CN113775523A - 涡旋压缩机及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于压缩机技术领域，尤其涉及一种涡旋压缩机及具有其的制冷设备。其中，涡旋压缩机包括：壳体；静涡旋盘，静涡旋盘固定连接于壳体，静涡旋盘设有第一接触面和第一涡旋片；动涡旋盘，动涡旋盘可运动地连接于壳体，动涡旋盘设有第二接触面和第二涡旋片，第二涡旋片与第一涡旋片相互咬合形成压缩腔，并且第二接触面与第一接触面相接触；第一接触面上开有油槽，油槽围绕第一涡旋片，油槽包括连续供油区域，第二接触面上开有供油孔，供油孔与连续供油区域在动涡旋盘相对于静涡旋盘运动的一个运动周期中的预定时间范围内连通。应用本技术方案解决了现有的涡旋压缩机的动涡旋盘与静涡旋盘之间的接触面容易异常磨损的问题。

Description

涡旋压缩机及具有其的制冷设备

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，尤其涉及一种涡旋压缩机及具有其的制冷设备。

背景技术

涡旋压缩机对设计、加工、组装精度要求极高，属于一种高科技产品。由于涡旋压缩机具有容积效率高、体积小、振动、噪音低等优良特点，目前在暖通空调、冷冻冷藏、热泵、汽车等领域应用越来越广泛。

涡旋压缩机主要由静涡旋盘、动涡旋盘、十字滑环、曲轴、壳体等组成。动静涡旋盘的涡旋片相对180°安装，且动静盘之间设计有一定的偏心，从而形成压缩腔。在压缩机工作过程中，两个对置的涡旋盘的涡旋片将腔室分割为多对月牙形腔室，当动盘随曲轴平动旋转时(动盘不自转)，月牙形腔室容积逐渐减小，完成吸气、压缩和排气。而两个涡旋盘都采用金属材料制成，动静涡旋盘之间需要有足够的润滑，才能保证压缩机运转的可靠性。涡旋压缩机的供油方式大都采用离心与压差的耦合的方式，在动涡旋盘上设置供油孔，静涡旋盘上设置油槽，现有的静涡旋盘上该油槽设置为间距相等的若干个圆弧形槽，在动涡旋盘运转过程中，供油孔与油槽周期性连通。这种供油方式会随着转速、工况的变化而变化，在转速较高或个别较严酷工况下，容易造成涡旋压缩机的动静涡旋盘之间供油不足，从而造成动静涡旋盘之间的接触面异常磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡旋压缩机及具有其的制冷设备，旨在解决现有的涡旋压缩机的动涡旋盘与静涡旋盘之间的接触面容易异常磨损的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种涡旋压缩机，包括：壳体，壳体设有安装内腔；静涡旋盘，静涡旋盘固定连接于安装内腔中，静涡旋盘设有第一接触面和连接于第一接触面的第一涡旋片；动涡旋盘，动涡旋盘可运动地连接于安装内腔中，动涡旋盘设有第二接触面和连接于第二接触面的第二涡旋片，第二涡旋片与第一涡旋片相互咬合形成压缩腔，并且第二接触面的边缘区域与第一接触面的边缘区域相接触；第一接触面上开有油槽，油槽围绕第一涡旋片，油槽包括连续供油区域，第二接触面上开有供油孔，供油孔与连续供油区域在动涡旋盘相对静涡旋盘运动的一个运动周期中的预定时间范围内连通。

可选地，连续供油区域靠近压缩腔的进气口。

可选地，油槽呈扇形围绕第一涡旋片。

可选地，油槽呈包围第一涡旋片设置，并且，油槽的两槽端相错且不连通。

可选地，连续供油区域设置于油槽的一端。

可选地，自连续供油区域至油槽的另一端的方向上，油槽的宽度呈渐宽设置。

可选地，连续供油区域设置于油槽的两端之间。

可选地，自连续供油区域至油槽的其中一端的方向上，油槽的宽度呈渐宽设置；以及，自连续供油区域至油槽的另一端的方向上，油槽的宽度也呈渐宽设置。

可选地，连续供油区域的轮廓形状呈弧形、折线形、L形、三角形、长方形、圆形、椭圆形、正多边形以及环形中的任一种。

根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备。具体地，该制冷设备包括如前述的涡旋压缩机。

本发明至少具有以下有益效果：

应用本发明提供的涡旋压缩机进行压缩冷媒，由于第一接触面上的油槽设置了连续供油区域，并且在动涡旋盘相对于静涡旋盘平面转动的一个周期中的预定时间范围内，供油孔与连续供油区域持续连通，从而能够有足够油液从供油孔流进连续供油区域中，然后油液沿着油槽流动，油液在动涡旋盘相对于静涡旋盘进行运动的带动作用下，足够的油液将始终分布均匀在第一接触面与第二接触面之间，从而改善第一接触面与第二接触面之间的润滑情况，即使在严酷工况下也能够保证始终有效润滑，防止异常磨损，保证涡旋压缩机正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的涡旋压缩机的剖视图；

