CN102162450B - 一种回转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种回转式压缩机，包括设置在密封壳体内的压缩机构和电机，压缩机构包括通过主轴承和副轴承支撑的曲轴，曲轴包括外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，主轴承或副轴承由铸件或粉末合金材料制成，辅助连接件镶嵌在主轴承或副轴承中，辅助连接件与密封壳体的内壁焊接为一体。密封壳体至少包括二个小壳体：第一小壳体和第二小壳体，辅助连接件的一端突出主轴承或副轴承，该端的外侧与第一小壳体的内壁相接，该端的内侧与第二小壳体的外壁相接，第一小壳体、辅助连接件和第二小壳体同时被焊接为一体。本发明可实现把壳体压力作为低压侧，以减少空调或冷媒系统的冷媒封入量，并可大幅度提高压缩机构的稳定性，适用于压缩机的大型化。

Description

一种回转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种回转式压缩机，特别是一种包括滚动转子式压缩机和涡旋式压缩机在内的回转式压缩机。

背景技术

近年来，滚动转子式压缩机与涡旋式压缩机在世界范围内迅速普及；从环保角度来看，代替现在的氟冷媒，把高效的自然冷媒CO₂或强可燃性的冷媒HC应用于空调、冷冻机和热水器等方面的迹象向日趋明显。基于该背景，在滚动转子式压缩机中，以减少冷媒封入量为目的、通过固定压缩机构而把密封壳体划分为高压侧和低压侧的需求增强。相对于滚动转子式压缩机的大型化，需要进一步牢固地把压缩机构固定在密封壳体上。当把滚动转子式压缩机的壳体压力作为低压侧时，需要把密封壳体划分为低压腔与高压腔。但是，存在着一个课题：需要保障低压腔与高压腔间的气体不泄漏的技术方案。与此同时，对旋转式压缩机大型化的要求也愈加强烈，因此旋转式压缩机也存在前述问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、可实现把壳体压力作为低压侧，以减少空调或冷媒系统的冷媒封入量，并可大幅度提高压缩机构的稳定性，适用于压缩机的大型化的旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种回转式压缩机，包括设置在密封壳体内的压缩机构和电机，压缩机构包括通过主轴承和副轴承支撑的曲轴，曲轴包括外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，其结构特征是主轴承或副轴承由铸件或粉末合金材料制成，辅助连接件镶嵌在主轴承或副轴承中，辅助连接件与密封壳体的内壁焊接为一体。

所述密封壳体至少包括二个小壳体：第一小壳体和第二小壳体，辅助连接件的一端突出主轴承或副轴承，该端的外侧与第一小壳体的内壁相接，该端的内侧与第二小壳体的外壁相接，第一小壳体、辅助连接件和第二小壳体同时被焊接为一体。

所述密封壳体至少包括二个小壳体，辅助连接件的一端突出主轴承或副轴承，该端的外侧与其中一个小壳体的内壁相接，辅助连接件和该小壳体的内壁焊接为一体。

所述主轴承或副轴承的熔点与辅助连接件的熔点接近。

所述辅助连接件通过激光焊或等离子焊与密封壳体的内壁焊接为一体。

所述辅助连接件在主轴承或副轴承的铸造或烧结成形过程中与主轴承或副轴承连接为一体。

所述主轴承或副轴承与辅助连接件通过铜焊或磷青铜焊连接为一体。

所述辅助连接件的截面呈L形或U形。

所述回转式压缩机为滚动转子式压缩机或涡旋式压缩机。

所述回转式压缩机与室内换热器、室外换热器和膨胀装置构成冷冻循环。

本发明把回转式压缩机的密封壳体的内压力作为低压侧，事先将辅助连接件连接到主轴承或副轴承的外周，把辅助连接件和密封壳体内周从外部进行全周的激光焊或等离子焊，其结果是把密封壳体划分为低压腔和高压腔，此时，可根据需要把电机设置在低压腔，把压缩机构设置在高压腔，因此可减少空调或冷媒系统的冷媒封入量，并且可大幅度提高压缩机构的稳定性和牢固程度，故而较适用于压缩机的大型化。

