CN103635693B - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋压缩机，包括防旋转构件。由于防旋转构件的一个或多个侧表面被形成为没有键的平面形，因此可以容易制造防旋转构件、主框架和绕动涡盘。在各种各样的情况下，可防止由键所引起的局部摩擦和噪声。此外，由于绕动涡盘由防旋转构件的环部稳定地支撑，因此可减少绕动涡盘的倾翻力矩的产生。这样可以提高涡旋压缩机的稳定性和性能。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋压缩机，并更具体地涉及涡旋压缩机的防旋转构件。

背景技术

通常，压缩机是压缩例如制冷剂气体之类的流体的装置，并可根据流体压缩方法分类为旋转压缩机、往复式压缩机、涡旋压缩机等等。

涡旋压缩机具有许多优点，例如高效率和低噪声，因此涡旋压缩机广泛地用于空调系统。在涡旋压缩机中，在两个涡盘之间形成多个压缩室，其中一个涡盘进行相对于另一个涡盘的绕动运动，并同时朝向中心连续地运动，两个涡盘使这些压缩室具有减小的体积。两个涡盘的动作使得制冷剂随着制冷循环而被吸入、压缩然后排出。

图1是示出根据现有技术的涡旋压缩机的一个示例的纵向剖视图，图2是示出图1的十字滑环已从主框架及绕动涡盘分离的状态的立体图。

如图所示，在传统的涡旋压缩机中，主框架2和子框架3以在其间沿水平方向有预定间隙的方式布置在外壳1的内部空间11。用于产生旋转力的驱动电机4安装在主框架2与子框架3之间。曲轴5联接到驱动电机4的转子42的中心并穿过主框架2，并且通过联接到绕动涡盘7（稍后将说明）而被配置为将驱动电机4的旋转力传递到绕动涡盘7。主框架2被强制地联接到外壳1，而子框架3与外壳1一体地形成。

固定涡盘6固定安装在主框架2之上，绕动涡盘7联接到固定涡盘6，通过与固定涡盘5接合而形成一对连续移动的压缩室（P）。在绕动涡盘7与主框架2之间安装有十字滑环8，用以在允许绕动涡盘7进行绕动运动的同时防止绕动涡盘7旋转。

吸入管12和排放管13联接到外壳1。吸入管12经由外壳1直接与吸入口（图中未示）连通，而排放管13与外壳1的内部空间11连通。固定涡盘6的排放口63允许排放制冷剂以与外壳1的内部空间11连通。

主框架2的中心形成有用于径向支撑曲轴5的轴容置孔21，用于沿径向支撑曲轴5的第一轴承22安装在轴容置孔21中。

曲轴5被强制地插入电机4的转子42的中心，其上侧和下侧分别由主框架2和子框架3支撑。在曲轴5内侧沿轴的方向纵向地形成油路，使得外壳1的油可经由该油路被抽入，用以润滑每个支承面。

用以形成一对压缩室（P）的固定涡卷62以渐开线形状形成在固定涡盘6的端板61的底表面。在端板61的侧表面上形成吸入口（图中未示），该吸入口直接连接至吸入管13并将制冷剂吸入压缩室（P）。端板61的上表面的中心处形成排放口63，在压缩室（P）中被压缩的压缩气体通过排放口63排放到外壳1的内部空间11。止回阀9设置在固定涡盘6的上表面，止回阀9打开或关闭排放口63并防止制冷剂气体的回流。

绕动涡盘7的端板71的上表面形成渐开线形状的绕动涡卷，以便与固定涡盘6的固定涡卷62一起形成一对压缩室（P）。端板71的底表面的中心形成凸台部73，其联接到曲轴5并接收驱动电机4的驱动力。凸台部73的内周面上安装用于沿径向支撑曲轴5和凸台部73的第二轴承74。

如图2所示，十字滑环8的本体，即环部81形成为环形。在环部81的上表面的两侧突设有多个第一键82，以便可滑动地插入绕动涡盘7的端板71的底表面上所设置的第一键槽75。在环部81的底表面的两侧突设有第二键83，以便沿与第一键82垂直的方向可滑动地插入主框架的第二键槽23。

