CN114183346B - 一种涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋压缩机，用以解决涡旋压缩机背压腔压力过小无法卸油的问题。本发明的一种涡旋压缩机，包括壳体、动涡旋盘、曲轴和支架，壳体底部形成有油池，所述支架固定在所述壳体内，所述曲轴转动设置在所述支架和所述壳体上，所述动涡旋盘转动设置在所述曲轴的偏心轴段上，所述动涡旋盘背面与所述支架形成有背压腔，所述涡旋压缩机还包括：卸油装置，具有活动部件，所述支架在所述背压腔的底部设有油槽，所述油槽底部设有导油孔，所述活塞活动设置在所述导油孔内做直线运动。本发明通过曲轴带动活塞的移动实现卸油孔和油槽的导通与切断，使活塞运动时不受背压腔压力影响，进而避免了背压腔压力过小无法卸油的问题发生。

Description

一种涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机具有零部件少，容积效率高、能效比高、振动小、噪音小等优点。卧式铝壳涡旋压缩机具有体积小、质量轻、效率高和噪声低等优点，普遍应用于乘用车中。涡旋压缩机内存在的轴向泄露，是由于动涡旋盘齿顶(齿底)和静涡旋盘齿底(齿顶)间存在间隙，造成气体在压缩腔泄露从而影响压缩机性能。一种解决轴向泄露的通用技术手段是在动涡旋盘背面设计背压腔，增大动涡旋盘背面受力，将动涡旋盘推向静涡旋盘以减小轴向间隙，减少泄露。背压腔内存在冷媒以及润滑油，随着压缩机的运行，润滑油在背压腔内存集，当润滑油达到一定液位时，会造成偏心套搅拌润滑油，加剧轴系受力，增大压缩机运行功耗，同时压缩机存在压缩或排气异常导致背压腔压力过大的情况，针对该问题，如图1所示，现有技术中在支架上设计弹簧1和钢球2，当背压力大于弹簧1刚度钢球2被推开，背压腔与流通槽3相连通，背压腔a内冷媒和润滑油流出，背压腔a恢复正常。该技术方案可在一些特定工况下实现背压腔的卸油泄压，卸油泄压是否能实现取决于弹簧刚度和背压力，由于弹簧刚度一定，当压缩机处于背压力小于弹簧刚度的运行工况时，钢球无法被推开，润滑油无法得到有效排出，压缩机维持较高功耗。卧式铝壳涡旋压缩机主要应用于乘用车中，其应用环境在不同季节和地域均有广泛应用，压缩机运行状态多变，如上所述的无法卸油状态极有可能出现。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种涡旋压缩机，用以解决涡旋压缩机背压腔压力过小无法卸油的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种涡旋压缩机，包括壳体、动涡旋盘、曲轴和支架，壳体底部形成有油池，所述支架固定在所述壳体内，所述曲轴转动设置在所述支架和所述壳体上，所述动涡旋盘转动设置在所述曲轴的偏心轴段上，所述动涡旋盘背面与所述支架形成有背压腔，所述涡旋压缩机还包括：卸油装置，具有活动部件，所述支架在所述背压腔的底部设有油槽，所述油槽底部设有导油孔，所述活动部件活动设置在所述导油孔内做直线运动，所述支架上还设有卸油孔，所述卸油装置在所述曲轴的驱动下可实现活动部件的移动，以实现所述油槽和所述卸油孔的通断。

进一步可选的，所述支架上设有安装部，所述曲轴通过轴承转动安装在所述安装部上，所述支架上还设有轴承润滑通道，所述卸油孔与所述轴承润滑油道连通，所述润滑油可经过所述卸油孔、轴承润滑油道以及轴承内圈和外圈之间的间隙流入所述油池内。

