CN201574931U - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涡旋式压缩机，包括：静涡旋盘；排气孔；动涡旋盘；电机转子；定子；曲轴；下支承组件；壳体；支架；十字滑环；中间压力腔，形成于动涡旋盘的动涡旋齿和静涡旋盘的静涡旋齿之间；第一背压腔，设置在静涡旋盘的底板、动涡旋盘的端板及动涡旋盘动涡旋齿的外圈、支架之间；第二背压腔，设置在支架、动涡旋盘的端板及动涡旋盘的支撑轴外侧之间；排气压力腔通孔，设置在动涡旋盘中，连通第一背压腔与曲轴的中心油孔；中间力腔通孔，设置在动涡旋盘中，连通第二背压腔与中间压力腔。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、噪音低、运行平稳被广泛应用于空调和制冷机组中。如图1所示，现有涡旋压缩机主要包括动涡旋盘3，静涡旋盘1，十字滑环10，支架9，曲轴6，电机定子5，电机转子4，下支承7，壳体8，排气孔2等部件。

现有涡旋压缩机的静涡旋盘在底板上设置有涡旋齿，动涡旋盘在端板上设置有涡旋齿。两涡旋盘相向啮合装配，动涡旋盘在曲轴的推动下运动，通过依次减小压缩腔容积，压缩进入工作腔内的流体。压缩机运转过程中，将在两涡旋盘之间产生相互分离动、静涡盘的轴向气体力。若两涡旋盘分离，两涡旋齿的齿顶和齿底之间将产生间隙，压缩机的密封性能变差，工作腔之间相互泄漏，导致压缩机的效率降低。因此，在动涡旋盘端板的背面与支架形成一封闭的背压腔，背压腔内充满介于排气压力和吸气压力的中间压力，该中间压力在动涡盘背面产生推力，以抵消轴向气体力，使得动涡旋盘压靠在静涡旋盘上。

中间压力产生的推力，使得涡旋齿在动、静涡旋盘端板上产生滑动摩擦，如果推力过大，将导致涡旋盘端板过度磨损，进而降低压缩机的可靠性；如果压力过小，涡旋齿齿顶与齿底产生间隙，将引起压缩腔的内泄漏，从而降低压缩机性能。

与此同时，涡旋压缩机运转过程中，垂直作用在动静涡盘基圆中心连线上的切向气体力使动涡盘产生绕自身发生自转的趋势，自转力矩是由内置的防自转机构进行平衡，因此，防自转机构是保证压缩机正常运行的关键部件。

应用于空调制冷行业的涡旋压缩机防自转机构多采用十字滑环形式，十字滑环防自转机构具有两对凸键。根据压缩机结构需要，两对凸键的键槽可以位于动、静涡旋盘或位于动涡旋盘，支架上。十字滑环凸键可以滑动的与键槽相结合，使动涡旋盘不自转，且相对于静涡盘的公转平动。密闭式涡旋压缩机，作为不需要维护且长时间运转的制冷装置，十字滑环可靠性与涡旋压缩机整机寿命可靠性相关。

目前，为提高十字滑环寿命，减少其磨损，通常采取以下措施：在十字滑环键部附近设置键宽度方向的扩展部，使由铁类烧结合金形成的十字滑环的键槽部以均匀的密度延伸，以扩展滑动面积降低面压力；在十字滑环凸键部或键槽侧面设有耐磨层。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于压缩腔内的压力变化，动、静涡旋盘之间，以及动涡旋盘相对于支架之间发生滑动摩擦，降低了涡旋压缩机可靠性及能效，容易产生磨损，易导致压缩腔内泄露。另外，目前，为提高十字滑环寿命，减少其磨损，通常采取以下措施：在十字滑环键部附近设置键宽度方向的扩展部，使由铁类烧结合金形成的十字滑环的键槽部以均匀的密度延伸，以扩展滑动面积降低面压力；在十字滑环凸键部或键槽侧面设有耐磨层。上述方式增加了十字滑环重量，增加了十字滑环结构的复杂性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种涡旋压缩机，能够解决现有的涡旋压缩机内，动、静涡旋盘之间，以及动涡旋盘相对于支架之间发生滑动摩擦，产生磨损，易导致压缩腔内泄露等问题。

