CN112524023A - 一种涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涡旋压缩机，包括机壳、安装到机壳内的电机、静涡旋盘、动涡旋盘和主轴承座，动涡旋盘设置在静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，电机的曲轴的驱动端穿过主轴承座并安装到动涡旋盘，主轴承座的近电机端内设有第一轴封，第一轴封套设到曲轴的外周，主轴承座的远电机端安装到静涡旋盘，还包括位于主轴承座内的支架，电机的曲轴的驱动端穿过支架，支架的近电机端内设有第二轴封，第二轴封套设到曲轴的外周，支架的远电机端安装到主轴承座的远电机端内，主轴承座和支架之间形成第一背压腔，支架与动涡旋盘之间形成第二背压腔，静涡旋盘和主轴承座设有第一背压通道。本发明可延长轴封的使用寿命。

Description

一种涡旋压缩机
【技术领域】
本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种车用涡旋压缩机。
【背景技术】
目前现有的车用涡旋压缩机，通常包括机壳、安装到机壳内的电机、安装到机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘和主轴承座，动涡旋盘设置在静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，电机的曲轴的驱动端穿过主轴承座并安装到动涡旋盘，主轴承座安装到静涡旋盘并通过柱销与动涡旋盘连接以实现支撑静涡旋盘和动涡旋盘。主轴承座和动涡旋盘之间形成背压腔，背压腔内有从压缩腔引入的高压气体以实现提供动涡旋盘向静涡旋盘贴合的浮起力。主轴承座内通常设有轴封以实现背压腔和机壳内部之间的密封。由于进入到机壳内部的车用冷媒气体的压力一般很低，而经过压缩腔压缩后的冷媒气体的压力则很高，从而导致轴封需承受很大的压力差，会加快轴封的磨损，降低了轴封的使用寿命。
因此，亟需一种改进的涡旋压缩机。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种涡旋压缩机，可降低轴封所承受的压力差，延长轴封的使用寿命。
为达成上述目的，本发明所提供的技术方案是，提供一种涡旋压缩机，包括机壳、安装到所述机壳内的电机、安装到所述机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘和主轴承座，所述动涡旋盘设置在所述静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述电机的曲轴的驱动端穿过所述主轴承座并安装到所述动涡旋盘，所述主轴承座的近电机端内设有第一轴封，所述第一轴封套设到所述曲轴的外周，所述主轴承座的远电机端安装到所述静涡旋盘，还包括位于所述主轴承座内的支架，所述电机的曲轴的驱动端穿过所述支架，所述支架的近电机端内设有第二轴封，所述第二轴封套设到所述曲轴的外周，所述支架的远电机端安装到所述主轴承座的远电机端内，所述主轴承座和支架之间形成第一背压腔，所述支架与所述动涡旋盘之间形成第二背压腔，所述静涡旋盘和主轴承座设有第一背压通道，所述第一背压通道分别与所述压缩腔和第一背压腔连通，所述动涡旋盘设有第二背压通道，所述第二背压通道分别与所述压缩腔和第二背压腔连通。
作为优选的技术方案，所述支架的远电机端的外壁和所述主轴承座的远电机端的内壁之间设有密封圈。
作为优选的技术方案，所述静涡旋盘设有第一通道，所述主轴承座设有第二通道，所述第一通道的一端与所述压缩腔连通，另一端与所述第二通道的一端连通，所述第二通道的另一端与所述第一背压腔连通，所述第一通道和第二通道形成所述第一背压通道。
作为优选的技术方案，所述静涡旋盘包括环部以及设置在所述环部内的静涡旋部，所述第一通道的一端位于所述静涡旋部的靠近所述压缩腔的一端，另一端位于所述环部的靠近所述主轴承座的一端。
作为优选的技术方案，所述第二通道的一端位于所述主轴承座的远电机端，另一端位于所述主轴承座的与所述第一背压腔对应的内壁上。
作为优选的技术方案，所述动涡旋盘包括端板以及设置在所述端板一端的动涡旋部，所述端板靠近所述主轴承座，所述第二背压通道的一端位于所述动涡旋部的靠近所述压缩腔的一端，另一端位于所述端板的靠近所述主轴承座的一端。
