CN1201115A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋式压缩机,能防止因密封轴承的平面性误差和供油槽上的微小水平差引起的垂直振动。通过在与密封轴承滑动接触的推力面上形成油空间,并设置与该油空间连通的多个供油槽,这样,即使驱动轴倾斜,也能保持实际中与密封轴承滑动接触的推力面上的真正的推力区是恒定的,从而避免了因微小水平差或密封轴承的平面性误差引起的轴的垂直运动。

Description

涡旋式压缩机

本发明涉及一种用于制冷或空调系统中的作为制冷压缩机的涡旋压缩机，包括有螺旋形的固定涡旋件和与该固定涡旋件配合并划分形成压缩空间的摇动涡旋件，该压缩空间的容积通过摇动涡旋件相对固定涡旋件作不自转的公转运动来改变。

现有技术中，如日本未审查专利平7-97995所公开的涡旋式压缩机，该压缩机包括：借助于驱动源驱动转动的驱动轴，从驱动轴的底端表面沿轴向上延伸的偏心轴，安装在该偏心轴上的摇动涡旋件，与该摇动涡旋件配合并划分形成压缩空间的固定涡旋件，以及可转动地支撑驱动轴并将固定涡旋件固定在其上的支座。该支座设有位于其上部的油池、接近主轴承下端附近所形成有油空间及公转空间，借助密封轴承将该公转空间与摇动涡旋件公转互相压力密封。这样，形成了使来自油池的润滑油在高压侧和低压侧之间压差的作用下流动所经过的油路，在该油路中，润滑油通过油导向孔，经过在偏心轴和由摇动涡旋件构成的摇动轴承之间划分所形成的轴承空间，到达摇动涡旋件公转的公转空间，最后到达压缩空间的吸入侧。

另外，在上面公开的例子中，密封轴承在轴向上可转动地支撑着驱动轴并将公转空间与油空间压力密封。上述的例子还公开了配备在密封轴承和驱动轴之间的密封垫，该密封垫在对着该密封轴承下端侧面的外部配有弹性元件。这样，可由该弹性部件来吸收驱动轴所产生的不对准。而且，上述文献中还公开了配有密封加强元件的结构。

上述文献还公开了形成在密封轴承上侧表面的环形槽，该环形槽具有把环形槽和外圆周侧面之间连通的一组径向槽。这样，由于把油空间中的高压润滑油供到径向槽和环形槽里，所以，增加了相对驱动轴轴向而向上作用的推力。

但是，在具有上述结构的压缩机中，如果因组装不合理或类似的情况发生，而把驱动轴(轴)安装倾斜，就会在轴和密封轴承的接触表面上，或在配置于轴和密封轴承间的密封垫与密封轴承的接触面上产生实际接触的真正的推力区域和不接触的非推力区域。结果，如果真正的推力区域中供油槽占据了相当大的面积，在该推力区域内的密封轴承将会产生大的变形，引起轴下移；相反如果真正的推力区域中供油槽占有比较小的面积，在该推力区域内的密封轴承的变形量就小，所以，不会引起轴的下移。这样，对于轴的每一次完整的转动来说，在轴向上都会引起对应于供油槽数目的频率的轴振动，自然会带来振动和噪音问题。而且，实践证明当密封轴承的平面性不均时也会引起轴振动。

因此，本发明的目的是提供一种涡旋压缩机，它能防止因密封轴承的平面性误差和供油槽的微小水平差引起的垂直振动。

根据本发明的涡旋式压缩机，包括：安装有吸入管和排出管的密闭壳体；配置在所述密闭壳体内的驱动装置；从所述驱动装置延伸出的驱动轴；配有可旋转地支撑所述驱动轴一端的主轴承并固定在所述密闭壳体上的支座；从所述驱动轴的一端表面沿轴向偏心地突出的偏心轴；摇动涡旋件，具有从该摇动涡旋件的可转动地安装所述偏心轴的一侧的相对侧沿轴向伸出的螺旋形摇动涡卷；带有与所述摇动涡卷配合以形成压缩空间的固定涡卷的固定涡旋件，固定在所述支座上，在该压缩空间将所述摇动涡旋件夹在该固定涡旋件和支座之间，使所述摇动涡旋件可自由地摇动；配置在所述驱动轴一端表面和支座之间的密封轴承部分，可滑动地支持着所述驱动轴的一端表面，并把处于主轴承一侧的油空间与摇动涡卷一侧的公转空间压力密封隔开，该油空间与形成在支座上的油池相连通；其中，形成在所述密封轴承滑动接触的推力面上的供油槽与所述油空间连通。

