CN110107499B - 涡旋压缩机、车用空调和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种涡旋压缩机、车用空调和车辆。该涡旋压缩机包括第一端盖(1)、机壳(2)和曲轴(3)，机壳(2)上设置有支撑部，支撑部具有第一轴承安装部(4)，第一端盖(1)上设置有第二轴承安装部(5)，曲轴(3)的第一端通过第一轴承(6)设置在第一轴承安装部(4)上，曲轴(3)的第二端通过第二轴承(7)设置在第二轴承安装部(5)上，第一轴承安装部(4)和第二轴承安装部(5)相互配合，对曲轴(3)形成轴向限位。根据本申请的涡旋压缩机，能够减小压缩机运行时轴系因约束力小而发生的窜动，有效地降低了压缩机的机械噪音。

Description

涡旋压缩机、车用空调和车辆

技术领域

本申请属空气压缩技术领域，具体涉及一种涡旋压缩机、车用空调和车辆。

背景技术

随着新能源汽车的逐渐普及，新能源汽车用零配件要求和规范也越来越严格。压缩机作为车用空调系统的关键部件，其性能特性直接影响整个系统的应用，而振动噪音最能影响应用体验。降低压缩机振动噪音作为车载压缩机研发和应用的重点，已经成为车载压缩机厂家的共识。而针对新能源汽车用压缩机，为了增加电池的续航能力，降低各零配件的重量也尤为重要。因此，市面上新能源汽车用压缩机绝大部分采用轻制材质(铝合金)为主的涡旋压缩机。

现有技术中公开了一种车用涡旋压缩机技术，在该车用涡旋压缩机中，驱动电机、驱动主轴、轴承支撑部以及工作泵体一起装配固定在机壳内，主轴承安装在轴承支撑部，曲轴穿过主轴承驱动泵体工作，轴承支撑部和泵体的轴向和周向约束均通过机壳端盖轴向压紧力。

上述技术方案虽然装配简单，轴承支撑部搭接在壳体内，支撑轴系和泵体，但是由于固定轴承支撑部的压紧力仅间接依靠机壳端盖的螺栓预紧力提供，间接固定约束力小且不均匀，当螺栓拧紧力不均匀或螺栓出现松脱时，其提供的预紧约束力就更不均匀，且这种情况在实际装配的运行时肯定会存在。因此，相比直接固定约束，这种结构方案存在轴系振动大，导致压缩机噪音大的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种涡旋压缩机、车用空调和车辆，能够减小压缩机运行时轴系因约束力小而发生的窜动，有效地降低了压缩机的机械噪音。

为了解决上述问题，本申请提供一种涡旋压缩机，包括第一端盖、机壳和曲轴，机壳上设置有支撑部，支撑部具有第一轴承安装部，第一端盖上设置有第二轴承安装部，曲轴的第一端通过第一轴承设置在第一轴承安装部上，曲轴的第二端通过第二轴承设置在第二轴承安装部上，第一轴承安装部和第二轴承安装部相互配合，对曲轴形成轴向限位。

优选地，机壳内设置有电机和动涡旋盘，电机位于支撑部的第一端，动涡旋盘位于支撑部的第二端，支撑部上设置有连通机壳的电机侧和动盘侧的腔体的吸气通道。

优选地，支撑部还包括动盘支撑座，涡旋压缩机还包括动涡旋盘，动涡旋盘设置在动盘支撑座上。

优选地，支撑部为从机壳的内周径向凸出的环形凸起，第一轴承安装部设置在环形凸起的第一端，动盘支撑座设置在环形凸起的第二端。

优选地，环形凸起的第二端还设置有用于安装防自转结构的防自转安装部，防自转结构用于防止动涡旋盘自转。

优选地，防自转安装部包括设置在环形凸起的第二端端面的销孔，防自转结构包括设置在销孔的防自转销。

优选地，曲轴的第一端端部设置有偏心轴，偏心轴外套设有偏心套，偏心套设置在支撑部的通孔内，动涡旋盘套设在偏心套外。

优选地，机壳包括第一壳体和第二壳体，第一壳体设置有第一轴承安装部、防自转安装部和动盘支撑座，第二壳体上固定设置有电机定子，第一壳体和第二壳体分体设置，并固定连接在一起。

