CN101802409B - 带有保持机构的压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机，可包括壳体以及固定在所述壳体内的机座。压缩机构可由所述机座支撑并且包括动涡旋部件及定涡旋部件，所述动涡旋部件和定涡旋部件啮合地接合以形成一系列压缩袋区。保持组件可包括轴向保持部件和旋转保持部件，所述轴向保持部件和旋转保持部件中的每个与所述定涡旋部件相接合以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移及旋转。

Description

带有保持机构的压缩机
相关申请的交叉参引
本申请要求2008年9月9日提交的美国发明专利申请No.12/207,072、各于2007年9月11日提交的美国临时专利申请No.60/993,451，60/993,452，60/993,464和60/993,465、以及2008年3月20日提交的美国临时专利申请No.61/038,162的权益。以上申请中每一个的全部公开内容在此通过参引结合入本文。
技术领域
本公开涉及压缩机，更具体地，涉及压缩机保持机构。
背景技术
涡旋式压缩机通常可包括彼此互相啮合地接合的动涡旋部件及定涡旋部件。定涡旋部件可大体利用紧固件以可旋转的方式固定于轴承座。紧固件的使用可能需要在定涡旋部件的凸缘中加工孔以容纳螺栓。可以结合螺栓使用附加的套筒引导件以提供定涡旋部件的相对于主轴承座的受限的轴向移动。孔的加工和套筒引导件的附加可能给压缩机组装带来附加的成本和组装时间。
发明内容
一种压缩机，可包括壳体和固定在所述壳体内的机座。压缩机构可由所述机座支撑并包括动涡旋部件和定涡旋部件，所述动涡旋部件和定涡旋部件以啮合的方式接合以形成一系列的压缩袋区。保持组件可包括轴向保持部件及旋转保持部件，所述轴向保持部件及旋转保持部件中的每一个与所述定涡旋部件相接合以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移及旋转。
所述轴向保持部件可包括保持环，所述保持环固定于所述机座并绕所述定涡旋部件的周边设置。所述定涡旋部件可包括凸部，所述凸部相对于所述周边径向向外延伸并在轴向上定位于所述机座与所述保持环之间以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移。压缩机还可以包括紧固件，所述紧固件延伸穿过所述保持环及所述机座以将所述保持环相对于所述机座固定。
所述旋转保持部件可包括与所述定涡旋部件和所述机座相接合的销。所述定涡旋部件与所述销以可滑动的方式相接合。所述定涡旋部件能够相对于所述壳体轴向移位，并且所述销可大体沿所述定涡旋部件的轴向位移方向延伸。
所述压缩机可另外包括奥德姆联接器，所述奥德姆联接器与所述动涡旋部件及定涡旋部件相接合以防止所述动涡旋部件及定涡旋部件之间的相对旋转。所述定涡旋部件可包括键槽，所述键槽延伸到所述压缩机构的入口袋区中并且将所述奥德姆联接器的一部分容纳在所述键槽中。所述奥德姆联接器可形成旋转保持部件并且可包括键，所述键延伸到所述机座中的槽中以防止所述定涡旋部件与所述机座之间的相对旋转。
所述机座可包括主轴承座。所述主轴承座可包括径向延伸部分，所述径向延伸部分具有从其轴向延伸的臂部。所述轴向保持部件可与所述臂部相接合而所述旋转保持部件可与所述径向延伸部分接合。
所述轴向保持部件可限制所述定涡旋部件相对于所述机座的径向平移。
所述旋转保持部件可包括与所述定涡旋部件和所述轴向保持部件相接合的销。
所述壳体可包括隔离件，所述隔离件覆于所述定涡旋部件上并与所述机座相接合以形成所述轴向保持部件。所述隔离件可包括轴向延伸的凸部，所述凸部与所述定涡旋部件相接合并形成用于所述定涡旋部件的第一轴向引导件。所述机座可包括轴向延伸的臂部，所述臂部与所述定涡旋部件相接合并形成用于所述定涡旋部件的第二轴向引导件。
一种压缩机，可以替代性地包括：壳体；固定在所述壳体内的机座；压缩机构，所述压缩机构由所述机座支撑并包括动涡旋部件和定涡旋部件，所述动涡旋部件和定涡旋部件以啮合的方式接合以形成一系列的压缩袋区；以及保持组件。所述保持组件可包括轴向保持部件以及旋转保持部件。所述轴向保持部件可包括保持环，所述保持环固定于所述机座并绕所述定涡旋部件的周边设置。所述定涡旋部件可包括凸部，所述凸部相对于所述周边径向向外延伸并在轴向上定位于所述机座与所述保持环之间以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移。所述旋转保持部件可以与所述定涡旋部件相接合以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移及旋转。