所以，根据本发明，通过在与密封轴承滑动接触的推力面上形成油空间，并设置与该油空间连通的多个供油槽，即使驱动轴倾斜，也能保持实际中与密封轴承滑动接触的推力面上的真正的推力区是恒定的，实现了本发明的上述目的。

推力面是指设置在密封轴承和驱动轴之间的密封垫上的密封轴承一侧的侧表面。而且，推力面也可以是与密封轴承相接触处的驱动轴的端表面。

另外，根据本发明，最好是形成一组供油槽，该供油槽包括在与密封轴承滑动接触的表面上环状地形成的环状槽和一组把所述环状槽与所述油空间连通的径向槽。

本发明的上述或其也特征及演绎出的优点，通过下文结合附图对最佳实施例的描述，对于本技术领域的普通技术人员来说会更加清楚明了。其中：

图1是根据本发明一个实施例的涡旋压缩机的横断面图。

图2是根据本发明一个实施例的涡旋压缩机的局部放大横断面图。

图3是本发明第一实施例的密封轴承附近结构的分解透视图。

图4是本发明第二实施例的密封轴承附近结构的分解透视图。

下文根据附图说明本发明的最佳实施例。

在图1及图2所示的涡旋式压缩机1中，密闭壳体2包括配有吸入管3的圆筒状壳体4，堵住圆筒状壳体4上端开口并配有排出管5和动力端子6的上盖部分7A，以及堵住圆筒状壳体4下端开口的下盖部分7B，在密闭壳体2内装有驱动装置8和压缩机构9。

驱动装置8安装在密闭壳体2内，包括固定在密闭壳体2内侧周面上并缠有励磁线圈10的定子11、转子12和固定转子12的驱动轴(轴)13。转子12配有永久磁铁，永久磁铁带有一组面向定子11而设置的磁极。当定子11被励磁线圈10适当励磁时，产生旋转磁场并使转子12转动。

轴13的上端部分与带有如下文所述的压缩机构9的驱动装置8连接，并由安装在支撑板14上的轴承15可转动地支撑着。轴13的下端部分由主轴承18可转动地支撑着，主轴承18安装在下文所述的支座16上的通孔17中。另外，在轴13上形成用于维持摇动涡旋件30的转动平衡的平衡重19。而且，螺旋槽20在可滑动地与主轴承18接触的轴13的表面上形成，并相对于转动方向倾斜以润滑该滑动接触区域中的槽。在轴13端部的轴向上形成偏心轴21和油导向孔23。偏心轴21沿轴向伸出，并相对于轴13的轴心偏心地设置着。油导向孔23把形成于螺旋槽20的前端附近的孔和形成于偏心轴21端表面上的孔连通。

压缩机构9包括：固定在密闭壳体2内周侧面上的支座16；借助于轴13的转动作不自转(下文称“摇动运动”)的公转运动的摇动涡旋件30；以及与摇动涡旋件30配合以形成压缩空间30的固定涡旋件50。

在支座16中，沿轴向穿过支座形成通孔17，在通孔17中通过主轴承18可旋转地支撑着轴13。另外，在支座16的上表面配设有围住平衡重19的转动范围的盖24，在盖24的支柱部分25上形成冷却通道26。在支座16的上部形成油池27，油池27的上面区域构成与排出管5连通的高压空间28。油池27通过油通道73与油空间72连通，油空间72由轴13、支座16、主轴承18的底端以及下文要叙述的密封轴承80划分形成。值得注意的是，油导向孔23和螺旋槽20的一端向该油空间72开口。