作为优选的技术方案，所述主轴承座的近电机端内设有第一弹性挡圈，所述第一弹性挡圈套设到所述曲轴的外周并位于所述第一轴封的远离所述电机的一侧，所述支架的近电机端内设有第二弹性挡圈，所述第二弹性挡圈套设到所述曲轴的外周并位于所述第二轴封的远离所述电机的一侧。
作为优选的技术方案，所述主轴承座内设有第一轴承，所述第一轴承套设到所述曲轴的外周并位于所述第一弹性挡圈和所述支架之间。
作为优选的技术方案，所述动涡旋盘包括端板以及设置在所述端板一端的动涡旋部，所述端板靠近所述主轴承座，所述端板的靠近所述主轴承座的一端形成有毂部，所述毂部伸入到所述第二背压腔内，所述曲轴的驱动端设有偏心轴，所述偏心轴通过第二轴承安装到所述毂部内。
作为优选的技术方案，所述主轴承座和所述动涡旋盘、静涡旋盘之间设有垫片，所述垫片具有过气孔分别与所述第一通道和第二通道连通。
本发明提供的涡旋压缩机，通过设置两个背压腔和两个轴封，从而使得高压气体在被引入到两个背压腔时，背压腔和机壳内部之间的压力差由两个轴封所承受，相对现有技术中一个背压腔、一个轴封的结构，可大大减小轴封所承受的压力差，改善了轴封的工作条件，延长了轴封的使用寿命。
【附图说明】
为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：
图1为本发明一实施例提供的一种涡旋压缩机的结构示意图；
图2为图1所示涡旋压缩机的爆炸示意图；
图3为图1所示涡旋压缩机的剖视示意图；
图4为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘、静涡旋盘、主轴承座、支架和曲轴的剖视示意图；
图5为图1所示涡旋压缩机的静涡旋盘的第一个角度的结构示意图；
图6为图1所示涡旋压缩机的静涡旋盘的第二个角度的结构示意图；
图7为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘的第一个角度的结构示意图；
图8为图1所示涡旋压缩机的动涡旋盘的第二个角度的结构示意图；
图9为图1所示涡旋压缩机的主轴承座的结构示意图。
符号说明：
涡旋压缩机500 机壳10
壳体12 吸气口122
顶盖14 排气口142
控制器16
电机20 曲轴22
偏心轴24 第二轴承26
轴套28
静涡旋盘30 第一通道32
环部34 静涡旋部36
安装板38 进气口302
出气口304
动涡旋盘40 端板42
动涡旋部44 毂部46
压缩腔408
主轴承座50 第一轴封52
第二通道54 第一弹性挡圈56
第一轴承58
支架60 第二轴封62
第二弹性挡圈64
第一背压腔71 第二背压腔72
第一背压通道73 第二背压通道74
密封圈80
垫片90 过气孔92
贯通孔94
柱销100
【具体实施方式】
请参阅图1，本实施例提供一种涡旋压缩机500，为一种车用涡旋压缩机。该涡旋压缩机500包括机壳10和安装到机壳10一端的控制器16。机壳10包括壳体12和顶盖14，控制器16和顶盖14分别安装到壳体12的两端。壳体12设有供冷媒气体进入的吸气口122，顶盖14设有供冷媒气体排出的排气口142。
请参阅图2至图4，涡旋压缩机500还包括安装到机壳10内的电机20、安装到机壳10内的静涡旋盘30、动涡旋盘40、主轴承座50和支架60。静涡旋盘30通过安装板38安装到顶盖14。
静涡旋盘30具有进气口302(见图2和图5)和出气口304(见图6)。进气口302通过机壳10的内部与吸气口122连通，出气口304与排气口142连通。动涡旋盘40设置在静涡旋盘30内并与静涡旋盘30啮合形成压缩腔408。进气口302和出气口304分别与压缩腔408连通。从吸气口122进入的冷媒气体可经机壳10的内部、进气口302进入到压缩腔408，在压缩腔408内被压缩后可经出气口304、排气口142排出到涡旋压缩机500的外部。
电机20的曲轴22的安装端安装到控制器16，曲轴22的驱动端穿过主轴承座50、支架60并安装到动涡旋盘40以驱动动涡旋盘40在静涡旋盘30内作旋转运动。