图2为本发明实施例一的涡旋压缩机的动涡旋盘的结构示意图；

图3为本发明实施例一的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图；

图4为本发明实施例一的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图，其中示出了动涡旋盘相对于静涡旋盘平动过程中供油孔的运动轨迹；

图4-1为图4中A处的放大图；

图5为本发明实施例二的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图；

图6为本发明实施例三的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图，其中示出了动涡旋盘相对于静涡旋盘平动过程中供油孔的运动轨迹；

图6-1为图6中B处的放大图；

图7为本发明实施例四的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图，其中示出了动涡旋盘相对于静涡旋盘平动过程中供油孔的运动轨迹；

图7-1为图7中C处的放大图；

图8为本发明实施例五的涡旋压缩机的静涡旋盘的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、壳体；11、安装内腔；20、静涡旋盘；21、第一接触面；22、第一涡旋片；23、油槽；231、连续供油区域；30、动涡旋盘；31、第二接触面；32、第二涡旋片；33、供油孔；34、动盘油道；35、运动轨迹；42、储油空间；43、曲轴；44、曲轴油道；45、上油片；46、浸没端；50、电机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1至图4所示，本发明实施例一的涡旋压缩机包括壳体10、静涡旋盘20和动涡旋盘30，壳体10设有安装内腔11，静涡旋盘20固定连接于壳体10并位于安装内腔11，静涡旋盘20设有第一接触面21和第一涡旋片22，第一涡旋片22垂直成型在第一接触面21上，动涡旋盘30可运动地连接于壳体10并位于安装内腔11，动涡旋盘30设有第二接触面31和第二涡旋片32，第二涡旋片32垂直成型在第二接触面31上，第二涡旋片32与第一涡旋片22相互咬合形成压缩腔，并且第二接触面31的边缘区域与第一接触面21的边缘区域相接触。如图1所示，壳体10的安装内腔11中还装配有电机50和曲轴43，电机50带动曲轴43转动，其中，曲轴43具有偏心端，该偏心端与动涡旋盘30连接，则电机50带动曲轴43转动，偏心端带动动涡旋盘30在固定的平面内相对于静涡旋盘20进行平面转动，则第一涡旋片22与第二涡旋片32形成的多对月牙状压缩腔实现吸气、压缩、排气的工作过程。

在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20运动的过程中，第一接触面21与第二接触面31相互接触而存在摩擦，因此，第一接触面21与第二接触面31之间需要进行润滑，以防止第一接触面21与第二接触面31之间发生干磨磨损，尤其是为了防止在一些较严酷的工况下动涡旋盘30与静涡旋盘20之间发生供油不足而导致异常磨损，因此，第一接触面21上开有油槽23，油槽23围绕第一涡旋片22，油槽23包括连续供油区域231，第二接触面31上开有供油孔33，供油孔33与连续供油区域231在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20运动的一个运动周期中的预定时间范围内连通，如图4-1所示，从而保证油槽23中能够有足够的油液对第一接触面21与第二接触面31进行润滑。

曲轴43中开有曲轴油道44，如图1和图2所示，曲轴油道44与动涡旋盘30中开设的动盘油道34相连通，并且曲轴43的下端安装有上油片45，上油片45的浸没端46伸进壳体10的底部的储油空间42中的油液，当电机50启动后，在上油片45的离心吸力以及曲轴43的上下端产生的压差的作用下，油液沿着上油片45、曲轴油道44和动盘油道34到达供油孔33。由于在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20平面转动的一个周期中的预定时间范围内，供油孔33与连续供油区域231持续连通，如图4-1所示，从而能够有足够油液从供油孔33流进连续供油区域231中，然后油液沿着油槽23流动，油液在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行运动的带动作用下，足够的油液将始终分布均匀在第一接触面21与第二接触面31之间，从而改善第一接触面21与第二接触面31之间的润滑情况，即使在严酷工况下也能够保证始终有效润滑，防止异常磨损，保证涡旋压缩机正常工作。

