CN106949049B - 一种立式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立式压缩机，包括：壳体，所述壳体具有第一开口；压缩机构，包括：静涡盘，包括设有涡旋齿的低压侧和背向所述涡旋齿的高压侧，所述静涡盘的低压侧与所述壳体的第一开口相对以形成一容置空间；动涡盘，所述动涡盘位于所述容置空间内，所述动涡盘设有涡旋齿的一侧与所述静涡盘的涡旋齿相对，且所述静涡盘的涡旋齿与所述动涡盘的涡旋齿形成压缩腔；电机机构，包括电机转子和电机定子，所述电机机构位于所述容置空间内，并驱动所述动涡盘相对于所述静涡盘转动，以压缩所述压缩腔内的制冷剂。本发明提供的压缩机改善可靠性和压缩机所占空间的利用率。

Description

一种立式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种车用立式压缩机。

背景技术

现有的车用涡旋压缩机具有以下特点和不足：

1)基本都是卧式结构，即轴系传动机构与泵体为横向安装。相对于立式压缩机，卧式压缩机的缺点是压缩机内部不易形成平稳的润滑油池，油内循环利用和润滑的难度大，压缩机的排油量大，并且如有固体杂质进入压缩机内，杂质很容易随着制冷剂流入泵体内造成泵体零件的损伤。

2)采用压铸铝合金壳体毛坯，通过进行较多的机加工得到壳体成品(加工部位包括壳体端面、壳体与电机过盈装配的内孔、轴承座孔及端面等)。由于压铸件容易产生气孔，如果压铸壳体的机加工部位的面积较大或者部位较多，在加工过程中很可能会使气孔贯通，从而导致壳体的气密性不良。

3)压缩机吸气口或排气口位于铸造零件上。由于普通铸造铝合金件与锻造或挤压铸造等高强度铝合金相比其材料强度及致密性不高，安装吸气或排气压板的螺纹牙易被破坏。

4)现有压缩机的外形结构基本都是类圆柱体，安装在车上时虽然压缩机本体的周边还会有一些狭小空间，但很难用来布置其它零部件。因此对安装空间的利用效率并不高。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种车用的电动立式压缩机，其可以提高压缩机的可靠性和压缩机所占空间的利用率。

本发明提供一种立式压缩机，包括：壳体，所述壳体具有第一开口；压缩机构，包括：静涡盘，包括设有涡旋齿的低压侧和背向所述涡旋齿的高压侧，所述静涡盘的低压侧与所述壳体的第一开口相对以形成一容置空间；动涡盘，所述动涡盘位于所述容置空间内，所述动涡盘设有涡旋齿的一侧与所述静涡盘的低压侧相对，且所述静涡盘的涡旋齿与所述动涡盘的涡旋齿形成压缩腔；电机机构，包括电机转子和电机定子，所述电机机构位于所述容置空间内，并驱动所述动涡盘相对于所述静涡盘转动，以压缩所述压缩腔内的制冷剂。

相比现有技术，本发明具有如下优势：

1)采用立式结构，压缩机内部可形成平稳的润滑油池，润滑油内循环利用和润滑的难度小，压缩机内各部件不容易产生摩擦损伤。

2)采用耐磨高强度铝合金材质的静涡盘作为压缩机外壳的一部分，并且其上布置有压缩机的吸气口或排气口，提高压缩机气密性。压缩机吸气口或排气口位于耐磨高强度铝合金材质的静涡盘上，由于其材料强度及致密性高，安装吸气或排气压板的螺纹牙不易被破坏。

3)压缩机的外形为类长方体，在保持压缩机总体结构的体积不变的前提下，类长方体外形比类圆柱体外形所占用的安装空间更小，对安装空间的利用效率更高。

4)压缩机的润滑油池位于底部而吸气、压缩及排气腔位于顶部，与卧式结构压缩机相比更容易实现压缩机内制冷剂流通与油循环路径的隔离，结合挡油罩可进一步降低润滑油随制冷剂流出压缩机的几率，提高压缩机内油的利用率。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了根据本发明实施例的压缩机的立体图。

图2示出了根据本发明实施例的压缩机的剖面图。

图3为图2中的局部视图F。

图4为图2中的局部视图G。

图5示出了根据本发明实施例的压缩机的主视图。

图6为图5的A-A剖面图。

图7为图5的B-B剖面图。

图8示出了根据本发明实施例的压缩机壳体分解图。

图9示出了根据本发明实施例的压缩机壳体主视图。

图10为图9的C-C剖面图。

图11示出了根据本发明实施例的上支架-电机机构-下支架装配立体图。

图12示出了根据本发明实施例的上支架-电机机构-下支架装配仰视图。

图13为图12的D-D剖面图。

图14示出了根据本发明实施例的压缩机壳体内部的仰视图。

图15为图14的E-E剖面图。

图16示出了根据本发明实施例的上支架一视角的立体图。

图17示出了根据本发明另一实施例的上支架-电机机构-下支架装配剖面图。

图18为图17中的局部视图T。

图19示出了根据本发明又一实施例的压缩机壳体内部件的立体图。

图20示出了根据本发明又一实施例的压缩机剖面图。

图21为图20的局部视图O。

图22示出了根据本发明又一实施例的接线柱的立体图。

图23示出了根据本发明实施例的压缩机的剖面图。

图24示出了根据本发明实施例的偏心曲轴的主视图。

图25为图24的Q-Q剖面图。

图26为图23的局部视图M。

图27为图23的局部视图L。

图28为根据本发明实施例的下支架的立体图。

图29示出了根据本发明实施例的壳体内部部件的仰视图。

图30示出了根据本发明实施例的未安装油泵端板的壳体内部部件的仰视图。

图31和图32分别示出根据本发明实施例的油泵的两个视角的立体图。

图33示出了根据本发明实施例的上支架的另一视角的立体图。

图34示出了根据本发明实施例的上支架-防自转机构装配示意图。

图35示出了根据本发明实施例的动涡盘的立体图。

图36示出了根据本发明实施例的动涡盘的仰视图。

图37示出了根据跟发明实施例的防自转机构的立体图。

图38示出了根据本发明实施例的防自转机构-耐磨垫片装配示意图。

图39示出了根据本发明实施例的耐磨垫片-动涡盘装配示意图。

图40示出了根据本发明实施例的回油管装配示意图。

图41示出了根据本发明实施例的制冷剂流通路径和回油管安装位置的关系。

图42示出了本发明实施例一种挡油罩装配示意图。

图43示出图42中的上挡油罩和下挡油罩。

图44示出了本发明实施例另一种挡油罩装配示意图。

图45示出图44中的上挡油罩和下挡油罩。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

为了改善现有技术的缺陷，本发明提供了一种立式压缩机，优选地为电动汽车用涡旋压缩机，但本发明提供的压缩机不限于电动汽车使用。本发明提供的压缩机为立式结构，即轴系传动机构与涡旋泵体轴线采用立式布置。