所述旋转保持部件可包括与所述定涡旋部件和所述机座相接合的销。
一种压缩机，可以替代性地包括：壳体；固定在所述壳体内的机座；压缩机构，所述压缩机构由所述机座支撑并包括动涡旋部件和定涡旋部件，所述动涡旋部件和定涡旋部件以啮合的方式接合以形成一系列的压缩袋区；以及保持组件。所述保持组件可包括轴向保持部件及旋转保持部件。所述轴向保持部件可以与所述定涡旋部件相接合以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移。所述旋转保持部件可包括与所述定涡旋部件和所述机座相接合的销。所述定涡旋部件与所述销以可滑动的方式相接合。
从本文所提供的描述，其它应用性领域将变得明显。应当理解，该描述和具体示例仅仅意图为说明的目的，而并非意图限制本公开的范围。
附图说明
这里所描述的附图仅是出于说明的目的而并非意图以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本公开的压缩机的剖视图；
图2是图1的压缩机的定涡旋部件的立体图；
图3是图1的压缩机的一部分的立体图；
图4是图3所示的压缩机的一部分的立体分解图；
图5是根据本公开的替代性压缩机的局部剖视图；
图6是图5的压缩机的一部分的立体图；
图7是根据本公开的替代性压缩机的一部分的立体图；以及
图8是根据本公开的替代性压缩机的局部剖视图。
具体实施方式
下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相应的参考数字指示相似的或相应的零件及特征。
本教导适于结合在许多不同类型的涡旋式压缩机和旋转式压缩机中，包括密封式机器、开放驱动式机器以及非密封式机器。出于示例的目的，将压缩机10示为低压侧式(low side type)密封涡旋制冷压缩机，即，如在图l所示的竖向剖面中所示，其中马达和压缩机由密封壳体中的吸入气体进行冷却。
参考图1，压缩机10可包括圆筒形密封壳体12、压缩机构14、密封组件15、主轴承座16、保持组件17、马达组件18，制冷剂排出配件20，排出阀组件21，以及吸气入口配件22。密封壳体12可容纳压缩机构14、主轴承座16、以及马达组件18。壳体12可包括位于其上端的端帽24、横向延伸的隔离件26、以及在其下端的基部28。端帽24及横向延伸的隔离件26可大体限定排出消音器30。制冷剂排出配件20可在开口32处附接于端帽24。吸气入口配件22可在开口34处附接于壳体12。压缩机构14可由马达组件18驱动并由主轴承座16支撑。主轴承座16可以诸如铆接的任何理想的方式在多个点处固定于壳体12。
马达组件18可大体包括马达定子36，转子38，以及驱动轴40。绕组41可穿过定子36。马达定子36可压配合到壳体12内。驱动轴40可由转子38以可旋转的方式驱动。转子38可压配合到驱动轴40上。
驱动轴40可包括在其上具有平坦部44的偏心曲柄销42及上配重46和下配重48。驱动轴40可包括第一轴颈部50和第二轴颈部54，第一轴颈部50以可旋转的方式支承在主轴承座16中的第一轴承52中，第二轴颈部54以可旋转的方式支承在下轴承座58中的第二轴承56中。驱动轴40可包括位于下端的泵油同心孔60。同心孔60可与延伸到驱动轴40的上端、径向向外倾斜且直径相对较小的孔62相连通。壳体12的下侧内部可充填润滑油。同心孔60可与孔62一起提供泵送作用，从而将润滑用流体分配到压缩机10的各部分。
压缩机构14可大体包括动涡旋盘64及定涡旋盘66。另参考图4，动涡旋盘64可包括端板68，端板68的上表面上具有螺旋形叶片或螺旋形涡卷70而下表面上具有环形平坦止推面72。端板68可包括从端板68径向向外延伸的第一凸缘79以及第二凸缘(未示出)。第二凸缘可大体类似于第一凸缘79。因此，应当理解，第一凸缘79的描述等同地适用于第二凸缘。第一凸缘中79可包括凹部83以防止动涡旋盘64的旋转，如下所述。止推面72可与主轴承座16上表面上的环形平坦止推支承面74相接触。圆筒形毂部76可从止推面72向下伸出并且可以在其中以可旋转的方式布置有驱动衬套78。驱动衬套78可包括内孔，曲柄销42以传动的方式布置在该内孔中。曲柄销平坦部44可与驱动衬套78的内孔的一部分中的平表面以传动的方式相接合以提供径向随动的传动装置。
另参考图2，定涡旋盘可包括端板80，端板80的下表面上具有螺旋形涡卷82。螺旋形涡卷82可以与动涡旋盘64的涡卷70形成啮合式接合，从而形成入口袋区84、中间袋区86、88、90、92、以及出口袋区94。定涡旋盘66可相对于主轴承座16、壳体12以及动涡旋盘64轴向移位。定涡旋盘66可包括大体围绕螺旋形涡卷82的外壳67。
