CN105782035A - 具有卸荷器组件的涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，可以包括壳体、动涡旋和定涡旋、卸荷器衬套组件以及驱动轴。该卸荷器衬套组件可以包括驱动衬套和弹簧。该驱动衬套包括与动涡旋接合的外表面并且可以限定有从第一衬套端延伸至第二衬套端的开口。该弹簧可以包括设置在驱动衬套的开口内的本体并且可以包括第一弹簧端和第二弹簧端，其中，第一弹簧端的至少一部分从本体侧向地延伸并与第一衬套端搭叠。第二弹簧端的至少一部分可以从本体侧向地延伸并与第二衬套端搭叠，以将弹簧紧固在驱动衬套内。该驱动轴可以包括设置在驱动衬套的开口内并与弹簧接合的曲柄销。

Description

具有卸荷器组件的涡旋压缩机

本申请是申请人艾默生环境优化技术有限公司的申请日为2013年5月2日、申请号为201310158952.1、发明名称为“具有卸荷器组件的涡旋压缩机”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月30日提交的印度专利申请No.1344/MUM/2012的权益和优先权。上述申请的全部公开内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

诸如热泵系统、制冷系统或空调系统之类的环境控制系统例如可以包括流体回路，该流体回路具有室外热交换器、室内热交换器、设置在室内热交换器与室外热交换器之间的膨胀装置、以及使工作流体(例如，制冷剂或二氧化碳)在室内热交换器与室外热交换器之间循环流通的一个或多个压缩机。为了确保安装有压缩机的环境控制系统能够根据需要有效且高效地提供冷却效果和/或加热效果，需要压缩机的高效且可靠的运行。

技术领域

本公开涉及涡旋压缩机中的卸荷器组件。

发明内容

本节提供对本公开的概述，并不全面地包含本公开的全部范围或本公开的所有特征。

一种压缩机，可以包括壳体、支撑在壳体内的轴承外壳、支撑在轴承外壳上的动涡旋、与动涡旋啮合地接合的定涡旋、卸荷器衬套组件以及驱动轴。卸荷器衬套组件可以包括驱动衬套和弹簧。驱动衬套可以具有与动涡旋接合的外表面，并且驱动衬套限定有从第一纵向衬套端延伸至第二纵向衬套端的纵向延伸开口。弹簧可以包括设置在驱动衬套的纵向延伸开口内的纵向延伸本体，并且弹簧具有第一纵向弹簧端和第二纵向弹簧端，其中，第一纵向弹簧端的至少一部分从本体侧向地延伸并与第一纵向衬套端搭叠。第二纵向弹簧端的至少一部分可以从本体侧向地延伸并与第二纵向衬套端搭叠，以将弹簧紧固在驱动衬套内。驱动轴可以延伸穿过轴承外壳并且可以包括偏心曲柄销，该偏心曲柄销设置在驱动衬套的纵向延伸开口内并与弹簧接合。

第一纵向弹簧端可以包括从第一侧向弹簧端侧向地延伸的第一突出部以及从与第一侧向弹簧端相反的第二侧向弹簧端侧向地延伸的第二突出部。该第一突出部和该第二突出部可以延伸到由第一纵向衬套端限定的第一端面上。该第二纵向弹簧端可以包括从第一侧向弹簧端侧向地延伸的第三突出部以及从第二侧向弹簧端侧向地延伸的第四突出部。该第三突出部和该第四突出部可以延伸到由第一纵向衬套端限定的第二端面上。弹簧可以包括面向偏心曲柄销的内表面以及与内表面相反的外表面。第二纵向弹簧端可以包括从外表面向外延伸到由第二纵向衬套端限定的第二端面上的第三突出部。第一纵向衬套端可以限定第一凹部和第二凹部，第一凹部包括第一端面的第一区域，第二凹部包括第一端面的第二区域，其中，第一突出部延伸到第一凹部中并且第二突出部延伸到第二凹部中。

