CN105917120A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋压缩机，摆动涡旋采用铸铁制造，其背面为配备钢板制推力板，在该推力结构中，防止摆动涡旋和推力板的磨损及损伤，可靠性高。该蜗旋压缩机具有：主体容器，该主体容器为密闭容器；固定涡旋，固定于主体容器内的上部；摆动涡旋(102)，配置在固定涡旋的下方，由铸铁类材料制成；旋转驱动轴，在轴内部具有上下连通的通油孔；框架，为了自由滑动地支承摆动涡旋(102)而固定于主体容器的内周面；推力板，配置在摆动涡旋(102)的下表面和框架的推力支承面之间，由钢板类材料制成；十字环，收纳于框架内；摆动侧十字槽(102d)，对十字环进行引导，在摆动涡旋(102)的下表面形成有连通摆动侧十字槽(102d)的圆周槽(102f)。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明主要涉及一种搭载于冷冻机、空调、热水器等的制冷剂回路中的涡旋压缩机。

背景技术

作为以往的涡旋压缩机，已知有如下结构：在摆动涡旋的材料为铸铁的情况下，使摆动涡旋、双金属材料制成的支承摆动涡旋的推力轴承、和瑞典钢制的推力板滑动，构成推力轴承。

或者，已知有如下结构：设置有在推力负荷很大的情况下或者在滑动特性不足的情况下从摆动涡旋的突出部连接到摆动涡旋的推力面的供油孔，提高供油量，由此，防止摆动涡旋和推力轴承之间的磨损及烧粘(例如参照专利文献1)。

另外，已知有如下结构：在支承摆动涡旋的推力轴承面上，有多个带螺旋槽机构或多个锥面轴承机构，会产生油膜压力，使推力轴承部的耐磨损性提高。(例如参照专利文献2)

专利文献1：日本特开平5-149277号公报(段落[0011]～[0016]，图1)

专利文献2：日本特开平8-319959号公报(段落[0018]～[0039]、图1～图3)

以往的推力轴承，只是使铸铁材料的摆动涡旋和瑞典钢等制成的推力板滑动的简单构造，由于不使用双金属材料的推力轴承，因此在推力负荷变高的条件下，摆动涡旋和推力板的滑动性会恶化，摆动涡旋的背面(下表面)会产生磨损和烧粘等问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而研发的，目的在于获得一种涡旋压缩机，尽管是不使用高价的双金属材料制成的推力轴承的简单的结构，也可以抑制摆动涡旋下表面的磨损和烧粘。

本发明涉及的涡旋压缩机具有如下部分：主体容器，其为密闭容器；固定于主体容器内的上部的固定涡旋；摆动涡旋，其配置在固定涡旋的下方，与该固定涡旋共同形成压缩室，在下表面的中央部具有突出部，该摆动涡旋由铸铁类材料制成；旋转驱动轴，在上端部形成有偏心轴部，并且在轴内部具有上下连通的通油孔，上述偏心轴部自由旋转地支承于摆动涡旋的突出部的摆动轴承；框架，该框架具有承受摆动涡旋的推力支承面、相比于推力支承面形成于容器半径方向内侧且收纳摆动涡旋的突出部的凹部、以及形成于凹部的下部并自由旋转地支承旋转驱动轴的主轴承部，该框架固定于主体容器内周面；推力板，该推力板配置在摆动涡旋的下表面和框架的推力支承面之间，自由滑动地支承摆动涡旋的下表面，该推力板为环板状并且由钢板类材料制成；十字环，该十字环收纳于框架的凹部内，限制摆动涡旋的绕旋转驱动轴心的旋转；以及，摆动侧十字槽，该摆动侧十字槽在突出部的外侧形成于摆动涡旋的下表面，对十字环进行引导；在摆动涡旋的下表面，形成有连通摆动侧十字槽的圆周槽。

发明的效果

在本发明的涡旋压缩机中，在摆动涡旋的下表面形成有与摆动侧十字槽连通的圆周槽，因此，能够向摆动涡旋和推力板之间供给足够量的润滑油，能够通过楔形效应产生油膜压力。其结果是，达到防止摆动涡旋下表面的磨损和抑制烧粘的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的涡旋压缩机的纵截面图。

图2是表示上述涡旋压缩机的摆动涡旋的图，(a)是(b)的A-A线截面图，(b)是仰视图。

图3是表示上述涡旋压缩机的框架的图，(a)是俯视图，(b)是(a)的B-B线截面图。

图4是表示在上述涡旋压缩机的框架内安装有十字环的状态的俯视图。

图5是表示本发明的实施方式2的涡旋压缩机的摆动涡旋以及框架的纵截面图。

具体实施方式

实施方式1

本实施方式1用于抑制摆动涡旋的推力面的磨损和烧粘。

图1为本发明的实施方式1的涡旋压缩机的纵截面图，图2为表示上述涡旋压缩机的摆动涡旋的图，图3为表示上述涡旋压缩机的框架的图，图4为表示在上述涡旋压缩机的框架内安装有十字环的状态的俯视图。