首先结合图1至图16描述本发明的一种具体实施例。

在本实施例中，立式压缩机包括壳体3、包括静涡盘2和动涡盘15的压缩机构及电机机构。优选地，立式压缩机还包括上盖1。

壳体3具有第一开口。可选地，壳体3为铸造件。壳体3包括一挡墙308，挡墙308将容置空间划分为低压腔309和控制器腔302。低压腔309容置电机机构。控制器腔302设有一第二开口。立式压缩机还包括控制器腔盖4和电控部件。控制器腔盖4密封第二开口。具体而言，制器腔盖4和壳体3通过密封圈9(或密封垫片，或密封胶)以及螺栓10实现密封和紧固。电控部件设置在控制器腔盖4和挡墙之间的控制器腔302内。优选地，挡墙308设有朝向控制器腔302开口的凹腔305。电控部件可选地包括第一电控部件及第二电控部件。第一电控部件容置于凹腔305内。第一电控部件包括但不限于如下部件中的一种或多种：电容、电感及继电器。第二电控部件与挡墙308设置凹腔305之外的部分贴合。第二电控部件包括功率元件。具体而言，凹腔305设置的位置，在低压腔309一侧与低压腔309内零件不干涉，在控制器腔302一侧功率元件与壳体3的挡墙308未设置凹腔305的部分贴合，在低压腔309内从吸气腔203流入的制冷剂流经挡墙308，制冷剂吸收功率元件散发的热量，实现对功率元件的冷却。这样，通过壳体3的挡墙308将低压腔309内多余空间划分用于容置电控部件，以减少控制器腔302部分的宽度L2，实现立式涡旋压缩机的小型化。而未设置在凹腔305内的其余第二电控部件可不与挡墙308贴合。

静涡盘2包括设有涡旋齿201的低压侧202和背向涡旋齿201的高压侧206。静涡盘2的低压侧202与壳体3的第一开口相对以形成一容置空间。优选地，壳体3和静涡盘2的低压侧202形成的容置空间可选地为类长方体。但本发明不限于此，容置空间例如还可以是类圆柱体、类正方体等形状。可选地，壳体3和静涡盘2通过密封圈7(或密封垫片，或密封胶)以及螺栓8实现密封和紧固。优选地，静涡盘为耐磨高强度铝合金件，例如锻造铝合金、挤压铸造铝合金等等(其中，高强度铝合金件的材料强度和致密性均优于普通铸造件)。可选地，静涡盘2和壳体3上还设置有一个或多个安装支脚207、303，以将压缩机安装在汽车内。

上盖1与静涡盘2的高压侧206之间形成高压腔2014。高压腔2014内安装有排气阀片30和排气挡板。可选地，通过密封圈5(或密封垫片，或密封胶)及螺栓6实现上盖1和静涡盘2的密封和紧固。静涡盘2的低压侧202还形成有吸气腔203。静涡盘2上还设置有与高压腔2014相连通的排气口2012以及与吸气腔203相连通的吸气口2010。静涡盘2还设置有吸气螺纹孔2011和排气螺纹孔。吸气腔203与吸气口2010连通。换言之，高强度铝合金材质的静涡盘2作为压缩机外壳的一部分，压缩机的吸气口2010、排气口2012均设在静涡盘2上。由于高强度铝合金，例如锻造或挤压铸造等材料的材料强度和致密性都优于铸件，因此吸气口2010、排气口2012的气密性和螺纹强度更好。同时，铸造的壳体3的机加工部位和机加工面积较少，壳体3的气密性更好，进而可提高整机的气密性。

动涡盘15位于容置空间内。动涡盘15设有涡旋齿1501的一侧与静涡盘2的低压侧202相对，且静涡盘2的涡旋齿201与动涡盘15的涡旋齿1501形成压缩腔。

电机机构包括电机转子20和电机定子12。电机机构位于容置空间内的低压腔309.。电机机构用于驱动动涡盘15相对于静涡盘2转动，以压缩压缩腔内的制冷剂。

具体而言，压缩机制冷剂通路为：制冷剂通过吸气口2010进入吸气腔203，吸气腔203和低压腔309连通，制冷剂经过低压腔309之后流入静涡盘低压侧202，之后流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔内被压缩，压缩之后的制冷剂经过排气孔209流入高压腔2014，之后制冷剂排入与高压腔2014连通的排气口2012之中。进一步地，制冷剂从静涡盘2的吸气口2010流入立式压缩机，并背向静涡盘向壳体3底壁流动，制冷剂经过壳体3的挡墙308以对控制器腔302内的电控部件进行冷却，且制冷剂流经电机机构以对电机机构进行冷却，然后流入静涡盘2与动涡盘15形成的压缩腔内。

如上，本发明提供的压缩机为立式结构，由于壳体内容置空间为类长方形，整机的长度比卧式压缩机更短，同时在高度上保持原有水平，安装在汽车上时占用更少的横向安装空间，并且压缩机的低压腔309的底部可形成更平稳的润滑油池31，润滑效果更好，可提高压缩机的可靠性，并降低压缩机的排油量。此外，如果有固体杂质通过吸气口2010和吸气腔203进入压缩机内，杂质会优先沉积在低压腔309的下部，因此杂质进入静涡盘2和动涡盘15组成的泵体压缩腔的概率很小，可大大降低因杂质进入而导致泵体损伤的风险。

