CN208885525U - 配重、配重组件和涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配重、配重组件和涡旋压缩机。在一个方面中，提供一种用于涡旋压缩机的配重(300)，所述配重(300)包括安装部(310a，320a)和偏心加重部(310b，320b)，所述安装部(310a，320a)包括主体部(310a1，320a1)和从所述主体部(310a1，320a1)延伸的配重部(310a2，320a2)，所述偏心加重部(310b，320b)固定配合至所述配重部(310a2，320a2)。根据本实用新型，能够灵活地调节配重的质量和/或质心几何位置、也能够提高配重组件的连接可靠性。

Description

配重、配重组件和涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及配重、包括该配重的配重组件和包括该配重组件的涡旋压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

在包括运动部件(例如压缩机构、马达、旋转轴等)的旋转式机械(例如压缩机特别是涡旋压缩机)中，在机械运转时由于运动部件的运动(例如转动)不平衡而会增大振动、噪音等。在一些情况中，运动部件的运动不平衡是由于运动部件本身和/或其上所安装的构件的加工误差而造成质心不平衡而导致的。在其它情况中，运动部件的运动不平衡是由于特意地在运动部件本身和/或其上所安装的构件中设置偏心结构以实现特殊功能而导致的(例如，在涡旋压缩机中，在驱动轴处设置偏心销以利用偏心原理来使动涡旋相对于定涡旋进行圆周平动)。

针对这种运动不平衡，通常在运动部件上设置能够提供反向离心力的配重以平衡所产生的运动不平衡从而减小振动和噪音。

然而，现有技术的配重的设计针对不同构造类型的旋转构件的适应性较差(尤其是对于例如安装至衬套的配重的特殊配重而言)。因此，存在对配重本身的灵活性设计的需要，以便实现对配重的质量和配重的质心的灵活调节进而实现对配重的离心力的灵活调节。另外，如果配重由于形状等原因而导致强度不足，则高速运动中的配重将易于发生断裂(例如疲劳断裂)。另外，现有技术的配重对于材料的应用存在局限性、加工不方便和成本高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种具有调节适应性、具有足够强度和/或方便加工的配重，以克服或缓解上述缺陷中的至少之一。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于涡旋压缩机的配重，所述配重包括安装部和偏心加重部，所述安装部包括主体部和从所述主体部延伸的配重部，所述偏心加重部固定配合至所述配重部。

优选地，所述主体部呈完全或部分圆环形，以及所述配重部相对于所述主体部轴向地延伸、或者相对于所述主体部径向地延伸、或者相对于所述主体部轴向地且径向地延伸。

优选地，所述主体部呈完全圆环形，并且所述配重部为从所述主体部的圆周周缘的一部分轴向地且径向地延伸的大致弧形的配重部。

优选地，所述偏心加重部包括轴向加重部和/或径向加重部，所述轴向加重部轴向地固定配合至所述配重部，所述径向加重部径向地固定配合至所述配重部。

优选地，所述偏心加重部为由第一材料制成的部件，所述配重部为由不同于所述第一材料的第二材料制成的部件。

优选地，所述偏心加重部为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，所述配重部为由粉末冶金或碳钢制成的部件。

优选地，所述偏心加重部与所述配重部通过铆接、镶嵌、过盈装配或螺钉而固定配合。

根据本实用新型另一个方面，提供了一种用于涡旋压缩机的配重组件，所述配重组件包括衬套和上述的配重。

优选地，所述涡旋压缩机的驱动轴经由所述衬套驱动所述涡旋压缩机的动涡旋，所述主体部包括圆形通孔，所述衬套包括与所述圆形通孔配合的圆柱部。

优选地，所述配重以所述圆形通孔的内周面与所述圆柱部的外周面过盈装配的方式安装至所述衬套。

优选地，在所述外周面上沿周向设置有至少一个第一螺纹孔，在所述内周面上设置有与所述至少一个第一螺纹孔对应的至少一个第二螺纹孔，所述配重还通过将螺钉穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔而与所述衬套连接。

优选地，在所述圆柱部的外周面和所述圆形通孔的内周面中的一者上沿周向设置有多个花键，在所述圆柱部的外周面和所述圆形通孔的内周面中的另一者上设置有与所述多个花键对应的多个花键槽，所述配重以所述花键与所述花键槽配合的方式安装至所述衬套。