该驱动衬套可以在周向地位于第一凹部与第二凹部之间的位置处限定有引导区域，该引导区域从由第一凹部和第二凹部限定的端面纵向地向外延伸，并且该引导区域限定有与第一纵向弹簧端接合的内表面。该驱动衬套可以包括从第一凹部延伸的第一纵向壁以及从第二凹部延伸的第二纵向壁，其中，第一纵向弹簧端被保持为在由第一纵向壁和第二纵向壁限定的第一位置与由引导区域的内表面限定的第二位置之间侧向移动。

弹簧可以包括面向偏心曲柄销的内表面以及与内表面相反的外表面。第一纵向弹簧端可以包括另外的突出部，该另外的突出部在侧向上位于第一突出部与第二突出部之间并且从外表面向外延伸到限定在第一纵向衬套端处的另外的端面上。

第二纵向弹簧端可以包括第三突出部和第四突出部，其中，第三突出部从第一侧向弹簧端侧向地延伸并且延伸到由第二纵向衬套端限定的第三凹部中，第四突出部从与第一侧向弹簧端相反的第二侧向弹簧端侧向地延伸并且延伸到由第二纵向衬套端限定的第四凹部中。

衬套可以包括至少部分地限定纵向延伸开口的倾斜内表面。第一纵向弹簧端可以与该倾斜表面接合并且可以在第一纵向弹簧端沿着倾斜表面纵向移动时对偏心曲柄销施加可变弹簧负载。第一弹簧可以朝向纵向延伸开口的中心沿着纵向延伸本体的纵向范围呈大致凸形。该弹簧可以包括面向偏心曲柄销的内表面以及与内表面相反的外表面。第一纵向弹簧端可以包括从外表面向外延伸到由第一纵向衬套端限定的端面上的突出部。

通过本文所提供的描述，其他适用域将变得明显。本节的描述和具体示例仅意在说明的目的而不意在限制本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅为说明所选择的实施方式而非所有可能的实施方式，并且不意在限制本公开的范围。

图1为根据本公开的压缩机的截面图；

图2为图1的卸荷器衬套组件的立体图；

图3为图1的卸荷器衬套组件的另一立体图；

图4为图2和图3中示出的卸荷器衬套组件的弹簧的立体图；

图5为根据本公开的第一替代性卸荷器衬套组件的立体图；

图6为根据本公开的第二替代性卸荷器衬套组件的截面图；

图7为图6的卸荷器衬套组件的弹簧的立体图；

图8为根据本公开的第三替代性卸荷器衬套组件的截面图；

图9为图8的卸荷器衬套组件的弹簧的立体图；

图10为根据本公开的第四替代性卸荷器衬套组件的截面图；

图11为根据本公开的第五替代性卸荷器衬套组件的截面图；以及

图12为图11的卸荷器衬套组件的另一截面图。

在整个附图的多个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述本公开的示例。以下描述实质上仅是示例性的并且不意在限制本公开、应用或用途。

提供示例性实施方式是为了使得本公开变得透彻并将本发明的范围全面地传达给本领域普通技术人员。阐述了诸如具体的部件、装置和方法之类的许多具体细节，以提供对本公开的实施方式的全面理解。对本领域普通技术人员显而易见的是，不是必须采用特定地细节；可以以许多不同的形式实施示例性实施方式，并且无论那一种情况都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，没有详细描述已知的过程、已知的装置结构以及已知的技术。

当一个元件或层被称为位于另一元件或层“上”、与另一元件或层“接合”、“连接”或“联接”时，其可以直接位于另一元件或层上或者与另一元件或层接合、连接或联接，或者可以存在介于中间的元件或层。相比之下，当一个元件被称为“直接位于另一元件或层上”、与另一元件或层“直接接合”、“直接连接”或“直接联接”时，可能不存在介于中间的元件或层。用来描述元件之间的关系的其他用语应当以类似的方式(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等)来解释。如文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任意和全部组合。