此外，在支座16的底表面形成有支座侧十字槽70，阻止如下文所述的摇动涡旋件30自转的十字环29的支座侧爪部29A安装在该十字槽70中。而且在支座16侧部附近形成与制冷剂通道26连通的制冷剂通道孔71。

在朝向支座的摇动涡旋件30的一侧表面上，形成有用于套装偏心轴21的摇动轴承31和与十字环29的摇动涡旋侧爪部29B相配合的摇动涡旋侧十字槽32。插入到摇动轴承31中的偏心轴21与摇动轴承的内部划分形成轴承空间33。而且，该摇动涡旋件30的朝着固定涡旋件的一侧表面上形成有螺旋状的摇动涡卷34。

在固定涡旋件50上形成有与摇动涡旋件30的摇动涡卷34配合而构成压缩空间40的固定涡卷51。在固定涡卷51外周侧面附近，形成有与吸入管3连通以构成压缩空间40的吸入侧的吸入空间52，而在固定涡卷51的中央部形成有构成压缩空间40的排出侧的排出孔53。另外，在接近压缩空间40的中间位置，形成有把压缩空间40和排出空间60之间连通的旁通通道54。

在固定涡旋件50上形成有与摇动涡旋件30的摇动涡卷34配合而构成压缩空间40的固定涡卷51。在固定涡卷51外周侧面附近，形成有与吸入管3连通以构成吸入侧压缩空间40的吸入空间52，而在固定涡卷51的中央部形成有构成排出侧压缩空间40的排出孔53。另外，在接近压缩空间40的中间位置，形成有把压缩空间40和排出空间60之间连通的旁通通道54。

此外，在固定涡旋件50上的排出孔53的开口部分，用螺钉固定有支撑板63，该支撑板63用来支撑并保持单向阀61和打开或关闭旁通通道54的安全阀62。在排出孔53的排出侧，由盖74划分形成排出空间。该排出空间60通过制冷剂通道孔71和制冷剂通道26与高压空间28连通。

在具有上述结构的涡旋式压缩机中，轴13的转动引起摇动涡旋件30相对固定涡旋件50作公转运动，由此改变压缩空间40的容积，压缩来自吸入空间52的制冷剂并通过排出孔53把制冷剂排出。

在具有上述结构的涡旋式压缩机中，轴13的转动引起摇动涡旋件30相对固定涡旋件50作公转运动，由此改变压缩空间40的容积，压缩来自吸入空间52的制冷剂并通过排出孔53把制冷剂排出。

另外，储存在油池27内的润滑油一方面经过第一油路流动，即从油空间72穿过螺旋槽20向上流动，润滑主轴承18和轴13的滑动接触表面并返回油池27；另一方面，由于高压空间28和吸入空间52之间的压差，使润滑油经过第二油路流动，即从油空间72穿过油导向孔23进入轴承空间33，向上流动以润滑偏心轴21和摇动轴承31的滑动接触表面，进一步润滑推力导向件76，在到达吸入空间52之前，再润滑十字环29和十字槽32、70。上述推力导向件76是公转空间75中的摇动涡旋件30和支座16之间的滑动接触表面，公转空间75组成摇动涡旋件的公转范围。来自第二油路的进入吸入空间52的润滑油和制冷剂混在一起被吸入，润滑压缩空间40的密封和摇动涡旋件30与固定涡旋件50的接触表面，在润滑油和制冷剂一起进入高压空间28后，在返回油池27之前将润滑油和制冷剂分开。

在第二油路中，密封轴承部80将油空间72和公转空间75彼此压力密封隔开，高压空间28和吸入空间52之间的压差使润滑油更可靠地从油空间72经过油导向孔23流到轴承空间33。密封轴承部80还在轴向上支撑着轴13。

如图3所示，密封轴承部80包括：环形密封轴承82，配置在该环形密封轴承82和驱动轴13的端部13A之间的密封垫，以及装在密封轴承82和支座16间的弹性生环83。密封轴承82用铸铁或类似材料环状地形成，具有特殊的表面粗糙度的侧面和用来安装如下文叙述的弹性环83的台阶部82A。