附图标记31表示用于径向支撑曲轴的第三轴承，附图标记41表示驱动电机4的定子。

传统的涡旋压缩机的操作如下：

当驱动电机4被加电时，绕动涡盘7由于十字滑环8的作用而借助偏心距在主框架2的上表面上进行绕动运动，同时曲轴5与驱动电机4的转子42一起旋转。而且，在固定涡卷62与绕动涡卷72之间形成的一对压缩室（P）连续地移动。压缩室（P）由于绕动涡盘7的连续绕动运动而朝向中心移动，因此具有减小的容积。因此，制冷剂被抽吸、压缩然后排出。

布置在主框架2的上表面与绕动涡盘7的底表面之间的十字滑环8的第一键82和第二键83分别可滑动地插入沿相互垂直的方向布置的绕动涡盘7的第一键槽75和主框架2的第二键槽23。这样，即使绕动涡盘7接收了驱动电机4的旋转力，也能够防止绕动涡盘7相对于固定涡盘6旋转。

发明内容

技术问题

然而，在传统的涡旋压缩机中，由于第一键82和第二键83的存在，制造十字滑环8较为困难。此外，供第一键82和第二键83可滑动地插入的第一键槽75和第二键槽23必须在绕动涡盘7和主框架2上分别形成。这样会增加绕动涡盘7和主框架2的制造成本。

此外，由于绕动涡盘7和主框架2由十字滑环8的第一键82和第二键83支撑，因此可支持的区域较窄。因此，在绕动涡盘7上会产生由十字滑环8引起的倾翻力矩，十字滑环8可能容易倾斜，从而使绕动涡盘7倾斜。这样会降低涡旋压缩机的稳定性与性能，并且可能使绕动涡盘7与主框架2之间或者绕动涡盘7与固定涡盘6之间的局部摩擦和噪声增加。

解决方案

因此，一个方案是提供一种涡旋压缩机，由于防旋转构件的简化的结构能够有助于制造，并且能够降低防旋转构件和与该防旋转构件接触的部件的制造成本。

另一个方案是提供一种能够有效克服产生在绕动涡盘上的倾翻力矩的涡旋压缩机。

为获得这些和其它的优点，并且根据本发明的目的，如本文所具体化并宽泛描述的，提供一种涡旋压缩机，其包括：防旋转构件，布置在固定构件与可动构件之间，并配置为用以防止可动构件的旋转，以及被配置为用以允许可动构件进行相对于固定构件的绕动运动，其中防旋转构件包括形成为环形的环部；一个或多个第一滑动表面，沿第一方向形成在环部的内周面或外周面，并且可滑动地联接到可动构件；以及一个或多个第二滑动表面，沿第二方向形成在未形成第一滑动表面的环部的内周面和外周面之一上，并且可滑动地联接到固定构件，其中从第一滑动表面延伸的虚拟线和从第二滑动表面延伸的虚拟线形成为彼此相交。

根据本发明的另一个方案，提供一种涡旋压缩机，其包括：外壳；包括转子和定子的驱动电机；固定安装在外壳的内部空间的框架；固定涡盘，固定安装于该框架；绕动涡盘，安装为相对于固定涡盘可移动，并且联接到驱动电机的转子；以及防旋转构件，布置在框架与绕动涡盘之间或者固定涡盘与绕动涡盘之间，并配置为用以防止绕动涡盘旋转，其中在框架或固定涡盘处形成第一引导表面，在绕动涡盘处形成第二引导表面，在防旋转构件的内周面和外周面之一上形成第一滑动表面，以便可滑动地接触第一引导表面，在防旋转构件的未形成第一滑动表面的内周面与外周面之一上形成第二引导表面，以便可滑动地接触第二引导表面。

本发明的有益效果

在本发明的实施例中，防旋转构件的上下表面不仅形成为平面，而且形成为设有滑动表面。这样可防止绕动涡盘旋转，从而便于以简单的方式制造防旋转构件。此外，即使绕动涡盘产生倾翻力矩，防旋转构件也不会倾斜。这样可有效防止绕动涡盘的倾斜，由此减小了局部摩擦和噪声。

