CN112105819B - 涡旋式压缩机的动态径向柔性 - Google Patents

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Abstract

在一些例子中，涡旋式压缩机可包括具有相互啮合在一起的螺旋形渐开线部件的可动涡旋盘和固定涡旋盘。滑块可以配置在主轴的偏心部分上并且滑块可以附接至柔性配重。配重可以由主轴支撑的配重引导板支撑。配重引导板还可具有固定配重的顶部部分从而固定滑块的臂。在一些实施方式中，可以在配重的外边缘与配重引导板之间设置弹簧组件。这些部件可以部分地使固定涡旋盘渐开线部件和可动涡旋盘渐开线部件之间的渐开线部件接触在高速下恒定，从而实现高压缩效率。

Description

涡旋式压缩机的动态径向柔性
技术领域
本发明涉及涡旋式压缩机的径向柔性的技术领域。
背景技术
涡旋式压缩机广泛用于制冷剂压缩应用，包括可变制冷剂流量(VRF)系统。涡旋式压缩机可包括固定涡旋盘和可动涡旋盘，它们作为相互啮合的一对螺旋形渐开线部件装配在一起，在运行期间，该相互啮合的一对螺旋形渐开线部件形成制冷剂气体的月牙形槽。涡旋式压缩机还可包括具有用于使可动涡旋盘进行圆周轨迹平动的偏心轴颈或销的主轴或曲轴。通常，在运行期间，吸入气体进入压缩机，然后进入涡旋盘对的外部周边。随着圆周轨迹平动的发生，槽的体积减小，这将气体压缩至较高的压力。在一些实施方式中，在中心部分附近，压缩槽到达固定涡旋盘中的排出端口，并且高压气体从固定涡旋盘的顶部离开。高压排出气体通常也可以在泵筒和外壳之间向下流动，然后离开压缩机。VRF涡旋式压缩机基本上都是高压侧，这意味着吸入气体直接进入压缩室，并且压缩机外壳内部的大部分体积处于排气压力。
涡旋技术中的径向柔性允许涡旋盘组(例如，可动涡旋盘和固定涡旋盘)通过在整个压缩过程中保持渐开线部件壁接触而为可动涡旋盘建立轴颈的偏心偏移部。
发明内容
一些实施方式包括用于以可变速度实现涡旋式压缩机的动态径向柔性的设置和技术。例如，涡旋式压缩机包括：沿着主轴线延伸的驱动轴，其包括直径小于驱动轴的直径的轴偏心件；配置在轴偏心件上的滑块；配置在滑块上的可动涡旋盘，其具有基板以及从可动涡旋盘基板轴向延伸的螺旋形涡卷；固定涡旋盘，其具有基板、从固定涡旋盘基板轴向延伸并与可动涡旋盘的螺旋形涡卷嵌套的螺旋形涡卷；配重，其具有与滑块接合的孔；配重引导板，其支撑配重并具有与驱动轴接合的孔，其中，配重包括面向上的第一表面，该第一表面垂直于主轴线，并且其中，配重引导板包括面对第一表面的第二表面，该第二表面垂直于主轴线并平行于第一表面。
附图说明
参照附图阐明详细描述。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的物品或特征。
图1示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的例子。
图2示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图3示出了根据一些实施方式的柔性配重的立体图的例子。
图4示出了根据一些实施方式的柔性配重的立体图的例子。
图5示出了根据一些实施方式的配重引导板的立体图的例子。
图6示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图7示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的俯视图的一部分的例子。
图8示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力的例子。
图9示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力和力矩的例子。
图10示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的分解立体图的例子。
图11示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的剖视图的例子。
图12示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力的例子。
图13示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图14示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图15示出了根据一些实施方式的配重的立体图的例子。
图16示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力的例子。
图17示出了根据一些实施方式的各种力的例子。
图18示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图19示出了根据一些实施方式的轴颈环的立体图的例子。
图20示出了根据一些实施方式的桶形滑块的例子。
图21示出了根据一些实施方式的柔性配重的例子。
图22示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。
图23示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的俯视图的例子。
图24示出了根据一些实施方式的表示相对于压缩机的每分钟转数(RPM)的侧面接触力的曲线图的例子。
具体实施方式
涡旋式压缩机通常包括固定或非可动涡旋盘以及联接至由马达驱动的主轴的可动涡旋盘。固定涡旋盘和可动涡旋盘作为相互啮合的一对螺旋形渐开线部件装配在一起。在高载荷下，变速涡旋式压缩机的主轴可能会弯曲。该载荷既包括气体压力，又包括例如非常高的速度下的可动涡旋盘质量的离心力。在变速运行期间，通过保持固定涡旋盘和可动涡旋盘之间的适当渐开线部件接触而部分地实现了最佳压缩。此外，变速压缩机的一个目的可以使涡旋盘侧面力规范为在所有速度下都更恒定。
本文讨论的技术提供径向柔性以产生与运行条件和速度无关的相对恒定的渐开线部件壁接触。图1示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机1的剖视图的例子。压缩机的主体或外壳可包括上盖2、中心壳体6以及下盖和基座4。这些部件可以压配合在一起。上盖2、中心壳体6和下盖4可具有大致圆形的轮廓。下盖4可以基本上是碗形，具有基本上平行于主轴线21的垂直延伸边缘或边沿。下盖4可以具有开口端部或面部，压缩机的部件被组装或配置到开口端部或面部中。中心壳体6可以基本上是轴线与主轴线21平行的圆柱形，并且可以与主轴或驱动轴20上的一个或多个轴承(例如，主轴承24和下部轴承36)的一个或多个孔同心。中心壳体6具有开口的顶端部和底端部，并且可以被称为“箱体”。上盖2可以基本上是碗形的，具有基本上平行于主轴线21的垂直边缘或边沿。上盖2具有开口的端部或面部，该端部或面部容纳组装期间被压入适当位置的压缩机的部件，该部件可以包括例如压缩机构或压缩单元的部件，例如可动涡旋盘14和固定涡旋盘10及相关联的部件。中心壳体6可以是金属板或钢管等。上盖2、中心壳体6和下盖4可以由低碳钢制成。此外，涡旋式压缩机1可以与周围环境气密密封，但是本文描述的技术也可以应用于半气密涡旋设计，而没有性能损失。