本发明提供的技术方案既适合于滚动转子式压缩机，也适用于涡旋式压缩机，其具有较大的适用范围。

附图说明

图1为本发明实施例一的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图2为图1中的X-X向剖视结构示意图。

图3为实施例1中的主轴承的主视结构示意图。

图4为图3的仰视结构示意图。

图5为图4中的A处放大结构示意图。

图6为第一辅助连接件与壳体焊接时的局部结构示意图。

图7为第二辅助连接件与壳体焊接时的局部结构示意图。

图8为实施例一中的滚动转子式压缩机的壳体焊接方案图。

图9为本发明实施例一的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图10为实施例二中的滚动转子式压缩机的主轴承焊接图。

图11为本发明实施例三的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图12为本发明实施例四的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图13为本发明实施例五的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图14为本发明实施例六的滚动转子式压缩机的纵截面结构示意图。

图中：R为滚动转子式压缩机，1为密封壳体，2为压缩机构，3为电机，5为主轴承，6为上壳体，7为中壳体，8为下壳体，10a为第一辅助连接件，10b为第二辅助连接件，10c为第三辅助连接件，10d为第四辅助连接件，11为吸入管，12为低压腔，13为高压腔，14为吐出管，17为照射筒，18为曲轴，22为气缸，23为气缸压缩腔，24为活塞，25为滑片，26为副轴承，27为吸入孔，29为气缸螺钉，35为转子，36为定子，38为阀装置，43为激光焊接部，45为均压孔，46为电弧焊接部，S为涡旋式压缩机，S2为压缩机机构部，S5为主轴承，S51为静涡旋盘，S52为动涡旋盘，S53为下部轴承

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

参见图1，滚动转子式压缩机R主要由被收纳进由上壳体6、中壳体7、下壳体8构成的密封壳体1中的压缩机构2和电机3构成。

压缩机构2由主轴承5、固定于其中的气缸22、在气缸压缩腔23中作公转的活塞24、先端与活塞24相接的滑片25、密封气缸压缩腔23的副轴承26和曲轴18构成。曲轴18的下部设置有转子35，曲轴18被主轴承5和副轴承26支撑且驱动活塞24。曲轴包括外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，这里的旋转件为活塞24。构成气缸压缩腔23的零部件通过多个气缸螺钉29连接。

由片状石墨铸铁等材料制造的主轴承5，在主轴承5的铸造工程中，其外周部分事先与辅助连接件连接。这里的辅助连接件为第一辅助连接件10a。通过普通方式：冲压加工压延钢板、或切削钢材，就可将第一辅助连接件10a与构成主轴承5的铸件进行融解连接。使用后述的焊接方法可与密封壳体1连接，以适合本发明的目的。

参见图3-图5，为主轴承5铸造中与第一辅助连接件10a的连接状态。第一辅助连接件10a事先配置在主轴承5的铸模中，其后，注入铸件的金属熔液，第一辅助连接件10a与铸件密切连接，其中，金属熔液的熔点和第一辅助连接件10a的熔点接近，以便于二者能更有效的紧密连接为一体。因此，如后述，在连接部分可防止冷媒泄漏。

第一辅助连接件10a的最大外径在主轴承5的铸件外径上增大5～10mm，车床加工铸件时，可把第一辅助连接件10a的最大外径作为加工基准来使用。也就是说，如图3所示，使用第一辅助连接件10a的外径基准，加工位于主轴承5中心部的轴孔，接下来再把轴孔作为基准，加工主轴承5的外径。Δ标识表示车床加工的部分。综上考虑，可把第一辅助连接件10a焊接部分的壁厚均一化。

第一辅助连接件10a的外径与中壳体7的内径相当，激光焊从中壳体7的外侧的全周的范围内将第一辅助连接件10a焊接于中壳体7的内壁上。因此，可防止从连接部泄漏冷媒，主轴承5可把密封壳体1的内部划分为二个密封腔。

如图1所示，密封壳体1被主轴承5划分为二个密封腔，包含电机3的空间变为低压腔12，包含压缩机构2的气缸22、副轴承26和滑片25的空间变为高压腔13。由于曲轴18的外侧和活塞24的内侧与低压腔12相通，所以曲轴18的外侧和活塞24的内侧为低压侧。

