CN106168218B - 涡旋压缩机及其压缩机构、动涡旋盘防自转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种涡旋压缩机及其压缩机构、动涡旋盘防自转装置。该动涡旋盘防自转装置包括环体，环体的周向内壁上形成有相互平行的两个第一滑动导向面，环体的周向外壁上形成有相互平行的两个第二滑动导向面，第一滑动导向面与第二滑动导向面垂直。由于本发明采用了平板结构，使用本发明中的结构更加可靠，加工工艺好、工序少，装配起来也更加简单，提高了生产效率，易于大批量生产。此外，通过上述技术方案，不但提高了防自转装置的强度，使其受力作用面均为较大的平面，而且能有效增大受力面积、减小受力变形和磨损，从而实现动、静涡旋盘压缩冷媒的功能，能有效提高涡旋压缩机的运行的可靠性。

Description

涡旋压缩机及其压缩机构、动涡旋盘防自转装置
技术领域
本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及其压缩机构、动涡旋盘防自转装置。
背景技术
涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于制冷空调和热泵等领域。
一般来说，涡旋压缩机由密闭壳体、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构和电机构成，其中，动涡旋盘、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装。于是，在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形的空间。因此，在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，于是冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体，完成压缩过程。
现有技术中，动盘防自转装置大多采用具有两对垂直分布的键结构，因此键的尺寸会受到结构的限制，导致强度较低，键与键槽结构配合精度要求也很高。另外，垂直分布的键的加工精度难度较大，结构相对复杂，成本也较高。
发明内容
本发明实施例中提供一种涡旋压缩机及其压缩机构、动涡旋盘防自转装置，以解决现有技术采用键结构时强度较低、键与键槽配合精度要求高，且垂直分布的键加工精度难度较大、结构相对复杂、成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种动涡旋盘防自转装置，包括环体，环体的周向内壁上形成有相互平行的两个第一滑动导向面，环体的周向外壁上形成有相互平行的两个第二滑动导向面，第一滑动导向面与第二滑动导向面垂直。
作为优选，环体包括第一端面和第二端面，在第一端面和/或第二端面上开设有环槽，环槽内安装有密封圈。
作为优选，两个第一滑动导向面和/或两个第二滑动导向面相对于环体的中心对称或非对称地设置。
本发明还提供了一种涡旋压缩机的压缩机构，包括上述的动涡旋盘防自转装置。
作为优选，压缩机构还包括动涡旋盘和上支架，动涡旋盘通过动涡旋盘防自转装置与上支架连接。
作为优选，动涡旋盘的周向外壁上形成有两个用于与第一滑动导向面滑动配合的动盘滑动导向面；上支架的一端形成有凹陷部，凹陷部的周向内壁上形成有两个用于与第二滑动导向面滑动配合的支架滑动导向面；动涡旋盘防自转装置活动地安装在凹陷部中，动涡旋盘防自转装置的环体套在动涡旋盘的外部、且位于与动盘滑动导向面对应的位置处。
作为优选，动涡旋盘包括涡卷、基板、滑板和轴承座，其中，涡卷与基板的第一侧连接，基板的第二侧通过滑板与轴承座的一端连接，动盘滑动导向面形成在滑板上。
作为优选，上支架的凹陷部的中心处形成有用于安装轴承座的轴承座安装孔，上支架还包括位于凹陷部的远离轴承座安装孔一侧的支撑面，支撑面围绕凹陷部的周向外侧设置，动涡旋盘的基板支撑在的支撑面上。
作为优选，上支架还包括环状凸缘，环状凸缘沿支撑面的外周向远离轴承座安装孔的方向突出地设置。
作为优选，动涡旋盘包括涡卷、基板、和轴承座，其中，涡卷与基板的第一侧垂直连接，基板的第二侧与轴承座的一端连接，动盘滑动导向面形成在基板上。
作为优选，上支架的凹陷部的中心处形成有用于安装轴承座的轴承座安装孔，且凹陷部与轴承座安装孔之间通过台阶孔过渡连接；动涡旋盘防自转装置支撑在凹陷部的底部支撑面上，动涡旋盘的基板支撑在台阶孔的底面支撑面上。
作为优选，动涡旋盘包括涡卷、基板、轴承座和滑板，其中，涡卷通过基板与轴承座的一端连接，轴承座的另一端与滑板的端面连接，动盘滑动导向面形成在滑板上。