尽管用语第一、第二、第三等可以在文中被用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但这些元件、部件、区域、层和/或部段不应当受这些用语限制。这些用语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层和/或部段与另一区域、层或部段进行区分。除非上下文清楚地表明，否则，诸如“第一”、“第二”和其他数字用语的用语当在文中使用时不指次序或顺序。因而，下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不背离示例性实施方式的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。

本教示适于结合在包括封闭式机器、开放式驱动机器和非封闭式机器在内的许多不同类型的涡旋式压缩机和旋转式压缩机。为了示例的目的，压缩机10被示出为低侧型的封闭式涡旋制冷压缩机，即，马达和压缩机由封闭壳体中的吸入气体冷却，如以图1所示的竖直截面所示出的。

参照图1，压缩机10可以包括封闭壳体组件12、轴承外壳组件14、马达组件16、压缩机构18、密封组件20以及排出阀组件26。壳体组件12可以容纳轴承外壳组件14、马达组件16、压缩机构18以及排出阀组件26。

壳体组件12通常可以形成压缩机外壳并且可以包括圆筒形壳体28、位于壳体组件12的上端处的端盖32、横向延伸的隔离件34、以及位于壳体组件12的下端处的基部36。端盖32和隔离件34通常可以限定排出室38。排出室38通常可以形成用于压缩机10的排气消声器。尽管示出为包括排出室38，但应当理解的是，本公开同样应用于直接排出构型。壳体组件12可以在端盖32中限定开口40，开口40形成排出口。壳体组件12可以另外地限定有吸入口(未图示)。隔离件34可以包括容纳排出阀组件26的排出通道44。

轴承外壳组件14可以包括主轴承外壳46、轴承48、卸荷器衬套组件50以及紧固件52。主轴承外壳46可以包括中央本体54，该中央本体54具有从中央本体54径向向外延伸的臂部56。中央本体54可以包括由围绕轴承48的周向壁58限定的孔。臂部56可以与壳体28接合以将主轴承外壳46支撑在壳体28内。主轴承外壳46可以以诸如铆接之类的任何理想的方式在多个点处固定至壳体28。卸荷器衬套组件50可以包括驱动衬套60和弹簧62(见图2至图4)。

马达组件16可以包括马达定子72、转子74以及驱动轴76。马达定子72可以被按压配合到壳体28中。转子74可以被按压配合在驱动轴76上并且驱动轴76可以由转子74旋转地驱动。驱动轴76可以延伸穿过由周向壁58限定的所述孔并且由轴承48旋转地支撑在主轴承外壳46内。

驱动轴76可以包括其上具有平坦部80的偏心曲柄销78。驱动衬套60可以位于偏心曲柄销78上并且与压缩机构18接合。弹簧62可以在驱动衬套60中位于驱动衬套60与偏心曲柄销78之间并且可以接合驱动轴76的偏心曲柄销78。弹簧62的纵向范围可以是朝向驱动轴76的偏心曲柄销78呈大致凸形的。主轴承外壳46可以限定支撑压缩机构18的推力轴承表面82。压缩机构18可以包括彼此啮合地接合的动涡旋84和定涡旋86。

动涡旋84可以包括端板88，该端板88具有位于其上表面上的螺旋叶片或涡卷90以及位于下表面上的环形平坦推力表面92。推力表面92可以与主轴承外壳46上的环形平坦推力轴承表面82交界。圆筒形毂94可以从推力表面92向下突出并且可以使驱动衬套60可旋转地设置在其中。驱动衬套60可以包括容纳曲柄销78的内孔。曲柄销平坦部80可以驱动地接合驱动衬套60的内孔的一部分中的平坦表面以提供径向柔性的驱动布置。可以将欧氏联接器96与动涡旋84和定涡旋86接合以防止动涡旋84与定涡旋86之间的相对旋转。

定涡旋86可以包括端板98、环形凹部104以及一系列径向向外延伸的凸缘部106(图1)，其中，端板98限定有排出通道100并且具有从端板98的第一侧延伸的螺旋涡卷102，环形凹部104限定在端板98的与第一侧相反的第二侧中，凸缘部106与紧固件52接合。端板98可以另外包括与环形凹部104流体连通的偏置通道(未图示)以及由动涡旋84和定涡旋86限定的中间压缩腔。密封组件20可以形成浮动密封组件并且可以与定涡旋86密封地接合以限定轴向偏置室110。

