CN207795568U - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括压缩机构、主轴承座、驱动机构、安装部件。压缩机构包括定涡旋件和动涡旋件。在动涡旋件与主轴承座之间设置有背压腔，背压腔为动涡旋件提供将其朝向定涡旋件轴向地偏压的背压力。该涡旋压缩机还包括第一密封组件和第二密封组件，第一密封组件提供主轴承座与安装部件之间的界面的密封，第二密封组件提供动涡旋件的毂部与安装部件之间的界面的密封。通过本实用新型，能够增大涡旋压缩机的部件在主轴承座内的运动空间，能够在确保涡旋压缩机的性能的同时实现小型化设计，并且能够优化压缩机构的轴向受力，避免磨损，提高涡旋压缩机的运行可靠性。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本实用新型相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机械。在涡旋压缩机的运转过程中，马达的动力经由旋转轴传递至涡旋组件以引起涡旋组件的相对旋转，从而实现对制冷剂的压缩。涡旋组件包括动涡旋件和定涡旋件。在一种涡旋压缩机设计中，背压腔设置在动涡旋件侧。在涡旋压缩机的运行过程中，背压腔为动涡旋件提供使其与定涡旋件在轴向方向上接合的背压力，以在涡旋压缩机的运行中保证动涡旋件与定涡旋件之间的密封，以确保压缩机的可靠运行。

目前，涡旋压缩机趋于小型化。这使得需要在涡旋压缩机的小型化设计与涡旋压缩机性能之间进行权衡。一方面，为了实现涡旋压缩机的小型化，需减小压缩机壳体的尺寸，相应地，压缩机壳体的内径需减小。另一方面，当压缩机壳体内径减小时，压缩机壳体内容置的零部件的安装空间以及运动空间相应地减小，在保持涡旋压缩机的排量不受影响的情况下，上述小型化设计有可能影响各零部件本身的强度，影响涡旋压缩机的正常运行以及使用寿命。

因此，需要一种既能够实现涡旋压缩机小型化设计又能够确保涡旋压缩机性能的涡旋压缩机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决以上问题中的一个或多个。

本实用新型的一个目的在于提供一种涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括：压缩机构，压缩机构包括定涡旋件和动涡旋件，动涡旋件具有端板、叶片和圆筒形的毂部，叶片和毂部从端板在轴向上分别朝向相反的方向延伸，动涡旋件能够轴向地移位成与定涡旋件在轴向上接合以形成用于压缩工作流体的一系列压缩腔；主轴承座，压缩机构支承在主轴承座上；旋转轴，旋转轴的一端形成有偏心曲柄销，偏心曲柄销插入动涡旋件的毂部内以驱动动涡旋件；安装部件，该安装部件的至少一部分在轴向上位于动涡旋件的毂部与主轴承座的底部之间；背压腔，背压腔设置在动涡旋件与主轴承座之间，背压腔与一系列压缩腔中的至少一者连通，背压腔为动涡旋件提供背压力以将动涡旋件朝向定涡旋件轴向地偏压；第一密封组件，第一密封组件在主轴承座与安装部件之间的界面处提供密封；以及第二密封组件，第二密封组件在动涡旋件的毂部与安装部件之间的界面提供密封。

通过上述设置，使得涡旋压缩机的部件在主轴承座内的运动空间增大，并且简化了涡旋压缩机的结构，使得能够在确保涡旋压缩机的性能的同时实现小型化设计，而无需牺牲零部件本身的刚性设计。另外，还能够优化压缩机构的轴向受力，避免由于轴向力过大而产生磨损，进一步优化了涡旋压缩机的性能，提高了涡旋压缩机的运行可靠性。

优选地，第一密封组件和第二密封组件的尺寸满足以下关系中的任一种：第一密封组件的内径小于等于第二密封组件的内径；第一密封组件的外径小于等于第二密封组件的外径；第一密封组件的内径和外径分别小于等于第二密封组件的内径和外径。优选地，当涡旋压缩机为高压侧涡旋压缩机时，第一密封组件的外径小于等于第二密封组件的外径；当涡旋压缩机为低压侧涡旋压缩机时，第一密封组件的内径小于等于第二密封组件的内径。通过这种设置，可以进一步优化动涡旋件所受的轴向合力。