吸入口8可以配置在上盖2中，以吸入制冷剂气体或液体或液体与气体的混合物。此外，可以在固定涡旋盘10的顶部配置排出端口11。在图1所示的例子中，制冷剂液体被直接吸入到由固定涡旋盘10和可动涡旋盘14的渐开线部件的啮合而形成的压缩室中，并且外壳的大部分内部处于排气压力，这可以被称为“高压侧”压缩机。然而，该例子和本文公开的技术可以应用于“低压侧”的压缩机，在该“低压侧”的压缩机中，外壳的大部分内部处于吸气压力。
驱动轴或主轴20对准并且可以由主轴承24和/或下部轴承36支撑，使得主轴线21可以由转子28旋转至非常高的速度。主轴20可以围绕主轴线21旋转，并且转子28可以配置在主轴承24与下部轴承36之间，并且可以压配合到主轴20上以与定子26同心对准。还可以在转子28上方示出上部配重。在运行时，定子26施加磁场，使得转子28旋转并产生高功率以压缩压缩单元(例如，运行时由固定涡旋盘10的螺旋形渐开线部件12与可动涡旋盘14的螺旋形渐开线部件16的相互啮合形成的气体的压缩槽)中的气体。马达(例如，转子28和定子26)可包含用于定子26的特殊绕组设计以及具有永磁体的转子28。
来自组件的下部部分(例如，下盖4)的润滑剂(例如，油)在轴20内部的通道23中被向上抽吸。润滑剂可用于润滑下部轴承36、主轴承24和可动涡旋盘轴承142。另外，存在需要润滑的一些可动推力表面。在一些实施方式中，具有开口34的润滑剂拾取管30可以在轴向方向上从主轴20朝向下盖4延伸，并且随着主轴20的旋转而抽吸润滑剂。
图1还示出了偏心销或轴颈22，其可从由马达驱动的主轴20的一个端部(例如，上端部)轴向延伸，从而向可动涡旋盘14施加圆周轨迹平动。还可以配置滑块122，在一些实施方式中，滑块122可以是形成用于可动涡旋盘轴承142的轴颈的烧结、硬化和磨削的部件。
通常，如上所述，当通过驱马达部件(例如，转子28、定子26)使可动涡旋盘14转动时，制冷剂气体穿过吸入口8，并被引导到由可动涡旋盘14和固定涡旋盘10的渐开线部件形成的压缩室中。然后，随着压缩室中的制冷剂气体朝向可动涡旋盘14与固定涡旋盘10之间的中心移动，其体积减小而被压缩。压缩的制冷剂气体可以从固定涡旋盘10的排出端口11排出。压缩的制冷剂气体也可以通过小的旁通阀排出，这些旁通阀在策略上位于固定涡旋盘渐开线部件底板内，并直接连接至排气室。
可动涡旋盘的材料可以是高强度、高刚度且重量较轻的材料，其使渐开线部件壁和其他部分比传统渐开线部件结构更薄，从而在相同封装尺寸下产生更高的位移。这也使可动涡旋盘的质量最小化。诸如刚度为25000kips每平方英寸(ksi)且抗拉强度为300ksi的球墨铸铁(300)以及刚度为15000ksi且抗拉强度为40ksi的G40铸铁的材料可用于可动涡旋盘和固定涡旋盘。
图2示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机1的剖视图的一部分的例子。如图所示，滑块122可以配置在轴偏心件22上，并且可以将力从轴偏心件22传递到可动涡旋盘14。滑块122可与支撑可动涡旋盘14的毂15的一个或多个可动涡旋盘轴承142连接。在一些实施方式中，滑块122可以由偏心销22上的平坦部分125驱动，该平坦部分可以被称为偏心驱动平坦部125(在图7中更详细示出)。轴偏心件22和偏心驱动平坦部125可将主轴20的旋转运动传递到滑块122的对应的平坦表面124，该平坦表面继而驱动可动涡旋盘14的圆周轨迹平动。如上所述，在图2中更详细地看到，在可动涡旋盘板146的上表面侧配置有螺旋形渐开线部件16，其与固定涡旋盘10的螺旋形渐开线部件12相互啮合。在与上表面侧相对的外表面侧，可以配置毂部分15，该毂部分可以通过一个或多个可动涡旋盘轴承142联接至滑块122。可以将轴承插入件压入可动涡旋盘15的毂中。然后，可以利用轴线的中心线精确地对其钻孔。轴承插入件在其在轴颈上方被插入时具有小间隙。偏心件(轴20或滑块122)使可动涡旋盘14以等于2倍偏心件的圆旋转。在径向柔性滑块122的情况下，圆由涡旋盘螺旋的几何形状限定。
可动涡旋盘14和非可动固定涡旋盘10之间的相对圆周轨迹运动可以通过十字联轴节54实现，该十字联轴节可设置在可动涡旋盘146下方。十字联轴节54的一个功能是保持固定涡旋盘10和可动涡旋盘14的部分14、16的涡旋渐开线部件数学曲线的X-Y轴对准。X-Y轴对准可通过可动涡旋盘与主框架之间的直接连接、然后主框架与固定涡旋盘之间的对准连接来完成。
可以将柔性或可移动配重300附接至滑块122，该配重基本上抵消了可动涡旋盘14的质量。滑块122内部的较大驱动角将切向压缩气体力Ftg的分量施于涡旋盘侧面力Ffl。可以配置配重引导板500，并且可以将该配重引导板500压到驱动轴20的上部部分上。配重引导板500可以安装成垂直于轴的轴线21。可以通过与滑块122内部的平坦表面124有关的径向对准和与滑块122的下端部有关的轴向对准而将滑块122压配合到柔性配重300中，例如压配合到孔316中。此外，优选的是使滑块122的轴线与柔性配重300的稳定表面(例如，向上表面320)垂直。将在下面参照图3至图4更详细地说明稳定表面。
图2还示出了主轴20的台阶直径部分120，其是主轴20的与轴20的主要部分相比直径较小的部分。在一些实施方式中，台阶直径部分120可以形成肩部或拐角部，配重引导板500的下表面可以配置在该肩部或拐角部上。此外，台阶部分120的直径可大于轴偏心件22的直径，主轴20的台阶直径部分120可在轴向方向上配置为低于轴偏心件22。此外，配重引导板500可以压配合到驱动轴的台阶直径部120上，以由台阶部分120支撑。在一些例子中，配重引导板500是冲压金属零件，然后对该冲压金属零件进行加工。此外，在一些实施方式中，台阶部分120可以支撑配重引导板500，使得在配重引导板500与主框架18的上表面的一部分之间可以存在空隙或间隙121。另外，在一些实施方式中，引导板500可与轴偏心件22和滑块驱动平坦部124径向对准。对应地，柔性配重300可与滑块驱动平坦部124具有相同的径向对准。
此外，可以在轴向柔性密封板40中配置至少一个中间压力密封件56。轴向柔性密封板40可用于在组装期间定位和保持密封件。如上所述，在运行期间，随着吸入气体的压缩，压力增加，直到其从配置在固定涡旋盘10顶部的排出端口11离开。在此过程中，如果不是为了轴向柔性，较高的内部压力可以使固定涡旋盘10和可动涡旋盘14在轴向方向上分开。在一些情况下，轴向柔性涉及向固定涡旋盘10或可动涡旋盘14的下表面施加气体压力。该力可包括两个来源的结合，该结合从被施加到中间压力密封件56的露出的内径区域的排气压力140开始。第二力可以是施加到从中间压力密封件56的外径部到涡旋接触环148的区域上的中间压力52。这是固定涡旋盘10的外部精确表面，固定涡旋盘10在该外部精确表面上与可动涡旋盘146的对应表面接触。通常，中间气体压力52在涡旋接触环148的外部，而吸入气体压力在涡旋接触环148的内部。合成的施加的气体压力与排出气体压力140结合。在一些实施方式中，仅一个区域用于施加的气体压力，但是它是中间气体压力和排出气体压力的结合。例如，轴向柔性中施加的力的一部分随排气压力而变；而施加的力的其余部分必须随中间压力而变。中间压力可能只是被压缩的吸入气体。例如，在整个圆周轨迹、速度和工作包线内，总力保持可动涡旋盘14与固定涡旋盘10之间的轴向接触。