附图说明

图1是示出根据现有技术的涡旋压缩机的一个示例的纵向剖视图；

图2是示出十字滑环已与图1的主框架和绕动涡盘分离的状态的立体图；

图3是示出根据本发明的实施例的涡旋压缩机的一个示例的纵向剖视图；

图4是示出防旋转构件已与图3的涡旋压缩机的主框架和绕动涡盘分离的状态的立体图；

图5是示出防旋转构件已插设在图3的涡旋压缩机的主框架和绕动涡盘之间的状态的立体图；

图6是沿图5中的线I-I截取的剖视图，其示出防旋转构件已插设在主框架和绕动涡盘之间的状态；

图7a-图7d是示出图3的涡旋压缩机的处于运动中的绕动涡盘被防旋转构件防止旋转的过程的平面图；以及

图8是示出图3的涡旋压缩机的防旋转构件的安装位置的另一实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

现在将具体介绍本发明的优选实施例，在附图中示出了这些实施例的示例。对本领域技术人员而言将显而易见的是，能够在不背离本发明的精神或范围的情况下，对本发明进行各种更改和变型。因此，这些更改和变型理应被随附的权利要求书及其等同物所涵盖。

现在将参照附图详细描述具有根据多种实施例的防旋转构件和具有该防旋转构件的涡旋压缩机。

在下文中，将参照附图更详细地说明根据本发明的实施例的涡旋压缩机。

图3是示出根据本发明的实施例的涡旋压缩机的一个示例的纵向剖视图，图4是示出防旋转构件已与图3的涡旋压缩机的主框架和绕动涡盘分离的状态的立体图，图5是示出防旋转构件已插设在图3的涡旋压缩机的主框架与绕动涡盘之间的状态的纵向剖视图，以及图6是沿图5的线“I-I”截取的剖视图，其示出了防旋转构件已插设在主框架与绕动涡盘之间的状态。

如图所示，具有根据本发明的实施例的防旋转构件的涡旋压缩机包括主框架120和子框架130，主框架120固定安装在密闭外壳110的内部空间111，子框架130沿水平方向固定到主框架120的一侧。子框架130可联接到外壳110的内周面，或者可与外壳110一体地形成。

主框架120的中心形成用于沿径向支撑曲轴150的轴容置孔121，用于沿径向支撑曲轴150的第一轴承122安装在轴容置孔121中。

驱动电机140在外壳110的内部空间111中固定地安装在主框架120与子框架130之间。在驱动电机140的定子141上可以集中的方式缠绕有线圈。驱动电机140可被实施为转子142旋转速度相同的恒速电机。或者，考虑涡旋压缩机所应用的制冷空气调节设备的多种功能，驱动电机140可被实施为转子142的旋转速度可变的变频电机。联接到转子142的曲柄轴150可旋转地联接到绕动涡盘170（稍后将说明）并将驱动电机140的旋转力传递到绕动涡盘170。曲轴150由分别固定安装在外壳110的左右侧的主框架120和子框架130支撑。

固定涡盘160固定联接到主框架120的一侧表面。固定涡盘160设有圆盘形端板161，以便固定到主框架120，形成压缩室（P）的固定涡卷162被形成在端板161的底表面上。端板161的边缘形成直接连接至吸入管113的吸入凹部（图中未示），端板161的中心形成排放口163。

绕动涡盘170（其与固定涡盘160一起形成一对压缩室（P））被安装在主框架120的上表面与固定涡盘160的底表面之间。绕动涡盘170设有圆盘形端板，以便在主框架120与固定涡盘160之间进行绕动运动。在端板171的一侧表面形成绕动涡卷172，该绕动涡卷通过与固定涡卷162接合而形成压缩室（P）。从端板171的另一侧表面突出形成有凸台部173，该凸台部联接到曲轴150。

在绕动涡盘170与主框架120之间安装有防旋转构件180，该防旋转构件用于防止绕动涡盘170旋转、但允许借助从驱动电机140接收的旋转力而进行绕动运动。

如图4至图6所示，防旋转构件180设有形成为环形的环部181，该环部181具有预定厚度与宽度。在主框架120的一侧表面处（即轴容置孔121的周缘处）从推力支承表面以阶形形成环形安装部123，使得防旋转构件180被插入其中进而可在平面上移动。安装部123包括：底表面1231，防旋转构件180布置在底表面1231上；以及侧壁表面1232，其从底表面1231延伸到推力支承表面的方向，并且构成安装部123的内周面，从而形成第一引导表面125（稍后将说明)。

环部181的沿轴向的两个侧表面，即与主框架120的安装部123以及绕动涡盘170的推力表面175滑动接触的第一推力表面182和第二推力表面183并不像现有技术那样分别设有附加的键，而是形成为平面状。