作为优选，上支架的凹陷部的一端朝向靠近涡卷的方向延伸形成用于容纳轴承座的轴承座安装孔，动涡旋盘的基板支撑在轴承座安装孔的远离凹陷部的端面上。
作为优选，所述动涡旋盘防自转装置的环体的朝向所述动涡旋盘一侧的环槽内安装的密封圈与所述动涡旋盘之间形成密封结构，且该密封圈的中心在所述动涡旋盘防自转装置的转动过程中始终与所述动涡旋盘的中心重合。
本发明还提供了一种涡旋压缩机，包括上述的压缩机构。
由于本发明采用了平板结构，使用本发明中的结构更加可靠，加工工艺好、工序少，装配起来也更加简单，提高了生产效率，易于大批量生产。此外，通过上述技术方案，不但提高了防自转装置的强度，使其受力作用面均为较大的平面，而且能有效增大受力面积、减小受力变形和磨损，从而实现动、静涡旋盘压缩冷媒的功能，能有效提高涡旋压缩机的运行的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的环体的结构示意图；
图2是本发明实施例的环体的另一角度的结构示意图；
图3是本发明实施例的环体的俯视图；
图4是本发明实施例的图3的A-A剖视图；
图5是本发明实施例的动涡旋盘防自转装置的分解图；
图6是本发明实施例的第一实施例中的动涡旋盘的结构示意图；
图7是本发明实施例的第一实施例中的动涡旋盘的另一角度的结构示意图；
图8是本发明实施例的第一实施例中的上支架的结构示意图；
图9是本发明实施例的第二实施例中的动涡旋盘的结构示意图；
图10是本发明实施例的第二实施例中的动涡旋盘的另一角度的结构示意图；
图11是本发明实施例的第二实施例中的动涡旋盘的另一角度的结构示意图；
图12是本发明实施例的第三实施例中的动涡旋盘的结构示意图；
图13是本发明实施例的第三实施例中的动涡旋盘的另一角度的结构示意图；
图14是本发明实施例的第三实施例中的动涡旋盘的另一角度的结构示意图；
图15是本发明实施例的涡旋压缩机的结构示意图。
附图标记说明：1、第一滑动导向面；2、第二滑动导向面；3、环槽；4、密封圈；5、动涡旋盘；6、动盘滑动导向面；7、支架滑动导向面；8、涡卷；9、基板；10、滑板；11、轴承座；12、轴承座安装孔；13、支撑面；14、环状凸缘；15、底部支撑面；16、底面支撑面；17、动涡旋盘防自转装置；18、上支架；19、电机；20、曲轴；21、吸气管；22、上盖；23、下盖；24、壳体；25、排气管；26、静涡旋盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1至图5所示，本发明中的动涡旋盘防自转装置包括一个呈平板型结构的环体，环体的中央沿轴向设置有开口，在该开口的周向内壁上形成相互平行的两个第一滑动导向面1；此外，在环体的周向外壁上，则形成相互平行的两个第二滑动导向面2，并且第一滑动导向面1与第二滑动导向面2垂直。
由于第一滑动导向面1和第二滑动导向面2垂直地设置，因此，本发明中的动涡旋盘防自转装置可通过第一滑动导向面1和第二滑动导向面2在二维平面内提供滑动导向，相应地，可在与动涡旋盘防自转装置连接的动涡旋盘和上支架上分别设置相应的滑动导向面。这样，在曲轴旋转过程中，本发明中的防自转装置相对动涡旋盘做往复直线运动，防自转装置外侧的两个第二滑动导向面则与上支架的两个滑动导向面相互贴合并相对上支架做往复直线运动，从而使动涡旋盘在曲轴旋转的过程中不会自转。
由于采用了上述平板结构，使用本发明中的结构更加可靠，加工工艺好、工序少，装配起来也更加简单，提高了生产效率，易于大批量生产。此外，通过上述技术方案，不但提高了防自转装置的强度，使其受力作用面均为较大的平面，而且能有效增大受力面积、减小受力变形和磨损，从而实现动、静涡旋盘压缩冷媒的功能，能有效提高涡旋压缩机的运行的可靠性。
优选地，环体包括第一端面和第二端面，在第一端面和/或第二端面上开设有环槽3，环槽3内安装有密封圈4，其中，密封圈4形成高低压分隔空间，即密封件内侧为高压侧，密封圈外侧为低压侧。优选地，动涡旋盘防自转装置的环体的朝向动涡旋盘5一侧的环槽3内安装的密封圈4与动涡旋盘5之间形成一个密结构封，且该密封圈4的中心在动涡旋盘防自转装置的转动过程中始终与动涡旋盘5的中心重合。这样，密封圈随防自转装置一起运动，且中心与动涡旋盘中心始终重合，即背压具有随动的功能，保证向上的作用力合力始终作用在动涡旋盘中心，可保证向上的密封效果，减小了动涡旋盘的倾覆作用。
优选地，两个第一滑动导向面1和/或两个第二滑动导向面2相对于环体的中心不但可以对称地设置，还可以采用非对称设置的形式。
由于采用了上述技术方案，动涡旋盘在本发明中的防自转装置的约束下，可达到防止动盘自转的效果，即只能做公转平动。