第一密封组件和第二密封组件均包括密封元件。

在一个实施方式中，第一密封组件和/或第二密封组件还包括以下中的一者或两者：用于支承密封元件的支承元件；用于推压密封元件的弹性元件。

在一个实施方式中，安装部件是配重部。该配重部包括本体部和偏心部，偏心部相对于本体部在径向方向上偏移。该配重部与偏心曲柄销一体地旋转。

在一个实施方式中，第一密封组件设置在主轴承座与配重部的底表面之间的界面处。

在一个实施方式中，第一密封组件设置在第一密封槽中，第一密封槽形成在主轴承座与配重部的底表面中的任一者上。

在一个实施方式中，第二密封组件设置在动涡旋件的毂部的下端部与配重部的本体部之间的界面处。

在一个实施方式中，第二密封组件设置在第二密封槽中，第二密封槽形成在配重部的本体部的上表面与动涡旋件的毂部的下端部中的任一者上。

在一个实施方式中，涡旋压缩机还包括第三密封组件，第三密封组件在背压腔与压缩机构的吸气区域之间的界面处提供密封。

在一个实施方式中，第三密封组件设置在动涡旋件的端板的下表面与主轴承座之间的界面处。

在一个实施方式中，第三密封组件设置在第三密封槽中，第三密封槽形成在动涡旋件的端板的下表面与主轴承座中的任一者上。

在一个实施方式中，第三密封组件设置在动涡旋件的端板的上表面与定涡旋件的端板的下表面之间的界面处。

在一个实施方式中，第三密封组件设置在第三密封槽中，第三密封槽形成在动涡旋件的端板的上表面与定涡旋件的端板的下表面中的任一者上。

在一个实施方式中，第三密封组件包括密封元件。

在一个实施方式中，第三密封组件还包括以下中的一者或两者：用于支承密封元件的支承元件；用于推压密封元件的弹性元件。

在一个实施方式中，偏心曲柄销经由卸载衬套插入动涡旋件的毂部内。

安装部件固定在卸载衬套上或者与卸载衬套形成为一体。

在一个实施方式中，安装部件固定在偏心曲柄销上。

在一个实施方式中，涡旋压缩机是高压侧涡旋压缩机。

本实用新型通过调整密封组件的设置，能够在确保涡旋压缩机的性能的同时实现小型化设计，优化压缩机构的轴向受力，避免由于轴向力过大而产生磨损，提高涡旋压缩机的运行可靠性。另外，在压缩机构运动中，第一密封组件、第二密封组件以及第三密封组件在轴向上能够朝向密封面移动，提供了轴向浮动量，因此能够降低对零部件的制造精度的要求，从而能够降低成本。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述本实用新型的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：

图1是相关技术的涡旋压缩机的剖面图；

图2是图1所示的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构和主轴承座；

图3是图1所示的涡旋压缩机的主轴承座的截面图；

图4是图1所示的涡旋压缩机的动涡旋件的轴向受力示意图；

图5是根据本实用新型一种实施方式的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构和主轴承座；

图6是图5中的圆圈I所示部分的局部放大图；

图7是根据本实用新型的涡旋压缩机的动涡旋件的轴向受力示意图；

图8是根据本实用新型的第一改型示例的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构和主轴承座；

图9是图8中的圆圈II所示部分的局部放大图；

图10是根据本实用新型的第二改型示例的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构和主轴承座；

图11是图10中的圆圈III所示部分的局部放大图；

图12是根据本实用新型的第三改型示例的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构和主轴承座。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本实用新型、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本实用新型的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本实用新型各个实施方式的具体尺寸及其比例，在特定的附图或图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本实用新型各个实施方式的相关细节或结构。

在本领域中，通常将驱动机构处于排气压力区(即高压区)的压缩机称为高压侧涡旋压缩机，而将驱动机构处于吸气压力区(即低压区)的压缩机称为低压侧涡旋压缩机。下面以高压侧涡旋压缩机为例对本实用新型的发明构思进行介绍。需说明的是，本实用新型的发明构思不限于应用在高压侧涡旋压缩机中，本实用新型的发明构思也可以应用在低压侧涡旋压缩机中。

图1是高压侧涡旋压缩机(下文中简称为压缩机)100的剖面图。图2是压缩机100的局部剖面图，示出了压缩机构20和主轴承座50。图3是压缩机100的主轴承座50的剖面图。压缩机100包括壳体10以及容置在壳体10内的压缩机构20、驱动机构30等。壳体10包括大致圆筒形的主壳体11、顶盖12、底座13。压缩机构20为涡旋组件，包括定涡旋件21和动涡旋件22。动涡旋件22包括端板220、叶片221和毂部222，叶片221和毂部222位于端板220的相反侧，分别自端板220在轴向上朝相反的方向延伸。压缩机构20被支承在主轴承座50上。主轴承座50可以通过任何合适的方式相对于壳体10固定。定涡旋件21可以以任何合适的方式相对于壳体10固定，例如通过螺栓相对于主轴承座50固定。驱动机构30例如包括马达，马达包括定子31和转子32。转子32设置在定子31内，并且能够相对于定子31旋转。驱动机构30经由旋转轴33驱动压缩机构20。旋转轴33设置在转子32内，随转子32一起旋转。旋转轴33的上端部经由轴承51由主轴承座50支承，并且形成有偏心曲柄销34，偏心曲柄销34的轴线X1在径向上偏离涡旋压缩机的轴线X。偏心曲柄销34经由卸载衬套61配合在动涡旋件22的毂部222中以驱动动涡旋件22运动。

另外，在偏心曲柄销34上还设置有配重部64。配重部64包括本体部640和偏心部641。偏心部641相对于本体部640在径向方向上偏移。在本实施方式中，偏心部641自本体部640的外周缘的至少一部分沿轴向向上延伸。如图1和图2所示，偏心曲柄销34和卸载衬套61安装在动涡旋件22的毂部222内，而毂部222的至少一部分在径向上位于配重部64的偏心部641与卸载衬套61之间，并且毂部222的下端面面向配重部64的本体部640。卸载衬套61与配重部64结合在一起。卸载衬套61可以与配重部64一体铸造而形成。可替换地，卸载衬套61与配重部64可以独立地形成并装配成一体。

通过设置配重部64，能够部分或全部抵消动涡旋件22在运动时的离心力，从而减小定涡旋件21的叶片211与动涡旋件22的叶片221之间的接触力，使得无论在高速旋转下还是在低速旋转下，都能够保证叶片之间的合适的接触力，减少磨损。

在压缩机100的正常运行中，工作流体(例如，制冷剂)通过流体入口(未示出)引入压缩机100的低压腔C1。动力从马达经由旋转轴33传递至动涡旋件22，使得动涡旋件22相对于定涡旋件21平动转动(即，动涡旋件的中心轴线围绕定涡旋件的中心轴线公转，但是动涡旋件本身不围绕自身的中心轴线自转)，实现对工作流体的压缩，经压缩的工作流体经压缩机构的排气端口排入到壳体10中，随后经由排气口14排出压缩机100。