通过上述的构成，被吸入管11吸入的低压气体流入低压腔12，其后，经由吸入孔27被吸入进气缸压缩腔23中变为高压气体，从阀装置38排出到高压腔13。高压气体从吐出管14流出到系统侧。

在此，主轴承5的材料不只是铸铁，是主成分为铁类的粉末合金也可。此时，在主轴承成型工程前，插入第一辅助连接件10a，与主轴承共同成型。其后，通过烧结工程而连接。由于粉末合金为多孔质，所以一般会增加水蒸气处理进行封孔。

当主轴承5或副轴承26的材料为铸铁或铁类粉末合金时，主轴承5或副轴承26与辅助连接件通过铜焊或磷青铜焊连接为一体；主轴承5或副轴承26与密封壳体连接时也可以使用铜焊或磷青铜焊的方法。这种情况下，可使用众所周知的方法，如把焊接材涂到连接部上，或者，配置线材后在高温炉中进行连接。

参见图6，作为第一辅助连接件10a和中壳体7的焊接方法，本发明是用CO₂激光焊接或YAG激光焊接。通过激光焊接，可使第一辅助连接件10a的外周和中壳体7的内周被全周焊接。激光焊接的焊接深度和其焊接范围比较准确，一般来说，与通常使用于压缩机壳体的连接焊接上所采用的电弧焊接相比，激光焊接具有热输入极小、焊接部不会发生气体泄漏的特征。

采用激光焊接的结果是：不仅能完全防止从高压腔13到低压腔12的气体泄漏，还可防止主轴承5的变形，从而获得较好的工作效率和连接强度的可信赖性。而且，完全不必担心通过激光焊接处发生从密封壳体1内部到外界大气的气体泄漏问题。

综上所述，在提高密封壳体1和压缩机构2的连接强度后，对电机输出大的大型滚动转子式压缩机或涡旋式压缩机也有利。如图7所示，为了进一步提高连接强度，可使用U字形的辅助连接件进行二重激光焊。这里的辅助连接件为第二辅助连接件10b。

为了提高激光焊接机的精度，防止热输入所引起的零部件变形，还需减少激光焊接的输出。此时，存在着激光焊接速度下降的课题。图8为解决这些问题的提供了相应的解决方法。例如，把激光焊接的照射筒17配置于壳体外的三处，同时转动被焊接件，可大幅度缩短激光焊接时所需的时间。作为代替激光焊接的方法，还可使用等离子焊接。在使用等离子焊接时，需要在真空下进行。

实施例二

参见图9和图10，作为主轴承5的设计，可以使用大的辅助连接件，从而使主轴承5小型化。这里的辅助连接件为第三辅助连接件10c。

实施例二与实施例一相比，第三辅助连接件10c和主轴承5的连接长度可设计得更大，可提高连接部的强度。通过把主轴承5小型化，可达到降低成本的效果。其余未述部分见实施例一，不再重复。

实施例三

参见图11，与主轴承5相同，把第一辅助连接件10a或第二辅助连接件10b连接在副轴承26上，通过激光焊接副轴承26与第一辅助连接件10a或第二辅助连接件10b。

在本实施例中，对于副轴承26而言，也可追加与主轴承5相同的第一辅助连接件10a或第二辅助连接件10b，然后通过焊接，可把密封壳体1划分为二个不同压力的空间。例如，在图11中，在副轴承26上设置均压孔45，气缸22和滑片25外侧的压力变为高压。但是，把均压孔45设置在主轴承5上后，上述压力变为低压。也就是说，在后者，低压侧的容积增加，高压侧的容积减少。

在本实施例中，因为副轴承26和主轴承5均被焊接固定在壳体上，所以压缩机构2的固定强度可大幅度提高。如果有必要的话，可增加低压侧的容积。其余未述部分见实施例一，不再重复。

实施例四

参见图12，为实施例二的一种应用。与主轴承5连接的L状的辅助连接件夹在上壳体6和中壳体7之间，且通过对该二个壳体的全周电弧焊46，上壳体6、第四辅助连接件10d和中壳体7被共同焊接后连接在一起。这里的辅助连接件为第四辅助连接件10d。