可选地，在本实施例中，压缩机还包括上支架11和下支架13。上支架11和下支架13设有贯通的通孔，以供轴承机构穿过。

上支架11与静涡盘2的低压侧202连接固定。具体而言，螺栓29穿过上支架11上设置螺栓通孔及静涡盘2上设置的螺纹孔2015以使上支架11与静涡盘2的低压侧202连接固定。

下支架13通过电机定子12与上支架11连接固定。具体而言，在本实施例中，上支架11包括与静涡盘2连接固定的第一侧及与第一侧相背的第二侧。上支架11的第二侧上设置有多个上支架凸台1105。各上支架凸台1105设置有螺纹孔1106。可选地，上支架11包括四个所述螺栓通孔1106，四个所述螺栓通孔1106的中心连线形成正方形形状，本发明不限于此。电机定子12设置有与螺纹孔1106对应的多个第一螺栓通孔。下支架13设置有与螺纹孔1106对应的多个第二螺栓通孔。螺栓35穿过第二螺栓通孔、第一螺栓通孔及螺纹孔1106以将上支架11、电机定子12及下支架13连接固定。优选地，上支架11、电机定子12、下支架13悬挂于静涡盘2的低压侧，并与壳体3无接触部分。

上支架11、电机定子12、下支架13安装在一起之后吊装在静涡盘2上，上支架11、电机定子12、下支架13与壳体3不接触，可避免压缩机运转时电机与传动机构产生的振动及噪声直接通过壳体3传出，从而能够改善整机的振动与噪音性能。由于取消了电机定子12与壳体3的过盈配合，可放宽对壳体3和电机定子12的零件精度要求，因此可以降低生产成本。此外，该安装结构还可实现在压缩机装配过程中对内部所有零件的可视化检查，能够降低装配作业时的误操作几率。因此，该安装结构可以优化压缩机的零件加工和装配方式，有利于降低生产成本。

进一步地，结合上述各附图并继续参见图17及图18。图17示出了根据本发明另一实施例的上支架-电机机构-下支架装配剖面图。图18为图17中的局部视图T。压缩机还可以包括导柱36。螺栓35穿过导柱36，使得导柱36位于螺栓35和电机定子12的第一螺栓通孔的内壁之间。导柱36与第一螺栓通孔过盈装配。导柱36的一端抵接上支架11，导柱36的另一端抵接下支架11。由此，可解决因电机定子12两端面平行度不良或者电机定子12端面平面度不良而进一步导致的上、下支架轴承孔的同轴度不良问题，从而能够提高上、下轴承的装配精度，进而提高压缩机的效率。优选地，导柱36的轴向长度大于第一螺栓通孔的轴向长度。具体而言，导柱36两端平整抵接上下支架，且使得电机定子12与上下支架之间留有一定距离。

下面结合图19至图22描述本发明提供的又一实施例的压缩机。

与前述的压缩机类似，本实施例中，立式压缩机包括壳体3、压缩机构及电机机构。壳体3具有第一开口。压缩机构包括静涡盘2及动涡盘3。静涡盘2的低压侧202与壳体3的第一开口相对以形成一容置空间。电机机构包括位于容置空间内的电机转子和电机定子12。电机定子12通过上支架11与静涡盘2连接固定。

在本实施例中，电机定子12通过电机引出线1201连接至接线柱21，并通过静盘接线通孔2106和壳体接线通孔3010连接至控制器腔302内的电控部件。接线柱21位于壳体3内壁和电机定子12的外壁之间，并远离油池31(也就是位于壳体3与静涡盘2形成的容置空间顶部)。具体而言，接线柱21包括柱体2101和端板2102。端板2102上设有供柱体2101穿过的通孔。电机引出线1201包括与柱体2101电连接的端子1202以及包覆在端子1202外部的绝缘护罩1203。在绝缘护罩1203与端板2102之间的柱体2101的外部环绕着绝缘护套2104。绝缘护套2104的内径小于柱体2101的直径。可选地，接线柱21设置在所述静涡盘2上。具体而言，静涡盘2设有供接线柱21的柱体2101穿过的通孔，及环绕静涡盘2供接线柱21的柱体2101穿过的通孔设置的朝向电机机构开口的凹槽。端板2102背离电机机构的表面与凹槽的底壁相接触。可选地，还包括接线盖板2105，接线盖板2105罩在静涡盘2背面所设的凹槽的端面，以保护接线柱21及连至控制器的导线。

在本实施例中，由于电机定子12与静涡盘2连接固定，且接线柱21也与静涡盘2连接固定，电机定子12与接线柱21之间的位置关系已经固定不变，并且静涡盘2和壳体3尚未进行装配，有充足的操作空间进行电机引出线1201与接线柱21的装配。采用长度合适的引出线1201，确保引出线1201的长度刚好足够将端子1202安装在接线柱21的柱体2101上，引出线1201的长度几乎没有冗余。在将端子1202安装在接线柱21时先把绝缘护套2104套在柱体2101的外部，绝缘护套2104的内径小于柱体2101的外径，使绝缘护套2104的内孔与柱体2101外表面能够紧密贴合。然后将端子1201安装在柱体2101上并压紧绝缘护罩1203使绝缘护套2104发生弹性变形，确保绝缘护罩1203与绝缘护套2104之间以及绝缘护套2104与端板2102之间紧密贴合。至此完成电机引出线1201与接线柱21的装配。之后再将静涡盘2和壳体3通过螺栓紧固安装形成密闭的腔体。