本实用新型提供了一种涡旋式压缩机，包括：

静涡旋盘；排气孔；动涡旋盘；电机转子；定子；曲轴；下支承组件；壳体；支架；十字滑环；

中间压力腔，形成于动涡旋盘的动涡旋齿和静涡旋盘的静涡旋齿之间；

第一背压腔，设置在静涡旋盘的底板、动涡旋盘的端板及动涡旋盘动涡旋齿的外圈、支架之间；

第二背压腔，设置在支架、动涡旋盘的端板及动涡旋盘的支撑轴外侧之间；

排气压力腔通孔，设置在动涡旋盘中，连通第二背压腔与曲轴的中心油孔；

中间压力腔通孔，设置在动涡旋盘中，连通第一背压腔与中间压力腔。

优选地，十字滑环的环体具有用于防止动涡旋盘自转的一对限位部，限位部包括设置在环体上的两段凹槽和连接两段凹槽的平台，两段凹槽的底面为圆弧形，平台的顶面与环体的顶面相互平齐。

优选地，中间压力腔通孔的开口设置在动涡旋盘的外侧表面。

优选地，十字滑环为铝合金材料。

优选地，十字滑环上具有和支架配合的一对凸键，凸键所在直线与两段凹槽的平台所在直线互相垂直。

由于第一背压腔，设置在静涡旋盘的底板、动涡旋盘的端板及动涡旋盘动涡旋齿的外圈、支架之间；第二背压腔，设置在支架、动涡旋盘的端板及动涡旋盘的支撑轴外侧之间，这样，可以使得第二背压腔是高压排气压力，第一背压腔为中间压力，保证压缩机在不同工况时，动、静涡旋盘之间的背侧力大于压缩腔内流体压缩的轴向分离力，提高涡旋压缩机可靠性及能效，且动涡旋盘能紧靠在支架端面上，减少了动、静涡旋盘之间，以及动涡旋盘相对于支架之间发生的滑动摩擦和磨损，减少了压缩腔内泄露。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术的涡旋式压缩机的整体剖视结构；

图2示意性示出了根据本实用新型实施例的涡旋式压缩机的部分剖视结构；

图3示意性示出了根据本实用新型实施例的涡旋式压缩机的支架的结构；

图4示意性示出了根据本实用新型实施例的涡旋式压缩机的动涡旋盘的俯视结构；

图5用剖视图示意性示出了根据本实用新型实施例的涡旋式压缩机的动涡旋盘的主视结构；

图6示意性示出了根据本实用新型实施例的涡旋式压缩机的十字滑环的结构。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

如图2所示，根据本实用新型实施例的一种涡旋式压缩机，包括：静涡旋盘1；排气孔2；动涡旋盘3；电机转子4；定子5；曲轴6；下支承组件7；壳体8；支架9；十字滑环10。其中，所述各部件及连接关系除下面的单独描述之外，基本同图1中的结构相同，相同之处不再赘述。涡旋式压缩机还包括：

中间压力腔16，形成于动涡旋盘3的动涡旋齿36和静涡旋盘1的静涡旋齿之间；中间压力腔16的压力为低于压缩腔排气压力(高压)的中间压力；

第一背压腔13，设置在静涡旋盘1的底板18、动涡旋盘3的端板35及动涡旋盘动涡旋齿36的外圈、支架9之间，这是本实用新型实施例区别于现有技术的一个重要特征，第一背压腔13的形成可以通过设计支架9的尺寸、动涡旋盘3的径向尺寸来实现；

第二背压腔14，设置在支架9、动涡旋盘3的端板35及动涡旋盘的支撑轴38外侧之间；

排气压力腔通孔12，设置在动涡旋盘3中，连通第一背压腔13与曲轴6的中心油孔61，使得第二背压腔14内为高压气体；

中间压力腔通孔11，设置在动涡旋盘3中，例如，如图4、图5所示，排气压力腔通孔12的一个开口设置在动涡旋盘3的侧面，优选地，设置在动涡旋盘3的环形槽39上，另一个开口设置在动涡旋盘3的动涡旋齿36之下的端面上，连通第一背压腔13与中间压力腔16，使得第一背压腔13内的压力为中间压力。

通过第一背压腔13和第二背压腔14的设置，可以保证压缩机在不同工况时，动、静涡旋盘之间的背侧力大于压缩腔内流体压缩的轴向分离力，且动涡旋盘能紧靠在支架端面上，减少了动、静涡旋盘之间，以及动涡旋盘相对于支架之间发生的滑动摩擦和磨损，减少了压缩腔内泄露。当然，第一背压腔13和第二背压腔14的设置要根据不同的压缩机的工作状况来设计容腔的大小。

优选地，如图6所示，十字滑环10的环体103具有用于防止动涡旋盘3自转的一对限位部107，限位部107包括设置在环体103上的两段凹槽1071和连接两段凹槽的平台1073，两段凹槽的底面10711为圆弧形，平台1073的顶面与环体103的顶面相互平齐。十字滑环的这种结构，确保十字滑环的强度，保证不断裂；能够改善十字滑环的整体受力特性。十字滑环10上具有和支架9、动涡旋盘3连接的凸键，例如，十字滑环10上具有和支架9连接的凸键109，支架9上具有和十字滑环10相配合的键槽97(如图2所示)。