参照图2至图4，驱动衬套60可以包括与动涡旋84接合的外表面112以及从第一纵向端116延伸至第二纵向端118的纵向延伸开口114。第一纵向端116可以限定第一端面120并且第二纵向端118可以限定第二端面122。弹簧62可以位于纵向延伸开口114中并且可以包括设置在驱动衬套60的纵向延伸开口114内的纵向延伸本体124。

弹簧62可以包括内表面126和外表面128、第一纵向端132和第二纵向端134、以及在第一纵向端132与第二纵向端134之间延伸的第一侧向端136和第二侧向端138。第一纵向端132的至少一部分可以从本体124侧向地延伸并且与驱动衬套60的第一纵向端116搭叠。第二纵向端134的至少一部分可以从本体124侧向地延伸并且与驱动衬套60的第二纵向端118搭叠，以将弹簧62紧固在驱动衬套60内。

驱动衬套60的第一纵向端116可以限定有包括第一端面120的第一区域的第一凹部140以及包括第一端面120的第二区域的第二凹部142。驱动衬套60的第二纵向端118可以限定有包括第二端面122的第一区域的第三凹部144以及包括第二端面122的第二区域的第四凹部146。

驱动衬套60的第一纵向端116可以在周向地位于第一凹部140与第二凹部142之间的位置处限定有第一引导区域148，第一引导区域148从由第一凹部140和第二凹部142限定的端面纵向地向外延伸，并且第一引导区域148可以限定有与弹簧62的第一纵向端132接合的内表面150。驱动衬套60的第二纵向端118可以在周向地位于第三凹部144与第四凹部146之间的位置处限定有第二引导区域152，第二引导区域152从由第三凹部144和第四凹部146限定的端面纵向地向外延伸，并且第二引导区域152可以限定有与弹簧62的第二纵向端134接合的内表面154。

在图2至图4中示出的示例中，弹簧62的第一纵向端132可以包括从第一侧向端136侧向地延伸的第一突出部156以及从第二侧向端138侧向地延伸的第二突出部158。弹簧62的第二纵向端134可以包括从第一侧向端136侧向地延伸的第三突出部160以及从第二侧向端138侧向地延伸的第四突出部162。

第一突出部156和第二突出部158可以延伸到衬套60的第一纵向端116处的第一端面120上，并且第三突出部160和第四突出部162可以延伸到衬套60的第二纵向端118处的第二端面122上。更具体地，第一突出部156可以延伸到第一凹部140中，第二突出部158可以延伸到第二凹部142中，第三突出部160可以延伸到第三凹部144中，并且第四突出部162可以延伸到第四凹部146中，以将弹簧62纵向地紧固在衬套60内。

衬套60的第一纵向端116可以包括限定第一凹部140的内端的第一纵向壁164以及限定第二凹部142的内端的第二纵向壁166。第一凹部140和第二凹部142的外端可以由第一引导区域148的内表面150限定。弹簧62的第一纵向端132可以被保持为在由第一侧向壁164和第二侧向壁166限定的第一位置与由第一引导区域148的内表面150限定的第二位置之间侧向移动。衬套60的第二纵向端118可以包括限定第三凹部144的内端的第三纵向壁168以及限定第四凹部146的内端的第四纵向壁170。第三凹部144和第四凹部146的外端可以由第二引导区域152的内表面154限定。弹簧62的第二纵向端134可以被保持为在由第三纵向壁168和第四纵向壁170限定的第三位置与由第二引导区域152的内表面154限定的第四位置之间侧向移动。

在图5至图12中示出了关于图2至图4中示出的布置的许多变型。图5至图12中示出的替代性布置可以包括与图2至图4中示出的布置类似的特征，并且为了简洁起见将不再描述共同的特征。应当理解的是，对共同特征的描述同样适用于图5至图12中示出的布置，以下除外。

