CN112727759A - 涡旋压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡旋压缩机及空调器，包括静盘；动盘，动盘与静盘相啮合地设置以进行压缩作业；支架，动盘相对支架可回转平动地设置，动盘的朝向支架的端面设置有第一限位结构，支架的朝向动盘一侧的端面设置有第二限位结构，至少部分的第一限位结构与第二限位结构相对地设置；滚动体，部分的滚动体位于第一限位结构内，另一部分的滚动体延伸至第二限位结构内，动盘与静盘进行压缩作业时，动盘通过滚动体相对支架做回转平动运动，将现有技术中动盘和支架之间原有的回转滑动摩擦转变为滚动摩擦，有效降低了动盘和支架之间作业时因摩擦产生的磨损以及噪声。

Description

涡旋压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及空调器。

背景技术

涡旋压缩机一般由壳体组件、曲轴组件、支架组件、动盘、静盘组成，动盘相对于静盘作回转平动运动，为保证动盘回转平动的运动方式，必须依靠防自转机构。目前常用的防自转机构为十字滑环或圆柱销联轴器结构。十字滑环结构运动形式为往复直线运动，存在四对滑动摩擦副，摩擦力和磨损较大，产生较大的摩擦噪声。圆柱销联轴器一般一端固定连接在动盘或支架上，另一端插入支架或动盘相应的圆孔内，沿孔壁滑动，形成滑动摩擦副，产生较大的磨损及摩擦噪声。

同时，动静盘对制冷剂进行压缩过程中，动静盘之间的压力较大，对动盘产生背离静盘的轴向力，推动动盘靠近支架端面。为降低磨损量，支架端面通常额外增加耐磨片且对动盘背侧端面硬度有较高的要求，额外增加零件成本及动盘表面处理成本。在运行过程中动盘贴合支架端面的耐磨片进行回转平动，运动形式为滑动，形成滑动摩擦副，同样会产生较大的磨损及摩擦噪声。

随着新能源汽车的发展，越来越多的新能源汽车选择涡旋压缩机作为制冷部件，同时对涡旋压缩机的可靠性及噪声要求也越来越高。在现有技术中也有将圆柱销联轴器结构作为涡旋压缩机的防自转机构，通过在圆柱销上下端设置类似轴承结构的减磨件，以降低圆柱销与配合孔壁之间的摩擦。一定程度上降低了防自传机构产生的摩擦问题，但未解决动盘与支架组件滑动摩擦较大的问题，压缩机运行中同样存在较大磨损及较大摩擦噪声问题。

发明内容

发明的主要目的在于提供一种涡旋压缩机及空调器，以解决现有技术中动盘与支架之间噪声大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：静盘；动盘，动盘与静盘相啮合地设置以进行压缩作业；支架，动盘相对支架可回转平动地设置，动盘的朝向支架的端面设置有第一限位结构，支架的朝向动盘一侧的端面设置有第二限位结构，至少部分的第一限位结构与第二限位结构相对地设置；滚动体，部分的滚动体位于第一限位结构内，另一部分的滚动体延伸至第二限位结构内，动盘与静盘进行压缩作业时，动盘通过滚动体相对支架做回转平动运动。

进一步地，第一限位结构和第二限位结构中的一个为定位孔，另一个为环形槽，定位孔与部分的环形槽相对地设置，滚动体的一部分位于定位孔内，滚动体的另一部分位于环形槽内。

进一步地，动盘的端面开设有第一安装孔，第一安装孔中设置有第一钢轨，第一钢轨为柱状结构，第一钢轨的端部具有定位孔，第一钢轨的轴线沿竖直方向延伸设置，支架的端面开设有第二安装孔，第二安装孔中设置有第二钢轨，第二钢轨为柱状结构，第二钢轨的朝向动盘一侧的端面上设置有环形槽，第二钢轨的轴线沿竖直方向延伸设置，或者，动盘的端面开设有第一安装孔，第一安装孔中设置有第二钢轨，第二钢轨为柱状结构，第二钢轨的朝向动盘一侧的端面上设置有环形槽，第二钢轨的轴线沿竖直方向延伸设置，支架的端面开设有第二安装孔，第二安装孔中设置有第一钢轨，第一钢轨为柱状结构，第一钢轨的端部具有定位孔，第一钢轨的轴线沿竖直方向延伸设置。