弹性环83由诸如聚四氟乙烯或类似材料的合成树脂制成，以吸收引起密封轴承80倾斜的力。

而且，在与密封轴承82接触的密封垫81的表面上形成有供油槽，该供油槽包括呈环状形成的环状槽84和一组径向形成的径向槽85，该径向槽85将环状槽84和油空间72之间连通。这样，由于到达油空间72的高压润滑油通过径向槽85流入环状槽84中，能解除因高压空间28中的压力所产生的在轴向上施加到轴13上的力，以维持轴13的平稳转动。

如果因装配过程中的误差使轴13向密封轴承一侧倾斜，就会在密封垫81与密封轴承82的滑动接触表面上形成密封垫81与密封轴承82互相滑动接触的真正推力区域和两者不相互接触的非推力区域。在现有技术中，差别在于在真正推力区域中供油槽占有相当的比例，而轴的转动会改变这种情况，结果导致轴13垂直地移动，产生噪音和振动。相反，在本发明中，借助如上文所述的在与轴13一致地转动的密封垫81一侧所形成的供油槽(环状槽84和径向槽85)，可以把轴侧面上的真正推力区域保持在固定的位置，由此消除了供油槽的任何微小水平差或密封轴承滑动表面上的平面度的变化，防止了现有技术中的轴的任何垂直移动。

在上述本发明的第一实施例中，虽然在与密封轴承82滑动接触的密封垫81上形成有供油槽84和85，但是，在如图4所示的涡旋式压缩机中，在没有本发明的密封垫81的情况下，密封轴承82直接与轴13的端表面13A滑动接触，在与密封轴承直接滑动接触的轴端表面13A上形成供油槽84和85，也能实现与上述第一实施例相同的效果。

综上所述，根据本发明，由于在与密封轴承滑动靠接的密封垫上形成供油槽，因此，即使轴倾斜，用来密封油空间和公转空间之间的区域并在轴向上支撑着轴的密封轴承部与密封垫上形成供油槽处的滑动接触也能保持在恒定位置，从而防止了因密封轴承上的微小水平差和平面度的误差引起的轴的任何垂直运动，减少了压缩机的噪音和振动。

Claims (6)

1、一种涡旋式压缩机，包括：

安装有吸入管和排出管的密闭壳体；

配置在所述密闭壳体内的驱动装置；

从所述驱动装置延伸出的驱动轴；

配有可旋转地支撑所述驱动轴一端的主轴承并固定在所述密闭壳体上的支座；

从所述驱动轴一端表面沿轴向偏心地突出的偏心轴；

可转动地安装所述偏心轴的摇动涡旋件，具有从所述偏心轴的相对侧沿轴向伸出的螺旋形摇动涡卷；

带有与所述摇动涡卷配合以形成压缩空间的固定涡卷的固定涡旋件，固定在所述支座上，以将所述摇动涡旋件夹在该固定涡旋件和支座之间，使所述摇动涡旋件可自由地摇动；

配置在所述驱动轴一端表面和支座之间的公转空间，可滑动地保持着所述轴的一端并朝向所述的摇动涡卷；

一密封轴承，对处于朝向所述主轴承的位置的油空间进行压力密封，该油空间与支座上所形成的油池相通；

形成在与所述密封轴承滑动接触的推力面上并与所述油空间连通的供油槽。

2、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征是，

所述推力面是对着所述密封轴承的密封垫的一侧面，所述密封垫配设在所述密封轴承和所述驱动轴之间。

3、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征是，

所述推力面是与所述密封轴承接触的所述驱动轴的端表面。

4、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征是，

所述供油槽设置在与密封轴承滑动接触的表面上，并包括环状地形成的环状槽和一组把所述环状槽与所述油空间连通的径向槽。

5、根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征是，

所述供油槽设置在与密封轴承滑动接触的表面上，并包括环状地形成的环状槽和一组把所述状槽与所述油空间连通的径向槽。

6、根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征是，

所述供油槽设置在与密封轴承滑动接触的表面上，并包括环状地形成的环状槽和一组把所述环状槽与所述油空间连通的径向槽。

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