主轴承座50的近电机端内设有第一轴封52，第一轴封52套设到曲轴22的外周。主轴承座50的远电机端安装到静涡旋盘30并通过柱销100与动涡旋盘40连接，以实现支撑静涡旋盘30和动涡旋盘40。支架60位于主轴承座50内。支架60的近电机端内设有第二轴封62，第二轴封62套设到曲轴22的外周。支架60的远电机端安装到主轴承座50的远电机端内。主轴承座50和支架60之间形成第一背压腔71，第一轴封52可实现第一背压腔71和机壳10内部之间的密封。支架60与动涡旋盘40之间形成第二背压腔72，第二轴封62可实现第二背压腔72和第一背压腔71之间的密封。静涡旋盘30和主轴承座50设有第一背压通道73，第一背压通道73分别与压缩腔408和第一背压腔71连通，动涡旋盘40设有第二背压通道74(见图4)，第二背压通道74分别与压缩腔408和第二背压腔72连通。
在实际应用时，冷媒气体经吸气口122进入到机壳10内，冷却控制器16和电机20后从进气口302进入到压缩腔408被压缩，压缩后从出气口304、排气口142排出到涡旋压缩机500的外部。在此过程中，冷媒气体被压缩后形成的高压气体可分别经第一背压通道73、第二背压通道74引入到第一背压腔71和第二背压腔72，以实现提供动涡旋盘40向静涡旋盘30贴合的浮力。由于高压气体被引入到两个背压腔，背压腔和机壳10内部之间的压力差由两个轴封所承受，相对现有技术中一个背压腔、一个轴封的结构，可大大减小轴封所承受的压力差，改善了轴封的工作条件，延长了轴封的使用寿命。本发明相对现有技术的涡旋压缩机，可适用吸气压力高、排气压力高的高压冷媒气体例如CO2(二氧化碳)等。
优选地，第一轴封52和第二轴封62的结构相同。
本实施例中，静涡旋盘30设有第一通道32，主轴承座50设有第二通道54。第一通道32的一端与压缩腔408连通，另一端与第二通道54的一端连通，第二通道54的另一端与第一背压腔71连通，第一通道32和第二通道54形成上述的第一背压通道73。
结合图5和图6所示，静涡旋盘30包括环部34以及设置在环部34内的静涡旋部36。环部34安装到安装板38。主轴承座50的远电机端安装到环部34。第一通道32的一端位于静涡旋部36的靠近压缩腔408的一端，另一端位于环部34的靠近主轴承座50的一端。
结合图9所示，第二通道54的一端位于主轴承座50的远电机端，另一端位于主轴承座50的与第一背压腔71对应的内壁上。
结合图7和图8所示，动涡旋盘40包括端板42以及设置在端板42一端的动涡旋部44。动涡旋部44与静涡旋部36啮合形成上述的压缩腔408。端板42靠近主轴承座50，主轴承座50通过柱销100与端板42连接。第二背压通道74的一端位于动涡旋部44的靠近压缩腔408的一端，另一端位于端板42的靠近主轴承座50的一端。
本实施例中，第一通道32靠近压缩腔408的一端位于压缩腔的外侧区域，第二背压通道74的靠近压缩腔408的一端位于压缩腔408的中心区域，由于压缩腔408的中心区域的气体压力大于压缩腔408的外侧区域的气体压力，因此，通过第一背压通道73引入到第一背压腔71内的气体的压力小于通过第二背压通道74引入到第二背压腔72内的气体的压力。
进一步地，主轴承座50和动涡旋盘40、静涡旋盘30之间设有垫片90以减小因主轴承座50和动涡旋盘40之间的摩擦而产生的噪音和振动。垫片90具有过气孔92分别与第一通道32和第二通道54连通。垫片90具有供柱销100穿过的贯通孔94。
进一步地，支架60的远电机端的外壁和主轴承座50的远电机端的内壁之间设有密封圈80，以实现第一背压腔71和第二背压腔72之间的密封。
进一步地，主轴承座50的近电机端内设有第一弹性挡圈56，第一弹性挡圈56套设到曲轴22的外周并位于第一轴封52的远离电机20的一侧以对第一轴封52进行限位。支架60的近电机端内设有第二弹性挡圈64，第二弹性挡圈64套设到曲轴22的外周并位于第二轴封62的远离电机20的一侧以对第二轴封62进行限位。
主轴承座50的近电机端内和支架60的近电机端内可分别设置安装位，以分别实现安装第一轴封52和第一弹性挡圈56、第二轴封62和第二弹性挡圈64。
主轴承座50内设有第一轴承58，第一轴承58套设到曲轴22的外周并位于第一弹性挡圈56和支架60之间，以对曲轴22提供转动支撑。