环部181的沿轴向的一个侧表面设有接触主框架120的第一推力表面182，环部181的沿轴向面向第一推力表面182的另一个侧表面设有接触绕动涡盘170的第二推力表面183。因此，主框架120的安装部123和绕动涡盘170的分别面向第一推力表面182和第二推力表面183的推力表面175形成为平面，而并不具有像现有技术那样的附加的键槽。

在环部181的外周面的两侧形成有多个第一滑动表面184，以便在平面上相对于主框架120的安装部123的内周面（即侧壁表面1232）沿第一方向滑动。而且，在安装部123的内周面的两侧形成有多个第一引导表面125，使得防旋转构件180的第一滑动表面184可在平面上沿第一方向滑动。这些第一引导表面125在平面上与第一方向（图6中的上下方向）平行地形成。如图5和图6所示，第一滑动表面184和第一引导表面125可形成为基于水平的部分具有重叠的高度，更优选地可形成在相同的平面上。这里，从第一引导表面125延伸的虚线和从第二引导表面176（稍后说明）延伸的虚线可彼此相交。

在环部181的内周面的两侧形成有多个第二滑动表面185，以便在平面上相对于绕动涡盘170沿第二方向滑动。而且，在绕动涡盘170的凸台部173的外周面的两侧形成有多个第二引导表面176，使得防旋转构件180的第二滑动表面185可在平面上沿第二方向滑动。第二引导表面176在平面上与第二方向（图6中的左右方向）平行地形成。如图5和图6所示，滑动表面185和第二引导表面176可形成为基于水平的部分具有与第一滑动表面184和第一引导表面125重叠的高度，更优选地可形成在相同的平面上。

从第二滑动表面185延伸的虚线沿着垂直于从第一滑动表面184延伸的虚线的方向形成。然而，从第二滑动表面185延伸的虚线并非必须沿着垂直于从第一滑动表面184延伸的虚线的方向形成，而是可与从第一滑动表面184延伸的虚线形成交叉。

第一滑动表面184形成为具有比第一引导表面125短的长度，第二滑动表面185形成为具有比第二引导表面176短的长度。这样，在防旋转构件180相对于主框架120和绕动涡盘170进行滑移运动时可防止绕动涡盘170旋转。

如图6所示，多个第一滑动表面184形成为基于沿第一方向通过环部181的中心线而彼此对称。而且，多个第二滑动表面185形成为基于沿第二方向通过环部181的中心线而彼此对称。

附图标记112表示吸入管，附图标记113表示排放管，附图标记122、131和174指代轴承，附图标记190表示止回阀。

以下将说明该涡旋压缩机的操作：

当驱动电机140被供电时，曲轴150与转子142一起旋转，以将旋转力传递到绕动涡盘170。

然后，绕动涡盘170借助防旋转构件而在主框架120的推力支承表面上以一偏心距离进行绕动运动。因此，在固定涡卷162与绕动涡卷172之间形成的一对压缩室（P）连续地移动。

由于绕动涡盘170连续的绕动运动，压缩室（P）移动到中心从而具有减小的容积。因此，通过吸入管112抽吸到压缩室（P）的制冷剂被压缩，然后通过排放口163被排放到外壳110的内部空间，排放口163与最后的压缩室连通。被排放的制冷剂经由排放管113随着制冷循环被移动。

环形的防旋转构件180被设置在主框架120与绕动涡盘170之间，从而防止绕动涡盘170从驱动电机140接收旋转力而旋转，但是允许绕动涡盘170进行绕动运动。

图7是示出图3的涡旋压缩机的处于运动中的绕动涡盘被防旋转构件防止旋转的过程的平面图。

如图7所示，绕动涡盘170在从曲轴150的中心偏心的状态下被可旋转地联接到曲轴150，并从曲轴150接收旋转力。因此，在主框架120的上表面上，绕动涡盘170趋于旋转以及绕曲轴150对中的绕动运动。

第一滑动表面184在防旋转构件180的两个外侧面形成为平直形状并且平行，并且插入到主框架120的安装部123。而且，第一引导表面125在安装部123的内周面的两侧上形成为平直形状并且平行。这样可防止绕动涡盘160旋转，并且使绕动涡盘170沿第一滑动表面184和第一引导表面125相交的第一方向（即上下方向）滑动。