在各图中，本实施方式所涉及的涡旋压缩机是吸入在制冷剂回路中循环的制冷剂并将其压缩成高温高压的状态再排出到制冷剂回路的装置。该涡旋压缩机具有如下结构：作为密闭容器的主体容器100；固定配置于主体容器100内的上部的固定涡旋101；摆动涡旋102，其配置在固定涡旋101的下方，在下表面具有突出部102c；旋转驱动轴114，其在轴内部具有上下连通的通油孔114a；框架105，其固定配置于主体容器100的中间部容器的内周面；环形板状的推力板104，其自由滑动地支承摆动涡旋102；以及，连结于旋转驱动轴114的下部的油泵108。主体容器100的上部连接有用于排出制冷剂气体的排出管113，主体容器100的主体部连接有用于吸入制冷剂气体的吸入管112。上述油泵108将蓄积在主体容器100的底部的润滑油(冷冻机油)109吸上来并送到通油孔114a。

上述框架105具有：支承摆动涡旋102的推力支承面105c；凹部105b，其相比于推力支承面105c形成于容器半径方向内侧，用于收纳摆动涡旋102的突出部102c；以及，主轴承部105a，其形成于凹部105b内的下部，自由转动地支承旋转驱动轴114。在上述旋转驱动轴114的上端部形成有偏心轴部110，该偏心轴部110自由旋转地支承于摆动涡旋102的突出部102c的摆动轴承102a。另外，十字环103收纳于框架105的凹部105b内，该十字环103限制摆动涡旋102绕旋转驱动轴114的轴心C的旋转。在框架105的凹部105b内，用于引导十字环103的框架侧十字槽105d在半径方向上延长形成(参照图3及图4)。

在涡旋102下表面的推力面102e和框架105的推力支承面105c之间，配置有钢板类材料制的推力板104，该推力板104自由滑动地支承摆动涡旋102。在与框架侧十字槽105d相对的位置的推力板104上，形成有与框架侧十字槽105d连通的切口104b。此切口104b形成为比框架侧十字槽105d稍微大的形状。这些摆动涡旋102和推力板104经由润滑油109而紧密接触，构成推力轴承部。上述推力板104还具有调整压缩室111的旋转驱动轴心C方向的缝隙的功能。

在固定涡旋101上，形成有直立设置于台板的下表面(背面)的涡卷齿101a。另外，在摆动涡旋102上，形成有直立设置于台板的上表面并且与涡卷齿101a实质上为同一形状的涡卷齿102b。摆动涡旋102及固定涡旋101为铸铁类材料制成，涡卷齿102b和涡卷齿101a以互相组合的状态安装于主体容器100内。在摆动涡旋102和固定涡旋101互相组合的状态下，涡卷齿101a和涡卷齿102b的卷绕方向相逆。而且，在涡卷齿10a和涡卷齿9a之间形成容积相对变化的压缩室111。

固定涡旋101通过螺栓等(图示省略)固定于框架105的上表面开口边缘部。另一方面，在摆动涡旋102的下表面的大致中心部，垂直设置有中空圆筒形状的突出部102c，突出部102c的内周面成为摆动轴承102a。而且，在摆动涡旋102的下表面的突出部102c的外侧位置，摆动侧十字槽102d在半径方向上伸长地形成(参照图2)，该摆动侧十字槽102d引导十字环103的上表面突起103a。由于用于阻止自转运动的十字环103的作用，该摆动涡旋102相对于固定涡旋101不进行自转运动，而进行公转旋转运动(即所谓的摆动运动)。

在上述的摆动轴承102a中，自由旋转地装入偏心轴部110，该偏心轴部110设置在旋转驱动轴114的上端。摆动轴承102a的内周部和偏心轴部110的外周部经由润滑油109自由滑动地紧密接触，从而构成摆动轴承部。电动机115由固定于旋转驱动轴114的转子106和固定于中间部容器的内周面的定子107构成。通过开始向定子107通电，转子106旋转驱动，使旋转驱动轴114转动。

旋转驱动轴114随着转子106的旋转而旋转，使摆动涡旋102旋转。此旋转驱动轴114的上部(偏心轴部10附近位置)由设置在框架105上的主轴承部105a支承。在固定于主体容器100的下部内周面的副框架116的中央部，安装有球轴承117，通过此球轴承117可自由旋转地支承旋转驱动轴114的下部。另外，在副框架116上安装有容积型的油泵108。此油泵108与旋转驱动轴114连接并受到旋转力。被该油泵108吸引的润滑油109通过旋转驱动轴114的通油孔114a等，被送往各滑动部。