本发明还提供了一种涡旋压缩机的压缩机构，包括上述的动涡旋盘防自转装置17。一般地，该压缩机构包括动涡旋盘5和上支架18，其中，动涡旋盘5通过动涡旋盘防自转装置与上支架18连接。
更优选地，动涡旋盘5的周向外壁上形成有两个平行的动盘滑动导向面6，其分别与该两个第一滑动导向面1滑动配合。同时，在上支架18内形成一个凹陷部，该凹陷部在周向内壁上形成两个用于与第二滑动导向面2滑动配合的支架滑动导向面7。两个动盘滑动导向面6之间的距离与两个第一滑动导向面之间的距离相等，两个支架滑动导向面7之间的距离与两个第二滑动导向面之间的距离相等，以分别实现导向贴合，其中，动涡旋盘相对防自转装置往复运动的距离、以及防自转装置相对上支架往复运动的距离即为压缩机曲轴的偏心量。
安装时，可将动涡旋盘防自转装置活动地安装在凹陷部中，使第一滑动导向面1与动盘滑动导向面6贴合；然后，将动涡旋盘防自转装置的环体套在动涡旋盘5的外部、且位于与动盘滑动导向面6对应的位置处，以使第二滑动导向面2与支架滑动导向面7贴合。这样，可实现在XY方向上的二维滑动。
更具体地，本发明提供了图6至图14所示的三个优选的实施例，以更好地实施该压缩机构。
图6至图8示出了第一实施例的结构示意图。如图6至图7所示，本发明中的动涡旋盘5可以包括涡卷8、基板9、滑板10和轴承座11，其中，涡卷8与基板9的第一侧垂直地连接，基板9的第二侧通过滑板10与轴承座11的一端垂直连接，基板9与滑板10平行地设置，且基板9的径向尺寸大于滑板10的径向尺寸，在此实施例中，动盘滑动导向面6形成在滑板10上。
为了实现与图6和图7中的动涡旋盘5配合，本发明中的上支架18采用图8所示的结构。如图8所示，上支架18在凹陷部的中心处形成一个用于安装轴承座11的轴承座安装孔12，其中，凹陷部的远离轴承座安装孔12一侧的端面形成一个支撑面13，即支撑面13围绕凹陷部的周向外侧设置，这样，安装时动涡旋盘5的基板9支撑在的支撑面13上。更优选地，上支架18还具有一个环状凸缘14，该环状凸缘14沿支撑面13的外周向远离轴承座安装孔12的方向突出地设置。
图9至图11示出了第二实施例的结构示意图。如图9至图10所示，动涡旋盘5还可包括涡卷8、基板9和轴承座11，其中，涡卷8与基板9的第一侧垂直连接，基板9的第二侧与轴承座11的一端垂直地连接，动盘滑动导向面6则形成在基板9上。
相应地，与图9和图10中的动涡旋盘5可采用图11中的结构。如图11所示，上支架18在凹陷部的中心处形成一个轴承座安装孔12，其用于安装轴承座11。此外，在凹陷部与轴承座安装孔12之间设置一个台阶孔进行过渡。安装时，动涡旋盘防自转装置支撑在凹陷部的底部支撑面15上，动涡旋盘5的基板9则可支撑在台阶孔的底面支撑面16上。
图12至图13示出了第三实施例的结构示意图。如图12至图13所示，动涡旋盘5可包括涡卷8、基板9、轴承座11和滑板10。其中，涡卷8通过基板9与轴承座11的一端垂直地连接，轴承座11的另一端则与滑板10的端面垂直连接，而动盘滑动导向面6形成在滑板10上。
相应地，与图12和图13中的动涡旋盘5可采用图14中的结构。如图14所示，在此实施例中，上支架18的凹陷部的一端朝向靠近涡卷8的方向延伸，从而形成一个用于容纳轴承座11的轴承座安装孔12，而动涡旋盘5的基板9则支撑在轴承座安装孔12的远离凹陷部的端面上。
通过本发明中上述三个实施例中的防自转装置的约束作用，可使动涡旋盘做公转平动，再配合静涡旋盘，即可实现制冷剂压缩。
本发明还提供了一种涡旋压缩机，包括上述的压缩机构。例如，图15示出了本发明中的涡旋压缩机的一种结构示意图。如图15所示，涡旋压缩机包括密封容器，在该密封窗口内设置有压缩机构和驱动部。其中，密封容器由上盖22、下盖23和壳体24组成。在此实施例中，压缩机构采用上述各实施例中的压缩机构，驱动部主要由电机19与曲轴20构成。
在工作过程中，由驱动部驱动动涡旋盘5运转，其与静涡旋盘26相互啮合，从而形成月牙形的压缩腔。随着曲轴20的旋转，制冷剂经过吸气管21进入压缩机构的吸气腔，动涡旋盘5继续作回转平动并始终与静涡旋盘26保持良好的啮合状态。随着吸气腔不断地向中心推移，其容积不断缩小，其内的压力不断被压缩。
当压缩达预定的压缩比时，制冷剂由静涡旋盘26的中心排气口排出，进入密封容器的上部空间，经静涡旋盘26与上支架18的排气通道进入电机19上部的空间、以及密封容器下部的空间，从而对电机19进行冷却，然后经排气管25排出压缩机外。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，包括动涡旋盘防自转装置，所述动涡旋盘防自转装置包括环体，所述环体的周向内壁上形成有相互平行的两个第一滑动导向面(1)，所述环体的周向外壁上形成有相互平行的两个第二滑动导向面(2)，所述第一滑动导向面(1)与所述第二滑动导向面(2)垂直；
