽116B。键槽116A和116B能够与十字滑环182上的键192A和192B相配合。通过十字滑环182的各个键190A、190B、192A、192B与动涡旋部件66的键槽83A、83B以及定涡旋部件64的键槽116A、116B之间的滑动配合，动涡旋部件66能够相对于定涡旋部件64平动转动。

参考图3和图5，动涡旋部件66和定涡旋部件64主要由主轴承座16支撑。主轴承座16包括径向延伸的主体部分162，主体部分162上形成有止推轴承面74。主轴承座16还包括从主体部分162沿轴向向上延伸的多个臂部164、166和168。如图5所示，臂部168包括两个分开的第一臂部168A和第二臂部168B。当然，也可以将第一臂部168A和第二臂部168B看作是独立的臂部，在这种情况下，主轴承座16可以包括四个臂部。本领域技术人员应该明白，主轴承座16可以根据设计要求包括更多或更少的臂部。

根据本实用新型的一种实施方式，主轴承座16的其中一个臂部168中形成的定位槽170(或者，换言之，主轴承座16的两个相邻的臂部168A和168B之间形成的定位槽170)的周向宽度设定成稍大于定涡旋部件64的其中一个突起(在下文中，有时也称之为定位键)114A的周向宽度，使得定涡旋部件64的突起114A能够间隙配合在主轴承座16的定位槽170中。因此，定涡旋部件64的突起114能够在主轴承座16的定位槽170中轴向运动而不能沿周向运动。图6示出了当定涡旋部件64与主轴承座16配合在一起时的状态。图2示出了当导向环186、定涡旋部件64、动涡旋部件64、十字滑环182和主轴承座16组装在一起时的状态。

根据本实用新型的另一种实施方式，定涡旋部件64的两个突起114A和114B之间的定位槽的周向宽度可以设定成稍大于主轴承座16的其中一个或多个臂部的周向宽度，使得主轴承座16的一个或多个臂部能够间隙配合在定涡旋部件64的两个突起114A和114B之间的定位槽内。在这种情况下，也允许定涡旋部件64相对于主轴承座16轴向运动，但是防止定涡旋部件64相对于主轴承座16转动。

根据本实用新型的又一种实施方式，定涡旋部件64的外周壁110除了包括设置有键槽116A和116B的第三突起114A和第四突起114B之外，还包括其他的突起，例如第五突起117和第六突起118。可以将定涡旋部件64上的任一个突起的周向宽度设定成稍小于主轴承座16上形成的定位槽170的周向宽度使得它们之间实现间隙配合。在此，这些突起中的任一个都可以看作是定位键。可替代地，可以将定涡旋部件64上的任两个突起之间的定位槽的周向宽度设定成稍大于主轴承座16上的其中一个或多个臂部的周向宽度使得它们之间实现间隙配合。在此，可以将主轴承座上的任一个臂部看作是定位键。

在上述实施方式中，定位键一体形成在定涡旋部件和主轴承座其中之一上，而定位槽形成在定涡旋部件和主轴承座中的另一个上。可替代地，可以将定位键形成为独立的部件，即，分别在定涡旋部件的外周壁和主轴承座的内周壁上形成定位槽并且将独立形成的定位键间隙配合在定涡旋部件和主轴承座的定位槽中(可参见后面图7-9中所示的实施方式)。

如图3所示，根据本实用新型一种实施方式的涡旋压缩机还包括导向环186。导向环186的内径稍大于定涡旋部件64外周壁110的外径，使得导向环186能够间隙配合在定涡旋部件64的外周壁110上。此外，导向环186上形成有多个孔188，主轴承座16的臂部上形成有多个相应的螺纹孔198。多个螺栓189能够穿过导向环186上的各个孔188并且拧入到主轴承座16的相应螺纹孔198中，从而将导向环186固定到主轴承座16上。

在压缩机的正常运转过程中，由于背压腔中的压力，定涡旋部件64被压在动涡旋部件66上，从而防止各个压缩腔之间的泄漏。当压缩腔中存在过载时，由于导向环186与定涡旋部件64的外周壁110间隙配合，所以定涡旋部件64能够向上轻微地轴向运动。因此，在定涡旋部件和动涡旋部件的各自的涡卷的端面处形成使得各个压缩腔连通的泄漏通道，使得各个压缩腔卸载。由于十字滑环182的各个键与定涡旋部件和动涡旋部件的各个键槽配合，因此防止了定涡旋部件和动涡旋部件之间的相对转动。定涡旋部件64外周壁110上的各种突起中的至少一个与主轴承座16的各臂部之间的至少其中一个定位槽170间隙配合，或者主轴承座16的至少一个臂部与定涡旋部件64外周壁110上的任意两个突起之间的定位槽间隙配合。定涡旋部件64可相对于主轴承座16轴向运动。定涡旋部件64不可相对于主轴承座16周向运动或转动。