如图3和图4所示，油槽23呈扇形围绕第一涡旋片22，也就是说，油槽23的两槽端不相接连通。并且，一般地，油槽23的两槽端之间相隔的位置对应了静涡旋盘20的进气低压区域，此低压区域虽然没有油槽23对应供油，但是由于动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行高速运动，从而能够带动油液渗透进此低压区域对第一接触面21和第二接触面31进行润滑，从而确保第一接触面21与第二接触面31之间的全部位置均始终有油液进行润滑，即使在严酷工况下也能够保证始终有效润滑，防止异常磨损。

在实施例一中，连续供油区域231设置于油槽23的一端，也就是说，连续供油区域231也是设置在靠近压缩腔的进气低压区域的范围内(即连续供油区域231靠近压缩腔的进气口)，使得曲轴油道44的上下端压差能够保证基本稳定，从而保证油液能够沿着曲轴油道44上升进入动盘油道34并从供油孔33输送到连续供油区域231中。然后，油液沿着油槽23流向另一端，并且油液在动涡旋盘30与静涡旋盘20的相对运动过程中渗入第一接触面21与第二接触面31的各处位置进行润滑。

为了减少油液在油槽23中流动的流动阻力，从而确保油液能够沿油槽23流动至整个油槽23，确保在涡旋压缩机的运行范围内的任何工况下均能够有效地第一接触面21与第二接触面31进行润滑，因此，如图3所示，自连续供油区域231至油槽23的另一端的方向上，油槽23的宽度呈渐宽设置，也就是δ3＞δ2＞δ1。如此，油液从供油孔33进入连续供油区域231之后，油液从连续供油区域231流向油槽23的另一端，由于油槽23的宽度逐渐增大，使得油液的流动阻力减少，使得无论在任何工况下油液均始终能够流动充满整个油槽23，从而能够始终对第一接触面21与第二接触面31进行有效润滑。

在实施例一中，连续供油区域231的轮廓形状呈半圆形，如图4-1所示，曲轴43带动动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行平面转动的过程中，供油孔33的运动轨迹35具有将近一半与连续供油区域231重叠，因而在这段重叠轨迹的运动时间内，供油孔33与连续供油区域231持续连通，油液持续输入连续供油区域231，相比于现有的涡旋压缩机，本实施例提供的涡旋压缩机延长了供油时间、增大了供油量，从而提高涡旋压缩机在运转范围内的各工况下都能稳定运转，提高了涡旋压缩机的运转可靠性。

在其他一些可行对的实施方式中，连续供油区域231的轮廓形状呈弧形、折线形、L形、三角形、长方形、椭圆形、正多边形中的任一种，只需确保供油孔33与连续供油区域231在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20运动的一个运动周期中的预定时间范围内能够持续连通，以进行持续供油，如此即可，因而在此不做限定。

实施例二：

实施例二提供的涡旋压缩机与实施例一提供的涡旋压缩机相比较，具有以下不同之处：

如图5所示，油槽23呈包围第一涡旋片22设置，并且，油槽23的两槽端相错不连通。实施例二中，第一接触面21的边缘区域与第二接触面31的边缘区域之间均有油槽23的相应位置对应(也就是油液能够流动至这些位置对应的油槽23中)，在油液从连续供油区域231流动输送至油槽23的各个位置的过程中，动涡旋盘30随曲轴43转动而相对于静涡旋盘20进行平面转动，油液被带动而渗入第一接触面21与第二接触面31之间对第一接触面21与第二接触面31进行润滑。

实施例二提供的涡旋压缩机与实施例一提供的涡旋压缩机相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。

实施例三：

实施例三提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二提供的涡旋压缩机相比较，具有以下不同之处。

如图6和图6-1所示，连续供油区域231的轮廓形状呈环形。并且，在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行平面转动过程中，供油孔33的运动轨迹35完全地重合于环形的连续供油区域231，如图6-1所示。也就是说，在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行平面转动过程中，供油孔33始终与连续供油区域231相连通，也就是供油孔33一直地向连续供油区域231进行工作，保证足够的油液输送如油槽23，并对第一接触面21与第二接触面31之间进行润滑。

实施例三提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二提供的涡旋压缩机相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。

实施例四：

实施例四提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二、实施例三提供的涡旋压缩机相比较，具有以下不同之处：