所述压缩机构还包括动涡旋盘(5)和上支架(18)，所述动涡旋盘(5)通过所述动涡旋盘防自转装置与所述上支架(18)连接；
所述动涡旋盘(5)的周向外壁上形成有两个用于与所述第一滑动导向面(1)滑动配合的动盘滑动导向面(6)；
所述上支架(18)的一端形成有凹陷部，所述凹陷部的周向内壁上形成有两个用于与所述第二滑动导向面(2)滑动配合的支架滑动导向面(7)；
所述动涡旋盘防自转装置活动地安装在所述凹陷部中，所述动涡旋盘防自转装置的环体套在所述动涡旋盘(5)的外部、且位于与所述动盘滑动导向面(6)对应的位置处。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述环体包括第一端面和第二端面，在所述第一端面和/或所述第二端面上开设有环槽(3)，所述环槽(3)内安装有密封圈(4)。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述两个第一滑动导向面(1)和/或所述两个第二滑动导向面(2)相对于所述环体的中心对称或非对称地设置。
4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述动涡旋盘(5)包括涡卷(8)、基板(9)、滑板(10)和轴承座(11)，其中，所述涡卷(8)与所述基板(9)的第一侧连接，所述基板(9)的第二侧通过所述滑板(10)与所述轴承座(11)的一端连接，所述动盘滑动导向面(6)形成在所述滑板(10)上。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述上支架(18)的所述凹陷部的中心处形成有用于安装所述轴承座(11)的轴承座安装孔(12)，所述上支架(18)还包括位于所述凹陷部的远离所述轴承座安装孔(12)一侧的支撑面(13)，所述支撑面(13)围绕所述凹陷部的周向外侧设置，所述动涡旋盘(5)的基板(9)支撑在的支撑面(13)上。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述上支架(18)还包括环状凸缘(14)，所述环状凸缘(14)沿所述支撑面(13)的外周向远离所述轴承座安装孔(12)的方向突出地设置。
7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述动涡旋盘(5)包括涡卷(8)、基板(9)、和轴承座(11)，其中，所述涡卷(8)与所述基板(9)的第一侧垂直连接，所述基板(9)的第二侧与所述轴承座(11)的一端连接，所述动盘滑动导向面(6)形成在所述基板(9)上。
8.根据权利要求7的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述上支架(18)的所述凹陷部的中心处形成有用于安装所述轴承座(11)的轴承座安装孔(12)，且所述凹陷部与所述轴承座安装孔(12)之间通过台阶孔过渡连接；所述动涡旋盘防自转装置支撑在所述凹陷部的底部支撑面(15)上，所述动涡旋盘(5)的基板(9)支撑在所述台阶孔的底面支撑面(16)上。
9.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述动涡旋盘(5)包括涡卷(8)、基板(9)、轴承座(11)和滑板(10)，其中，所述涡卷(8)通过所述基板(9)与所述轴承座(11)的一端连接，所述轴承座(11)的另一端与所述滑板(10)的端面连接，所述动盘滑动导向面(6)形成在所述滑板(10)上。
10.根据权利要求9所说的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述上支架(18)的所述凹陷部的一端朝向靠近所述涡卷(8)的方向延伸形成用于容纳所述轴承座(11)的轴承座安装孔(12)，所述动涡旋盘(5)的基板(9)支撑在所述轴承座安装孔(12)的远离所述凹陷部的端面上。
11.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的压缩机构，其特征在于，所述动涡旋盘防自转装置的环体的朝向所述动涡旋盘(5)一侧的环槽(3)内安装的密封圈(4)与所述动涡旋盘(5)之间形成密封结构，且该密封圈(4)的中心在所述动涡旋盘防自转装置的转动过程中始终与所述动涡旋盘(5)的中心重合。
12.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的压缩机构。
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