如在图5中所观察到的，驱动衬套260的第二端318可以包括从外表面312完全延伸至驱动衬套260的纵向延伸开口314的第三凹部344和第四凹部346。图2至图4的第三纵向壁168和第四纵向壁170可以由从第三凹部344和第四凹部346中的每一个的基部延伸的突起368、370替代。弹簧262的第二纵向端334可以被保持为在由突起368、370限定的位置与由第二引导区域352的内表面354限定的位置之间侧向移动。类似于突起368、370的一组突起(未图示)可以被替代性地或附加地包括在驱动衬套260的第一端316上。

在图6和图7中示出的布置中，驱动衬套460可以包括改型的第二纵向端518，并且弹簧462可以包括相应的改型的第二纵向端534。驱动衬套460的第二纵向端518可以包括限定有第二端面522的中央凹部540以替代图2至图4中的第三凹部144、第四凹部146以及第二引导区域152。弹簧462的第二纵向端534可以包括第三突出部560以替代图2至图4中的第三突出部160和第四突出部162。第三突出部560可以形成钩状结构并且可以从弹簧462的外表面528向外延伸到中央凹部540中并延伸到由衬套460限定的第二端面522上，以将弹簧462纵向地保持在衬套460内。

图8和图9的驱动衬套660和弹簧662可以与图6和图7中示出的布置类似，其中，在图8和图9的布置中，对驱动衬套660的第一纵向端716以及弹簧662的第一纵向端734进行了改型。驱动衬套660的第一纵向端716可以包括另外的凹部772，凹部772形成第一引导区域748并且限定有驱动衬套660的第一纵向端716处的另外的端面774。另外的凹部772可以限定第一引导区域748的内表面750。该内表面750可以包括在纵向上位于驱动衬套660的第一纵向端716与第二纵向端718之间的第一区域776以及从第一区域776的纵向端延伸至驱动衬套660的第一纵向端716的第二区域778。第一区域776可以大致平行于驱动衬套660纵向轴线延伸，并且第二区域778可以从第一区域776以一角度径向向外延伸。

弹簧662的第一纵向端734可以包括在侧向上位于第一突出部756与第二突出部758之间的另外的突出部780，并且突出部780可以从弹簧662的外表面728向外延伸到另外的凹部772中并且延伸到另外的端面774上。另外的突出部780首先可与内表面750的第一区域776接合，为弹簧662提供初始刚度或有效长度。在弹簧662由于偏心曲柄销78而偏转预定量之后，另外的突出部780可以纵向移动经过第一区域776而到达第二区域778，在第二区域778中，另外的突出部780不再与内表面750接合。作为替代，第一突出部756可以与第一凹部740的外端782接合并且第二突出部758可以与第二凹部的外端(未图示)接合，以提供减小的弹簧刚度或增大的弹簧有效长度。

图10中示出的布置可以类似于图8和图9中示出的布置，其中，在图10中示出的布置中，衬套860包括第一引导区域948的改型的内表面950，以给弹簧862提供可变的刚度或可变的有效长度。更具体地，内表面950可以包括朝向衬套860的第一纵向端916以一角度径向向外延伸的倾斜表面。另外的突出部980可以持续接触内表面950，以在弹簧862发生偏转并且另外的突出部980沿着内表面950的纵向范围行进时改变施加到偏心曲柄销78的弹簧刚度或有效长度。

图11和图12中示出的布置包括另外的可变刚度布置。图11和图12中示出的布置可以类似于图6和图7的布置，其中，在图11和图12中示出的布置中，在弹簧1062的第一纵向端1134处增加了第三突出部1180和第四突出部1182。驱动衬套1060的纵向延伸开口1114可以包括彼此侧向偏置的另外的内表面1184、1186。第一另外的内表面1184可以位于弹簧1062的第一侧向端1136上并与第三突出部1180接合，并且第二另外的内表面1186可以位于弹簧1062的第二侧向端1138上并与第四突出部1182接合。