进一步可选的，所述卸油装置包括：活塞，作为所述活动部件；弹性部件，设置在所述导油孔内；推杆，固定设置在所述活塞上，所述弹性部件、所述活塞和所述推杆依次靠近所述曲轴设置，所述推杆和所述活塞的轴线垂直于所述曲轴的轴线，所述曲轴位于所述背压腔内的轴段上设有偏心盘，所述推杆端部抵靠在所述偏心盘上，所述曲轴转动时，带动所述活塞在所述导油孔内做往复运动。

进一步可选的，所述推杆端部设有滚动体座，所述滚动体座内转动设置有滚动体。

进一步可选的，所述滚动体通过转轴转动设置在所述滚动体座内，所述转轴的轴线与所述曲轴的轴线平行，所述滚动体与所述偏心盘的外周表面接触，当所述偏心盘转动时，所述滚动体与所述偏心盘发生滚动。

进一步可选的，所述偏心盘外圆表面设有环绕其周向一周的凹槽，所述凹槽与所述滚动体的表面吻合。

进一步可选的，所述活塞的轴线与所述曲轴的回转中心轴线相交，所述连杆上与所述活塞连接的一端到所述滚动体外表面的最大距离为H，所述凹槽的最小偏心距离为R1，所述凹槽的最大偏心距离为R2，所述卸油孔的进油端距离所述曲轴回转中心轴线的最小距离为L，其中H、R1、R2和L满足：H+R1＜L，H+R2＞L。

进一步可选的，所述涡旋压缩机还包括静涡旋盘和回油通道，所述静涡旋盘设置在所述壳体内，所述静涡旋盘的涡旋齿与所述动涡旋盘的涡旋齿配合，所述静涡旋盘上设有冷媒排气口，所述回油通道与所述冷媒排气口和所述油槽相通，经所述冷媒排气口排出的润滑油通过回油通道流入所述油槽内。

进一步可选的，所述静涡旋盘在所述油槽一侧设有沿所述静涡旋盘轴向延伸的第一油道，所述支架上设有与所述油槽底部相通的第二油道，所述第一油道与所述第二油道相通，所述第一油道用于将所述冷媒排气口排出的润滑油导入到所述油槽内。

进一步可选的，所述涡旋压缩机还包括端盖，所述壳体在所述静涡旋盘一侧设有开口，所述端盖密封盖合在所述壳体的开口处，所述端盖形成有储油腔，所述第一油道与所述储油腔连通，所述储油腔与所述冷媒排气口连通以用于收集从所述冷媒排气口排出的润滑油。

进一步可选的，所述回油通道的直径大于所述泄油孔的直径。

有益效果：本发明通过活塞的移动实现卸油孔和油槽的导通与切断，并通过曲轴转动驱动卸油装置的活塞运动，使活塞运动时不受背压腔压力影响，进而避免了背压腔压力过小无法卸油的问题发生。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中背压腔内采用钢球和弹簧排油的局部示意图；

图2示出了本发明一实施例涡旋压缩机的示意图；

图3为图2的I处局部放大视图；

图4示出了本发明一实施例中卸油装置的示意图；

图5示出了卸油装置与偏心盘的位置关系图；

图6示出了本发明实施例中卸油孔与轴承润滑油道连通的示意图。

附图标记：

10-壳体；20-动涡旋盘；30-曲轴；31-偏心盘；40-支架；41-冷媒入口；42-轴承润滑油道；50-静涡旋盘；60-卸油装置；61-活塞；62-推杆；63-弹性部件；64-滚动体；65-滚动体座；66-堵头；67-转轴；a-背压腔；b-油槽；c-导油孔；d-卸油孔；e-冷媒进气口；f-冷媒排气口；g-储油腔；70-回油通道；71-第一油道；72-第二油道；80-端盖；90-油气分离器；h-油池；k-凹槽；1-弹簧；2-钢球；101-油封；102-密封圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

目前现有的涡旋压缩机采用钢球和弹簧的结构利用背压腔压力进行卸油，而背压腔压力小于弹簧刚度，则无法卸油，造成背压腔内积油过多，压缩机运行能耗增加，影响压缩机的性能。