在压缩过程中，定涡旋件21与动涡旋件22在轴向上接合，两者之间形成有从外向内压力逐渐升高的低压腔C1、中压腔C2以及高压腔C3。为了给压缩机构20提供一定的轴向柔性以增加压缩机100的可靠性和安全性，在动涡旋件22与主轴承座50之间设置背压腔B。背压腔B经由连通通道(未示出)与压缩腔(例如中压腔C2)连通，由此在背压腔B中积聚背压力，背压力将动涡旋件22朝向定涡旋件21轴向地偏压，使得定涡旋件21和动涡旋件22能够在轴向上彼此可靠地接合。连通通道可以形成在动涡旋件22中，例如，形成在动涡旋件22的端板220中。可替换地，连通通道也可以形成在定涡旋件20上，只要将压缩腔中的压力引入到背压腔B中即可。

密封组件S设置在保持架63上，具体地，设置在形成于保持架63的周壁631上的槽中，以将背压腔B与壳体10内的背压腔外部的区域隔开。在图1所示的高压侧涡旋压缩机的情况下，压缩机100的壳体10内的背压腔外部的区域中的压力为排气压力，该区域为排气压力区(高压区)。在背压腔B与中压腔C2连通的情况下，背压腔B为中压区，背压腔B内的压力为中压。密封组件S的尺寸由动涡旋件22的毂部222的外径D0以及压缩机的回转半径R0决定，密封组件S的内径Dsi需大于动涡旋件222的外径D0与两倍的回转半径R0之和，即，Dsi>(D0+2*R0)。

保持架63安装在主轴承座50的台阶部54上。保持架63包括周壁631和位于周壁631的外侧的凸缘部，在该凸缘部上设置有槽部。十字滑环62的上部的键配合在动涡旋件22上，十字滑环62的下部的键配合在保持架63的槽部中并能够在槽部中滑动。十字滑环62在主轴承座50内的运动空间受主轴承座50的内侧壁53以及保持架63的周壁631的限制，如图2中的A_l0和A_r0所示。而保持架63的周壁631的尺寸受密封组件S的尺寸的限制。因此，密封组件S的尺寸也影响十字滑环62的运动空间。

另外，在压缩过程中，定涡旋件21与动涡旋件22在轴向上接合。动涡旋件22除了受到背压腔B所提供的向上的背压力外，还受到壳体10内的向上的气体压力(排气压力)，并且还受到压缩腔内的气体的压力。动涡旋件22所受到的向上的轴向合力将动涡旋件22压靠在定涡旋件21上，从而提供轴向密封，以实现压缩。

图4示出了在图1和图2所示的压缩机100的动涡旋件22的轴向受力图。如图4所示，动涡旋件22在叶片侧受到向下的轴向气体力Fa，在毂部侧受到向上的轴向力Fi和Fd，动涡旋件22受到的轴向合力F为：F＝Fi+Fd-Fa。Fa为压缩腔(包括低压腔C1、中压腔C2、高压腔C3)内的气体压力，压缩腔内的气体压力从两侧的低压腔C1朝向中间的高压腔C3逐渐变大，图4中的力Fa的作用线的长短(图中的倾斜的虚线)示意性地示出了压力Fa的这种变化。Fi为背压腔B的压力，Fd为压缩机100内的环境压力。在背压腔B与中压腔C2连通以及压缩机100为高压侧涡旋压缩机的情况下，Fi为中压腔的压力，Fd为排气压力。为了将动涡旋件22压靠在定涡旋件21上，动涡旋件22受到的轴向合力F需大于零。

在压缩机100中，密封组件S在径向方向上设置在动涡旋件22的毂部222与主轴承座50的内侧壁53之间。因此，高压排气不仅仅填充到动涡旋件22的毂部222的内部，而且还填充到毂部222与密封组件S之间。因此，密封组件S的设置位置也将影响壳体10内的气体压力(在高压侧涡旋压缩机的情况下，为排气压力)在动涡旋件22上的作用区域，从而影响动涡旋件22在轴向上所受到的合力的大小。

当为了实现小型化设计而减小壳体10的内径时，主轴承座50的内径也相应地减小。一方面，为了保证动涡旋件22的强度，动涡旋件22的毂部222的尺寸以及轴承的尺寸不能够缩小。而另一方面，如上所述，动涡旋件22的毂部222的外径决定了密封组件S的尺寸，而密封组件S的尺寸将会影响十字滑环62的运动空间。当密封组件S的尺寸不变而主轴承座50的内径减小时，将使得十字滑环62的运动空间减小。为了保持压缩机100的排量不变并确保十字滑环62不与其他部件发生干涉，则需减小十字滑环62的宽度。而十字滑环62的宽度减小则会使得其强度下降。因此，在保持压缩机排量不变的情况下，这种小型化设计将会使得壳体10内的零部件的安装空间以及运动空间减小，影响零部件本身的强度设计。因此，难以在保证压缩机性能的情况下实现小型化设计。

本发明人发现，通过调整密封组件的设置，可以在确保压缩机性能的同时实现小型化设计，能够较好地解决上述问题。

下面将结合图5至图7来说明本实用新型的涡旋压缩机相对于图1-图3中所示的压缩机100的改进。根据本发明构思的涡旋压缩机在背压腔B的密封组件的设置方面与图1至图3中所示的压缩机100有所不同，其余方面基本相同。因此，在附图中示出了不同之处，并且与压缩机100相同的元件用相同的附图标记表示，在下文中将主要描述不同之处，对于相同部分将不再重复描述。