另外的内表面1184、1186可以各自从驱动衬套1060的纵向延伸开口1114内的区域以一角度侧向向外延伸至第一引导区域1148。纵向延伸开口1114可以限定从另外的内表面1184、1186到第一引导区域1148的侧向偏移。第三突出部1180最初可以与另外的内表面1184接合，并且第四突出部1182最初可以与另外的内表面1186接合。当弹簧1062因偏心曲柄销78而偏转时，第三突出部1180和第四突出部1182沿着另外的内表面1184、1186纵向前进并且基于另外的内表面1184、1186的角度位置来改变弹簧刚度。

在第三突出部1180和第四突出部1182纵向移动经过另外的内表面1184、1186之后，第三突出部1180和第四突出部1182不再与驱动衬套1060接合。作为替代，第一突出部1156可以与第一凹部1140的外端1188接合并且第二突出部1158可以与第二凹部1142的外端1190接合，以提供减小的弹簧刚度或增大的有效弹簧长度。

Claims (12)

1.一种压缩机，包括：

动涡旋；

与所述动涡旋啮合地接合的定涡旋；

驱动衬套，所述驱动衬套具有与所述动涡旋接合的外表面，并且所述驱动衬套限定有从第一衬套端延伸至第二衬套端的开口，所述驱动衬套包括至少部分地设置在所述第一衬套端和所述第二衬套端之间的凹部；以及

弹簧，所述弹簧包括本体和突出部，所述本体具有第一弹簧端和第二弹簧端，所述第一弹簧端与所述第一衬套端接合，所述第二弹簧端与所述第二衬套端接合，所述突出部能够在所述凹部内在第一位置与第二位置之间移动，所述突出部与所述第二弹簧端协同限定出所述第一位置下的第一有效弹簧长度和所述第二位置下的第二有效弹簧长度；以及

驱动轴，所述驱动轴包括与所述弹簧接合的偏心曲柄销，所述偏心曲柄销位于所述驱动衬套的所述开口内。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述凹部包括倾斜表面，所述倾斜表面随着所述倾斜表面朝向所述第一衬套端轴向延伸而径向向外地延伸，并且其中，所述突出部与所述倾斜表面可滑动地接合。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述倾斜表面限定所述第一径向位置和所述第二径向位置。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述凹部包括与所述驱动衬套的纵向轴线大致平行地延伸的第一区域，并且其中，所述第一区域限定所述第一位置，所述倾斜表面限定所述第二位置。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述突出部从所述本体径向向外地背离所述偏心曲柄销延伸。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述突出部从所述本体侧向地延伸。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其中，所述突出部能够移动到第三位置，在所述第三位置，所述突出部与所述驱动衬套间隔开，并且，从所述第一弹簧端延伸的另一个突出部与所述第二弹簧端协同限定出所述第三位置下的第三有效弹簧长度。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其中，所述第一弹簧端包括第一侧向突出部和第二侧向突出部，所述第一侧向突出部从第一侧向弹簧端侧向地延伸，并且所述第二侧向突出部从与所述第一侧向弹簧端相反的第二侧向弹簧端侧向地延伸，所述第一侧向突出部和所述第二侧向突出部延伸到由所述第一衬套端限定的第一端面上。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其中，所述第二弹簧端包括另一个突出部，所述第二弹簧端的另一个突出部从所述第二弹簧端径向地延伸并且延伸到由所述第二衬套端限定的第二端面上。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一衬套端限定另外的凹部，所述另外的凹部包括所述第一端面的第一区域和所述第一端面的第二区域，并且其中，所述弹簧包括延伸到所述另外的凹部中的另外的突出部。

11.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述弹簧朝向所述开口的中心沿着所述本体的纵向范围呈大致凸形。

12.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述弹簧包括面向所述偏心曲柄销的内表面以及与所述内表面相反的外表面，所述第二弹簧端包括从所述外表面向外延伸到由所述第二衬套端限定的端面上的另一个突出部。