CN111878390B - 一种涡旋压缩机和调温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋压缩机和调温设备，包括机壳、静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架，所述静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架设置于所述机壳内部，动涡旋盘和静涡旋盘啮合形成压缩腔，吸气管穿过机壳插入于静涡旋盘中，排气管与机壳连接，所述动涡旋盘能够在所述机架和所述静涡旋盘之间在一定范围内沿轴向运动，所述曲轴穿过所述机架，所述曲轴的偏心部与所述动涡旋盘的轴承座套接，所述曲轴的偏心部与所述轴承座能够沿轴向相对运动，所述曲轴和/或所述动涡旋盘上设有电磁铁，所述电磁铁用于在所述曲轴和所述动涡旋盘之间产生吸引力。能够减小启动负载，不需要很大的启动力矩就可以启动压缩机，解决再次启动困难的问题，并且减少压缩机的功耗。

Description

一种涡旋压缩机和调温设备

技术领域

本发明用于压缩机领域，特别是涉及一种涡旋压缩机和调温设备。

背景技术

涡旋压缩机停机时，机壳内处于排气高压状态，背压腔压力无法及时释放压力，使动涡旋盘与静涡旋盘之间仍处于压紧状态，这时短时间内再次启动压缩机，由于背压作用使动涡旋盘和静涡旋盘之间的摩擦力过大，同时各压缩腔内气体也处于压缩状态，导致负载过大，超过电机最大启动力矩，导致启动困难，或者可以启动，但启动功耗很大。

而且，涡旋压缩机停机后短时间内再次启动时，可能由于背压腔无法及时释放的压力，使曲轴吸油孔的两端难以建立压力，无法通过压差供油对各摩擦副进行可靠供油。尤其是曲轴偏心部和动涡旋盘轴承座之间是滑动摩擦，润滑油少导致的润滑不良，会使偏心部表面与轴承座内孔之间的油膜受到破坏，之间的摩擦力急剧增大，轴承座内孔滑动轴承表面的特氟龙材料磨损加剧，铜粒大量露出，并由于缺少冷冻油带走热量，导致各表面温度升高而引起润滑失效，致使两面金属直接接触并相互粘连，当两面相对运动时，铜粒就会被撕下形成沟纹，并在此作用下附着在曲轴偏心部表面，形成烧结，进而曲轴卡死。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种涡旋压缩机和调温设备，能够减小启动负载，不需要很大的启动力矩就可以启动压缩机，解决再次启动困难的问题，并且减少压缩机的功耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种涡旋压缩机，包括机壳、静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架，所述静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架设置于所述机壳内部，所述动涡旋盘和静涡旋盘啮合形成压缩腔，吸气管穿过机壳插入于所述静涡旋盘中，排气管与所述机壳连接，所述动涡旋盘能够在所述机架和所述静涡旋盘之间在一定范围内沿轴向运动，所述曲轴穿过所述机架，所述曲轴的偏心部与所述动涡旋盘的轴承座套接，所述曲轴的偏心部与所述轴承座能够沿轴向相对运动，所述曲轴和/或所述动涡旋盘上设有电磁铁，所述电磁铁用于在所述曲轴和所述动涡旋盘之间产生吸引力。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述轴承座上设有轴承孔，所述轴承孔内设有第一轴承，所述曲轴的偏心部插入所述第一轴承。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述曲轴内部设有贯穿的轴向油孔，所述曲轴尾部设有与所述轴向油孔连接的吸油管。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述曲轴的偏心部的端面上设有凹槽，所述电磁铁呈环状，所述电磁铁嵌在所述凹槽中。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述轴承座中在与所述电磁铁相对的位置设有磁铁。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述曲轴上设有径向油孔，所述径向油孔与所述轴向油孔连接，所述机架的底部设有导油孔，所述导油孔连接垂下的导油管，所述曲轴能够在一定范围内沿轴向运动，所述曲轴在运动时所述径向油孔与所述导油孔对接或错开。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述曲轴的外周面上设有环槽，所述径向油孔与所述环槽连接。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括电机，所述电机设在所述机壳内部，所述电机包括定子和转子，所述定子与所述机壳连接，所述转子与所述曲轴连接。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括尾部支架，所述曲轴支承于所述机架和尾部支架，所述曲轴与所述机架之间设有第二轴承，所述曲轴与所述尾部支架之间设有第三轴承。

第二方面，一种调温设备，包括第一方面中任一实现方式所述的涡旋压缩机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：曲轴和/或动涡旋盘上设有电磁铁，压缩机停机后短时间内再次启动时，向电磁铁通电，电磁铁产生的电磁力吸引动涡旋盘，使动涡旋盘受到与静涡旋盘分离的力，并轴向发生微小位移，以平衡没有释放的背压，减缓背压向动涡旋盘背面施加的压紧力，动涡旋盘与静涡旋盘端面之间形成微小间隙，而摩擦力不增加，减小启动负载，不需要很大的启动力矩就可以启动压缩机，解决再次启动困难的问题，并且减少压缩机的功耗。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明涡旋压缩机的一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例电磁铁未通电状态结构示意图；