优选地，第一轴承安装部、防自转安装部和动盘支撑座与第一壳体一体成型。

优选地，第一壳体设置有第一连接凸缘，第二壳体设置有第二连接凸缘，第一连接凸缘和第二连接凸缘通过螺栓固定连接。

优选地，支撑部与机壳一体成型。

优选地，机壳上还设置有静盘支撑座，涡旋压缩机还包括静涡旋盘，静涡旋盘设置在静盘支撑座上。

优选地，静盘支撑座与机壳一体成型。

优选地，静盘支撑座上设置有静盘定位孔，静涡旋盘通过设置在静盘定位孔内的定位销周向定位在静盘支撑座上。

优选地，静盘支撑座设置在静涡旋盘的齿伸出侧，静涡旋盘的齿底基板设置在静盘支撑座上。

优选地，静盘支撑座具有台阶槽，静涡旋盘设置在台阶槽内，涡旋压缩机还包括第二端盖，第二端盖盖设在静盘支撑座的支撑端面上。

优选地，静涡旋盘通过螺钉固定连接在静盘支撑座上。

优选地，静涡旋盘通过第二端盖压紧固定在静盘支撑座上。

优选地，静涡旋盘通过螺钉固定连接在第二端盖上。

优选地，静涡旋盘的外周延伸至机壳的外周面，涡旋压缩机还包括第二端盖，静涡旋盘设置在第二端盖和静盘支撑座之间，并通过第二端盖压紧固定。

根据本申请的另一方面，提供了一种车用空调，包括涡旋压缩机，该涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。

根据本申请的另一方面，提供了一种车辆，包括车用空调，该车用空调为上述的车用空调。

本申请提供的涡旋压缩机，包括第一端盖、机壳和曲轴，机壳上设置有支撑部，支撑部具有第一轴承安装部，第一端盖上设置有第二轴承安装部，曲轴的第一端通过第一轴承设置在第一轴承安装部上，曲轴的第二端通过第二轴承设置在第二轴承安装部上，第一轴承安装部和第二轴承安装部相互配合，对曲轴形成轴向限位。该涡旋压缩机的曲轴一端通过机壳上的第一轴承安装部内的第一轴承支撑，另一端通过第一端盖上的第二轴承安装部内的第二轴承支撑，从而能够从曲轴的两端对曲轴形成轴向限位，对轴系形成有效约束，减小压缩机运行时轴系因约束力小而发生的窜动，保证了曲轴旋转中心稳定，改善了曲轴在高速旋转状态下因为旋转中心偏移导致噪音振动大的问题。

附图说明

图1为本申请第一实施例的涡旋压缩机的剖视结构示意图；

图2为本申请第一实施例的涡旋压缩机的局部放大结构示意图；

图3为本申请第一实施例的涡旋压缩机的支撑部的结构示意图；

图4为本申请第一实施例的涡旋压缩机的机壳的剖视结构示意图；

图5为本申请第二实施例的涡旋压缩机的结构示意图；

图6为本申请第三实施例的电机转子的局部放大结构示意图；

图7为本申请第四实施例的电机转子的局部放大结构示意图；

图8为本申请第五实施例的电机转子的外转子的立体结构示意图。

附图标记表示为：

1、第一端盖；2、机壳；3、曲轴；4、第一轴承安装部；5、第二轴承安装部；6、第一轴承；7、第二轴承；8、止挡台阶；9、动盘支撑座；10、第二端盖；11、销孔；12、防自转销；13、偏心轴；14、偏心套；15、通孔；16、动涡旋盘；17、第一壳体；18、第二壳体；19、电机定子；20、第一连接凸缘；21、第二连接凸缘；22、静盘支撑座；23、静涡旋盘；24、静盘定位孔；25、定位销；26、台阶槽；27、吸气通道。

具体实施方式

结合参见图1至图8所示，根据本申请的实施例，涡旋压缩机包括第一端盖1、机壳2和曲轴3，机壳2上设置有支撑部，支撑部具有第一轴承安装部4，第一端盖1上设置有第二轴承安装部5，曲轴3的第一端通过第一轴承6设置在第一轴承安装部4上，曲轴3的第二端通过第二轴承7设置在第二轴承安装部5上，第一轴承安装部4和第二轴承安装部5相互配合，对曲轴3形成轴向限位。

该涡旋压缩机的曲轴3一端通过机壳2上的第一轴承安装部4内的第一轴承6支撑，另一端通过第一端盖1上的第二轴承安装部5内的第二轴承7支撑，从而能够从曲轴3的两端对曲轴3形成轴向限位，对轴系形成有效约束，减小压缩机运行时轴系因约束力小而发生的窜动，保证了曲轴3的旋转中心稳定，改善了曲轴3在高速旋转状态下因为旋转中心偏移导致噪音振动大的问题。