如图7和图7-1所示，连续供油区域231的轮廓形状呈圆形。在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行平面转动过程中，供油孔33的运动轨迹35完全位于连续供油区域231内，如图7-1所示。也就是说，在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行平面转动过程中，供油孔33始终与连续供油区域231相连通，也就是供油孔33一直地向连续供油区域231进行工作，保证足够的油液输送如油槽23，并对第一接触面21与第二接触面31之间进行润滑。

实施例四提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二、实施例三提供的涡旋压缩机相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。

实施例五：

实施例五提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二、实施例三以及实施例四提供的涡旋压缩机相比较，具有以下不同之处：

如图8所示，连续供油区域231设置于油槽23的两端之间。此时，供油孔33向连续供油区域231输入油液之后，油液沿着油槽23自连续供油区域231向油槽23的两槽端分别流动输送。

并且，在实施例五中，自连续供油区域231至油槽23的其中一端的方向上，油槽23的宽度呈渐宽设置，也就是图8中的δ3＞δ2＞δ1；以及，自连续供油区域231至油槽23的另一端的方向上，油槽23的宽度也呈渐宽设置，也就是图8中的δ3′＞δ2′＞δ1′。这样，油液沿着油槽23自连续供油区域231向油槽23的两槽端分别流动输送的过程中，能够减少油液在油槽23中流动的流动阻力，从而确保油液能够沿油槽23流动至整个油槽23，确保在涡旋压缩机的运行范围内的任何工况下均能够有效地第一接触面21与第二接触面31进行润滑。

实施例五提供的涡旋压缩机与实施例一、实施例二、实施例三以及实施例四提供的涡旋压缩机相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。

根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备。具体地，该制冷设备包括前述的涡旋压缩机。应用本发明提供的涡旋压缩机装配组成该制冷设备，涡旋压缩机进行压缩冷媒，实现热传导进行制冷，并且，在该涡旋压缩机运转工作的过程中，由于静涡旋盘20的第一接触面21上的油槽23设置了连续供油区域231，并且在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20平面转动的一个周期中的预定时间范围内，动涡旋盘30上的供油孔33与连续供油区域231持续连通，从而能够有足够油液从供油孔33流进连续供油区域231中，然后油液沿着油槽23流动，并且油液在动涡旋盘30相对于静涡旋盘20进行运动的带动作用下，足够的油液将始终分布均匀在第一接触面21与第二接触面31之间，从而改善第一接触面21与第二接触面31之间的润滑情况，即使在严酷工况下也能够保证始终有效润滑，防止异常磨损，保证涡旋压缩机正常工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡旋压缩机，包括：

壳体，所述壳体设有安装内腔；

静涡旋盘，所述静涡旋盘固定连接于所述安装内腔中，所述静涡旋盘设有第一接触面和连接于所述第一接触面的第一涡旋片；

动涡旋盘，所述动涡旋盘可运动地连接于所述安装内腔中，所述动涡旋盘设有第二接触面和连接于所述第二接触面的第二涡旋片，所述第二涡旋片与所述第一涡旋片相互咬合形成压缩腔，并且所述第二接触面的边缘区域与所述第一接触面的边缘区域相接触；

其特征在于，

所述第一接触面上开有油槽，所述油槽围绕所述第一涡旋片，所述油槽包括连续供油区域，所述第二接触面上开有供油孔，所述供油孔与所述连续供油区域在所述动涡旋盘相对所述静涡旋盘运动的一个运动周期中的预定时间范围内连通。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述连续供油区域靠近所述压缩腔的进气口。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述油槽呈扇形围绕所述第一涡旋片。

4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述油槽包围所述第一涡旋片设置，并且，所述油槽的两槽端相错且不连通。

5.根据权利要求3或4所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述连续供油区域设置于所述油槽的一端。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，

自所述连续供油区域至所述油槽的另一端的方向上，所述油槽的宽度呈渐宽设置。

7.根据权利要求3或4所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述连续供油区域设置于所述油槽的两端之间。

8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，

自所述连续供油区域至所述油槽的其中一端的方向上，所述油槽的宽度呈渐宽设置；以及，自所述连续供油区域至所述油槽的另一端的方向上，所述油槽的宽度也呈渐宽设置。

9.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述连续供油区域的轮廓形状呈弧形、折线形、L形、三角形、长方形、圆形、椭圆形、正多边形以及环形中的任一种。

10.一种制冷设备，其特征在于，

所述制冷设备包括如权利要求1-9任一项所述的涡旋压缩机。

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