进一步地，环形槽为多个，多个环形槽沿支架的周向间隔地设置，一个环形槽与一个定位孔对应地设置。

进一步地，位于同一直径上两个定位孔的中心距为D1，位于同一直径上两个环形槽的中心距为D2，其中，D1＝D2。

进一步地，环形槽的个数大于或等于三个。

进一步地，环形槽的中心直径为D3，动盘的偏心距的半径为R，其中，D3＝R。

进一步地，环形槽的横截面型线为圆弧，和/或，定位孔为盲孔结构，沿定位孔的轴向方向的横截面型线为圆弧。

进一步地，环形槽的两个槽壁相平行地设置，环形槽的槽底为弧面结构，且环形槽的槽底呈远离槽口一侧凹陷地设置。

进一步地，定位孔为盲孔，定位孔朝向环形槽一侧的侧壁至定位孔的轴心的距离均相等地设置，定位孔的底部为弧面结构，且定位孔的底部呈远离孔口一侧凹陷地设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括涡旋压缩机，涡旋压缩机为上述的涡旋压缩机。

应用本发明的技术方案，通过在动盘和支架上设置限位结构，并在动盘和支架上的限位机构内设置滚动体，使得动盘和支架之间通过滚动副连接，使得动盘、滚动体和支架之间形成类似推力轴承结构，在压缩机作业时，动盘通过滚动体相对支架做回转平动运动，将现有技术中动盘和支架之间原有的回转滑动摩擦转变为滚动摩擦，有效降低了动盘和支架之间作业时因摩擦产生的磨损以及噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的涡旋压缩机的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的钢轨、滚动体与动盘装配轴测图的结构示意图；

图3示出了根据本发明的钢轨、滚动体与支架装配轴测图的结构示意图；

图4示出了图1中A处放大结构实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的静盘和动盘的实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的第一钢轨的第一实施例的结构示意图；

图7示出了根据本发明的第一钢轨的第一实施例的剖视结构示意图；

图8示出了根据本发明的第二钢轨的第一实施例的结构示意图；

图9示出了根据本发明的第二钢轨的第一实施例的剖视结构示意图；

图10示出了根据本发明的第一钢轨的第二实施例的结构示意图；

图11示出了根据本发明的第一钢轨的第二实施例的剖视结构示意图；

图12示出了根据本发明的第二钢轨的第二实施例的结构示意图；

图13示出了根据本发明的第二钢轨的第二实施例的剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、前盖；

2、壳体；

3、静盘；

4、动盘；41、第一安装孔；

5、第一钢轨；51、定位孔；

6、滚动体；

7、第二钢轨；71、环形槽；

8、支架；81、第二安装孔；

9、曲轴；10、偏心套；11、动盘轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图13所示，根据本发明的实施例，提供了一种涡旋压缩机。

具体地，如图1所示，该涡旋压缩机包括静盘3、动盘4、支架8、滚动体6。动盘4与静盘3相啮合地设置以进行压缩作业。动盘4相对支架8可回转平动地设置，动盘4的朝向支架8的端面设置有第一限位结构，支架8的朝向动盘4一侧的端面设置有第二限位结构，至少部分的第一限位结构与第二限位结构相对地设置。部分的滚动体6位于第一限位结构内，另一部分的滚动体6延伸至第二限位结构内，动盘4与静盘3进行压缩作业时，动盘4通过滚动体6相对支架8做可回转平动地。

在本实施例中，通过在动盘和支架上设置限位结构，并在动盘和支架上的限位机构内设置滚动体，使得动盘和支架之间通过滚动副连接，使得动盘、滚动体和支架之间形成类似推力轴承结构，在压缩机作业时，动盘通过滚动体相对支架做可回转平动地，将现有技术中动盘和支架之间原有的回转滑动摩擦转变为滚动摩擦，有效降低了动盘和支架之间作业时因摩擦产生的磨损以及噪声。