机壳2内设置有电机和动涡旋盘16，电机位于支撑部的第一端，动涡旋盘16位于支撑部的第二端，支撑部上设置有连通机壳2的电机侧和动盘侧的腔体的吸气通道27。冷媒从机壳2的吸气口进入机壳2内后，从电机侧经吸气通道27进入到动盘侧，然后从动盘侧进入压缩腔，在动涡旋盘16和静涡旋盘23的挤压作用下压缩成高压空气，从排气口排出。在本实施例中，吸气通道27开设在支撑部的外周，并沿支撑部的轴向延伸。优选地，吸气通道27开设在支撑部与机壳2的结合位置处。在本实施例中，吸气通道27为弧形槽，多个吸气通道27沿着支撑部的周向均匀排布。

结合参见图1至图4所示，根据本申请的第一实施例，曲轴3的第一端设置有止挡台阶8，第一轴承6套设在曲轴3的第一端，并通过止挡台阶8对曲轴3形成轴向止挡。

在本实施例中，曲轴3的两端分别设置有止挡台阶8，其中曲轴3的第一端的止挡台阶8与第一轴承6之间形成轴向止挡，在第一轴承安装部4内设置有轴承安装孔，轴承安装孔的开口朝向止挡台阶8，第一轴承6安装在该轴承安装孔内，并通过轴承安装孔的台阶对第一轴承6形成轴向止挡，进而通过第一轴承6对止挡台阶8形成轴向止挡，限定曲轴3在第一端的轴向限位。

曲轴3的第二端的止挡台阶与第二轴承7之间形成轴向止挡，第二轴承7安装在第一端盖1的第二轴承安装部5内，能够通过第一端盖1的压紧作用形成对曲轴3的第二端的轴向止挡。

通过在机壳2内增加支撑部的方式，可以在曲轴3的第一端增加轴向约束，从而能够与曲轴3的第二端原本所具有的轴向约束相配合，对曲轴3形成轴向方向的两端的约束，有效避免曲轴3在工作过程中发生窜动，保证曲轴3运动过程中的稳定性和可靠性。

优选地，支撑部还包括动盘支撑座9，涡旋压缩机还包括动涡旋盘16，动涡旋盘16设置在动盘支撑座9上。在本实施例中，将支撑动涡旋盘16的动盘支撑座9与支撑第一轴承6的第一轴承安装部4设计为一体结构，能够保证曲轴旋转中心和泵体型线压缩中心相对位置稳定，精度高，进一步减小了泵体在工作时的机械噪音，同时也提高了动静盘和驱动曲轴之间的定位精度，压缩机性能一致性大大提升。

支撑部为从机壳2的内周径向凸出的环形凸起，第一轴承安装部4设置在环形凸起的第一端，动盘支撑座9设置在环形凸起的第二端。通过将支撑部设置为环形凸起结构，能够利用环形凸起结构的特点，分别在环形凸起的两端进行第一轴承安装部4以及动盘支撑座9的布置，可以通过环形凸起在第一轴承6与动涡旋盘16之间形成间隔，方便进行第一轴承6的轴向限位以及动涡旋盘16的支撑。

环形凸起的第二端还设置有用于安装防自转结构的防自转安装部，防自转结构用于防止动涡旋盘16自转。该防自转安装部能够安装防自转结构，从而通过防自转结构对动涡旋盘16进行防自转限定。由于防自转安装部位于支撑部上，因此能够实现防自转安装部与动盘支撑座9的一体化设计，方便实现动涡旋盘16的防自转设计和自身支撑结构的一致性，提高动涡旋盘16的运动精度和运动性能。

在本实施例中，防自转安装部包括设置在环形凸起的第二端端面的销孔11，防自转结构包括设置在销孔11的防自转销12。通过防自转销12与销孔11的配合，可以提高动涡旋盘16的防自转精度，提高动涡旋盘16的运动精度，同时简化防自转结构，降低加工成本。在环形凸起的第二端端面上可以沿周向设置多个销孔11，从而能够形成更加稳定可靠的防自转控制。在其他的实施例中，也可以将防自转结构设计为十字环结构，用于动涡旋盘16的防自转，仍然可以方便地在支撑部上设置相应结构。

曲轴3的第一端端部设置有偏心轴13，偏心轴13外套设有偏心套14，偏心套14设置在支撑部的通孔15内，动涡旋盘16套设在偏心套14外。

优选地，支撑部与机壳2一体成型，能够使得支撑部与机壳2之间的结构配合更加稳定，在加工过程中更加容易实现曲轴3与动涡旋盘16的同轴度，从而能够更加有效地保证曲轴旋转中心稳定，减小曲轴在高速旋转状态下因为旋转中心偏移而导致的振动噪音。