图5示出了本实用新型的涡旋压缩机的压缩机构201的截面图，图6示出了图5中的圆圈I所示部分的放大图。

与压缩机100类似，在本实用新型的涡旋压缩机中，压缩机构201支承在主轴承座50上，压缩机构201包括定涡旋件21和动涡旋件22。偏心曲柄销34和卸载衬套61插入动涡旋件22的毂部222内，并且毂部222的至少一部分在径向上位于配重部64的偏心部641与卸载衬套61之间，并且毂部222的下端面面向配重部64的本体部640。卸载衬套61与配重部64可以成一体。卸载衬套61与配重部64可以一体地铸造形成，或者也可以独立地形成并装配成一体。在动涡旋件22与主轴承座50之间设置有背压腔B。在运行时，背压腔B的背压力将动涡旋件22朝向定涡旋件21轴向地偏压，使得定涡旋件21和动涡旋件22能够在轴向上彼此可靠地接合，从而在定涡旋21与动涡旋件22之间形成低压腔C1、中压腔C2以及高压腔C3，背压腔B经由连通通道(未示出)与压缩腔(例如中压腔C2)连通。

如图5所示，在本实用新型的一种实施方式的涡旋压缩机中，设置有第一密封组件S1和第二密封组件S2。第一密封组件S1在主轴承座与配重部之间的界面处提供密封。第二密封组件S2在动涡旋件的毂部22与配重部64之间的界面处提供密封。第一密封组件S1和第二密封组件S2共同提供了背压腔B与压缩机的壳体内的压力空间(在高压侧涡旋压缩机的情况下，为排气压力区)之间的密封。

在图5所示的实施方式中，第一密封组件S1提供配重部64的底表面643与主轴承座50的表面55之间的密封，第二密封组件S2提供动涡旋件22的毂部222的下端部与配重部64的本体部640的上表面642之间的密封。

如图6所示，第一密封组件S1包括密封元件S11、支承元件S12以及弹性元件S13。密封元件S11可以是由有机材料制成的O形密封圈，例如特氟龙、有机塑料等。支承元件S12为密封元件S11提供支承，以使密封元件S11受力更均匀，从而提供更可靠的密封。支承元件S12可以是金属支承环，例如可以由钢、合金钢、不锈钢等制成。弹性元件S13例如为波形弹簧圈。第一密封组件S1设置在第一密封槽V1中，第一密封槽V1形成在主轴承座50的表面55上。弹性元件S13抵靠第一密封槽V1的槽底，支承元件S12设置在弹性元件S13与密封元件S11之间。密封元件S11在弹性元件S13的作用下抵靠配重部64的底表面643，从而提供密封。

密封元件S11的宽度可以设置成小于第一密封槽V1的宽度。具体地，密封元件S11的内径可以设置成大于第一密封槽V1的内径，而密封元件S11的外径可以设置成基本等于第一密封槽V1的外径，以便于安装。在压缩过程中，密封元件S11的径向内侧所受的气体压力为排气压力(高压腔压力)，密封元件S11的径向外侧所受的气体压力为背压腔B内的气体压力(中压腔压力)，因此密封元件S11通过两侧的压力差而在径向上向外膨胀，并抵靠在第一密封槽V1的径向外壁上。同时，排气也进入第一密封槽V1中，排气压力作用在支承元件S12和/或密封元件S11的底表面上，密封元件S11在排气压力以及弹性元件S13的作用下而抵靠配重部64的底表面643，从而提供主轴承座50与配重部64之间的密封。

虽然在所示出的实施方式中，第一密封组件S1被示出为包括密封元件S11、支承元件S12以及弹性元件S13。然而，在此需指出的是，支承元件S12和弹性元件S13并不是必须的，而是可选的。

在一个可替换的实施方式中，第一密封组件S1可以仅包括密封元件S11。在此情况下，密封元件S11可以通过作用于该密封元件S11上的压力差(排气压力与背压腔压力之差)而抵靠第一密封槽V1的径向外壁，并且在进入第一密封槽V1中的排气压力的作用下抵靠配重部64的底表面643，从而提供主轴承座50与配重部64之间的密封。

在另一可替换的实施方式中，第一密封组件S1可以包括密封元件S11和支承元件S12，而不包括弹性元件S13。在此情况下，密封元件S11通过作用于密封元件S11两侧的压力差(排气压力与背压腔压力之差)而抵靠第一密封槽V1的径向外壁，并且密封元件S11和支承元件S12在进入第一密封槽V1中的排气压力的作用下抵靠配重部64的底表面643，从而提供主轴承座50与配重部64之间的密封。

在又一可替换的实施方式中，第一密封组件S1可以包括密封元件S12和弹性元件S13，而不包括支承元件S12。在此情况下，密封元件S11通过作用于密封元件S11两侧的压力差(排气压力与背压腔压力之差)而抵靠第一密封槽V1的径向外壁，并且在进入第一密封槽V1中的排气压力以及弹性元件S13的作用下抵靠配重部64的底表面643，从而提供主轴承座50与配重部64之间的密封。

另外，在以上所列出的实施方式中，第一密封槽V1设置在主轴承座50的表面55上。然而本实用新型不限于此。可替换地，第一密封槽V1也可以形成在配重部64的底表面643上，在此情况下，密封元件S11在弹性元件S13和/或排气压力的作用下抵靠主轴承座50的表面55，由此提供主轴承座50与配重部64之间的密封。