同时，第二滑动表面185在防旋转构件180的内周面沿垂直于第一滑动表面184的方向形成为平直形状并且平行。而且，第二引导表面176在凸台部173的外周面上形成为平直形状并且平行，与第二滑动表面185对应地，凸台部173与防旋转构件180一起插入安装部123。这样可防止绕动涡盘170旋转，并可使绕动涡盘170沿第二滑动表面185与第二引导表面176相交的第二方向（即左右方向）滑动。

如图7a至图7d所示，在这些构造中，虽然从驱动电机140接收了旋转力，但绕动涡盘170被防旋转构件180防止旋转，而进行绕动运动。在图7a至图7d中，Oa指代曲轴的中心，而Ob指代绕动涡盘的凸台部的中心。

在现有技术中，防旋转构件的上下表面形成有多个键，主框架和绕动涡盘形成有多个键槽。这样可能造成防旋转构件的制造较为困难，并且可能导致绕动涡盘性能不稳定。然而，在本发明的实施例中，防旋转构件的上下表面不仅被形成为平面形，而且还被形成为设有滑动表面。这样可防止绕动涡盘旋转，由此便于以简单的方式制造防旋转构件。此外，即使在绕动涡盘中产生倾翻力矩，防旋转构件也不会倾斜。这样可有效防止绕动涡盘的倾斜，从而减小了局部摩擦和噪声。

以下将说明根据本发明的另一个实施例的涡旋压缩机。

在上述的实施例中，防旋转构件被安装在主框架与绕动涡盘之间。然而，在本实施例中，如图8所示，防旋转构件180可被安装在固定涡盘160与绕动涡盘170之间。

在此情况下，防旋转构件180的环部181可形成为环形，而第一推力表面182和第二推力表面183分别形成在环部181的上表面和底表面。第一滑动表面184和第二滑动表面185可分别形成在环部181的外侧表面和内侧表面。在固定涡盘160的推力支承表面上可形成安装部165，在安装部165的内周面上可形成第一引导表面166。而且，在绕动涡盘170的推力支承表面上可形成呈凸台部形式的安装部177，在安装部177的外周面上可形成第二引导表面178。

在本实施例中，除了防旋转构件被布置在固定涡盘与绕动涡盘之间之外，涡旋压缩机具有与上述的实施例相同的构造和效果。这样可允许绕动涡盘通过被主框架稳定地支撑而具有更稳定的性能。

Claims (5)

1.一种涡旋压缩机，包括：

外壳；

驱动电机，包括转子和定子；

框架，固定安装在所述外壳的内部空间；

固定涡盘，固定安装于所述框架；

绕动涡盘，安装为能相对于所述固定涡盘移动，并且联接到所述驱动电机的转子；以及

防旋转构件，布置在所述框架与所述绕动涡盘之间，并配置为用以防止所述绕动涡盘旋转，

其中在所述框架处形成第一引导表面，在所述绕动涡盘处形成第二引导表面，在所述防旋转构件的内周面和外周面之一上形成第一滑动表面，以便可滑动地接触所述第一引导表面，并且在所述防旋转构件的未形成所述第一滑动表面的内周面与外周面之一上形成第二滑动表面，以便可滑动地接触所述第二引导表面；

其中从所述第一滑动表面延伸的虚拟线和从所述第二滑动表面延伸的虚拟线形成为彼此相交；

其中在所述框架处形成有被配置为用以安装所述防旋转构件的安装部，并且在所述绕动涡盘处形成有被配置为用以接纳所述防旋转构件的凸台部，

其中所述第一引导表面形成在所述安装部的内周面上，而所述第二引导表面形成在所述凸台部的外周面上，

其中从所述第一引导表面延伸的虚拟线和从所述第二引导表面延伸的虚拟线形成为彼此相交。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述第一滑动表面和所述第二滑动表面形成为相互垂直，以及

其中所述第一引导表面和所述第二引导表面形成为相互垂直。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述第一引导表面形成为比所述第一滑动表面要长，以及

其中所述第二引导表面形成为比所述第二滑动表面要长。

4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述防旋转构件的推力表面形成为平面，

其中与所述防旋转构件的推力表面或者所述固定涡盘和绕动涡盘各自的推力表面相接触的框架，与所述防旋转构件的推力表面对应地，形成为平面。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述第一引导表面、所述第二引导表面、所述第一滑动表面和所述第二滑动表面形成在基于一水平部分具有重叠高度的平面上。