机壳2上还设置有静盘支撑座22，涡旋压缩机还包括静涡旋盘23，静涡旋盘23设置在静盘支撑座22上。

优选地，静盘支撑座22与机壳2一体成型，可以实现动盘支撑座9、第一轴承安装部4、防自转安装部和静盘支撑座22与机壳2的一体成型，实现整体结构的集成化，同时能够更加合理地设计曲轴3以及东静涡旋盘的定位结构，有效保证这些部件之间的同轴度，降低运动过程中的振动，降低振动噪音。

静盘支撑座22上设置有静盘定位孔24，静涡旋盘23通过设置在静盘定位孔24内的定位销25周向定位在静盘支撑座22上。

静盘支撑座22设置在静涡旋盘23的齿伸出侧，静涡旋盘23的齿底基板设置在静盘支撑座22上。在静涡旋盘23的外周周向上设置6～8个螺栓连接孔，对应机壳2的静盘支撑座22上设置有螺栓螺纹孔，静涡旋盘23通过静涡旋盘预紧螺栓固定连接在静盘支撑座22上，实现静涡旋盘23的轴向和径向的约束紧固。同时，在静盘支撑部上设置1～2个静盘定位孔24作为周向定位结构，通过定位销25设置在机壳2和静涡旋盘23上。在静涡旋盘23背面形成排气区域，通过设置在静涡旋盘23和第二端盖10之间的密封部件实现排气区域的密封。同时，第二端盖10与机壳2之间通过螺栓连接。

在本实施例中，静盘支撑座22具有台阶槽26，静涡旋盘23设置在台阶槽26内，涡旋压缩机还包括第二端盖10，第二端盖10盖设在静盘支撑座22的支撑端面上。在本实施例中，静涡旋盘23主要通过固定连接在静盘支撑座22上的螺钉形成轴向和径向的约束紧固，第二端盖10固定连接在静盘支撑座22的支撑端面上，并与静涡旋盘23之间通过密封件实现密封。

制冷剂从压缩机吸气孔进入压缩机，先冷却驱动电机或进入动、静涡旋盘内进行压缩，最后从排气孔排气进入制冷系统管路中。

吸气流通槽穿过静盘支撑座22和第一轴承安装部4，连通机壳2内部电机吸气区域，实现泵体的吸气压缩。

结合参见图5所示，根据本申请的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，静盘支撑座22仅用于支撑和定位静涡旋盘23，并不对静涡旋盘23形成轴向限位，静涡旋盘23的轴向限位通过第二端盖10压紧静涡旋盘23的端面来实现。本实施例中，能够省去静涡旋盘23和机壳2之间的珞璜，在机壳2与第二端盖10之间的螺栓连接可靠的情况下，能够降低涡旋压缩机的生产成本。

结合参见图6所示，根据本申请的第二实施例，其与第一实施例或第二实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，机壳2包括第一壳体17和第二壳体18，第一壳体17设置有第一轴承安装部4、防自转安装部和动盘支撑座9，第二壳体18上固定设置有电机定子19，第一壳体17和第二壳体18分体设置，并固定连接在一起。

在本实施例中，将机壳2设置为分体式结构，主要原因在于，一方面能够防止一体的机壳2轴向尺寸太大，导致第一轴承安装部4的结构加工铸造难，容易出现铸造气孔的问题，另一方面第一壳体17可采用成型效果更好的压铸工艺，而结构强度要求较低的第二壳体18可常规铸造，如此即可提高压缩机可靠性，并有效降低生产成本。

优选地，第一轴承安装部4、防自转安装部和动盘支撑座9与第一壳体17一体成型。

在本实施例中，第一壳体17设置有第一连接凸缘20，第二壳体18设置有第二连接凸缘21，第一连接凸缘20和第二连接凸缘21通过螺栓固定连接。通过在第一壳体17与第二壳体18配合的一侧设置第一连接凸缘20，在第二壳体18与第一壳体17配合的因此而设置第二连接凸缘21，能够将第一壳体17和第二壳体18之间通过螺栓固定连接，方便实现第一壳体17和第二壳体18的安装和拆卸。

结合参见图7所示，根据本申请的第四实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，静涡旋盘23的外周延伸至机壳2的外周面，涡旋压缩机还包括第二端盖10，静涡旋盘23设置在第二端盖10和静盘支撑座22之间，并通过第二端盖10压紧固定。

在本实施例中，静盘支撑座22的端盖支撑端面为一个平面，静涡旋盘23的外周延伸至机壳2的外周面，螺栓穿过静涡旋盘23、第二端盖10之后与机壳2之间固定连接，通过第二端盖10的压紧作用对静涡旋盘23形成紧固。