如图6所示，第一限位结构和第二限位结构中的一个为定位孔51，另一个为环形槽71。定位孔51与部分的环形槽71相对地设置，滚动体6的一部分位于定位孔51内，滚动体6的另一部分位于环形槽71内，使得滚动体6在定位孔51和环形槽71相对设置形成的空间内滚动，在滚动体6的作用下，动盘4和支架8在轴向方向形成轴向间隙，从而使得动盘4和支架8之间通过滚动副连接。通过将现有技术中压缩机中动盘4和支架8之间原有的回转滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而有效降低了动盘4和支架8之间作业时因摩擦产生的磨损以及噪声。

如图2、图3所示，在本实施例中，动盘4的端面开设有第一安装孔41。第一安装孔41中设置有第一钢轨5。第一钢轨5为柱状结构。第一钢轨5的端部具有定位孔51。第一钢轨5的轴线沿竖直方向延伸设置。支架8的端面开设有第二安装孔81，第二安装孔81中设置有第二钢轨7。第二钢轨7为柱状结构。第二钢轨7的朝向动盘4一侧的端面上设置有环形槽71。第二钢轨7的轴线沿竖直方向延伸设置。如图4所示，这样设置使得第一钢轨5的定位孔51能够与部分的环形槽71相对设置，由于滚动体6的一端是被限制在定位孔51内，而另一端是位于环形槽71中，在压缩机转轴带动动盘4的平动的过程中，动盘4由于受到环形槽71的限制作用而不会发生自转，即当动盘4具有自转的趋势时，滚动体6与环形槽71相互作用产生干涉，从而阻止了动盘4发生自转。

在本申请的另一个实施例中，如图5所示，动盘4的端面开设有第一安装孔41，第一安装孔41中设置有第二钢轨7。第二钢轨7为柱状结构，第二钢轨7的朝向动盘4一侧的端面上设置有环形槽71。第二钢轨7的轴线沿竖直方向延伸设置。支架8的端面开设有第二安装孔81，第二安装孔81中设置有第一钢轨5，第一钢轨5为柱状结构，第一钢轨5的端部具有定位孔51。第一钢轨5的轴线沿竖直方向延伸设置，使得动盘4和支架8相对端面之间形成可供滚动体6转动的空间，保证滚动体6沿着环形槽71周向滚动。将第一钢轨5和第二钢轨7设置为柱状结构，在轴向方向支撑滚动体6，沿动盘4的轴向限制滚动体6在环形槽71内滚动。

如图2、图3所示，在本实施例中，环形槽71为多个，多个环形槽71沿支架8的周向间隔地设置，一个环形槽71与一个定位孔51对应地设置。这样设置能够起到保证了动盘4和支架8之间在周向受力均匀，两者之间不会发生偏移的情况，避免两者之间因周向受力不均匀，造成局部接触而产生磨损的问题。

如图2、图3所示，在本实施例中，定位孔51设置在动盘4上。位于同一直径上两个定位孔51的中心距为D1，环形槽71设置在支架7上，位于同一直径上两个环形槽71的中心距为D2，其中，D1＝D2。这样设置能够提高动盘和支架之间的稳定性。

在本申请中，也可以将环形槽71设置在动盘4上，位于同一直径上两个定位孔51的中心距为D1，定位孔51设置在支架7上，位于同一直径上两个环形槽71的中心距为D2，其中，D1＝D2。使得环形槽71和定位孔51在径向方向布置在同一直径上，使得动盘在滚动时更加顺畅。

如图2、图3所示，环形槽71的个数大于或等于三个，这样设置能够起到保证了动盘4和支架8之间在周向受力均匀，两者之间不会发生偏移的情况，避免两者之间因周向受力不均匀，造成局部接触而产生磨损的问题。

如图9所示，环形槽71的中心直径为D3，动盘4的偏心距的半径为R，其中，D3＝R。这样设置能够使得动盘在平动过程中，受到滚动体6的作用力始终是相同的，这样能够保证了动盘平动的稳定性。