外壳67可包括径向向外延伸的凸缘85，该凸缘85限定径向向外延伸的凸部以限制定涡旋盘66相对于主轴承座16的轴向位移，如下所述。凸缘85可位于外壳67的远离端板80的端部处，并可包括从该凸缘85径向向外延伸的一系列离散的凸缘87、89、91。凸缘87、89可大体彼此相对地延伸，凸缘91周向地布置在凸缘87、89之间。凸缘87、89、91中可包括凹部93、95、97以防止定涡旋盘66相对于主轴承座16的旋转和涡旋运动。凹部95可径向延伸穿过凸缘85的径向内部和径向外部并延伸到入口袋区84中。
定涡旋盘66可包括与出口袋区94相连通的排出通路96以及向上开口的凹部98，该凹部98可通过隔离件26中的开口100与排出消音器30流体相通。凹部98可包括第一部分102及第二部分104。第一部分102的横截面积可小于第二部分104的横截面积。排出通路96可相对于凹部98的中心偏置。
定涡旋盘66的上表面中可包括由平行且同轴的内部侧壁108及外部侧壁110限定的环形凹部106。环形凹部106可设置用于定涡旋盘66相对于动涡旋盘64的轴向偏置，如下所述。更具体地，通道112可延伸穿过定涡旋盘66的端板80，从而将凹部106设置成与中间袋区90流体连通。尽管通道112被示出为延伸到中间袋区90中，但是应当理解，通道112可以替代性地设置成与任一其它中间袋区86、88、92相连通。
密封组件15可包括第一密封件138及第二密封件140。第一及第二密封件138、140可各包括L型横截面并且可与隔离件26密封地接合，如在2008年9月9日提交的申请序列号为No.12/207,051的美国申请“Compressor Sealing Arrangement(压缩机密封机构)”(其公开内容通过参引并入本文)中所述。排出阀组件21可大体防止压缩机关闭期间液体的倒流，如在2008年9月9日提交的申请序列号为No.12/207,089的美国申请“Compressor Having a Shutdown Valve(具有切断阀的压缩机)”(其公开内容通过参引并入本文)中所述。
另参考图3及图4，动涡旋盘64及定涡旋盘66可大体由主轴承座16支撑。主轴承座16可包括径向延伸的体部162，该体部162限定止推支承面74并具有从体部162轴向向上延伸的臂部164、166、168、170。更具体地，臂部164、166、168、170可向上轴向延伸到涡卷70，82之一的至少中点处。臂部164、166、168、170中的每一个可包括轴向延伸到其上表面中的螺纹孔口172、174、176、178。附加孔口180可轴向延伸到径向延伸的体部162的邻近臂部164处。孔口172、174、176、178、180可为保持组件17的构件提供安装位置，如下所述。
保持组件17可包括奥德姆联接器(Oldham coupling)182，定位销184，以及保持环186。奥德姆联接器182可以是包括环188以及第一键190、第二键192、第三键194及第四键196的四上(four-up)奥德姆联接器。第三键194可包括第一部分198和第二部分202，第四键196可包括第一部分200及第二部分204。奥德姆联接器182可布置在体部162上并抵靠该体部162。奥德姆联接器182可定位在臂部164、166、168、170内。动涡旋盘64可抵靠止推支承面74并可邻接奥德姆联接器182地布置。
第一及第二键190、192可延伸到动涡旋盘64的凹部83中，从而以动涡旋盘64能够相对于第一键190及第二键192滑动的方式与动涡旋盘64相联接，并大体防止动涡旋盘64相对第一键190及第二键192的旋转。第三及第四键194、196的第二部分202、204可以与定涡旋盘66的凹部93、95以可滑动的方式接合，从而大体防止定涡旋盘66相对于奥德姆联接器182的旋转。因为凹部95可延伸到入口袋区84内，所以能够保持奥德姆联接器182在凹部95内的移动，同时相对于凹部95不延伸到入口袋区84内的那种凸缘89的构型而言，减少了凸缘89的径向向外的广度。
定位销184可延伸到定涡旋盘66的凹部97及主轴承座16的孔口180内。定位销184还可限制定涡旋盘66的涡旋运动及旋转运动。更具体地，定位销184可防止定涡旋盘66相对于主轴承座16的旋转。定位销184可以是大体圆柱形部件并且可以定位在主轴承座16的孔口180内并以可滑动的方式布置在定涡旋盘66的凹部97内。虽然定位销184示出为独立构件，但定位销184可以一体地形成在主轴承座16上。由于第三及第四键194、196固定定涡旋盘66以防止其相对于奥德姆联接器182的旋转，所以定位销184也防止奥德姆联接器182相对于主轴承座16的旋转。