此外，可动涡旋盘14是柔性的，但是在渐开线部件侧面接触点处被迫与固定涡旋盘10径向接触。可动涡旋盘14也被迫与固定涡旋盘10轴向接触，使得每个渐开线部件的端头和底板接触。此外，可以在可动涡旋盘板146中配置中间压力端口144，以允许处于中间压力52的流体通过。
图3和图4示出了根据一些实施方式的柔性配重的立体图的例子。如图3所示，在一些情况下，滑块122可以压入配合到柔性配重300的用于滑块的孔316中。因此，可以将柔性配重300附接或固定至滑块122，并且可以使该柔性配重300在运行期间基本上抵消可动涡旋盘14的质量。
柔性配重300的主体可以基本上具有C形形状，该C形形状具有外径表面308以及彼此可以成180°的第一端面304和第二端面306。每个端面304、306可以基本上是平坦和平面的外表面，并且每个端面304、306的平面可以平行于主轴线21，并且在一些例子中，每个端面304、306可以平行于一个平面。此外，在一些实施方式中，对于配重的圆形形状，第一端面304和第二端面306可以彼此小于或大于180°。换言之，在一些实施方式中，平行于第一端面304的平面可以不平行于第二端面306。
在一些例子中，C形柔性配重300的内部曲面310可以是基本上圆形的(或半圆形的)，或者可以是弯曲的并且可以具有光滑的表面。内部曲面310的曲率可以与外径表面308的曲率对应。此外，内部曲面310可以是光滑的和/或平坦的。用于滑块的孔316可以与配重的内表面310的弯曲部分不同轴或不同心，并且可以是偏移的。用于滑块的孔316可配置在配重的下部平坦部分312中，配重的下部平坦部分的平面可相对于内部曲面310垂直配置。换言之，在一些实施方式中，下部平坦部分312可以是平坦的并且可以垂直于主轴线21。此外，包括配重的下部平坦部分312的平面可以垂直于包括端面304、306的平面。
在一些实施方式中，从用于滑块的孔316的边缘到第一端面304的边缘的第一径向距离可以小于从用于滑块的孔316的边缘到内部曲面310的一部分(例如，内部曲面310的最接近切口或凹口部分318的部分)的第二径向距离。因此，下部平坦部分312可以不是圆形的，并且可以具有没有相同或恒定半径的弯曲或圆形的形状。
另外，下部平坦部分312可具有在径向方向上延伸超过端面304、306的外沿部分314。该外沿部分314可具有与用于滑块的孔316一致的弧形形状。
在一些例子中，下部平坦部分312的上表面可以平行于柔性配重300的上表面302。此外，柔性配重300的主体的外径表面308可以基本上垂直于上表面302。可以在上表面302和外径表面308中配置切口或台阶部分318。向上表面320可以与上表面302平行，但是在轴向方向上较低或是嵌入的。向上表面320可以基本上是平坦的，或者包括从向上表面320突出的圆形突出部或凸起360。将在下面更详细地说明突出部或凸起360。此外，切口部分318可以具有与配重引导板500的臂512对应的形状，这将在下面更详细地讨论。此外，可以基于压缩机的其他部件的位置关系来改变柔性配重300的质量、形状和重心位置。另外，柔性配重300的各个表面的边缘可以是光滑的、圆形的或正方形的。
如图4所示，切口部分318可在与用于滑块的孔316相对并对准的位置处配置在外径表面308和上表面302中。在一些例子中，切口部分318沿着外径部308的圆周方向与每个端面304、306等距。在切口部分318内，可以配置包括向上表面320和向外表面322的台阶表面。这些表面320、322可以是平坦的和/或光滑的，并且可以相对于彼此垂直。此外，向上表面320可以与上表面302平行并且垂直于主轴线和/或滑块122。如上所述，向上表面可以包括圆形的凸起或突出部360。在一些实施方式中，突出部360可以是正方形或平坦的，或三角形的，使得三角形的凸起或突出部360的一个表面相对于向外表面322是平行的且连续的。在突出部或凸起360是圆形的实施方式中，形状可以是半圆形的。此外，在一些例子中，突出部或凸起360可以不跨越切口部分318的整个宽度。一对向内切口表面326彼此面对，并且可以垂直于向外切口表面324。在一些实施方式中，向上表面320垂直于向外切口表面324。此外，如图所示，凸起或突出部360的侧壁362可以平行于向内切口表面326。
图5示出了根据一些实施方式的配重引导板的立体图的例子。如图5所示，配重引导板500包括基座部分506和臂部分512。基座部分包括可垂直于主轴线的顶表面或上表面502以及侧表面504。上表面502可以基本上是平坦的，并且用于主轴的孔510配置在基座部分506中。如图5所示，基座部分506可以包括弯曲的外边缘508，其可以从用于主轴的孔510径向向外成扇状展开。用于主轴20的孔510可以与主轴20的台阶直径部分120接合并且配置在该主轴20的台阶直径部分120上，如至少在图1和图2所示。在一些情况下，孔510的下部部分可以与台阶直径部分120的垂直于主轴线21的平坦表面接合并接触。在一些例子中，配重引导板500可以压配合到主轴20的上部部分(在轴偏心件22下方)上或台阶直径部分120上。此外，在将配重引导板500组装到主轴20上时，主轴20的顶表面的一部分(在轴偏心件22的主要部分下方)可以与配重引导板500的基座部分506的顶表面或上表面齐平。此外，在一些实施方式中，柔性配重300的下表面与配重引导板500的基座部分506的顶表面或上表面接触。因此，在一些实施方式中，主轴20的台阶直径部分120的轴向方向的距离可以等于配重引导板500的基座部分506的边缘504的轴向方向的厚度。
臂部分512可以是从基座部分506延伸出的“L”形。臂部分512可以在运行期间使滑块122和柔性配重300稳定。这方面将在下面更详细地讨论。在一些实施方式中，臂部分512可包括垂直部分514，该垂直部分514从基座部分506向上并垂直于基座部分506且平行于主轴线21延伸。垂直延伸部分514可以是具有面向柔性配重300的向内表面516的壁或突出部。此外，垂直延伸部分514在径向方向上的厚度可以等于边缘504的厚度。向内表面516的形状可以与柔性配重300的向外表面322的形状对应。此外，在向外表面322与向内表面516之间可以存在空隙或间隙。
在一些实施方式中，唇部或突出部518在径向方向上从垂直延伸部分514向内并朝向主轴20延伸，并且垂直于垂直延伸部分514。突出部518可具有向内表面522，该向内表面522面向主轴20并且面向柔性配重300的凹口或切口部分318的向外切口表面324。在一些实施方式中，在向外切口表面324和向内表面522之间可以存在空隙或间隙。向内突出部518也可以包括与基座部分504平行的顶表面520。