本发明通过曲轴的运动带动卸油装置的活塞运动，实现可靠的卸油，不受背压腔压力的影响，并且背压腔不会积油过多，避免背压腔压力小无法卸油的问题。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图2-图6，提供了如下具体实施例。

实施例1

在本实施例中提供了一种涡旋压缩机，如图2-图4所示，包括壳体10、动涡旋盘20、曲轴30和支架40，壳体10底部形成有油池h，支架40固定在壳体10内，曲轴30转动设置在支架40和壳体10上，动涡旋盘20转动设置在曲轴30的偏心轴段上，动涡旋盘20背面与支架40形成有背压腔a，涡旋压缩机还包括：卸油装置60，具有活动部件，支架40在背压腔a的底部设有油槽b，油槽b底部设有导油孔c，活动部件活动设置在导油孔c内做直线运动，支架40上还设有卸油孔d，卸油装置60在曲轴30的驱动下可实现活动部件的移动，以实现油槽b和卸油孔d的通断。

本实施例中壳体10上设有冷媒进气口e。

如图2所示，本实施例中支架40朝向动涡旋盘20一侧设有容纳腔，支架40通过耐磨片与动涡旋盘20贴合在一起，动涡旋盘20的背面(图中右侧端面)将容纳腔封堵形成背压腔a，其中曲轴30的同心轴段转动设置在支架40和壳体10上，且偏心轴段位于背压腔a内，背压腔a的底部形成油槽b，为方便积聚润滑油，油槽b底部可设置成向下凹陷的锥面。本实施例中曲轴30上设有油封101，油封101与支架之间形成密封。动涡旋盘20背面通过密封圈102与形成密封配合。

如图3所示，本实施例中从所述卸油孔d内的润滑有可直接流入油池。

为进一步提高支架上轴承的润滑性能，优选的，如图6所示，支架40上设有安装部，曲轴30通过轴承转动安装在安装部上，支架40上还设有轴承润滑通道42，所述卸油孔d与轴承润滑油道42连通，润滑油可经过卸油孔d、轴承润滑油道42以及轴承内圈和外圈之间的间隙流入所述油池h内。

进一步，如图3和图4所示，卸油装置60包括：活塞61，作为活动部件；弹性部件63，设置在导油孔c内；推杆62，固定设置在活塞61上，弹性部件63、活塞61和推杆62依次靠近曲轴30设置，推杆62和活塞61的轴线垂直于曲轴30的轴线，曲轴30位于背压腔a内的轴段上设有偏心盘，推杆62端部抵靠在偏心盘上，曲轴30转动时，带动活塞61在导油孔c内做往复运动。优选的，弹性部件63为压缩弹簧，压缩弹簧顶在活塞61上可确保推杆62移动到图2中最高位置时将卸油孔d封堵，以增加背压腔a内的压力，减小动涡旋盘20与静涡旋盘50的轴向间隙，降低冷媒的泄露，有利于提高压缩机性能；而推杆62移动到图2中最低位置时，活塞61移动到卸油孔d的下方，使油槽b内积累的润滑油通过卸油孔d回流到油池h内，防止背压腔a内积油过多背压腔a压力过小无法排出增加压缩机能耗的问题。优选的，导油孔c为一直孔，导油孔c的轴线延长线与曲轴30的回转中心轴线垂直且相交。为方便导油孔c的制作，导油孔c与容纳腔贯通，并在图2的底部设置堵头66，以防止润滑油泄露到支架40外部，弹性部件63设置在堵头66和活塞61之间，活塞61在弹性部件63的弹力作用下可靠近曲轴30方向移动。