因此，压缩机构2被牢固地固定于密封壳体1内的预定位置。此时，可把密封壳体1划分为低压腔12与高压腔13。当主轴承为铸铁时，出于安全性考虑，不宜采用把主轴承直接与2个壳体开口端面共同焊接的方法。而在本实施例中，使用钢板材质的第四辅助连接件10d时，就不存在这样的问题。

本实施例与实施例一、二或三相比，由于使用电弧焊46，故与密封壳体连接时的热输入就会大。由于压缩机构2被固定于中壳体7上时，故压缩机构2和中壳体7的相对精度就较差。但是，因为不需要激光焊接设备，并可同时进行壳体焊接，所以在制造效率方面存在着优势。

其余未述部分见实施例一，不再重复。

实施例五

参见图13，密封壳体1的内压为高压侧，把压缩机构2配置于电机3下方的以往的滚动转子式压缩机。在这种滚动转子式压缩机中，没必要通过主轴承5把密封壳体1划分为二个压力腔，因此，配置于主轴承5外周的第一辅助连接件10a就没必要全周焊接于中壳体7的内壁上，只进行部分的焊接固定即可。比如实施例四，在第一辅助连接件10a和中壳体7的焊接中，即使在把10mm作为焊接幅度的120度等配位置上进行三处焊接的方案，与以往的通过电弧点焊，例如120度等配位置上进行三处焊接，把铸件机架或主轴承焊接到壳体内壁的方案相比，其焊接强度也会格外地得到加强。

在实施例五的这种应用例中，没有必要将辅助连接件设置在主轴承5的整个外周上。也就是说，只要在与中壳体7的焊接处，配置辅助连接件即可。

其余未述部分见实施例一，不再重复。

实施例六

参见图14，本发明所公开的技术方案也可应用于涡旋式压缩机S上。

涡旋式压缩机S的压缩机构S2由被主轴承S5支撑的曲轴S18、被曲轴S18驱动而作偏心旋转的动涡旋盘S52、与动涡旋盘S52一起构成压缩腔的静涡旋盘S51构成。曲轴S18的下部，被下部轴承S53支撑。此处的旋转件为动涡旋盘S52。连接于主轴承外周的第一辅助连接件10a，通过全周的激光焊接部43被固定于中壳体7的内壁上，如实施例1所示，主轴承S5把密封壳体1划分为低压腔12和高压腔13。因此，可获得与实施例1同等的作用.效果。其余未述部分见实施例一，不再重复。

本发明公开的技术，量产时不需要高难度的生产技术，使用以往的技术：把壳体内压作为高压侧的滚动转子式压缩机的生产技术即可。今后，特别从环保角度来看，采用本发明制作的压缩机可广泛应用在空调和冷冻机等方面。

Claims (9)

1.一种回转式压缩机，包括设置在密封壳体(1)内的压缩机构(2)和电机(3)，压缩机构包括通过主轴承(5)和副轴承(26)支撑的曲轴(18)，曲轴包括外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，其特征是主轴承或副轴承由铸件或粉末合金材料制成，辅助连接件镶嵌在主轴承或副轴承中，辅助连接件与密封壳体的内壁焊接为一体；

所述密封壳体(1)至少包括二个小壳体：第一小壳体和第二小壳体，辅助连接件的一端突出主轴承(5)或副轴承(26)，该端的外侧与第一小壳体的内壁相接，该端的内侧与第二小壳体的外壁相接，第一小壳体、辅助连接件和第二小壳体同时被焊接为一体。

2.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述主轴承或副轴承的熔点与辅助连接件的熔点接近。

3.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述辅助连接件通过激光焊或等离子焊与密封壳体(1)的内壁焊接为一体。

4.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述辅助连接件在主轴承(5)或副轴承(26)的铸造或烧结成形过程中与主轴承或副轴承连接为一体。

5.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述主轴承(5)或副轴承(26)与辅助连接件通过铜焊连接为一体。

6.根据权利要求5所述的回转式压缩机，其特征是所述主轴承(5)或副轴承(26)与辅助连接件通过磷青铜焊连接为一体。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的回转式压缩机，其特征是所述辅助连接件的截面呈L形或U形。

8.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述回转式压缩机为滚动转子式压缩机或涡旋式压缩机。

9.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述回转式压缩机与室内换热器、室外换热器和膨胀装置构成冷冻循环。

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