图6示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。如图6所示，与顶表面520相对的是突出部518的下表面524。下表面524可以是平坦且光滑的，并且可以垂直于主轴线21。下表面524和凸起或突出部360的一个目的是防止由于圆周轨迹平动的高速离心力而使柔性配重300和滑块122组件发生不利的柔性配重旋转。
另外，在一些实施方式中，凹口或切口部分318的宽度可以对应于具有额外的滑动间隙的臂512的宽度。因此，在一些实施方式中，臂512的相应的侧表面可以对应于凹口或切口部分318的相应的侧表面，例如向内的切口表面326。这些表面可以形成滑动接触，但是具有足够的间隙以不妨碍柔性配重300和滑块122组件的滑动。这些表面旨在以径向对准的方式捕获柔性配重300，以防止过度移动。在一些实施方式中，在柔性配重300与引导板500之间没有径向移动。
另外，在一些实施方式中，凸起或突出部360与下表面524之间在轴向方向上存在空隙或间隙180。向内延伸的径向突出部518、更具体地说下表面524可以为具有滑块122的柔性配重300子组件提供“向上止动”，并且可以限制滑块122相对于可动涡旋盘轴承142的倾斜和边缘加载。圆周轨迹平动质量体的离心力可能会引起问题，例如不稳定性以及涡旋盘运行的瞬态条件。在最高运行速度下，此可靠性特征尤为重要。稳定表面(例如360、524)使滑块122稳定，并且一个目的是保持滑块122相对于主轴线的严格垂直取向。这种严格取向防止了由于配重滑块组件上的反作用力矩而在高速下在可动涡旋盘轴承中产生的交叉加载。此外，通过将平衡的配重施加到滑块上并且将配重引导板附接至本文所公开的驱动轴20，例如，压缩机可以实现从低速到高速的基本恒定的渐开线部件侧面接触。
如上所述，滑块122配置在柔性配重300的孔316中。在一些实施方式中，关于对准，滑块轴线和稳定表面必须垂直，该稳定表面可以包括凸起或突出部360以及突出部518的下表面524。此外，滑块122的轴向中心线可以垂直于柔性配重300的径向轴线。凸起或突出部360以及突出部518的下表面524可以在轴向方向上在柔性配重300的顶表面302下方。此外，突出部518的顶表面520可以在轴向方向上高于顶表面302。由于例如滑块122被附接至柔性配重300，因此由凸起或突出部360与向内突出部518的下表面524的面接、接触或抵接引起的稳定性防止了由于过大的离心力而可能在高速下发生的滑块122在可动涡旋盘轴承142内的有害倾斜。另外，凸起或突出部360的顶表面可在高速下提供接触线或接触表面。在一些实施方式中，凸起或突出部360的接触线可以尽可能径向向外远离滑块122，以提供最佳的稳定性。
此外，配重和配重引导板的相应表面的相应界面或拐角可以是圆形的、光滑的，或可以是正方形的。例如，此外，配重的垂直部分和下部部分的拐角或界面可以是圆形边缘或正方形边缘。同样，顶部部分和垂直部分的拐角或界面可以是圆形或正方形的。
此外，如图6所示，基座部分506的外边缘508可以比外边沿部分314在径向方向上延伸得更远。如上所述，外边缘508可以径向向外延伸并且可以用于使引导板500的质心与主轴20的中心轴线对准，并且对于轴高速运行，这可以使引导板500平衡。在一些情况下，配重引导板500的外边缘508的轮廓或边缘可以是弯曲的、圆形的或平坦的。
图7示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的俯视图的例子。如图7所示，滑块122可以基本上具有圆形轮廓，并且可以基本上是圆柱形和中空的。滑块122的内侧表面或内表面126可具有基本上的平坦表面或平坦部分124。平坦部分124可以对应于轴偏心驱动销22的平坦部分125(其也可以被称为偏心驱动平坦部125)，平坦部分125可以相对于轴偏心件22径向轴线具有特定取向。此外，驱动平坦部125与偏心偏移部的关系是驱动角，将在下面更详细地讨论。滑块122的表面126的内部的曲率可以与轴偏心件22的外表面的曲率对应。滑块50的轴向中心线轴线可以垂直于柔性配重300的径向轴线。滑块122也可以配置为在与滑块的下端部有关的轴向方向上对准。
图7还示出了油孔23，其可以配置在轴偏心件22的顶表面中，以驱散在运行期间向上泵送的油。在轴偏心件22的外表面部分与滑块122的内表面部分126之间可以存在空隙或间隙。此外，在一些实施方式中，包括柔性配重300的第一端面304和第二端面306的垂直平面可以与图7中的虚线所示的滑块的直径平行。如进一步所示，配重引导板508的该部分可基本上具有在径向方向上向外成扇状展开的弯曲的圆形的扇区部分。图5进一步示出了柔性配重300的顶表面302可以具有半圆形轮廓。
图8示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力的例子。图8示出了叠加在图5的元件上的各种径向力。例如，图6示出了滑块122可以以相对于滑块126的内表面上的滑块驱动平坦部124的特定的径向对准的方式配置在孔316内。这种取向基于角度Φ。当该角度为正时，它增加大而困难的Ftg切向气体力的分量，该分量实质上是压缩力。该分量的增加被应用于可动涡旋盘14的离心力(并且与径向气体力相反)。例如，Ftg是切向气体力，其可以是水平方向上的主要气体压力；Frg是径向气体压力，其是水平方向上可用来断开侧面接触的次要气体压力；Fcos是基于质量和速度并且与径向气体力Frg相反作用的可动涡旋盘的离心力；Fccw是与可动涡旋盘的离心力Fcos相反作用的柔性配重的离心力；Fs是滑块从马达到压缩机构的驱动力；Ffl是渐开线部件壁之间的侧面接触力；Φ表示驱动角，该驱动角将Ttg的分量添加到可动涡旋盘的离心力Fcos上。
切向气体力Ftg可以非常大，可以位于可动涡旋盘14的中心与固定涡旋盘10的中心之间，并且可以与侧面接触点基本上成90°。该切向气体力Ftg可能以周期性的载荷变化影响可动涡旋盘14，这取决于固定涡旋盘和可动涡旋盘的实际渐开线部件设计。径向气体力Frg可能相对较小，与切线基本成90度，并用于断开侧面接触点。这两个力可以随压缩机的运行条件而变化大，但随压缩机的速度变化小。可动涡旋盘的离心力Fcos取决于质量、圆周轨迹半径和马达(定子26、转子28)的速度。柔性配重的离心力Fccw被设计为与可动涡旋盘离心力基本相同，但相差180°。该零件的功能是基本上抵消可动涡旋盘的离心力Fcos。滑块力Fs使运动和动力传递到压缩机构，并随运行条件以及马达速度而变化。侧面力Ffl使可动涡旋盘壁与固定涡旋盘壁之间直接接触。
图9示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力和力矩的例子。附图标记905表示可动涡旋盘轴承142的中心线。Fccw在柔性配重300的质心上，具有距可动涡旋盘14的质心上的Fcos的力矩臂902。虚线907可以指示固定涡旋盘10的中心、轴20的中心和壳体6的中心。FsSinΦ是基于驱动角Φ的来自轴的压缩力的分量，具有距Fccw力的力矩臂901。除了可动涡旋盘905的中心线之外，凸起或突出部360的顶表面与下表面524的接触线也限定力矩臂903。这些参数可以被优化以产生具有动态径向柔性的元件的所需性能和可靠性。在一些实施方式中，侧面接触力可以由以下公式定义：