可选的，推杆62靠近曲轴30的一端固定设有圆弧凸起，使推杆62在压缩弹簧的作用下始终与偏心盘的外周表面贴合在一起，形成点接触。当偏心盘运动时带动活塞61在导油孔c内做往复运动，实现卸油孔d的通断。优选的，滚动体64通过转轴67转动设置在滚动体座65内，转轴67的轴线与曲轴30的轴线平行，滚动体64与偏心盘的外周表面接触，当偏心盘转动时，滚动体64与偏心盘发生滚动。与滚动体64固定在推杆62上相比，可减小滚动体64与活动盘的摩擦，进而降低曲轴30转动的阻力，节省压缩机的能耗。具体的，滚动体64通过转轴67转动设置在滚动体座65内，转轴67的轴线与曲轴30的轴线平行。滚动体64可以为圆柱滚子，也可以为滚珠。具体的，滚动体64通过转轴67转动设置在滚动体座65内，转轴67的轴线与曲轴30的轴线平行，滚动体64与偏心盘的外周表面接触，当偏心盘转动时，滚动体64与偏心盘发生滚动。进一步，偏心盘外圆表面设有环绕其周向一周的凹槽k，凹槽k与滚动体64的表面吻合。当滚动体64为圆柱滚子时，凹槽k的横截面为矩形，当滚动体64为滚珠时，凹槽k为圆弧形，且凹槽k与滚动体64的外表面吻合，使滚动体64可提盒在凹槽k的表面滚动。设置凹槽k的目的在于减小滚动体64与曲轴30的接触应力，尤其是采用滚珠时，采用无凹槽k的结构，接触应力较大，造成偏心盘磨损严重。

本实施例中曲轴30上设有转子铁芯，在壳体10内设有定子，形成电机，曲轴30作为电机的输出轴，此为现有技术，在此不再详述。

为确保活塞61在卸油孔d内能实现开闭，如图2和图5所示，活塞61的轴线与曲轴30的回转中心轴线相交，连杆上与活塞61连接的一端到滚动体64外表面的最大距离为H，凹槽k的最小偏心距离为R1，凹槽k的最大偏心距离为R2，卸油孔d的进油端距离曲轴30回转中心轴线的最小距离为L，其中H、R1、R2和L满足：H+R1＜L，H+R2＞L。

为实现涡旋压缩机排气回油，涡旋压缩机还包括静涡旋盘50和回油通道70，静涡旋盘50设置在壳体10内，静涡旋盘50的涡旋齿与动涡旋盘20的涡旋齿配合，静涡旋盘50上设有冷媒排气口f，回油通道70与冷媒排气口f和油槽b相通，经冷媒排气口f排出的润滑油通过回油通道70流入油槽b内。为方便润滑油流入油槽b内，回油通道70位于油槽b一侧。具体的，静涡旋盘50在油槽b一侧设有沿静涡旋盘50轴向延伸的第一油道71，支架40上设有与油槽b底部相通的第二油道72，第一油道71与第二油道72相通，第一油道71用于将冷媒排气口f排出的润滑油导入到油槽b内。优选的，第一油道71和第二油道72位于油槽b一侧(图2中均位于动涡旋盘20的下方)。

进一步，涡旋压缩机还包括端盖80，壳体10在静涡旋盘50一侧设有开口，端盖80密封盖合在壳体10的开口处，端盖80形成有储油腔g，第一油道71与储油腔g连通，储油腔g与冷媒排气口f连通以用于收集从冷媒排气口f排出的润滑油。其中，图2中储油腔g的上方设有出气口，在储油腔g内还设有油气分离器90，经过冷媒排气口f排出的润滑油及冷媒通过油气分离器90分离，大部分冷媒通过出气口排出，润滑油和少部分冷媒下落到储油腔g底部，在储油腔g底部设有排油口，排油口与第一油道71相通。

本实施例中，可选的，动涡旋盘20的涡旋齿和静涡旋盘50的涡旋齿上设有月牙腔，支架40上设有与月牙腔连通的冷媒入口41，静涡旋盘50上设有与月牙腔连通的冷媒排气口f。