图3是图1所示的一个实施例电磁铁通电状态结构示意图；

图4是图1所示的一个实施例局部结构示意图；

图5是图1所示的一个实施例径向油孔与导油孔错开状态结构示意图；

图6是图1所示的一个实施例径向油孔与导油孔对接状态结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

其中，图1给出了本发明实施例的参考方向坐标系，以下结合图 1所示的方向，对本发明的实施例进行说明。

参见图1，本发明的实施例提供了一种涡旋压缩机，包括机壳1、静涡旋盘2、动涡旋盘3、曲轴4和机架5，静涡旋盘2、动涡旋盘3、曲轴4和机架5设置于机壳1内部，静涡旋盘2、机架5与机壳1固定连接。动涡旋盘3和静涡旋盘2啮合形成压缩腔，吸气管6穿过机壳1插入于静涡旋盘2中，排气管7与机壳1连接。涡旋压缩机工作时，曲轴4带动动涡旋盘3与静涡旋盘2配合，穿过壳体的吸气管6 吸取低压制冷剂直接进入由动涡旋盘3和静涡旋盘2啮合形成的压缩腔，经静涡旋盘2排出口排出的高压制冷剂充满整个机壳1内，再通过排气管7向外输送。

参见图1，动涡旋盘3位于机架5和静涡旋盘2之间，动涡旋盘 3背面与机架5之间的空间形成背压腔8，压缩腔通过动涡旋盘3上的背压孔与背压腔8之间进行气体及冷冻油的交换。背压腔8的压力是介于吸气压力和排气压力之间的中间压力，背压作用于动涡旋盘3的背面，以使动涡旋盘3产生顶向静涡旋盘2的力或位移，以减小压缩气体产生的倾覆力矩导致的动涡旋盘3背面与机架5之间的摩擦力，同时在动涡旋盘3和静涡旋盘2之间产生合适的间隙，形成油膜密封，以提高动涡旋盘3和静涡旋盘2之间的端面密封性。

参见图1，曲轴4靠近涡旋盘的一端偏离曲轴4中心位置形成偏心部9，曲轴4的偏心部9与动涡旋盘3的轴承座10套接，带动动涡旋盘3运动。动涡旋盘3能够在机架5和静涡旋盘2之间在一定范围内沿轴向运动，曲轴4穿过机架5，曲轴4的偏心部9与轴承座10 能够沿轴向相对运动。曲轴4和/或动涡旋盘3上设有电磁铁11，电磁铁11用于在曲轴4和动涡旋盘3之间产生吸引力。参见图2、图3，压缩机停机后短时间内再次启动时，向电磁铁11通电，电磁铁11产生的电磁力吸引动涡旋盘3，使动涡旋盘3受到与静涡旋盘2分离的力，并轴向发生微小位移，以平衡没有释放的背压，减缓背压向动涡旋盘3背面施加的压紧力，动涡旋盘3与静涡旋盘2端面之间形成微小间隙，而摩擦力不增加，减小启动负载，不需要很大的启动力矩就可以启动压缩机，解决再次启动困难的问题，并且减少压缩机的功耗。压缩机基本进入稳定工作状态后，向电磁铁11断电，电磁力消失，动涡旋盘3和曲轴4复位，压缩机继续稳定运行。

参见图1、图2，轴承座10上设有轴承孔，轴承孔内设有第一轴承12，第一轴承12与轴承座10固定连接，曲轴4的偏心部9插入第一轴承12，第一轴承12用于偏心部9与轴承座10的润滑。可以理解的是，曲轴4的偏心部9与轴承座10之间还可以采用轴承座10 插入曲轴4的偏心部9的套接方式。

参见图1，曲轴4内部设有贯穿的轴向油孔13，曲轴4尾部设有与轴向油孔13连接的吸油管14。润滑油在压差作用下，通过吸油管 14、轴向油孔13及曲轴4上的各小孔输送到需要润滑的部件。

在一些实施例中，电磁铁11设置于曲轴4端部，参见图1、图2、图3，曲轴4的偏心部9的端面上设有凹槽，电磁铁11嵌在凹槽中，并与曲轴4固定连接。其中，电磁铁11呈环状，以避开中部的轴向油孔13。电磁铁11通电，电磁铁11产生的电磁力吸引动涡旋盘3 轴承座10端面与曲轴4贴合。