Ffl＝Fcos-Fccw-Frg+Fs*sinΦ EQ1
因此，通过指定公式EQ1的各个参数，可以在马达的所有运行条件和速度下保持足够且基本上恒定的侧面力接触。可动涡旋盘离心力为Fcos，这基本上由柔性配重Fccw抵消。在低速下，运行条件通常也较低。因此，主压缩气体力Fs也较低，径向气体力Frg也低。因此，驱动角Φ可以被最大化以增加大压缩力FS的分量，这基本上抵消了足以产生最佳的侧面力Ffl的小的径向气体力Frg。
本文所述的技术可以保持绝对的侧面接触直至该速度，而无需过多的注油以使泄漏最小化。相反，在固定的偏心涡旋机构中，非常高速度下的可动涡旋盘离心力产生过大的噪音，这是设计的主要限制。在这种情况下，本文所述的技术避免了可动涡旋盘离心力，并且侧面载荷基本上由驱动角限定，该驱动角可以针对整个运行范围进行优化。
在高速下，运行条件通常高得多。在高载荷(冷却)以及高压力比(加热)下都可能出现这种情况。因此，主压缩气体力Fs也高，径向气体力Frg也高。因此，可以使驱动角Φ最小化以减小大压缩力FS的分量，这基本上抵消了仅足以产生侧面力Ffl的小的径向气体力Frg。
图10示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的分解立体图的例子。图10所示的一些元件可以与先前附图所示的元件相同或相似，因此在此可以不重复这些元件的描述和互联性。此外，图10所示的元件可以是前述元件的变型。图10示出了在一些实施方式中，可以提供弹簧组件1002，该弹簧组件1002可以在配重引导板500和柔性配重300之间增加弹力。如上所述，弹簧组件1002的力基本上可以从最大和最小的驱动角中都获得益处。弹簧组件力Fspr可以被描述为施加在柔性配重300上的力。在一些情况下，弹簧组件可以包括弹簧、线圈或可以在配重引导板500与柔性配重300之间施加力的其他弹性机构。另外，在一些情况下，弹簧组件1002可以是一组碟形的Bellville垫圈或盘形弹簧，在约65磅的力下总偏斜为约.010英寸。动态径向柔性子组件可能不产生力，直到调节构件被启动。当动态径向柔性机构完全组装好时，可以在压缩机组装过程中启用精确的弹簧力。图10还示出了从向上表面320突出的凸起或突出部360。
图11示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的剖视图的例子。可以在柔性配重300中径向向内且基本上在凹口或切口部分318下方加工凹部330，以接收弹簧组件1002。凹部330可以是圆形的，并且可以基本上垂直于主轴20径向向内加工。对准的螺纹孔1020可以配置在配重引导板500中并且可以在臂512的垂直部分514中。然后可以将定位螺钉1010或类似部件插入凹部1020中。定位螺钉1010可以是位于水平平面中的弹簧调节构件，以压缩弹簧组件1002，该弹簧组件1002对柔性配重300提供径向力。在一些例子中，弹簧组件1002可以在径向方向的一侧接触配重引导板500的内表面，并且可以在弹簧组件的径向方向的另一侧与柔性配重300的凹部的外表面接触。图11还示出了凸起或突出部360。
在一些实施方式中，除了由弹簧组件1002提供的弹力之外，柔性配重300可以被设计为在数学上超出平衡一定量。然后，可以通过引导板接触来抵消超出平衡的量，以实现完全平衡的压缩机运行，而无需额外的侧面力。根据此实施方式，由于系统性能额定值对此条件非常敏感，因此可以针对较低的速度优化侧面接触。对于高于选定范围的较高速度，渐开线部件侧面将失去少量接触。用于优化从侧面接触到断开接触的转换的该速度范围的参数将是柔性配重300的过平衡量、驱动角Φ和上述调节。对于在5400-6000RPM范围内的切换速度，示例值可能包括110％柔性配重过平衡和11°的驱动角Φ。例如，如上所述，柔性配重300的质量可以基本上等于可动涡旋盘14的质量；因此，除了力矩外，两个力矢量可能会抵消。柔性配重附加质量可能会形成过平衡。此外，施加该弹簧力实际上可以实现一种设计，该设计可以在非常高的速度下产生渐开线部件侧面接触的小分离；由此大大降低声音水平。
图12示出了根据一些实施方式的在运行期间的各种力的例子。附图标记1205表示可动涡旋盘14的中心线，附图标记1207表示固定涡旋盘10、中心壳体6和轴20的中心。图12示出了变量Φ可以与弹簧力Fspr一起被优化，并且该方法的值可以进一步最小化压缩机的各种运行条件之间的Ffl的变化。此外，EQ1可以包括弹簧力Fspr，使得EQ2表示：
Ffl；＝Fcos-Fccw-Frg+Fs*sinΦ+Fspr EQ2
图12示出了与柔性配重300和配重引导板500组装的弹簧组件1002和定位螺钉1010。可以连同弹簧力Fspr一起优化变量Φ。尽管本文描述的一些实施方式的一个总体目标是使渐开线部件侧面力Ffl的大变化最小化，但是在较低的速度下开始压缩存在潜在问题。对于驱动角Φ的优化值，为了在高速下的声音最低，在足够低速度启动时，所产生的压缩力可能抵消离心力和驱动角力。如果发生这种情况，则渐开线部件侧面可能不会接触，这基本上防止了压缩力的升高，并且压缩机可以简单地运行而不实际产生压差。虽然较大的驱动角可以解决该问题，但增大可能在高速下导致过大的侧面接触力。不利结果将是声音水平更高。施加此优化的弹簧力可能会在很高的速度下产生渐开线部件侧面接触的小分离；由此大大降低声音水平。高压侧变速涡旋盘中固有的油注入将有效地密封有意的侧面间隙；并且性能仍然可以接受。在高压侧涡旋盘中，油注入在非常高的速度下通常变得过量，并消耗较高的功率。因此，本文先前描述的组合技术可以在整个速度范围内产生期望的效果。
压缩机的组装可以包括一个或多个以下步骤。下面不一定表示步骤的顺序。可以将马达定子26组装到中心壳体6中。可以将转子28组装到轴20上的适当位置，并且可以使用转子28上方的垫片将主框架插入驱动轴20的主轴承24的位置上。可以将滑块122压配合到柔性配重300的精确孔316中。在一些实施方式中，可以将弹簧组件1002插入柔性配重300的凹部330中。可以组装配重引导板500和柔性配重300子组件。此时，根据一些实施方式，弹簧调节尚未被启动。组装步骤还可以包括支撑驱动轴20的下端部，并且在上述台阶直径部120处将上述子组件压配合到轴上。在一些实施方式中，然后可以通过压缩机的主框架中的窗口将弹簧调节设置为所需的力。然后可以将完成的子组件上下颠倒旋转，并可以移除非金属垫片。使用专用工具隔离转子，下一步可以包括将上下颠倒的中心壳体6压配合到主框架子组件上。
图13示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。图13所示的一些元件可以与先前附图所示的元件相同或相似，因此在此可以不重复这些元件的描述和互连。图13所示的元件可以是前述元件的变型。例如，图13示出了在用于滑块的孔316内附接至滑块122的柔性配重300。此外，图13示出了配重引导板500。在图13所示的实施方式中，在稳定臂512的向内突出部分518中配置有调节螺钉1302。例如，螺纹孔1304可以从顶表面520形成到突出部分518中。螺钉1302可以配置在向内突出部分518内，并且螺钉1306的下表面可以在轴向方向上延伸超过突出部分518的下表面524。此外，在螺钉1306的下表面与向上表面320之间可以存在空隙或间隙1310。