工作过程：冷媒从冷媒进气口e进入壳体内部的低压腔，低压腔底部为油池，掺有润滑油的冷媒再从冷媒入口41进入动涡旋盘20的涡旋齿和静涡旋盘50的涡旋齿的间隙中，经过压缩后形成的高温冷媒和润滑油从冷媒排气口f排出进入储油腔g内，油气分离器90将冷媒和润滑油分离，使掺有少量冷媒的润滑油低落至储油腔g，并经过回流通道70回流至油槽b内，同时随着曲轴30的转动，偏心盘31带动活塞61上下往复运动，使卸油孔d间歇性打开，进而将油槽多余的油排入低压腔的油池内，避免背压腔a内积累过多的润滑油，造成压缩机能耗高的问题。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种涡旋压缩机，包括壳体、动涡旋盘、曲轴和支架，壳体底部形成有油池，所述支架固定在所述壳体内，所述曲轴转动设置在所述支架和所述壳体上，所述动涡旋盘转动设置在所述曲轴的偏心轴段上，所述动涡旋盘背面与所述支架形成有背压腔，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括：

卸油装置，具有活动部件，所述支架在所述背压腔的底部设有油槽，所述油槽底部设有导油孔，所述活动部件活动设置在所述导油孔内做直线运动，所述支架上还设有卸油孔，所述卸油装置在所述曲轴的驱动下可实现活动部件的往复运动，使所述卸油孔间歇性打开，将所述油槽多余的油排入所述油池内。

2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述支架上设有安装部，所述曲轴通过轴承转动安装在所述安装部上，所述支架上还设有轴承润滑油道，所述卸油孔与所述轴承润滑油道连通，所述润滑油可经过所述卸油孔、轴承润滑油道以及轴承内圈和外圈之间的间隙流入所述油池内。

3.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述卸油装置包括：

活塞，作为所述活动部件；

弹性部件，设置在所述导油孔内；

推杆，固定设置在所述活塞上，所述弹性部件、所述活塞和所述推杆依次靠近所述曲轴设置，所述推杆和所述活塞的轴线垂直于所述曲轴的轴线，所述曲轴位于所述背压腔内的轴段上设有偏心盘，所述推杆端部抵靠在所述偏心盘上，所述曲轴转动时，带动所述活塞在所述导油孔内做往复运动。

4.如权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述推杆端部设有滚动体座，所述滚动体座内转动设置有滚动体。

5.如权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述滚动体通过转轴转动设置在所述滚动体座内，所述转轴的轴线与所述曲轴的轴线平行，所述滚动体与所述偏心盘的外周表面接触，当所述偏心盘转动时，所述滚动体与所述偏心盘发生滚动。

6.如权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述偏心盘外圆表面设有环绕其周向一周的凹槽，所述凹槽与所述滚动体的表面吻合。

7.如权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述活塞的轴线与所述曲轴的回转中心轴线相交，所述推杆与所述活塞连接的一端到所述滚动体外表面的最大距离为H，所述凹槽的最小偏心距离为R1，所述凹槽的最大偏心距离为R2，所述卸油孔的进油端距离所述曲轴回转中心轴线的最小距离为L，其中H、R1、R2和L满足：H+R1＜L，H+R2＞L。

8.如权利要求1-6任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括静涡旋盘和回油通道，所述静涡旋盘设置在所述壳体内，所述静涡旋盘的涡旋齿与所述动涡旋盘的涡旋齿配合，所述静涡旋盘上设有冷媒排气口，所述回油通道与所述冷媒排气口和所述油槽相通，经所述冷媒排气口排出的润滑油通过回油通道流入所述油槽内。

9.如权利要求8所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘在所述油槽一侧设有沿所述静涡旋盘轴向延伸的第一油道，所述支架上设有与所述油槽底部相通的第二油道，所述第一油道与所述第二油道相通，所述第一油道用于将所述冷媒排气口排出的润滑油导入到所述油槽内。

10.如权利要求9所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括端盖，所述壳体在所述静涡旋盘一侧设有开口，所述端盖密封盖合在所述壳体的开口处，所述端盖形成有储油腔，所述第一油道与所述储油腔连通，所述储油腔与所述冷媒排气口连通以用于收集从所述冷媒排气口排出的润滑油。

11.如权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述回油通道的直径大于所述卸油孔的直径。

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