静涡盘2作为压缩机的外壳的一部分，接线柱21安装在静涡盘2的内侧。电机定子12通过上支架11上间接安装在静涡盘2上。该安装方式的好处在于当静涡盘2与壳体3安装形成封闭腔之前就已经确定了电机引出线1201与接线柱21之间的装配位置关系，并且在静涡盘2与壳体3安装形成封闭腔之后电机引出线1201与接线柱21之间的装配位置关系不再发生变化。并且静涡盘2与壳体3安装形成封闭腔之前，可根据电机引出线1201和接线柱21的安装点的位置精确计算电机引出线1201的长度，确保在电机引出线1201与接线柱21之间装配完成后，引出线1201的长度没有冗余，也能使引出线1201的位置得到较好的固定，基本消除了压缩机振动引起的电机引出线1201的晃动。电机引出线1201与周边零件或者压缩机壳体碰触的可能性几乎为零，大大提高了压缩机的绝缘性和可靠性。并且在设计压缩机壳体3以及电机引出线1201件时只需要预留必要的电气安全间隙，有利于压缩机的小型化。

由于接线柱21与电机引出线1201的安装位置远离油池，位于压缩机内侧的顶部，而压缩机内如果存有包含润滑油或微量水分及杂质的液态制冷剂，液态制冷剂先从压缩机内侧的底部开始积存，只有当液态制冷剂几乎充满压缩机内腔时才会浸到接线柱21与电机引出线1201的连接部。因此，接线柱21与电机引出线1201安装在压缩机内侧顶部比安装在其它位置时，接线柱21与电机引出线1201的连接部浸到液态制冷剂里的概率更小，压缩机的绝缘性更好。

同时，由于电机引出线1201与接线柱21之间的装配过程是在压缩机外壳开放的环境中完成的，因此有着充足的操作空间，并且装配作业全程可视化，能够大大提高装配与检查作业的便利性，进而能降低作业中的误操作几率，提高生产效率。

进一步地，由于接线柱21安装在静涡盘2的低压侧，而且压缩机的内侧压力大于外部压力，压缩机的内外侧压差作用在接线柱端板2102并迫使端板2102贴紧静涡盘2的凹槽内壁。接线柱21的密封件2103不需要对接线柱端板2102施加太大的压力即可实现接线柱21与静涡盘2的低压侧端面之间的较好密封。因此，相比于接线柱21从压缩机外侧安装的安装方式，接线柱21安装在静涡盘2的低压侧端面时，接线柱21与密封件2103的受力情况更好，对接线柱21以及密封件2103的强度要求不是很高，有利于相关零件的轻量化和低成本化。

此外，在电机引出线1201与接线柱21的连接部位增加绝缘防护装置，其一是在引出线端子1202外部增加绝缘护罩1203，其二是在绝缘护罩1203与端板2102之间的接线柱柱体2101外部增加绝缘护套2104。这两处绝缘防护装置能进一步降低电机引出线1201与接线柱21的导电部分暴露在含有制冷剂、润滑油及可能含有微量水分和杂质的环境中的可能性，从而提高压缩机的绝缘性能。

下面结合图23至图24描述本发明提供压缩机的油路设计。

在本实施例的立式压缩机的结构与图1至图16类似，立式压缩机包括壳体3、压缩机构及电机机构。壳体3具有第一开口。压缩机构包括静涡盘2及动涡盘3。静涡盘2的低压侧202与壳体3的第一开口相对以形成一容置空间。电机机构包括位于容置空间内的电机转子和电机定子12。电机定子12通过上支架11与静涡盘2连接固定。

本实施例中，立式压缩机还包括一偏心曲轴19、泵油缸25、油泵26、贯通的油泵轴27、上轴承17、下轴承18。电机机构、油泵26和下轴承18均设置在立式压缩机的低压侧。

偏心曲轴19联接到电机机构的电机转子20以传递旋转力，偏心曲轴19包括一长轴部1909。长轴部1909的第一端设有一偏心销孔1901，第二端设有一偏心销1908。长轴部1909与偏心销1908之间还设有一肩台部1907。偏心曲轴19内部具有一通油孔1902。通油孔1902沿偏心曲轴19的长度方向贯穿偏心曲轴19。通油孔1902包括贯通长轴部1909的第一油管1906和贯通偏心销1908的第二油管1903。第一油管与第二油管在肩台部1907中联通。

泵油缸25，设置在下支架13上。泵油缸25形成有泵油腔2502。泵油缸25还设置有吸油孔2501。壳体3的底部设有一油池31，吸油孔2501联通泵油缸25和油池31。

油泵26设置于泵油腔2502内。油泵26包括一油泵本体2609。油泵本体2609具有一轴向贯穿的油泵通孔2602。油泵本体2609的第一侧设有一径向延展的排油孔2601。排油孔2601联通油泵通孔2602。油泵本体2609的周向具有一油泵叶片2608。油泵叶片2608随所述油泵本体2609的旋转将润滑油压入排油孔2601。油泵本体2609还设置有一轴向的油泵凹槽2603。油泵凹槽2603设置在油泵通孔2602的内壁上并朝向油泵轴27开口。油泵凹槽2603供润滑油通过以在油泵通孔2602的内壁和油泵轴27的外壁之间润滑。

油泵轴27两端分别套接在油泵26和长轴部1909的偏心销孔1901，联通油泵26与偏心曲轴19的通油孔1902。

上轴承17套接偏心曲轴19的肩台部1907。下轴承18设置在下支架13上。下轴承18套接偏心曲轴19的长轴部1909的第一端。上支架11套接在上轴承17上。

可选地，与电机定子12连接固定的下支架13设有通孔1303。泵油缸25、油泵26、油泵轴27及下轴承18均设置在通孔1303内。下支架13的通孔1303内还设有环槽1302。环槽1302内设有挡圈24。泵油缸25的一端面紧贴挡圈24。泵油缸25的另一端面紧贴一油泵端板28。油泵端板28设置于下支架13上。油泵端板28设有与吸油孔2501连通的进油孔2801，所述进油孔2801设有滤网。

可选地，偏心销1908还设置有一径向油孔1904。径向油孔1904从偏心销1908的第二油管1903内壁贯通至偏心销1908的外壁。偏心销1908还设置有第一油槽19051。第一油槽19051与径向油孔1904联通，并位于偏心销1908的外壁和上轴承17的内壁之间。