如上所述的螺钉1302组件可以是可调节的，并且螺钉1302的远端部可以是圆形的。调节螺钉确定螺钉的远端部可以在向上表面320上方的、轴向方向的位置。在一些实施方式中，在螺钉的远端部与向上表面320之间可以存在空隙或间隙。在高速下，螺钉的远端部可以抵接或接触向上表面320，从而使滑块122稳定。此外，例如，螺钉1302的远端部与向上表面320的接触或抵接可以防止可动涡旋盘轴承142的边缘加载失败。定位螺钉1302可提供精确的间隙设置。在子组件中，可以通过在柔性配重300表面与引导板500表面之间放置精密填隙片来进行定位螺钉1302的定位。然后可以向下扭转螺钉1302，直到与填隙片材料接触，并且可以确定扭矩设置。完成此设置过程后，可以在螺钉顶部放置一滴液态粘合材料，它将永久保持设置。这种材料存在供气密制冷剂压缩机使用。
关于组装，除了其他步骤之外，还可以实施一个或多个以下步骤。可以将马达定子26组装到中心壳体6中。可以将转子28对准轴20上的适当位置。在一些实施方式中，可通过利用转子28上方的垫片将主框架18插入驱动轴20的主轴承位置上。可以将滑块122压配合到柔性配重300的精确孔316中。然后，可以将配重引导板500和柔性配重子组件组装在固定装置中，使得可以调节和固定稳定表面的定位螺钉。然后，可以完成以下步骤：支撑驱动轴的下端部，并将上述子组件在台阶直径部处压配合到轴20上。可以将完整的子组件上下颠倒旋转，并且可以移除垫片。
图14示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。图14所示的某些元件可以与先前附图所示的元件相同或相似，因此在此可以不重复这些元件的描述和互连。图14所示的元件可以是前述元件的变型。例如，图14示出了配重1500和配重引导板1400。图14例示了配重1500的、与上述柔性配重的用于使配重力矩最小化的不同结构以及稳定运行所需的特征。配重1500该部分的质心已经升高到更靠近可动涡旋盘质心。另外，配重1500的下部部分与上述柔性配重的下部部分相比具有更大的摆动半径。配重1500尽可能多的向上扩展质量，包括轴向柔性密封板40与用于可动涡旋盘轴承142的可动涡旋盘毂15之间的空间。
图15示出了根据一些实施方式的配重的立体图的例子。根据一些实施方式，配重1500包括基座表面1506、中间向外表面1512、上部向外表面1514和顶部边沿1502。基座表面1506可以在径向方向上以半圆形或弯曲形状向外延伸。在一些例子中，基座表面1506是平坦且光滑的，并且垂直于主轴线21。配置在基座表面1506中的还可以包括凹口或切口部分1510。切口部分1510可以包括平坦的向外表面1511和横跨平坦的向外表面1511彼此面对的一对平坦的面对表面1513。此外，下部向外表面或边缘1508向下延伸并在一些情况下垂直于基座表面1506。
在一些实施方式中，中间向外表面1512在轴向方向上向上延伸，并且在一些情况下，垂直于基座表面1506并围绕基座部分1506的内部部分延伸。中间向外表面1512面向外部并且在径向方向上比下部向外表面1508延伸得少。中间边沿或向上表面1504在径向方向上向内延伸，并且在一些情况下，垂直于中间向外表面1512并围绕中间向外表面1512延伸。中间边沿1504可以具有平坦和/或光滑的表面，并且可以平行于基座表面1506。在一些实施方式中，上部向外表面1514从中间边沿1504在轴向方向上向上延伸，并且在一些情况下，垂直于中间边沿1504并且围绕中间边沿1504向上延伸。上部向外表面1514面向外并且在径向方向上比中间向外表面1512延伸得少。此外，在一些实施方式中，边沿或向上表面1502在径向方向上向内延伸，并且在一些情况下，垂直于上部向外表面1514并且围绕上部向外表面1514延伸。顶部边沿1502可以具有平坦和/或光滑的表面，并且可以平行于基座表面1506。在一些例子中，如图15所示，顶部边沿1502、中间边沿1504和底部表面1506的相应部分在径向方向上可以比相应部分的其余部分厚。例如，顶部边沿1503的一部分在径向方向上可以比顶部边沿1502的另一部分厚。另外，在一些实施方式中，顶部边沿1502可高于中间边沿1504，中间边沿1504可在轴向方向上高于基座表面1506。图14还示出了顶部边沿1502基本上延伸可动涡旋盘毂15的轴向长度，并且可以向上延伸到直到正好在可动涡旋盘的基板下方。基座表面1506可包括从基座表面1506向上延伸的圆形凸起或突出部1560。在一些实施方式中，突出部或凸起1560可以是正方形或平坦的，或三角形的，使得三角形的突出部或凸起1560的一个表面相对于向外表面1511是平行的且连续的。在突出部或凸起1560是圆形的实施方式中，形状可以是半圆形的。此外，在一些例子中，突出部或凸起1560可以不跨越切口部分1510的整个宽度。
图16示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。在图16中，Ftg是切向气体力；Fcos是可动涡旋盘14的离心力；Frg是径向气体力；Ffl是侧面力，其可以表示渐开线部件壁之间的接触力；Fccw是柔性配重1500的离心力；FsSinΦ是基于驱动角Φ的来自轴20的压缩力的分量。附图标记1605表示可动涡旋盘轴承142的中心线。
另外，FsSinΦ是基于驱动角Φ的来自轴20的压缩力的分量，具有距Fccw力的力矩臂1604。如上所述，Fccw在柔性配重1500的质心上，具有距可动涡旋盘14的Fcos质心的力矩臂1608。图16还示出了从可动涡旋盘14的质心到主轴承1610的中心的距离1606。另外，图16示出了从可动涡旋盘质心到柔性配重质心1612的距离1608。距离1608可以小于距离1606的20-50％。
图16还示出了，也可以类似于上述配重引导板500地将配重引导板1400安装或装配在主轴的台阶直径部分120上。附图标记1650表示可动涡旋盘轴承142的中心线，附图标记1670表示固定涡旋盘10、中心壳体6和轴20的中心。图16还示出了凸起或突出部1560。此外，在突出部或凸起1560的顶表面与底表面524之间可以存在间隙或空隙Dg180。除了可动涡旋盘1605的中心线之外，凸起或突出部1560的顶表面和下表面524的接触线也限定了力矩臂1602。
图17是根据一些实施方式的各种力的例子。在非常高的速度下，可动涡旋盘的离心力Fcos力可能会大到足以在可动涡旋盘及其轴承142中引起明显的倾斜。力Fl 1706由Fcos产生，并集中在可动涡旋盘轴承长度的上边缘(标记为1702)。虚线1701表示可动涡旋盘轴承142的顶部。虚线1702表示从引导板的顶表面502到可动涡旋盘轴承142的顶部的尺寸。可以将可动涡旋盘轴承的倾斜角度定义为θ。如果该角度倾斜度达到临界值，则可以将用于润滑轴颈轴承的流体动力学油膜最小化到失效点。由于柔性配重平衡技术，因此可以大大降低1706力。另外，在引导板处产生的力F2 1708确保θ不会达到临界值。两种力产生的力矩方向相反，但力矩臂不同；这对于所示的实施方式很重要。此外，在倾斜时，配重可以接触引导板的上表面1710。