第二密封组件S2的结构以及材料可以与第一密封组件S1的结构以及材料类似。类似地，第二密封组件S2包括密封元件S21、支承元件S22以及弹性元件S23。第二密封组件S2设置在第二密封槽V2中，第二密封槽V2形成在配重部64的本体部640的上表面642中。弹性元件S23抵靠第二密封槽V2的槽底，支承元件S22设置在弹性元件S23与密封元件S21之间。支承元件S22为密封元件S21提供支承，以使密封元件S21受力更均匀，提供更可靠的密封。密封元件S21在弹性元件S23的作用下抵靠动涡旋件22的毂部222的下端部，从而提供密封。

密封元件S21的宽度可以设置成小于第二密封槽V2的宽度。具体地，密封元件S21的内径可以设置成大于第二密封槽V2的内径，而密封元件S21的外径可以设置成基本等于第二密封槽V2的外径，以便于安装。在压缩过程中，密封元件S21的径向内侧所受的气体压力为排气压力(高压腔压力)，密封元件S21的径向外侧所受的气体压力为背压腔B内的气体压力(中压腔压力)，因此密封元件S21通过两侧的压力差而在径向上向外膨胀，并抵靠在第二密封槽V2的径向外壁上。同时，排气也进入第二密封槽V2中，排气压力作用在支承元件S22和/或密封元件S21的底表面上，密封元件S21在排气压力以及弹性元件S23的作用下而抵靠配重部64的底表面643，从而提供动涡旋件22的毂部222与配重部64之间的密封。

可替换地，第二密封槽V2也可以形成在动涡旋件22的毂部22的下端部，在此情况下，密封元件S21在弹性元件S23的作用下抵靠配重部64的本体部640的上表面642，由此提供密封。密封元件S21的内径可以设置成大于第二密封槽V2的内径，密封元件S21的外径可以设置成基本等于第二密封槽V2的外径，以便于安装。

另外，在所示出的实施方式中，第二密封组件S2被示出为包括密封元件S21、支承元件S22以及弹性元件S23。然而，与第一密封组件S1类似，对于第二密封组件S2而言，支承元件S12和弹性元件S13并不是必须的，而是可选的。在一个可替换的实施方式中，第二密封组件S2可以仅包括密封元件S21，而不包括支承元件S22和弹性元件S23。在其他可替换的实施方式中，第二密封组件S2可以包括支承元件S22和弹性元件S23中的任一者。这些可替换的实施方式中的第二密封组件S2仍然能够提供涡旋件22的毂部222与配重部64之间的密封。

由于第一密封组件S1、第二密封组件S2设置在上述位置中，因此可以省略压缩机100中的用于保持密封组件S的保持架63。相应地，在主轴承座50上(例如，在主轴承座50的台阶部54上)设置槽用于接合十字滑环62的下部的键。通过上述设置，密封组件不再占用主轴承座50与动涡旋件22的毂部222之间的有限的空间，十字滑环62的运动空间如图5中的A_l1和A_r1所示。因此，与图1至图2所示的压缩机100相比，一方面，根据本实用新型的涡旋压缩机的十字滑环62的运动空间增大，因此，无需通过例如减小十字滑环的宽度来避免零部件之间的干涉，而十字滑环的宽度减小会使得其强度降低；另一方面，减少了涡旋压缩机的部件，使涡旋压缩机的结构简化。因此，根据本实用新型的涡旋压缩机能够在确保涡旋压缩机的性能的同时实现小型化设计。

另外，本发明人发现，除了解决在确保涡旋压缩机的性能的同时实现小型化设计的技术问题之外，本发明构思还能够产生如下文所述的进一步的有益效果。

在压缩机100中，高压排气不仅仅填充到动涡旋件22的毂部222的内部，而且还填充到毂部222与密封组件S之间，排气压力(高压)的作用区域较大，使得动涡旋件22在毂部侧受到较大的作用力，由此使得动涡旋件22受到的轴向合力F过大。轴向合力F过大将会使得动涡旋件22与定涡旋件21接合时的力过大，使动涡旋件22与定涡旋件21之间的接触面产生磨损，并使压缩机性能下降。

发明人发现，通过如上所述地设置第一密封组件S1和第二密封组件S2来代替压缩机100中的密封组件S，一方面能够增大十字滑环的运动空间，省去保持架63，简化压缩机结构，另一方面，还能够优化动涡旋件22的轴向受力，较好地解决由于动涡旋件所受到的轴向合力过大而产生的磨损问题。

图7示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的动涡旋件22的轴向受力图。通过第一密封组件S1和第二密封组件S2的上述设置，排气压力的作用区域限定在动涡旋件22的毂部222内，减小了排气压力在动涡旋件22的毂部侧的作用区域，从而减小了动涡旋件22所受到的轴向合力F。因此，能够在保持压缩机构稳定运行所需的背压力的同时，防止由于动涡旋件的轴向受力过大而引起额外的摩擦损失，提高了压缩机性能。

在一种优选实施方式中，第一密封组件S1的外径可以设置为小于第二密封组件S2的外径。具体地，第一密封组件S1的密封元件S11的外径小于第二密封组件S2的密封元件S21的外径。通过将密封元件S11的外径设置成小于密封元件S21的外径，可以进一步获得以下有益的效果。一方面，可以减小动涡旋件所受到的轴向向上的气体作用力，从而可以进一步优化轴向合力。另一方面，可以避免由于向上的气体作用力过大而使卸载衬套61的上端部抵靠动涡旋件22的毂部222的内表面223。而卸载衬套61的上端部抵靠毂部22的内表面223会引起磨损，并且还会使得润滑油不能够从毂部222内流出。