本实施例中，结合图8所示，端板42的靠近主轴承座50的一端形成有毂部46，毂部46伸入到第二背压腔72内。第二背压通道74的靠近压缩腔408的一端位于毂部46的内侧。曲轴22的驱动端设有偏心轴24，偏心轴24通过第二轴承26安装到毂部46内，通过偏心轴24的偏心运动从而可实现驱动动涡旋盘40在静涡旋盘30内作旋转运动并实现压缩冷媒气体。偏心轴24和第二轴承26之间设有轴套。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涡旋压缩机，包括机壳、安装到所述机壳内的电机、安装到所述机壳内的静涡旋盘、动涡旋盘和主轴承座，所述动涡旋盘设置在所述静涡旋盘内并与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述电机的曲轴的驱动端穿过所述主轴承座并安装到所述动涡旋盘，所述主轴承座的近电机端内设有第一轴封，所述第一轴封套设到所述曲轴的外周，所述主轴承座的远电机端安装到所述静涡旋盘，其特征在于，还包括位于所述主轴承座内的支架，所述电机的曲轴的驱动端穿过所述支架，所述支架的近电机端内设有第二轴封，所述第二轴封套设到所述曲轴的外周，所述支架的远电机端安装到所述主轴承座的远电机端内，所述主轴承座和支架之间形成第一背压腔，所述支架与所述动涡旋盘之间形成第二背压腔，所述静涡旋盘和主轴承座设有第一背压通道，所述第一背压通道分别与所述压缩腔和第一背压腔连通，所述动涡旋盘设有第二背压通道，所述第二背压通道分别与所述压缩腔和第二背压腔连通。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架的远电机端的外壁和所述主轴承座的远电机端的内壁之间设有密封圈。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘设有第一通道，所述主轴承座设有第二通道，所述第一通道的一端与所述压缩腔连通，另一端与所述第二通道的一端连通，所述第二通道的另一端与所述第一背压腔连通，所述第一通道和第二通道形成所述第一背压通道。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘包括环部以及设置在所述环部内的静涡旋部，所述第一通道的一端位于所述静涡旋部的靠近所述压缩腔的一端，另一端位于所述环部的靠近所述主轴承座的一端。
5.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二通道的一端位于所述主轴承座的远电机端，另一端位于所述主轴承座的与所述第一背压腔对应的内壁上。
6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡旋盘包括端板以及设置在所述端板一端的动涡旋部，所述端板靠近所述主轴承座，所述第二背压通道的一端位于所述动涡旋部的靠近所述压缩腔的一端，另一端位于所述端板的靠近所述主轴承座的一端。
7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴承座的近电机端内设有第一弹性挡圈，所述第一弹性挡圈套设到所述曲轴的外周并位于所述第一轴封的远离所述电机的一侧，所述支架的近电机端内设有第二弹性挡圈，所述第二弹性挡圈套设到所述曲轴的外周并位于所述第二轴封的远离所述电机的一侧。
8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴承座内设有第一轴承，所述第一轴承套设到所述曲轴的外周并位于所述第一弹性挡圈和所述支架之间。
9.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡旋盘包括端板以及设置在所述端板一端的动涡旋部，所述端板靠近所述主轴承座，所述端板的靠近所述主轴承座的一端形成有毂部，所述毂部伸入到所述第二背压腔内，所述曲轴的驱动端设有偏心轴，所述偏心轴通过第二轴承安装到所述毂部内。
10.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴承座和所述动涡旋盘、静涡旋盘之间设有垫片，所述垫片具有过气孔分别与所述第一通道和第二通道连通。
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