例如，这些力矩的总和为：
F1*D3＝F2*(D2+D4) EQ3
D3表示距离1608，D2表示距离1602，并且D4表示距离1704。
以下计算描述了参数如何影响此优化。
Figure GDA0002585135000000191
θ表示可动涡旋盘轴承的角度或倾斜度，D1表示距离180，D2表示距离1602。
Figure GDA0002585135000000192
T表示由可动涡旋盘轴承142的质量产生的扭矩，D2表示距离1602，MOS表示可动涡旋盘14的质量，ω表示角旋转速度的平方，Ror表示可以由渐开线部件参数限定的可动涡旋盘的半径，并且D3表示距离1608。
此外，可以通过以下式子证明优化：
D3＜D5和D2＞D6 EQ6
D5表示距离902，并且D6表示距离903。
图18示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。图18所示的一些元件可以与先前附图所示的元件相同或相似，因此在此可以不重复这些元件的描述和互连。图18所示的元件可以是前述元件的变型。例如，图18示出了轴颈环1900、桶形的滑块2000和柔性配重2100，例如，它们进一步改善了在非常高的速度下的可动涡旋盘轴承的可靠性。如上所述，在高速下，可动涡旋盘质量引起轴承组件的偏斜，该轴承组件包括滑块和轴承插入件。如图18所示，可动涡旋盘14已经适合于较大直径的轴承组件，与先前的例子相比，其长度可以减小。换言之，轴承组件直径增加了，从而为轴颈环1900的添加留出空间。为了抵消增加的功耗，例如，可以减小轴承组件的长度。
图19示出了根据一些实施方式的轴颈环的例子。如图19的例子所示，轴颈轴承1900具有配置在顶部边沿1906中的油凹口以及外表面1902。还在外表面1902中配置有输油平坦部1908。轴颈环具有滑动配合在桶形滑块2000上的圆柱形内孔。平坦部分1908在滑块2000的轴颈部分上的径向位置可以相对地位于支撑高压缩载荷的相反侧。该矢量载荷围绕轴颈表面1902连续旋转，并且涡旋槽压缩推进。油产生高压流体动力学油膜，该油膜保持在轴颈表面1902与轴承表面之间所需的最小间隙，并提供必要的润滑。
图20示出了根据一些实施方式的桶形滑块的例子。如图20所示，桶形滑块2000可以是单件，并包括驱动平坦部2004。它可以由烧结材料制成，经过加工、硬化并进行桶表面精细磨削。在一些实施方式中，可以提供基座2014以使桶形滑块2000的基座直径延长。桶形滑块2000的外表面2010为中心的直径稍大的凸起的桶形状。该桶形状直径的估算峰值可以为20至50微米，或桶半径约为250mm。桶形滑块2000可以压配合到柔性配重2100中。在这里的一些实施方式中，轴颈环1900装配在桶形滑块2000与可动涡旋盘轴承142之间。如上所述，轴颈环1900可具有在桶形滑块2000上滑动配合的圆柱形内孔。轴颈环1900的底端部1910可抵靠在桶形滑块基座2016的顶端部上。替代地，底端部1910可以抵靠在柔性配重2100的顶部部分上。在一些实施方式中，轴颈环1900不围绕桶形滑块2000旋转。可以将销插入轴颈环1902的底部边缘中，并在桶形滑块2000基座的对应上表面中形成狭缝以防止旋转。在一些实施方式中，桶形滑块基座2014的直径大于前述滑块的直径；因此，柔性配重2102中的孔必须适应该直径。此外，如图20所示，可以将防转销2008插入外表面2010的孔中。
图21示出了根据一些实施方式的柔性配重的例子。柔性配重2100的主体可以基本上具有C形形状，该C形形状具有外径表面2106以及彼此可以为180°的第一端面2112和第二端面2114。在一些例子中，C形柔性配重2100的内部曲面2110可以是基本上圆形的(或半圆形的)，或者可以是弯曲的并且可以具有光滑表面。在一些例子中，上表面2104可以是平坦的并且垂直于主轴线21。此外，下部平坦部分可具有在径向方向上延伸超过端面2112、2114的外沿部分2108。如上所述，可以在柔性配重2100的基座部分中设置用于凸起或桶形的滑块2102的孔。
图22示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的剖视图的一部分的例子。如图22的实施方式所示，桶形的滑块基座2014可以装配到柔性配重2100的孔2102中。防转销2008可以在轴向方向上在柔性配重2100的基座表面上方。如进一步所示，轴颈环1900装配在桶形滑块的外径表面2010上，并且滑块基座2014还被示出为相对于桶形滑块2000的其他部分具有增大的直径。
根据图22所示的组件，可以防止可动涡旋盘14及其随后的轴承相对于其旋转所抵靠的轴颈表面的不利偏斜。如果可动涡旋盘14在非常高的速度下由于离心力而偏斜，则轴颈环1900将简单地以几乎相同的方式偏斜；从而在桶形滑块2012的凸部上枢转。在轴颈环1900和可动涡旋盘轴承142之间的重要的润滑轴承膜将具有非常有限的干扰。
图23示出了根据一些实施方式的涡旋式压缩机的一部分的俯视图的例子。图23示出了桶形滑块2000与轴颈环1900的构造和接合。图23还示出了例如桶形滑块2000的驱动平坦部2004以及桶形滑块2000与轴偏心件22之间的间隙或空隙2302。
图24示出了根据一些实施方式的曲线图2400的例子，该曲线图2400指示关于压缩机的每分钟转数(RPM)的侧面接触力。例如，在包括诸如上述弹簧组件1002的弹簧组件的压缩机中，在以弹簧力启动时在可动涡旋盘14和固定涡旋盘10的渐开线部件的侧面之间存在一定的侧面力，然后在较高的速度(例如6000和9000RPM之间)下，侧面通过壁之间的小间隙分开运行。在一些实施方式中，间隙可以是10-40微米。小间隙可以由轴偏移部、偏心件、滑块和轴承间隙中的间隙的公差和大小确定。因此，通过消除壁接触将降低在较高速度下的噪音，并且效率(泄漏损失)将被相对较高的油循环速率所抵消。
在一些情况下，滑块的驱动角在4°-15°的范围内以及105-115％的过平衡的范围(其中，柔性配重的质心超过可动涡旋盘的质心105-115％)结合20-80磅的偏压弹簧力在工作条件包线内在5000-9000RPM的RPM下引起涡旋分离。例如，如曲线图2300所示，对于驱动角度、弹簧力和柔性配重过平衡的不同组合，侧面接触力在高速下可能变为负，从而导致侧面的壁之间的间隙小。曲线图2300还指示了包括压缩机的空调系统的饱和温度运行条件，例如45/130；55/80；45/130；以及55/80。
本文描述的过程仅是出于讨论目的的例子。鉴于本文的公开内容，许多其他变化对于本领域技术人员将是显而易见的。此外，尽管本文的公开内容阐述了用于执行过程的合适的框架、架构和环境的几个例子，但是本文的实施方式不限于所示出和讨论的特定例子。此外，本公开提供了所述和附图所示的各种示例实施方式。然而，本公开不限于本文所述和所示的实施方式，而是可以扩展到本领域技术人员将已知的或将变得众所周知的其他实施方式。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应理解的是，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的特定特征或动作。而是，公开的特定的特征和动作是实现权利要求的示例形式。