凸键109所在直线与两段凹槽的平台1073所在直线互相垂直。以防止涡旋盘3自转。优选地，十字滑环10为铝合金材料。十字滑环分别与动涡旋盘及支架相连接，使得涡旋泵体结构紧凑；十字滑环采用铝合金材料，其具有重量轻，耐磨性好特性，减少压缩机振动及噪音，提高压缩机可靠性。

本实用新型的涡旋压缩机壳体中，吸气管将制冷剂气体直接吸入动、静涡旋盘组成的压缩腔内，经过压缩，高温高压气体从静涡旋盘1中间排气孔2进入压缩机壳体内，高温高压气体经过静盘1、支架9与壳体8之间的间隙流向压缩机底部，压缩机壳体内充满高温高压气体，高温高压气体经过电机转子4流通孔，将电机冷却，由排气管排出压缩机壳体。压缩机底部润滑油在压差作用下，沿着曲轴6中心油孔一直上升到曲轴偏心部顶端，润滑油经过曲轴径向油孔可以润滑压缩机下支承组件7、支架9及动盘(即动涡旋盘)滑动轴承。

当涡旋压缩机正常运转时，压缩腔内形成的高压气体，经中间压力腔通孔11进入第二背压腔14内，第二背压腔14内充满中间压力气体；与此同时，压缩机底部油池的润滑油在压差的作用下，沿着曲轴中心油孔，一直上升到曲轴偏心部顶端，通过排气压力腔通孔12，将高压气体引到第二背压腔14内；第一背压腔13内充满中间压力气体，第二背压腔14内充满排气压力气体(即高压气体)。这样，可以保证压缩机在不同工况时，动涡旋盘与支架间的背侧力大于压缩腔内流体压缩的轴向分离力，且动涡旋盘能紧靠在支架端面上，通过合理设计通孔直径及背压腔面积，保证涡旋压缩机高可靠性及能效。

压缩机运转时，十字滑环一对凸键(图中未单独示出)与动盘连接，一对凸键109与支架连接，平衡了动涡旋盘的自转力矩，使得涡旋泵体结构紧凑；十字滑环采用铝合金材料，其具有重量轻，耐磨性好特性，减少压缩机振动及噪音，提高压缩机可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型保证压缩机在不同工况时，动、静涡旋盘之间的背侧力大于压缩腔内流体压缩的轴向分离力，且动涡旋盘能紧靠在支架端面上，提高了涡旋压缩机可靠性及能效。

本实用新型的十字滑环结构简单，加工方便，确保十字滑环的强度，保证不断裂；十字滑环分别与动涡旋盘及支架相连接，使得涡旋泵体结构紧凑；十字滑环采用铝合金材料，其具有重量轻，耐磨性好特性，减少压缩机振动及噪音，提高压缩机可靠性。

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

Claims (5)

1.一种涡旋压缩机，包括：

静涡旋盘(1)；排气孔(2)；动涡旋盘(3)；电机转子(4)；定子(5)；曲轴(6)；下支承组件(7)；壳体(8)；支架(9)；十字滑环(10)；其特征在于，还包括：

中间压力腔(16)，形成于所述动涡旋盘(3)的动涡旋齿(36)和所述静涡旋盘(1)的静涡旋齿之间；

第一背压腔(13)，设置在所述静涡旋盘(1)的底板、所述动涡旋盘(3)的端板(35)及所述动涡旋盘动涡旋齿(36)的外圈、所述支架(9)之间；

第二背压腔(14)，设置在所述支架(9)、所述动涡旋盘(3)的端板(35)及所述动涡旋盘的支撑轴(38)外侧之间；

排气压力腔通孔(12)，设置在所述动涡旋盘(3)中，连通所述第二背压腔(14)与所述曲轴(6)的中心油孔(61)；

中间压力腔通孔(11)，设置在所述动涡旋盘(3)中，连通所述第一背压腔(13)与所述中间压力腔(16)。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述十字滑环(10)的环体具有用于防止所述动涡旋盘(3)自转的一对限位部(107)，所述限位部(107)包括设置在环体上的两段凹槽(1071)和连接两段凹槽的平台(1073)，所述两段凹槽的底面为圆弧形，所述平台(1073)的顶面与所述环体的顶面(103)相互平齐。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述中间压力腔通孔(11)的开口设置在所述动涡旋盘(3)的外侧表面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述十字滑环(10)为铝合金材料。

5.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述十字滑环(10)上具有和所述支架(9)配合的一对凸键(109)，所述凸键(109)所在直线与所述两段凹槽的平台(1073)所在直线互相垂直。

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