以下就动作进行说明。

在这种结构的涡旋压缩机中，当对电动机115施加电压时，旋转驱动轴114被旋转驱动，偏心轴部110在摆动轴承102a内旋转。而且，被十字环103抑制了自转的摆动涡旋102进行摆动回旋运动。由此，一部分制冷剂气体通过框架105的吸入口流进压缩室111中，吸入过程开始。另外，制冷剂气体的其余的部分穿过定子106的切口部分，冷却电动机115和润滑油109。

通过摆动涡旋102的摆动运动，压缩室111慢慢向摆动涡旋102的中心移动，体积进一步缩小。通过此过程，吸入压缩室111的制冷剂气体被压缩。这时，被压缩了的制冷剂气体在摆动涡旋102上施加使其沿轴心C方向远离固定涡旋101的负荷，此负荷由推力板104的上表面104a承受。被压缩了的制冷剂通过固定涡旋101的排出口并经由排出管25从主体容器100排出至制冷剂回路。另外，被油泵108吸起至偏心轴部110的润滑油109对摆动涡旋102的轴承衬瓦的滑动部、摆动涡旋102的推力面102e和推力板104的上表面104a的滑动部进行润滑。之后，润滑油109的一部分从摆动涡旋102的外周缘向上回溯至压缩室111内，对涡卷齿101a及涡卷齿102b的滑动部进行润滑，其余部分从框架105内流到下方，回到主体容器100底部的油槽里。

在如上述那样构成的涡旋压缩机中，在摆动涡旋102沿着摆动侧十字槽102d进行往复运动的时候，润滑油109从摆动涡旋十字槽102d流向圆周槽102f，从该圆周槽102f向推力面102e供给了足量的润滑油109。另外，由于推力板104上有切口104b，所以，在十字环103沿着框架侧十字槽105d往复运动的时候，能确保从框架侧十字槽105d向推力面102e供给润滑油109的流路。以往的技术由于推力板上没有形成上述切口104b，因此从框架侧十字槽向推力面的润滑油供给产生障碍。

如上所述，根据本实施方式的涡旋压缩机，能够增加润滑油109向推力面102e的供给量，通过由此产生的楔形效应，可以产生很大的油膜压力。其结果是可以抑制摆动涡旋102的推力面102e的磨损和烧粘。

实施方式2

另外，在上述的实施方式1中，摆动涡旋的下表面形成为水平面而不倾斜，但本发明的涡旋压缩机并不限定于此。例如，实施方式2也包含于本发明之内，在实施方式2中，如图5所示，将由推力板104的上表面104a支承的摆动涡旋102A的推力面102g形成为沿半径方向朝外下降的倾斜面。

根据具有如上述那样倾斜的推力面102g的摆动涡旋102A，能够获得更大的楔形效应，因此，产生更大的油膜压力。由此，能够可靠地防止摆动涡旋102的推力面102e的磨损、烧粘。

符号说明：

100……主体容器

101……固定涡旋

102,102A……摆动涡旋

102a……摆动轴承

102c……突出部

102d……摆动侧十字槽

102e，102g……推力面

102f……圆周槽

103……十字环

104……推力板

104b……切口

105……框架

105a……主轴承部

105b……凹部

105c……推力支承面

105d……框架侧十字槽

108……油泵

109……润滑油

110……偏心轴部

111……压缩室

114a……通油孔

C……轴心

Claims (3)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，具有：

主体容器，该主体容器为密闭容器；

固定涡旋，该固定涡旋固定于上述主体容器内的上部；

摆动涡旋，该摆动涡旋配置在上述固定涡旋的下方，与该固定涡旋共同形成压缩室，在下表面中央部具有突出部，该摆动涡旋由铸铁类材料制成；

旋转驱动轴，该旋转驱动轴在上端部形成有偏心轴部，并且在轴内部具有上下连通的通油孔，上述偏心轴部自由旋转地支承于上述摆动涡旋的突出部的摆动轴承；

框架，该框架具有承受上述摆动涡旋的推力支承面、相比于上述推力支承面形成于容器半径方向内侧且收纳上述摆动涡旋的突出部的凹部、以及形成于上述凹部的下部并自由转动地支承上述旋转驱动轴的主轴承部，该框架固定于上述主体容器的内周面；

推力板，该推力板配置在上述摆动涡旋的下表面和上述框架的推力支承面之间，自由滑动地支承上述摆动涡旋的下表面，该推力板为环板状并且由钢板类材料制成；

十字环，该十字环收纳于上述框架的凹部内，限制上述摆动涡旋的绕上述旋转驱动轴心的旋转；以及，

摆动侧十字槽，该摆动侧十字槽在上述突出部的外侧形成于上述摆动涡旋的下表面，对上述十字环进行引导，

在上述摆动涡旋的下表面形成有连通上述摆动侧十字槽的圆周槽。

2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，由推力板的上表面支承的摆动涡旋的推力面形成为朝向半径方向外侧下降的倾斜面。

3.如权利要求1或权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，在框架的凹部内形成引导十字环的框架侧十字槽，在与上述框架侧十字槽相对的位置上的推力板上，形成有与上述框架侧十字槽相连通的切口。