另外，在压缩机构轴向移动时，第一密封组件S1和第二密封组件S2在各自的弹性元件和/或气体压力的作用下能够朝向相应的密封界面移动，始终提供密封界面的密封。这种设置允许部件存在轴向浮动量，从而能够降低对部件的加工精度的要求，因此能够降低涡旋压缩机的成本。

以上结合图5至图7介绍了本实用新型的发明构思，说明了根据本实用新型的涡旋压缩机的改进。另外，在本实用新型的范围内，可以对本实用新型的涡旋压缩机进行其他修改，也可以实现类似的技术效果。

下面结合图8和图9对本实用新型的第一改型示例的涡旋压缩机进行描述。图8是根据本实用新型的第一改型示例的涡旋压缩机的局部剖面图，示出了压缩机构202和主轴承组件50。图9是图8中的圆圈II所示部分的放大视图。根据本实用新型的第一改型示例的涡旋压缩机与图5至图7中示出的本实用新型的涡旋压缩机的大部分特征相同，区别在于，除了设置第一密封组件S1和第二密封组件S2之外，还设置有第三密封组件S3。下文仅对区别部分进行描述，而相同部分不再重复描述。

如图8所示，除了第一密封组件S1和第二密封组件S2之外，在主轴承座50的表面52与动涡旋件22的端板220之间设置有第三密封组件S3，第三密封组件S3提供了背压腔B与压缩机构20的吸气区域(低压区，例如，低压腔C1)之间的密封。第三密封组件S3的结构以及材料与第一密封组件S1、第二密封组件S2相同。如图9所示，第三密封组件S3包括密封元件S31、支承元件S32以及弹性元件S33。第三密封组件S3设置在第三密封槽V3中，第三密封槽V3形成在主轴承座50的表面52上。弹性元件S33抵靠第三密封槽V3的槽底，支承元件S32设置在弹性元件S33与密封元件S31之间。支承元件S32为密封元件S31提供支承，以使密封元件S31受力更均匀，提供更可靠的密封。密封元件S31在弹性元件S33的作用下抵靠动涡旋件22的端板220的底表面，从而提供密封。可替换地，第三密封槽V3也可以形成在动涡旋件22的端板的下表面上，在此情况下，密封元件S31在弹性元件S33的作用下抵靠主轴承座50的表面52，由此提供密封。

密封元件S31的内径可以设置成大于第三密封槽V3的内径，并且密封元件S31的外径可以设置成基本等于第三密封槽V3的外径，以便于安装。在压缩过程中，密封元件S31的径向内侧所受的气体压力为背压腔B内的气体压力(中压腔压力)，密封元件S31的径向外侧所受的气体压力为进气压力(低压)，因此密封元件S31通过两侧的压力差而在径向上向外膨胀，并抵靠在第三密封槽V3的径向外壁上。同时，背压腔B中的气体进入第三密封槽V3中，背压腔气体压力作用在支承元件S32和/或密封元件S31的底表面上，密封元件S31在背压腔气体压力以及弹性元件S33的作用下而抵靠动涡旋件22的端板220的底表面。由此，第三密封组件S3提供背压腔B与压缩机构20的吸气区域之间的密封。

与第一密封组件S1、第二密封组件S2类似，对于第三密封组件S3而言，支承元件S32和弹性元件S33并不是必须的，而是可选的。例如，在其他可替换的实施方式中，第三密封组件S3可以仅包括密封元件S31，而不包括支承元件S32和弹性元件S33，或者第三密封组件S3可以支承元件S32和弹性元件S33中的任一者。

图10和图11示出了本实用新型的涡旋压缩机的第二改型示例，图10示出了第二改型示例的涡旋压缩机的局部剖面图，图11示出了图10中的圆圈III所示部分的放大视图。第二改型示例与第一改型示例的区别在于第三密封组件S3’的设置。

如图10和图11所示，第三密封组件S3’设置在动涡旋件22的端板220的上表面与定涡旋件21的端板的下表面之间，第三密封组件S3’提供了背压腔B与压缩机构20的吸气区域(低压区，例如，低压腔C1)之间的密封。在图10和图11中仅示意性地示出了第三密封组件S3’。第三密封组件S3’的结构以及材料可以与第一密封组件S1、第二密封组件S2相同，可以包括密封元件、为密封元件提供支承的支承元件以及用于推压密封元件的弹性元件。第三密封组件S3’设置在第三密封槽V3’中，第三密封槽V3’设置在定涡旋件21的端板的下表面上。第三密封组件S3’的密封元件在弹性元件的作用下抵靠动涡旋件22的端板220的上表面。

第三密封组件S3’的密封元件的宽度可以设置成小于第三密封槽V3’的宽度，以便于安装。具体地，第三密封组件S3’的密封元件的外径可以设置成小于第三密封槽V3’的外径，而第三密封组件S3’的密封元件的内径可以设置成基本等于第三密封槽V3’的内径。在压缩过程中，第三密封组件S3’的密封元件的径向内侧所受的气体压力为进气压力(低压)，其径向外侧所受的气体压力为背压腔内的气体压力(中压腔压力)，因此第三密封组件S3’的密封元件在径向上被气体压力向内挤压，抵靠在第三密封槽V3’的径向内壁上。同时，背压腔内的气体进入第三密封槽V3’中，背压腔气体的压力作用在密封元件上，密封元件在背压腔气体压力以及弹性元件的作用下抵靠动涡旋件22的端板220的上表面。由此，第三密封组件S3’提供背压腔B与压缩机构20的吸气区域之间的密封。