可选地，动涡盘15背向静涡盘2的一侧设置有轴承孔1502。一动盘轴承16设置在轴承孔1502内。偏心销1908插入轴承孔1502。动盘轴承16位于偏心销1908和轴承孔1502内壁之间。偏心销1908还设置有第二油槽19052。第二油槽19052与第一油槽19051联通，并位于偏心销1908的外壁和动盘轴承16的内壁之间。可选地，偏心曲轴19朝向动涡盘15的一端与轴承孔1502的底壁之间形成通油腔19053，通油腔19053与通油孔1902和第二油槽19052连通。

可选地，立式压缩机还包括防自转机构200。防自转机构200设置在上支架11与动涡盘15之间。防自转机构200为一环状结构，并设置有朝向上支架11的键2001和朝向动涡盘15的键2002。键2001的数量可以是两个，且两个键2001相对。键2002的数量也可以是两个，且两个键2002相对。对应于键2002，动涡盘15背向静涡盘2的一侧设置有供防自转机构200的键2002在其中滑动的键槽1503。

进一步地，上支架11朝向所述静涡盘2的一侧设置有互相联通的凹腔1101、键槽1102及沉孔1103。沉孔1103与偏心曲轴19的肩台部1907形成一可容纳润滑油的第一油池1103A。凹腔1101环绕沉孔1103。一环状凸台位于凹腔1101和沉孔1103之间。凹腔1101形成一可容纳润滑油的第二油池1101A。键槽1102供防自转机构200的键2001在其中滑动。键槽1102贯通环状凸台并联通凹腔1101和沉孔1103，使润滑油可从第一油池1103A流向第二油池1101A，以在键2001和键槽1102之间、键2002和键槽1503之间润滑。

可选地，上支架11还设置有径向的通油孔1107。立式压缩机还包括回油管32。回油管32的一端安装在上支架11的通油孔1107内，回油管32的另一端延伸至电机定子12的线圈外侧。回油管32远离制冷剂从吸气口2010流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔的流通通道。具体而言，回油管32、电机定子12与壳体3之间的回油缝隙的位置远离制冷剂从压缩机吸气口2010流入内部压缩腔的流通路径。

可选地，立式压缩机还包括耐磨垫片14。耐磨垫片14位于上支架11和动涡盘15之间。耐磨垫片14包括与动涡盘15的键槽1503部分重叠的通孔1401以供防自转机构200的键2002穿过。耐磨垫片14的中心到通孔1401边缘的最大距离为L1，动涡盘15朝向电机机构一侧端面的半径为R1，动涡盘15相对于静涡盘2进行偏心回转的偏心距为r1，则R1＞L1+r1。

可选地，立式压缩机还包括上挡油罩22和下挡油罩23。在本实施例中，上挡油罩22安装在上支架11上。下挡油罩23安装在下支架13上，上挡油罩22、下挡油罩23、上支架11、电机定子12、下支架13形成密闭的空间34(空间34位于定子线圈内侧，在一些变化例中，空间34也可以由定子线圈外侧来限定)，所述电机转子20容置在所述空间34内。上挡油罩22和下挡油罩22可以是折线形截面的环状部件。在一些变化例中，上挡油罩22或下挡油罩23安装在电机定子12上，例如安装于定子线圈的内侧或外侧的定子端面上。在另一些变化例中，上挡油罩22或下挡油罩23还可以安装在壳体3上。在又一些变化例中，下挡油罩23与下支架13结合为同一个零件，并与上挡油罩22、电机定子12之间配合形成较为密闭的空间34(如图44及图45)。换言之，在该变化例中，下支架13下端封闭。上挡油罩22及下挡油罩23与可以通过螺栓/粘结/过盈压入与各部件安装连接。

由此，上挡油罩22、下挡油罩23与上支架11、电机定子12、下支架13相互配合形成一个较为密闭的空间34，并将电机转子20包裹在空间34内。该较为密闭的空间34可将其外的润滑油与其内的电机转子20、偏心曲轴19基本隔离。

立式压缩机通过如下方式运转，通电后的电机定子12驱动偏心曲轴19高速旋转，偏心曲轴19带动动涡盘15相对于静涡盘2进行偏心回转。制冷剂通过吸气口2010进入低压腔309之后流入静涡盘低压侧202，之后流入静涡盘涡旋齿201和动涡盘涡旋齿1501形成的压缩腔内被压缩，压缩之后的制冷剂经过排气孔209流入高压腔2014，之后通过与高压腔2014连通的排气口2012排出压缩机。

偏心曲轴19通过油泵轴27带动油泵26相对于泵油缸25进行回转，使储存于压缩机低压腔309底部的油池31的润滑油通过带滤网的进油孔2801和吸油孔2501被吸入泵油腔2502并通过排油孔2601排出。

从排油孔2601排出的润滑油分成两部分：其中一小部分润滑油通过油泵的凹槽2603流入下轴承孔，可实现油泵轴27与油泵26之间、偏心曲轴19与下轴承18之间的良好润滑；另一大部分润滑油通过油泵轴的通孔2701和偏心曲轴19的轴向通油孔1902并流入第二油管1903。

流入第二油管1903的润滑油又分为两部分：其中一部分润滑油通过径向油孔1904流入偏心曲轴外表面的第一油槽19051，对偏心曲轴19和上轴承17之间摩擦副进行润滑；另一部分润滑油通过通油腔19053流入偏心曲轴外表面的第二油槽19052，对偏心曲轴19和动盘轴承16之间摩擦副进行润滑。

由于压缩机的转速较高并且带动油泵26同步运转，会有较多的润滑油被迅速泵到油槽19051和19052，并通过油槽19051和19052流入上支架11的沉孔1103，因此几乎瞬间就会有润滑油积存在沉孔1103内形成中间油池1103A。当油面高度足够高时，润滑油通过上支架11的键槽1102流入凹腔1101并在凹腔1101内形成中间油池1101B，因此润滑油能够充分浸到并对防自转机构的键2001与支架11的键槽1102、键2002与动涡盘15的键槽1503之间摩擦副进行润滑。