同时，压缩机多时间内再次启动时，可能由于背压过大，背压腔 8与曲轴4末端吸油管14之间的压差没有及时建立，而导致曲轴4 偏心部9和动涡旋盘3轴承座10内的轴承之间缺油，而导致前面提到的曲轴4卡死。鉴于此，参见图4、图5、图6，在一些实施例中，曲轴4上设有径向油孔15，径向油孔15在机架5所在的位置，径向油孔15与轴向油孔13连接，机架5的底部设有导油孔16，导油孔 16连接垂下的导油管17，曲轴4能够在一定范围内沿轴向运动，曲轴4在运动时径向油孔15与导油孔16对接或错开，径向油孔15与导油孔16对接时，润滑油能够通过导油管17、导油孔16、径向油孔 15和轴向油孔13进入轴承座10与偏心部9配合的部位，实现润滑。即电磁铁11通电后，电磁力吸引了动盘，这个里反作用与曲轴4，使曲轴4轴向向前发生了微小位移，使导油孔16与径向油孔15连通，因为此时导油管17一段外部的压力要大于曲轴4末端吸油管14的压力，因此与背压腔8更容易建立压差，使油可以通过导油管17、径向油孔15进入曲轴4的轴向油孔13，实现向偏心部9与动涡旋盘3 轴承底座之间的供油。同时，曲轴4复位后，径向油孔15与导油孔 16错开时，径向油孔15通过曲轴4与机架5的配合实现封堵，避免经尾部吸油管14吸入的润滑油经径向油孔15泄漏。

参见图5、图6，在一些实施例中，曲轴4的外周面上设有环槽 18，径向油孔15与环槽18连接，当曲轴4向前发生位移时，环槽 18能够保持径向油孔15与导油孔16的连接，实现持续供油。

在一些实施例中，轴承座10中在与电磁铁11相对的位置设有磁铁(图中未示出)，用于与电磁铁11配合。在该实施例中，通过控制电磁铁11的电流方向，控制与磁铁的作用力方向，从而使动涡旋盘 3和曲轴4的运动方向更加可控。

参见图1，还包括电机，电机用于带动曲轴4转动，电机设在机壳1内部，电机包括定子19和转子20，定子19与机壳1连接，转子20与曲轴4连接，并能够随曲轴4在前后方向进行一定范围的窜动。

参见图1，还包括尾部支架21，曲轴4支承于机架5和尾部支架 21，曲轴4与机架5之间设有第二轴承22，曲轴4与尾部支架21之间设有第三轴承23，曲轴4通过第二轴承22、第三轴承23支承，进行高速旋转。

本发明的实施例还提供一种调温设备，包括以上任一实施例的涡旋压缩机。调温设备包括空调、冰箱等，涡旋压缩机的结构特点和技术效果已在上文中详述，不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括机壳、静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架，所述静涡旋盘、动涡旋盘、曲轴和机架设置于所述机壳内部，所述动涡旋盘和静涡旋盘啮合形成压缩腔，吸气管穿过机壳插入于所述静涡旋盘中，排气管与所述机壳连接，所述动涡旋盘能够在所述机架和所述静涡旋盘之间在一定范围内沿轴向运动，所述曲轴穿过所述机架，所述曲轴的偏心部与所述动涡旋盘的轴承座套接，所述曲轴的偏心部与所述轴承座能够沿轴向相对运动，所述曲轴和/或所述动涡旋盘上设有电磁铁，所述电磁铁用于在所述曲轴和所述动涡旋盘之间产生吸引力，所述曲轴内部设有贯穿的轴向油孔，所述曲轴尾部设有与所述轴向油孔连接的吸油管，所述曲轴上设有径向油孔，所述径向油孔与所述轴向油孔连接，所述机架的底部设有导油孔，所述导油孔连接垂下的导油管，所述曲轴能够在一定范围内沿轴向运动，所述曲轴在运动时所述径向油孔与所述导油孔对接或错开。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述轴承座上设有轴承孔，所述轴承孔内设有第一轴承，所述曲轴的偏心部插入所述第一轴承。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述曲轴的偏心部的端面上设有凹槽，所述电磁铁呈环状，所述电磁铁嵌在所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述轴承座中在与所述电磁铁相对的位置设有磁铁。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述曲轴的外周面上设有环槽，所述径向油孔与所述环槽连接。

6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，还包括电机，所述电机设在所述机壳内部，所述电机包括定子和转子，所述定子与所述机壳连接，所述转子与所述曲轴连接。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，还包括尾部支架，所述曲轴支承于所述机架和尾部支架，所述曲轴与所述机架之间设有第二轴承，所述曲轴与所述尾部支架之间设有第三轴承。

8.一种调温设备，其特征在于，包括权利要求1～7中任一项所述的涡旋压缩机。

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