与前述的密封组件(第一密封组件S1、第二密封组件S2、第三密封组件S3)类似，对于第三密封组件S3’而言，支承元件和弹性元件并不是必须的，而是可选的。例如，在其他可替换的实施方式中，第三密封组件S3’可以仅包括密封元件，而不包括支承元件和弹性元件，或者第三密封组件S3’可以支承元件和弹性元件中的任一者。

可替换地，第三密封槽V3’也可以设置在动涡旋件22的端板220的上表面上，在此情况下，第三密封组件S3’的密封元件在弹性元件的作用下抵靠定涡旋件21的端板的下表面。

在上述第一改型示例中，第三密封组件S3设置在主轴承座50与动涡旋件22的端板220的下表面之间，受主轴承座50内的安装空间的限制，为了避免与其他部件发生干涉，第三密封组件S3在径向方向上的设置位置的选择较为有限。而在第二改型示例中，第三密封组件S3’在径向上的安装位置不受其他部件的限制，只要能够将背压腔B与吸气压力区隔开即可。因此，与第一改型示例相比，第二改型示例可以在第三密封组件的径向设置位置方面提供了更大的灵活性。

在上述第一改型示例和第二改型示例中，在动涡旋件22轴向移动时，第一密封组件S1、第二密封组件S2以及第三密封组件S3、S3’在各自的弹性元件和/或气体压力的作用下能够朝向相应的密封界面移动，始终提供密封界面的密封。这种设置允许部件存在轴向浮动量，从而能够降低对部件的加工精度的要求，因此能够降低涡旋压缩机的成本。

图12是本实用新型的第三改型示例的涡旋压缩机的局部截面图，示出了压缩机构204和主轴承组件50等。

图12中示出的第三改型示例的涡旋压缩机与图5至图7中示出的本实用新型的涡旋压缩机的区别在于：配重部64过盈配合在偏心曲柄销34上，不设置卸载衬套61，偏心曲柄销34直接配合安装在动涡旋件22的毂部222内。除了上述区别之外，根据第三改型的涡旋压缩机的其他方面与图5至图7中示出的涡旋压缩机基本相同。可选地，在该第三改型示例的涡旋压缩机中，也可以设置如第一改型示例中的第三密封组件S3或第二改型示例中的第三密封组件S3’。

在上述实施方式及其改型示例中，第一密封组件S1通过提供配重部64的底表面643与主轴承座50的表面55之间的密封而实现对主轴承座50与配重部64之间的密封，第二密封组件S2通过提供动涡旋件22的毂部222的下端部与配重部64的本体部640的上表面642之间的密封而实现对动涡旋件22的毂部222与配重部64之间的密封。然而，本实用新型不限于此。在其他可能的实施方式中，也可以将第一密封组件S1设置在主轴承座50与配重部64的其他界面处以提供主轴承座50与配重部64之间的密封。例如，可以在配重部64的本体部640的侧表面与主轴承座50的相应侧表面之间设置第一密封组件S1。类似地，可以在动涡旋件22的毂部222与配重部64的其他界面处设置第二密封组件S2以提供动涡旋件22的毂部222与配重部64之间的密封。例如，在配重部64的偏心部641沿本体部640的整个外周缘延伸而形成为筒状的情况下，可以将第二密封组件S2设置在偏心部641的内周表面与动涡旋件22的毂部222的外周表面之间。

另外，在上述对比示例中示出了在偏心曲柄销上设置有配重部，并且在上述实施方式及其改型示例中，示出了将第一密封组件设置在主轴承座与配重部之间的界面处，将第二密封组件设置在动涡旋件的毂部与配重部之间的界面处。然而，本实用新型不限于此。本发明构思也适用于不具有上述配重部的情况。

在偏心曲柄销上未设置上述配重部但设置有另一安装部件的情况下，该另一安装部件的至少一部分在轴向上位于动涡旋件的毂部与主轴承座的底部之间，具体地，位于动涡旋件的毂部与主轴承座的表面55(图3)之间，在此情况下，可以将第一密封组件S1设置在主轴承座与该安装部件之间的界面处，第二密封组件S2设置在动涡旋件的毂部与该安装部件之间的界面处。通过这种设置，仍能够在确保压缩机性能的同时实现小型化设计。

例如，在偏心曲柄销上不具有上述配重部的情况下，可以围绕偏心曲柄销安装保持架(未示出)，该保持架的至少一部分在轴向上位于动涡旋件的毂部与主轴承座的表面55之间。在设置有卸载衬套的情况下，该保持架可以与卸载衬套结合在一起。保持架可以与卸载衬套一体铸造而形成。可替换地，保持架与卸载衬套可以独立地形成并装配成一体。在不设置卸载衬套的情况下，该保持架过盈配合在偏心曲柄销上。第一密封组件S1设置在主轴承座与保持架之间的界面处，第二密封组件S2设置在动涡旋件的毂部与保持架之间的界面处。例如，可以在保持架的底表面与主轴承座之间的界面处设置第一密封组件S1。可替换地，可以在保持架的侧表面与主轴承座的对应侧表面之间的界面处设置第一密封组件S1。类似地，可以在保持架的上表面与动涡旋件的毂部的下端部之间的界面处设置第二密封组件S2。可替换地，在保持架形成有圆筒形周壁的情况下，可以在保持架的圆筒形周壁的内周表面与动涡旋件的毂部的外周表面之间的界面处设置第二密封组件S2。另外，第一密封槽和第二密封槽可以形成在相应的位置处，与前面参照附图所述的实施方式类似，在此不再重复说明。通过上述设置，均能够在确保压缩机性能的同时实现小型化设计。