并且润滑油可通过耐磨垫片14的通孔1401浸到动涡盘15的背向静涡盘2的一侧，随着动涡盘15的高速运转，动涡盘15会将浸到其背面的润滑油涂抹到耐磨垫片14与动涡盘15之间的支撑面上，实现耐磨垫片14与动涡盘15之间的润滑。由于动涡盘15与耐磨垫片14的配合关系满足R1＞L1+r1，使得耐磨垫片14的通孔1401始终被动涡盘15的背向静涡盘2的端面所覆盖，因此通过耐磨垫片14的通孔1401浸到动涡盘15的背向静涡盘2的一侧的润滑油始终被动涡盘15的背向静涡盘2的端面所覆盖而不会流入静涡盘2的涡旋齿201和动涡盘15的涡旋齿1501配合形成的压缩腔。

并且上挡油罩22、下挡油罩23、上支架11、电机定子12、下支架13相互配合形成较为密闭的空间34并将电机转子20包裹在空间34内，基本将润滑油隔离在空间34之内，可基本避免高速旋转的电机转子20或曲轴19搅动润滑油并将润滑油甩飞到制冷剂的流通空间中。

此外，凹腔1101内积存的润滑油通过回油管32流到电机定子12的端面处，并通过电机定子12与壳体3之间的缝隙回到压缩机低压腔309底部的油池31，由此实现润滑油在压缩机内部的循环利用。

由于制冷剂从进入压缩机吸气口2010一直到流入静涡盘的涡旋齿201和动涡盘的涡旋齿1501配合形成的压缩腔所经过的流通空间都分布在压缩机低压腔309的上部，而润滑油的油池31位于低压腔309的底部，并且上述的润滑油从带滤网的进油孔2801一直到通过电机定子12与壳体3之间的缝隙回到油池31的压缩机内部油循环全过程可实现润滑油与制冷剂流通的基本隔离，因此大幅降低了润滑油随着制冷剂流通而被排出压缩机的几率。

综上，该种涡旋压缩机的润滑方式能实现对压缩机内部传动机构的几乎所有摩擦副的良好润滑，并且能基本避免润滑油随着制冷剂流通而排出压缩机，可大幅降低压缩机的排油量。

相比现有技术，本发明具有如下优势：

1)采用立式结构，压缩机内部可形成平稳的润滑油池，润滑油内循环利用和润滑的难度小，压缩机内各部件不容易产生摩擦损伤。

2)采用耐磨高强度铝合金材质的静涡盘作为压缩机外壳的一部分，并且其上布置有压缩机的吸气口或排气口，提高压缩机气密性。压缩机吸气口或排气口位于耐磨高强度铝合金材质的静涡盘上，由于其材料强度及致密性高，安装吸气或排气压板的螺纹牙不易被破坏。

3)压缩机的外形为类长方体，在保持压缩机总体结构的体积不变的前提下，类长方体外形比类圆柱体外形所占用的安装空间更小，对安装空间的利用效率更高。

4)压缩机的润滑油池位于底部而吸气、压缩及排气腔位于顶部，与卧式结构压缩机相比更容易实现压缩机内制冷剂流通与油循环路径的隔离，结合挡油罩可进一步降低润滑油随制冷剂流出压缩机的几率，提高压缩机内油的利用率。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims (35)

1.一种立式压缩机，其特征在于，包括：

壳体(3)，所述壳体(3)具有第一开口；

压缩机构，包括：

静涡盘(2)，包括设有第一涡旋齿(201)的低压侧(202)和背向所述第一涡旋齿(201)的高压侧(206)，所述静涡盘(2)的低压侧(202)与所述壳体(3)的第一开口相对以形成一容置空间；

动涡盘(15)，所述动涡盘(15)位于所述容置空间内，所述动涡盘(15)设有第二涡旋齿(1501)的一侧与所述静涡盘(2)的第一涡旋齿(201)相对，且所述静涡盘(2)的第一涡旋齿(201)与所述动涡盘(15)的第二涡旋齿(1501)形成压缩腔；

电机机构，包括电机转子(20)和电机定子(12)，所述电机机构位于所述容置空间内，并驱动所述动涡盘(15)相对于所述静涡盘(2)转动，以压缩所述压缩腔内的制冷剂，其中，

所述静涡盘(2)为铝合金锻造件或铝合金挤压铸造件，所述静涡盘(2)作为压缩机外壳的一部分，所述立式压缩机还包括：

上盖(1)，所述上盖(1)与所述静涡盘(2)的高压侧(206)之间形成高压腔(2014)；

所述静涡盘(2)的低压侧(202)还形成有吸气腔(203)，其中，

所述静涡盘(2)上还设置有连通所述高压腔(2014)与所述壳体(3)外部的排气口(2012)、连通所述高压腔(2014)与所述压缩腔的排气孔(209)以及连通所述吸气腔(203)与所述壳体(3)外部的吸气口(2010)，所述排气孔(209)连通所述高压腔(2014)一侧安装有排气阀片(30)和排气挡板，所述排气孔(209)与所述吸气口(2010)、排气口(2012)设于所述静涡盘(2)不同的两个侧面；

其中，所述壳体(3)和所述静涡盘(2)的低压侧(202)形成的容置空间及压缩机的外形为类长方体，

其中，所述立式压缩机为车用涡旋立式压缩机。

2.如权利要求1所述的立式压缩机，其特征在于，所述壳体(3)包括一挡墙(308)，所述挡墙(308)将所述容置空间划分为低压腔(309)和控制器腔(302)，

所述低压腔(309)容置所述电机机构；

所述控制器腔(302)设有一第二开口。

3.如权利要求2所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

控制器腔盖(4)，所述控制器腔盖(4)密封所述第二开口；

电控部件，设置在所述控制器腔盖(4)和所述挡墙之间的所述控制器腔(302)内。

4.如权利要求3所述的立式压缩机，其特征在于，所述挡墙设有朝向所述控制器腔(302)开口的第一凹腔(305)，

所述电控部件包括：

第一电控部件，容置于所述第一凹腔(305)内；

第二电控部件，位于所述挡墙(308)设置所述第一凹腔(305)之外的部分空间里。

5.如权利要求4所述的立式压缩机，其特征在于，所述第一电控部件包括如下部件中的一种或多种：电容、电感及继电器；所述第二电控部件包括功率元件，所述功率元件与所述挡墙(308)贴合。