结合参见图8所示，根据本申请的第五实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，静涡旋盘23通过螺钉固定连接在第二端盖10上。第二端盖10通过螺栓固定连接在机壳2上，从而实现对静涡旋盘23的固定安装。

根据本申请的实施例，车用空调包括涡旋压缩机，该涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。

根据本申请的实施例，车辆包括车用空调，该车用空调为上述的车用空调。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (20)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括第一端盖(1)、机壳(2)和曲轴(3)，所述机壳(2)上设置有支撑部，所述支撑部具有第一轴承安装部(4)，所述第一端盖(1)上设置有第二轴承安装部(5)，所述曲轴(3)的第一端通过第一轴承(6)设置在所述第一轴承安装部(4)上，所述曲轴(3)的第二端通过第二轴承(7)设置在所述第二轴承安装部(5)上，所述第一轴承安装部(4)和所述第二轴承安装部(5)相互配合，对所述曲轴(3)形成轴向限位；所述支撑部还包括动盘支撑座(9)，所述涡旋压缩机还包括动涡旋盘(16)，所述动涡旋盘(16)设置在所述动盘支撑座(9)上；所述支撑部为从所述机壳(2)的内周径向凸出的环形凸起，所述第一轴承安装部(4)设置在所述环形凸起的第一端，所述动盘支撑座(9)设置在所述环形凸起的第二端。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述机壳(2)内设置有电机和动涡旋盘(16)，所述电机位于所述支撑部的第一端，所述动涡旋盘(16)位于所述支撑部的第二端，所述支撑部上设置有连通所述机壳(2)的电机侧和动盘侧的腔体的吸气通道(27)。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形凸起的第二端还设置有用于安装防自转结构的防自转安装部，所述防自转结构用于防止所述动涡旋盘(16)自转。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述防自转安装部包括设置在所述环形凸起的第二端端面的销孔(11)，所述防自转结构包括设置在所述销孔(11)的防自转销(12)。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述曲轴(3)的第一端端部设置有偏心轴(13)，所述偏心轴(13)外套设有偏心套(14)，所述偏心套(14)设置在所述支撑部的通孔(15)内，所述动涡旋盘(16)套设在所述偏心套(14)外。

6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述机壳(2)包括第一壳体(17)和第二壳体(18)，所述第一壳体(17)设置有第一轴承安装部(4)、防自转安装部和动盘支撑座(9)，所述第二壳体(18)上固定设置有电机定子(19)，所述第一壳体(17)和所述第二壳体(18)分体设置，并固定连接在一起。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一轴承安装部(4)、防自转安装部和动盘支撑座(9)与所述第一壳体(17)一体成型。

8.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一壳体(17)设置有第一连接凸缘(20)，所述第二壳体(18)设置有第二连接凸缘(21)，所述第一连接凸缘(20)和所述第二连接凸缘(21)通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支撑部与所述机壳(2)一体成型。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述机壳(2)上还设置有静盘支撑座(22)，所述涡旋压缩机还包括静涡旋盘(23)，所述静涡旋盘(23)设置在所述静盘支撑座(22)上。

11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静盘支撑座(22)与所述机壳(2)一体成型。

12.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静盘支撑座(22)上设置有静盘定位孔(24)，所述静涡旋盘(23)通过设置在所述静盘定位孔(24)内的定位销(25)周向定位在所述静盘支撑座(22)上。

13.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静盘支撑座(22)设置在所述静涡旋盘(23)的齿伸出侧，所述静涡旋盘(23)的齿底基板设置在所述静盘支撑座(22)上。

14.根据权利要求13所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静盘支撑座(22)具有台阶槽(26)，所述静涡旋盘(23)设置在所述台阶槽(26)内，所述涡旋压缩机还包括第二端盖(10)，所述第二端盖(10)盖设在所述静盘支撑座(22)的支撑端面上。

15.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(23)通过螺钉固定连接在所述静盘支撑座(22)上。

16.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(23)通过所述第二端盖(10)压紧固定在所述静盘支撑座(22)上。

17.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(23)通过螺钉固定连接在所述第二端盖(10)上。

18.根据权利要求13所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘(23)的外周延伸至所述机壳(2)的外周面，所述涡旋压缩机还包括第二端盖(10)，所述静涡旋盘(23)设置在所述第二端盖(10)和所述静盘支撑座(22)之间，并通过所述第二端盖(10)压紧固定。

19.一种车用空调，包括涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机为权利要求1至18中任一项所述的涡旋压缩机。

20.一种车辆，包括车用空调，其特征在于，所述车用空调为权利要求19所述的车用空调。

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