环形槽71的横截面型线为圆弧，定位孔51为盲孔结构，沿定位孔51的轴向方向的横截面型线为圆弧。采用该结构能够保证滚动体6表面与环形槽71、定位孔51的内壁形成滚动接触，使得定位孔51和环形槽71形成滚动副连接。

如图10和图11所示，在本实施例中，环形槽71的两个槽壁相平行地设置，环形槽71的槽底为弧面结构，且环形槽71的槽底呈远离槽口一侧凹陷地设置。将环形槽71的两个槽壁相平行地设置可以限制滚动体6在水平方向的移动，使得滚动体6沿周向滚动时，滚动体6只与部分的槽壁接触，有效地减小了滚动体6与动盘和支架之间的摩擦接触，继而有效地起到降低了涡旋压缩机噪音的作用。

如图4、图5所示，定位孔51为盲孔，定位孔51朝向环形槽71一侧的侧壁至定位孔51的轴心的距离均相等地设置，定位孔51的底部为弧面结构，且定位孔51的底部呈远离孔口一侧凹陷地设置。将定位孔51底部为弧面结构，保证滚动体6表面与定位孔51的底部为滚动接触，将定位孔51设置为盲孔，保证定位孔51的底部在轴向方向起到支撑滚动体6，起到了在动盘4的轴向限制滚动体6在环形槽71内滚动的作用。

上述实施例中的涡旋压缩机还可以用于空调设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种空调器。该空调器包括涡旋压缩机，涡旋压缩机为上述实施例中的涡旋压缩机。

具体地，该涡旋压缩机由前盖1及壳体2组成外壳组件，对内部构件进行支撑。电机组件(未标出)带动曲轴9旋转，偏心套10安装在曲轴9的销轴上，电机组件用于驱动动盘轴承11及动盘4。由于偏心套10的作用，可使动盘4作回转平动运动。支架8对静盘3进行支撑，动盘4包含在支架8与静盘3形成的腔内，动盘4和支架8间留有间隙，以使动盘4运行过程中与支架8不接触，从而不产生摩擦。通过在动盘和支架之间设置滚动体6，其中，滚动体可以是钢珠，这样使得动盘和支架之间形成球形联轴器结构。

其中，在本申请的一个实施例中，球形联轴器结构主要由第一钢轨5、滚动体6、第二钢轨7组成。动盘4端面开设有第一安装孔41，匹配安装第一钢轨5，第一钢轨5匹配安装滚动体6，安装第一钢轨5的个数大于等于三个。第一安装孔41之间中心直径设为D1。支架8端面开设有第二安装孔81，匹配第二钢轨7，第二安装孔81的个数与动盘让位孔个数相等，支架让位孔中心直径设为D2，其中D2＝D1。第一钢轨5安装在第一安装孔41内，第二钢轨7安装在第二安装孔81内，滚动体6匹配安装在第一钢轨5和第二钢轨7的轨道内。可选地，第一钢轨5安装在第二安装孔81内，第二钢轨7安装在第一安装孔41内。

其中，第一钢轨5内部轨道为球面结构，截面为圆弧截面。第二钢轨7内部轨道为环面结构，截面为圆弧截面。第二钢轨7环形截面的中心直径设为D3。涡旋压缩机动盘偏心距半径为R，则D3＝2R。可选地，第一钢轨5的圆弧截面可设置为竖向限位截面加圆弧截面，第二钢轨7的圆弧截面可设置为竖向限位截面加圆弧截面，第二钢轨7环形截面的中心直径设为D3，涡旋压缩机动盘偏心距半径为R，D3＝2R。

在本实施例中，防自转机构采用球形联轴器结构，将防自转机构与动盘或支架间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低圆柱销与配合孔壁的磨损，降低压缩机功耗，提升零件可靠性，并降低摩擦噪声。防自转机构采用球形联轴器结构，将动盘与支架组件间回转平动产生的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低动盘与支架组件的磨损，降低压缩机功耗，提升零件可靠性，并降低动盘与支架组件间的摩擦噪声。球形联轴器结构既有防自转功能，又起到推力轴承的作用，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，改善摩擦副。采用球形联轴器结构可取消耐磨片零件，同时对动盘背侧端面的硬度无要求，降低压缩机成本。本申请采用的球形联轴器的结构简单，装配方便且易于实现。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括：