6.如权利要求1所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

上支架(11)，与所述静涡盘(2)的低压侧(202)连接固定；

下支架(13)，通过所述电机定子(12)与所述上支架(11)连接固定。

7.如权利要求6所述的立式压缩机，其特征在于，

所述上支架(11)包括与所述静涡盘(2)连接固定的第一侧及与所述第一侧相背的第二侧，所述上支架(11)的第二侧上设置有多个上支架凸台(1105)，各所述上支架凸台(1105)设置有第一螺纹孔(1106)；

所述电机定子(12)设置有与所述第一螺纹孔(1106)对应的多个第一螺栓通孔；

所述下支架(13)设置有与所述第一螺纹孔(1106)对应的多个第二螺栓通孔；

第二螺栓(35)穿过所述第二螺栓通孔、所述第一螺栓通孔及所述第一螺纹孔(1106)以将所述上支架(11)、所述电机定子(12)及所述下支架(13)连接固定。

8.如权利要求7所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

导柱(36)，所述第二螺栓(35)穿过所述导柱(36)，所述导柱(36)位于所述第二螺栓(35)和所述电机定子(12)的第一螺栓通孔的内壁之间，

其中，所述导柱(36)的一端抵接所述上支架(11)，所述导柱(36)的另一端抵接所述下支架(13)。

9.如权利要求8所述的立式压缩机，其特征在于，所述导柱(36)的轴向长度大于所述第一螺栓通孔的轴向长度。

10.如权利要求7所述的立式压缩机，其特征在于，所述上支架(11)包括四个所述第一螺纹孔(1106)，四个所述第一螺纹孔(1106)的中心连线形成正方形形状。

11.如权利要求6所述的立式压缩机，其特征在于，第一螺栓(29)穿过所述上支架(11)及设置在所述静涡盘(2)的第二螺纹孔(2015)以使所述上支架(11)与所述静涡盘(2)的低压侧(202)连接固定。

12.如权利要求6所述的立式压缩机，其特征在于，所述上支架(11)和所述下支架(13)设有贯通的通孔，以供轴承机构穿过。

13.如权利要求6所述的立式压缩机，其特征在于，所述电机定子(12)通过电机引出线(1201)连接至接线柱(21)，所述接线柱(21)位于所述壳体(3)内壁和所述电机定子(12)的外壁之间，且远离所述壳体(3)的底壁。

14.如权利要求13所述的立式压缩机，其特征在于，所述接线柱(21)包括柱体(2101)和端板(2102)，所述端板(2102)上设有供所述柱体(2101)穿过的通孔；

所述电机引出线(1201)包括与所述柱体(2101)电连接的端子(1202)以及包覆在端子(1202)外部的绝缘护罩(1203)；

其中，在所述绝缘护罩与端板(2102)之间的柱体(2101)的外部环绕着绝缘护套(2104)。

15.如权利要求14所述的立式压缩机，其特征在于，所述绝缘护套(2104)的内径小于所述柱体(2101)的外径。

16.如权利要求14所述的立式压缩机，其特征在于，所述接线柱(21)设置在所述静涡盘(2)上。

17.如权利要求16所述的立式压缩机，其特征在于，

所述静涡盘(2)设有供所述接线柱(21)的柱体(2101)穿过的通孔，及环绕静涡盘(2)供所述接线柱(21)的柱体(2101)穿过的所述通孔设置的朝向所述电机机构开口的凹槽；

所述端板(2102)背离所述电机机构的表面与所述凹槽的底壁相接触。

18.如权利要求6所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

一偏心曲轴(19)，联接到所述电机机构的电机转子(20)以传递旋转力，所述偏心曲轴(19)包括一长轴部(1909)，所述长轴部(1909)的第一端设有一偏心销孔(1901)，第二端设有一偏心销(1908)，所述长轴部(1909)与所述偏心销(1908)之间还设有一肩台部(1907)，所述偏心曲轴(19)内部具有一第一通油孔(1902)，所述第一通油孔(1902)沿所述偏心曲轴(19)的长度方向贯穿所述偏心曲轴(19)；

一泵油缸(25)，设置在所述下支架(13)上，所述泵油缸(25)形成有泵油腔(2502)，所述泵油缸(25)还设置有吸油孔(2501)，所述壳体(3)的底部设有一油池(31)，所述吸油孔(2501)联通所述泵油缸(25)和油池(31)；

一油泵(26)，设置于所述泵油腔(2502)内；

一贯通的油泵轴(27)，两端分别套接在所述油泵(26)和所述长轴部(1909)的偏心销孔(1901)，联通所述油泵(26)与所述偏心曲轴(19)的第一通油孔(1902)；

一上轴承(17)，套接所述偏心曲轴(19)的肩台部(1907)；以及

一下轴承(18)，设置在所述下支架(13)上，所述下轴承(18)套接所述偏心曲轴(19)的长轴部(1909)的第一端；

其中，所述电机机构、油泵(26)和下轴承(18)均设置在所述立式压缩机的低压侧。

19.如权利要求18所述的立式压缩机，其特征在于，所述油泵(26)包括一油泵本体(2609)，所述油泵本体(2609)具有一轴向贯穿的油泵通孔(2602)，所述油泵本体(2609)的第一侧设有一径向延展的排油孔(2601)，所述排油孔(2601)联通所述油泵通孔(2602)，所述油泵本体(2609)的周向具有一油泵叶片(2608)，所述油泵叶片(2608)随所述油泵本体(2609)的旋转将润滑油压入所述排油孔(2601)。

20.如权利要求19所述的立式压缩机，其特征在于，所述油泵本体(2609)还设置有一轴向的油泵凹槽(2603)，所述油泵凹槽(2603)设置在所述油泵通孔(2602)的内壁上并朝向所述油泵轴(27)开口，所述油泵凹槽(2603)供润滑油通过以在所述油泵通孔(2602)的内壁和所述油泵轴(27)的外壁之间润滑。