以上以高压侧涡旋压缩机为例对根据本发明构思的涡旋压缩机及其改型示例进行了描述。然而，本实用新型不限于此。本实用新型的发明构思也可以应用于低压侧涡旋压缩机。通过调整密封组件的设置，一方面可以增大主轴承座内的部件的运动空间，简化涡旋压缩机设计，能够在确保压缩机性能的同时实现小型化设计，另一方面，还可以优化压缩机构的轴向受力，进一步提高压缩机的性能。

在此，已详细描述了本实用新型的示例性实施方式，但是应该理解的是，本实用新型并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本实用新型的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本实用新型进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (20)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括：

压缩机构(201、202、203、204)，所述压缩机构(201、202、203、204)包括定涡旋件(21)和动涡旋件(22)，所述动涡旋件(22)具有端板(220)、叶片(221)和圆筒形的毂部(222)，所述叶片(221)和所述毂部(222)从所述端板(220)在轴向上分别朝向相反的方向延伸，所述动涡旋件(22)能够轴向地移位成与所述定涡旋件(21)在轴向上接合以形成用于压缩工作流体的一系列压缩腔(C1、C2、C3)；

主轴承座(50)，所述压缩机构(201、202、203、204)支承在所述主轴承座(50)上；

旋转轴(33)，所述旋转轴(33)的一端形成有偏心曲柄销(34)，所述偏心曲柄销(34)插入所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)内以驱动所述动涡旋件(22)；

安装部件，所述安装部件的至少一部分在轴向上位于所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)与所述主轴承座(50)的底部之间；

背压腔(B)，所述背压腔(B)设置在所述动涡旋件(22)与所述主轴承座(50)之间，所述背压腔(B)与所述一系列压缩腔中的至少一者连通，所述背压腔(B)为所述动涡旋件(22)提供背压力以将所述动涡旋件(22)朝向所述定涡旋件(21)轴向地偏压；

第一密封组件(S1)，所述第一密封组件(S1)在所述主轴承座(50)与所述安装部件之间的界面处提供密封；以及

第二密封组件(S2)，所述第二密封组件(S2)在所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)与所述安装部件之间的界面处提供密封。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封组件(S1)和所述第二密封组件(S2)的尺寸满足以下关系中的任一种：所述第一密封组件(S1)的内径小于等于所述第二密封组件(S2)的内径；所述第一密封组件(S1)的外径小于等于所述第二密封组件(S2)的外径；所述第一密封组件(S1)的内径和外径分别小于等于所述第二密封组件(S2)的内径和外径。

3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封组件(S1)和所述第二密封组件(S2)均包括密封元件(S11、S21)。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封组件(S1)和/或所述第二密封组件(S2)还包括以下中的一者或两者：用于支承所述密封元件(S11、S21)的支承元件(S12、S22)；用于推压所述密封元件(S11、S21)的弹性元件(S13、S23)。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述安装部件是配重部(64)，所述配重部(64)包括本体部(640)和偏心部(641)，所述偏心部(641)相对于所述本体部(640)在径向方向上偏移，所述配重部(64)与所述偏心曲柄销(34)一体地旋转。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封组件(S1)设置在所述主轴承座(50)与所述配重部(64)的底表面(643)之间的界面处。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封组件(S1)设置在第一密封槽(V1)中，所述第一密封槽(V1)形成在所述主轴承座(50)与所述配重部(64)的底表面(643)中的任一者上。

8.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二密封组件(S2)设置在所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)的下端部与所述配重部(64)的所述本体部(640)之间的界面处。

9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二密封组件(S2)设置在第二密封槽(V2)中，所述第二密封槽(V2)形成在所述配重部(64)的所述本体部(640)的上表面(642)与所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)的下端部中的任一者上。

10.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，还包括第三密封组件(S3、S3’)，所述第三密封组件(S3、S3’)在所述背压腔(B)与所述压缩机构(201、202、203、204)的吸气区域之间的界面处提供密封。

11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3)设置在所述动涡旋件(22)的所述端板(220)的下表面与所述主轴承座(50)之间的界面处。

12.根据权利要求11所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3)设置在第三密封槽(V3)中，所述第三密封槽(V3)形成在所述动涡旋件(22)的所述端板(220)的下表面与所述主轴承座(50)中的任一者上。

13.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3’)设置在所述动涡旋件(22)的所述端板(220)的上表面与所述定涡旋件(21)的端板的下表面之间的界面处。

14.根据权利要求13所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3’)设置在第三密封槽(V3’)中，所述第三密封槽(V3’)形成在所述动涡旋件(22)的所述端板(220)的上表面与所述定涡旋件(21)的端板的下表面中的任一者上。

15.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3、S3’)包括密封元件(S31)。

16.根据权利要求15所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第三密封组件(S3、S3’)还包括以下中的一者或两者：用于支承所述密封元件(S31)的支承元件(S32)；用于推压所述密封元件(S31)的弹性元件(S33)。

17.根据权利要求1-16中的任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述偏心曲柄销(34)经由卸载衬套(61)插入所述动涡旋件(22)的所述毂部(222)内。

18.根据权利要求17所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述安装部件固定在所述卸载衬套(61)上或者与所述卸载衬套(61)形成为一体。

19.根据权利要求1-16中的任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述安装部件固定在所述偏心曲柄销(34)上。

20.根据权利要求1-16中的任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机是高压侧涡旋压缩机。