下面参照图7-9描述根据本实用新型另一个实施方式的涡旋压缩机。

图7是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的纵剖面图，该图是沿图8的剖面线A-A所做的剖面图；图8是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的横剖面图，该图是沿图7的剖面线B-B所做的剖面图；图9是根据本实用新型另一种实施方式的涡旋压缩机的分解立体图，其中去除了一些部件。作为示例，图7-9示出了一种半封闭卧式涡旋压缩机。

图7-9所示的半封闭卧式涡旋压缩机的基本原理和构造与上述参照图1-7所述的全封闭立式涡旋压缩机的类似，在此不再赘述。另外，有关半封闭卧式涡旋压缩机的基本原理和构造的进一步描述还可以参见中国发明专利申请公布号CN101900113A，该文献的全部内容通过参考并入本文。

根据本实用新型另一个实施方式的半封闭卧式涡旋压缩机200包括壳体210、定涡旋部件220、动涡旋部件230和主轴承座240。在图中所示的实施方式中，主轴承座240与壳体210形成为一体，但是本领域技术人员可以理解，也可以独立形成主轴承座240与壳体210。

在定涡旋部件220的外周表面处形成有第一定位槽222，在主轴承座240的内周表面处形成有位置与第一定位槽222相对应的第二定位槽242。定位键250间隙配合在第一定位槽222和第二定位槽242中使得定涡旋部件220能够相对于主轴承座240在轴向上移动，但是阻止定涡旋部件220相对于主轴承座240在周向上旋转。

在本实施方式中，定位键250形成为独立的构件。但是本领域技术人员应该理解，定位键250可以与定涡旋部件220和主轴承座240中的一个一体形成。即，可以在定涡旋部件220的外周表面和主轴承座240的内周表面中的一个(第一表面)处形成第一定位槽，并且可以使得定位键的第一部分与第一定位槽间隙配合，使得定位键的第二部分由定涡旋部件220的外周表面和主轴承座240的内周表面中的另一个(第二表面)限制性地定位并且定位在所述第二表面处。

在本实施方式中，形成有一组定位键和定位槽，但是本领域技术人员可以理解，可以在定涡旋部件和主轴承座之间形成多组定位键和定位槽。在本实施方式中，定位键和定位槽形成在定涡旋部件或主轴承座的最下部，但是本领域技术人员应该理解，定位键和定位槽可以形成在定涡旋部件或主轴承座周向上的任何位置。

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。

Claims

1.一种涡旋压缩机，包括：

壳体(12，210)；

设置在所述壳体(12，210)内的主轴承座(16，240)；

由所述主轴承座(16，240)支撑的定涡旋部件(64，220)；

其特征在于进一步包括：

在所述定涡旋部件(64，220)的外周表面和所述主轴承座(16，240)的内周表面中的第一表面处形成的第一定位槽，和

定位键(250)，

其中，所述定位键的第一部分与所述第一定位槽间隙配合，所述定位键的第二部分由所述定涡旋部件(64，220)的外周表面和所述主轴承座(16，240)的内周表面中的第二表面限制性地定位并且定位在所述第二表面处。

2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中在所述定涡旋部件(64，220)的外周表面和所述主轴承座(16，240)的内周表面中的第二表面处形成有第二定位槽，并且所述定位键的第二部分与所述第二定位槽间隙配合。

3.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述定位键(250)的第二部分与所述定涡旋部件和所述主轴承座中的包括所述第二表面的那一个一体形成。

4.如权利要求2所述的涡旋压缩机，其中所述定位键(250)与所述第一定位槽和所述第二定位槽分开形成。

5.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述主轴承座(16，240)与所述壳体(12，210)一体形成。

6.如权利要求1-5中任一项所述的涡旋压缩机，其中所述涡旋压缩机为全封闭涡旋压缩机、半封闭涡旋压缩机和开放式涡旋压缩机之一。

7.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述定位键沿垂直于所述涡旋压缩机的轴向的截面为长圆形。

8.如权利要求1-5中任一项所述的涡旋压缩机，其中所述涡旋压缩机为卧式涡旋压缩机。

9.如权利要求8所述的涡旋压缩机，其中所述第一定位槽和所述定位键对应地定位在所述定涡旋部件和所述主轴承座的最下部。