Claims (18)

1.一种涡旋式压缩机，包括：
沿着主轴线延伸的驱动轴，其包括直径小于所述驱动轴的直径的轴偏心件；
配置在所述轴偏心件上的滑块；
配置在所述滑块上的可动涡旋盘，其具有基板以及从可动涡旋盘基板轴向延伸的螺旋形涡卷；
固定涡旋盘，其具有基板、从固定涡旋盘基板轴向延伸并与可动涡旋盘的螺旋形涡卷嵌套的螺旋形涡卷；
配重，其具有与所述滑块接合的孔；
配重引导板，其支撑所述配重并具有与所述驱动轴接合的孔，
其中，所述配重包括面向上的第一表面，所述第一表面垂直于所述主轴线，并且
其中，所述配重引导板包括面对所述第一表面的第二表面，所述第二表面垂直于所述主轴线并平行于所述第一表面。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重引导板包括在轴向方向上向上延伸的臂，所述臂包括在所述配重的包括所述第一表面的部分上方延伸的径向向内延伸部分，
其中，所述径向向内延伸部分包括所述第二表面，并且
其中，所述第一表面包括面对所述第二表面的突出部。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重引导板的与所述臂相对的部分在径向方向上从所述配重引导板的孔向外延伸超过在径向方向上的所述配重。
4.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重包括在轴向方向上位于所述孔上方的基本上半圆形的顶表面以及垂直于所述顶表面的两个基本上平坦的端面，
其中，外径表面在周向方向上围绕所述配重的外径部的一部分配置，并且与所述两个基本上平坦的端面中的每一个相交，并且
其中，所述第一表面配置在所述顶表面和外径表面的切口部分内，并且所述第一表面配置为在轴向方向上低于所述顶表面。
5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重的底表面部分与所述配重引导板的顶表面的一部分接触。
6.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重的外径表面面对所述配重引导板的所述臂的垂直延伸部分的向内表面。
7.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述可动涡旋盘的毂的轴向端部在轴向方向上配置为低于所述配重的所述第一表面。
8.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重和配重引导板在轴向方向上配置在所述驱动轴的主轴承上方。
9.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述驱动轴包括在所述轴偏心件下方的台阶直径部，所述台阶直径部的直径小于所述驱动轴的其余部分的直径并且大于所述轴偏心件的直径，并且
其中，所述配重引导板的孔配置在所述驱动轴的台阶直径部上。
10.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，从所述可动涡旋盘的质心到所述配重的质心的轴向距离小于从所述可动涡旋盘的质心到主轴承的中心的轴向距离的一半，所述主轴承配置在所述配重引导板下方。
11.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重引导板包括在轴向方向上向上延伸的臂，所述臂包括径向向内延伸部分，所述径向向内延伸部分在所述配重的包括所述第一表面的部分上方延伸，
其中，所述径向向内延伸部分包括第二表面，并且
其中，在所述臂的径向向内延伸部分中配置有孔，并且在所述孔中配置有螺钉，使得基于所述螺钉的位置来调节所述螺钉的轴向端部与所述第一表面之间的间隙。
12.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，
其中，在所述配重的外径表面中的孔内配置有弹性构件，所述弹性构件配置在所述第一表面下方并且在径向方向上施加力，并且
其中，所述配重引导板的所述臂的向上延伸部分包括孔，所述孔包括用于调节所述弹性构件的张力的调节机构。
13.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述可动涡旋盘由球墨铸铁制成，所述固定涡旋盘由铸铁制成。
14.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重包括：
顶部曲面部分，其以第一半径配置；
中间曲面部分，其以大于所述第一半径的第二半径配置，并且配置为低于所述顶部曲面部分；以及
下部曲面部分，其以大于所述第二半径的第三半径配置，并且配置为低于所述中间曲面部分，并且
其中，所述第一表面配置在所述下部曲面部分中。
15.根据权利要求12所述的涡旋式压缩机，
其中，所述弹性构件是弹簧组件。
16.根据权利要求15所述的涡旋式压缩机，
其中，所述配重的质心超过所述可动涡旋盘的质心105～115％，
其中，作为所述轴偏心件的驱动平坦部与偏心偏移部的关系的驱动角在4度至15度的范围内，
其中，弹簧的弹簧力具有在20-80磅的范围内的力，并且
其中，所述可动涡旋盘和固定涡旋盘的螺旋形涡卷的侧面在轴速度在每分钟6000到9000转(RPM)的范围内时通过小间隙彼此分开。
17.一种涡旋式压缩机，包括：
沿着主轴线延伸的驱动轴，其包括直径小于所述驱动轴的直径的轴偏心件；
配置在所述轴偏心件上的滑块；
轴颈环，其配置在所述滑块上方并为可动涡旋盘轴承提供旋转驱动表面；
可动涡旋盘，其具有基板以及从可动涡旋盘基板轴向延伸的螺旋形涡卷；
固定涡旋盘，其具有基板、从固定涡旋盘基板轴向延伸并与可动涡旋盘的螺旋形涡卷嵌套的螺旋形涡卷；
配重，其具有与所述滑块接合的孔，
其中，所述滑块在相对于主轴线的纵向方向上具有凸起或弯曲的外表面，并且
其中，所述轴颈环包括在其顶表面中的凹口以及在轴向方向上跨越所述轴颈环的外表面的平坦部分。
18.一种涡旋式压缩机，包括：
沿着主轴线延伸的驱动轴，其包括直径小于所述驱动轴的直径的轴偏心件；
配置在所述轴偏心件上的滑块；
轴颈环，其配置在所述滑块上方并为可动涡旋盘轴承提供旋转驱动表面；
可动涡旋盘，其具有基板以及从可动涡旋盘基板轴向延伸的螺旋形涡卷；
固定涡旋盘，其具有基板、从固定涡旋盘基板轴向延伸并与可动涡旋盘的螺旋形涡卷嵌套的螺旋形涡卷；
配重，其具有与所述滑块接合的孔，
其中，所述滑块在相对于主轴线的纵向方向上具有凸起或弯曲的外表面，
其中，所述滑块包括直径比所述滑块的直径大的基部，并且
其中，在所述滑块中在所述基部上方配置有孔，并且限制所述滑块的旋转的销配置在所述孔内。
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