21.如权利要求20所述的立式压缩机，其特征在于，所述下支架(13)设有第一通孔(1303)，所述泵油缸(25)、油泵(26)、油泵轴(27)及所述下轴承(18)均设置在所述第一通孔(1303)内，油泵凹槽(2603)供所述润滑油流向所述下轴承(18)和所述偏心曲轴(19)之间。

22.如权利要求21所述的立式压缩机，其特征在于，

所述下支架(13)的第一通孔(1303)内还设有环槽(1302)，所述环槽(1302)内设有挡圈(24)；

所述泵油缸(25)的一端面紧贴所述挡圈(24)，所述泵油缸(25)的另一端面紧贴一油泵端板(28)，所述油泵端板(28)设置于所述下支架(13)上，所述油泵端板(28)设有与所述吸油孔(2501)连通的进油孔(2801)，所述进油孔(2801)设有滤网。

23.如权利要求18所述的立式压缩机，其特征在于，所述第一通油孔(1902)包括贯通所述长轴部(1909)的第一油管(1906)和贯通所述偏心销(1908)的第二油管(1903)，所述第一油管与所述第二油管在所述肩台部(1907)中联通。

24.如权利要求23所述的立式压缩机，其特征在于，所述肩台部(1907)还设置有一径向油孔(1904)，所述径向油孔(1904)从所述偏心销(1908)的第二油管(1903)内壁贯通至所述偏心销(1908)的外壁。

25.如权利要求24所述的立式压缩机，其特征在于，所述偏心销(1908)还设置有第一油槽(19051)，所述第一油槽(19051)与所述径向油孔(1904)联通，并位于所述偏心销(1908)的外壁和所述上轴承(17)的内壁之间。

26.如权利要求25所述的立式压缩机，其特征在于，所述上支架(11)套接在所述上轴承(17)上。

27.如权利要求25所述的立式压缩机，其特征在于，

所述动涡盘(15)背向所述静涡盘(2)的一侧设置有轴承孔(1502)，一动盘轴承(16)设置在所述轴承孔(1502)内，所述偏心销(1908)插入所述轴承孔(1502)，所述动盘轴承(16)位于所述偏心销(1908)和所述轴承孔(1502)内壁之间，

所述偏心销(1908)还设置有第二油槽(19052)，所述第二油槽(19052)与所述第一油槽(19051)联通，并位于所述偏心销(1908)的外壁和所述动盘轴承(16)的内壁之间。

28.如权利要求27所述的立式压缩机，其特征在于，所述偏心曲轴(19)朝向所述动涡盘(15)的一端与所述轴承孔(1502)的底壁之间形成通油腔(19053)，所述通油腔(19053)与所述第一通油孔(1902)和所述第二油槽(19052)连通。

29.如权利要求18所述的立式压缩机，其特征在于，还包括防自转机构(200)，设置在所述上支架(11)与所述动涡盘(15)之间，所述防自转机构(200)设置有朝向所述上支架(11)的第一键(2001)和朝向所述动涡盘(15)的第二键(2002)，

所述动涡盘(15)背向所述静涡盘(2)的一侧设置有供所述防自转机构(200)的第二键(2002)在其中滑动的第二键槽(1503)。

30.如权利要求29所述的立式压缩机，其特征在于，

所述上支架(11)朝向所述静涡盘(2)的一侧设置有互相联通的第二凹腔(1101)、第一键槽(1102)及沉孔(1103)，

所述沉孔(1103)与所述偏心曲轴(19)的肩台部(1907)形成一可容纳润滑油的第一油池(1103A)；

所述第二凹腔(1101)环绕所述沉孔(1103)，一环状凸台位于所述第二凹腔(1101)和所述沉孔(1103)之间，所述第二凹腔(1101)形成一可容纳润滑油的第二油池(1101A)；

所述第一键槽(1102)供所述防自转机构(200)的第一键(2001)在其中滑动，所述第一键槽(1102)贯通环状凸台并联通所述第二凹腔(1101)和所述沉孔(1103)，使润滑油可从所述第一油池(1103A)流向所述第二油池(1101A)，以在所述第一键(2001)和所述第一键槽(1102)之间、所述第二键(2002)和所述第二键槽(1503)之间润滑。

31.如权利要求29所述的立式压缩机，其特征在于，所述上支架(11)还设置有径向的第二通油孔(1107)，

所述立式压缩机还包括：

回油管(32)，所述回油管(32)的一端安装在上支架(11)的第二通油孔(1107)内，所述回油管(32)的另一端延伸至壳体(3)内壁和电机定子(12)的线圈外侧之间。

32.如权利要求29所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

耐磨垫片(14)，位于所述上支架(11)和所述动涡盘(15)之间，所述耐磨垫片(14)包括与所述动涡盘(15)的第二键槽(1503)部分重叠的第二通孔(1401)以供所述防自转机构(200)的第二键(2002)穿过，其中，

所述耐磨垫片(14)的中心到第二通孔(1401)边缘的最大距离为L1，所述动涡盘(15)朝向所述电机机构一侧端面的半径为R1，所述动涡盘(15)相对于所述静涡盘(2)进行偏心回转的偏心距为r1，则R1＞L1+r1。

33.如权利要求18所述的立式压缩机，其特征在于，还包括：

上挡油罩(22)，安装在所述上支架(11)上；

下挡油罩(23)，安装在所述下支架(13)上，

所述上挡油罩(22)、下挡油罩(23)、上支架(11)、电机定子(12)、下支架(13)形成密闭的空间(34)，所述电机转子(20)容置在所述空间(34)内。

34.如权利要求33所述的立式压缩机，其特征在于，所述上挡油罩(22)和所述下挡油罩(23)为折线形截面的环状部件。

35.如权利要求2所述的立式压缩机，其特征在于，所述制冷剂从所述静涡盘(2)的吸气口(2010)流入所述立式压缩机，并背向所述静涡盘向所述壳体(3)底壁流动，所述制冷剂经过所述壳体(3)的挡墙(308)以对所述控制器腔(302)内的电控部件进行冷却，且所述制冷剂流经所述电机机构以对所述电机机构进行冷却，然后流入所述静涡盘(2)与所述动涡盘(15)形成的压缩腔内。

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