定涡旋盘66的轴向位移可由保持环186限制。保持环186可包括大体环形的体部206，该体部206具有对应于主轴承座16的臂部164、166、168、170中的孔口172、174、176、178的一系列的孔口208、210、212、214。体部206可包括第一部分216及第二部分218。第一部分216可具有贯穿它的孔口208、210、212、214。第二部分218可从第一部分216朝主轴承座16的体部162轴向向外延伸。第二部分218的外径可小于第一部分216的外径。第二部分218的外径可稍小于由主轴承座16的臂部164、166、168、170的上部217限定的内径。
保持环186的内径可稍大于定涡旋盘66的端板80的外径而小于定涡旋盘66的凸缘85的外径。定涡旋盘66可支撑在主轴承座16内以使凸缘85在保持环186与主轴承座16的体部162之间轴向布置。保持环186的第二部分218可延伸到主轴承座16的臂部164、166、168、170内，而第一部分216可以抵靠臂部164、166、168、170的上表面。第二部分218可包括渐缩表面以便于在装配期间将保持环186设置在定涡旋盘66上。紧固件222可延伸到保持环186的孔口208、210、212、214内并且可以与主轴承座16的臂部164、166、168、170中的孔口172、174、176、178以螺纹方式相接合，从而将保持环186相对主轴承座16固定。定涡旋盘66的轴向位移可因此受限于凸缘85与保持环186之间的轴向间隙。
参考图5及图6，示出了替代性保持组件317。保持组件317可包括奥德姆联接器382，定位销384，以及保持环386。奥德姆联接器382可大体类似于奥德姆联接器182，而定位销384可大体类似于定位销184。然而，定位销384可以与定涡旋盘366以及保持环386相接合，如下所述。
除孔口302及凸部304以外，保持环386可大体类似于保持环186。孔口302可轴向延伸穿过保持环386，开口306可延伸到定涡旋盘366的凸缘389中。定位销384可延伸穿过孔口302及开口304。由于保持环386固定于主轴承座316(类似于保持环186)，所以定位销384可以防止定涡旋盘366与主轴承座之间的相对旋转。
凸部304可绕保持环386的轴向外表面间隔地设置，并可相对于定涡旋盘366的轴向端部轴向向外延伸。参考图5，凸部304可抵靠隔离件326的下表面327。更具体地，在装配期间，一旦将保持环386固定于主轴承座316，则可将隔离件326插入到壳体312中直到其下表面327抵靠凸部304，从而将隔离件216相对于主轴承座316定位。然后可将隔离件326固定于壳体312。
参考图7，示出了替代性保持组件417。保持组件417可包括奥德姆联接器482以及保持环486。除了奥德姆联接器482可包括第五键402外，奥德姆联接器482可大体类似于奥德姆联接器182。第五键402可延伸到主轴承座416中的槽404内以防止奥德姆联接器482与主轴承座416之间的相对旋转，从而防止定涡旋盘466与主轴承座416之间的相对旋转。
除了保持环486可具有绕其整个周向范围的、大体等同于凸部304的轴向向外的广度以外，保持环486可大体类似于保持环186、386。由此，保持环486与隔离件(未示出)之间的接合可大体类似于保持环386与隔离件326之间的接合。另外，保持环486可压配合到压缩机壳体(未示出)内，而不是用螺栓固定到主轴承座416。
虽然保持组件17、317、417已经单独描述为具有不同特征，但是应当理解，保持组件17、317、417的特征可以以多种组合方式彼此互换和使用。
参考图8，示出了替代性的压缩机510。除主轴承座516及隔离件526之外，压缩机510可大体类似于压缩机10。主轴承座516的臂部564可具有大于主轴承座16的臂部164的轴向广度并且可与隔离件526相接触，如下所述。
主轴承座516可形成用于定涡旋盘566的凸缘585的导向环。更具体地，臂部564的径向内表面502可大体围绕凸缘585并形成用于凸缘585的轴向位移的第一引导件。臂部564的轴向外端可另外形成隔离件526的定位区。臂部564可包括形成隔离件526的定位区的台阶区504。因此，隔离件526可相对主轴承座516定位，而与主轴承座516在壳体512内的位置无关。