静盘(3)；

动盘(4)，所述动盘(4)与所述静盘(3)相啮合地设置以进行压缩作业；

支架(8)，所述动盘(4)相对所述支架(8)可回转平动地设置，所述动盘(4)的朝向所述支架(8)的端面设置有第一限位结构，所述支架(8)的朝向所述动盘(4)一侧的端面设置有第二限位结构，至少部分的所述第一限位结构与所述第二限位结构相对地设置；

滚动体(6)，部分的所述滚动体(6)位于所述第一限位结构内，另一部分的所述滚动体(6)延伸至所述第二限位结构内，所述动盘(4)与所述静盘(3)进行压缩作业时，所述动盘(4)通过所述滚动体(6)相对所述支架(8)做回转平动运动。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一限位结构和所述第二限位结构中的一个为定位孔(51)，另一个为环形槽(71)，所述定位孔(51)与部分的所述环形槽(71)相对地设置，所述滚动体(6)的一部分位于所述定位孔(51)内，所述滚动体(6)的另一部分位于所述环形槽(71)内。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述动盘(4)的端面开设有第一安装孔(41)，所述第一安装孔(41)中设置有第一钢轨(5)，所述第一钢轨(5)为柱状结构，所述第一钢轨(5)的端部具有所述定位孔(51)，所述第一钢轨(5)的轴线沿竖直方向延伸设置，所述支架(8)的端面开设有第二安装孔(81)，所述第二安装孔(81)中设置有第二钢轨(7)，所述第二钢轨(7)为柱状结构，所述第二钢轨(7)的朝向所述动盘(4)一侧的端面上设置有所述环形槽(71)，所述第二钢轨(7)的轴线沿竖直方向延伸设置，或者，

所述动盘(4)的端面开设有第一安装孔(41)，所述第一安装孔(41)中设置有所述第二钢轨(7)，所述第二钢轨(7)为柱状结构，所述第二钢轨(7)的朝向所述动盘(4)一侧的端面上设置有所述环形槽(71)，所述第二钢轨(7)的轴线沿竖直方向延伸设置，所述支架(8)的端面开设有第二安装孔(81)，所述第二安装孔(81)中设置有所述第一钢轨(5)，所述第一钢轨(5)为柱状结构，所述第一钢轨(5)的端部具有所述定位孔(51)，所述第一钢轨(5)的轴线沿竖直方向延伸设置。

4.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽(71)为多个，多个所述环形槽(71)沿所述支架(8)的周向间隔地设置，一个所述环形槽(71)与一个所述定位孔(51)对应地设置。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，位于同一直径上两个所述定位孔(51)的中心距为D1，位于同一直径上两个所述环形槽(71)的中心距为D2，其中，D1＝D2。

6.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽(71)的个数大于或等于三个。

7.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽(71)的中心直径为D3，所述动盘(4)的偏心距的半径为R，其中，D3＝R。

8.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽(71)的横截面型线为圆弧，和/或，所述定位孔(51)为盲孔结构，沿所述定位孔(51)的轴向方向的横截面型线为圆弧。

9.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述环形槽(71)的两个槽壁相平行地设置，所述环形槽(71)的槽底为弧面结构，且所述环形槽(71)的槽底呈远离槽口一侧凹陷地设置。

10.根据权利要求2或3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述定位孔(51)为盲孔，所述定位孔(51)朝向所述环形槽(71)一侧的侧壁至所述定位孔(51)的轴心的距离均相等地设置，所述定位孔(51)的底部为弧面结构，且所述定位孔(51)的底部呈远离孔口一侧凹陷地设置。

11.一种空调器，包括涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括权利要求1至10中任一项所述的涡旋压缩机。

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