隔离件526可包括朝主轴承座516轴向延伸的第一环形凸部506和第二环形凸部508。第一凸部506可在壳体512内轴向延伸并且可抵靠台阶区504以相对于主轴承座516定位隔离件526。第二凸部508可相对于第一凸部506径向向内定位并且可形成用于定涡旋盘566的上部的轴向位移的第二引导件。更具体地，第二凸部508的径向内表面可大体围绕定涡旋盘566的外表面并可大体平行于定涡旋盘566的外表面。
隔离件526可另外包括第一密封部分588及第二密封部分590。第一及第二密封部分588、590可包括与第一及第二环形密封件538、540相接合的轴向向内延伸的倾斜表面。第一及第二密封部分588、590可大体抑制第一及第二环形密封件538、540的径向向内的位移。

Claims (15)

1.一种压缩机，包括：
壳体；
固定在所述壳体内的机座；
压缩机构，所述压缩机构由所述机座支撑并包括动涡旋部件和定涡旋部件，所述动涡旋部件和定涡旋部件以啮合的方式接合以形成一系列的压缩袋区；以及
保持组件，所述保持组件包括轴向保持部件及旋转保持部件，所述轴向保持部件及旋转保持部件中的每一个与所述定涡旋部件相接合以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移及旋转；
其中，所述压缩机还包括奥德姆联接器，所述奥德姆联接器与所述动涡旋部件及定涡旋部件相接合以防止所述动涡旋部件与定涡旋部件之间的相对旋转；并且所述定涡旋部件包括键槽，所述键槽延伸到所述压缩机构的入口袋区中并且将所述奥德姆联接器的一部分容纳在该键槽中。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述轴向保持部件包括保持环，所述保持环固定于所述机座并绕所述定涡旋部件的周边设置，所述定涡旋部件包括凸部，所述凸部相对于所述周边径向向外延伸并在轴向上定位于所述机座与所述保持环之间以限制所述定涡旋部件相对于所述机座的轴向平移。
3.根据权利要求2所述的压缩机，还包括紧固件，所述紧固件延伸穿过所述保持环及所述机座以将所述保持环相对于所述机座固定。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述旋转保持部件包括与所述定涡旋部件和所述机座相接合的销。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述定涡旋部件与所述销以可滑动的方式相接合。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述定涡旋部件能够相对于所述壳体轴向移位，并且所述销大体沿所述定涡旋部件的轴向位移方向延伸。
7.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述机座包括主轴承座。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其中所述主轴承座包括径向延伸部分，所述径向延伸部分具有从其轴向延伸的臂部，所述轴向保持部件与所述臂部相接合而所述旋转保持部件与所述径向延伸部分接合。
9.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述轴向保持部件限制所述定涡旋部件相对于所述机座的径向平移。
10.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述旋转保持部件包括与所述定涡旋部件和所述轴向保持部件相接合的销。
11.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述壳体包括隔离件，所述隔离件覆于所述定涡旋部件上并与所述机座相接合以形成所述轴向保持部件。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其中，所述隔离件包括轴向延伸的凸部，所述凸部与所述定涡旋部件相接合并形成用于所述定涡旋部件的第一轴向引导件。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其中，所述机座包括轴向延伸的臂部，所述臂部与所述定涡旋部件相接合并形成用于所述定涡旋部件的第二轴向引导件。
14.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述奥德姆联接器形成旋转保持部件并包括键，所述键延伸到所述机座中的槽中以防止所述定涡旋部件与所述机座之间的相对旋转。
15.根据权利要求14所述的压缩机，其中，所述旋转保持部件包括与所述定涡旋部件和所述机座相接合的销。
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