优选地，在所述花键与所述花键槽之间还实施过盈配合并且/或者在所述花键与所述花键槽的轴向端部处还采用固定装置，以限制所述配重与所述衬套之间的轴向相对运动。

优选地，所述花键为渐开线花键或矩形花键。

优选地，所述配重通过焊接安装至所述衬套。

优选地，在所述圆柱部的外周面与所述圆形通孔的内周面之间实施表面-表面焊接，并且/或者，在所述圆柱部的外周面与所述圆形通孔的内周面之间的轴向边缘处实施接缝焊接。

优选地，所述安装部为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，所述衬套为由粉末冶金制成的部件。

优选地，所述衬套为允许所述涡旋压缩机的动涡旋具备径向柔性的卸载衬套。

根据本实用新型再一个方面，提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括上述的配重组件。

在上述涡旋压缩机中：所述涡旋压缩机的动涡旋包括毂部，并且所述涡旋压缩机的驱动轴包括偏心曲柄销，所述偏心曲柄销经由所述衬套配合在所述毂部中以驱动所述动涡旋；或者，所述涡旋压缩机的动涡旋包括柄部，并且所述涡旋压缩机的驱动轴包括偏心凹部，所述柄部经由所述衬套配合在所述凹部中使得所述动涡旋被所述驱动轴驱动。

根据本实用新型的一种或几种实施方式的涡旋压缩机的优点例如在于：通过偏心加重部与安装部的配重部固定配合的构造，使得能够在不影响配重安装的情况下仅对偏心加重部的形状和/或质量进行调节，从而能够灵活地调节整个配重(配重组件)的质量和/或质心几何位置，以实现良好地适用于压缩机的不同构造类型的旋转构件(例如，压缩机构、马达、旋转轴、衬套)的配重设计。特别地，对于安装至衬套的配重，通过对配重的起配重作用的部分进行灵活拼接，能够方便地例如改变配重质量和/或回转半径等，从而可满足压缩机的不同工况、不同材料等情况下的力学要求、平衡要求和结构要求等。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1A和图1B为示出根据相关技术的配重的立体图；

图2为示出应用了根据本实用新型的配重的涡旋压缩机的纵剖图；

图3为示出了图2的配重组件的局部放大纵剖图；

图4和图5为分别示出根据本实用新型的实施方式的配重的剖视图和立体图；

图6和图7为示出根据本实用新型实施方式的配重的变型例的剖视图和立体图；

图8为示出了根据本实用新型的配重组件的立体图，其中，配重和衬套过盈配合连接；

图9和图10为分别示出了根据本实用新型的配重组件的变型例的剖视图和立体图，其中，配重和衬套通过螺钉连接；

图11为示出了根据本实用新型的配重组件的变型例的立体图，其中，配重和衬套花键配合连接；

图12和13为分别示出了根据本实用新型的配重组件的变型例的剖视图和立体图，其中，配重和衬套过盈通过焊接连接；以及

图14为示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的变型例的局部剖视图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。

在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

图1A和图1B为示出根据相关技术的配重的立体图。在图1A所示出的根据相关技术的用于附接至转子的配重170'中，配重部174'沿着呈圆环形的附接部172'的周缘的一部分设置在附接部172'的轴向表面上。在图1B所示出的根据相关技术的用于附接至驱动轴的配重170”中，配重部174”沿着呈大致扇形的附接部172”的扇形边缘设置在附接部172”的径向外侧。

下面将参照图2至图7描述根据本实用新型的实施方式的配重、配重组件和涡旋压缩机的基本构造和原理。

如图2所述，根据本实用新型的实施方式的涡旋压缩机10一般包括壳体110、设置在壳体110一端的顶盖112、设置在壳体110另一端的底盖114以及设置在顶盖112和壳体110之间以将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧的隔板116。隔板116和顶盖112之间构成高压侧，而隔板116、壳体110和底盖114之间构成低压侧。在低压侧设置有用于吸入流体的进气接头118，在高压侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头119。壳体110中设置有由定子122和转子124构成的电机120。转子124中设置有驱动轴30以驱动由定涡旋150和动涡旋160构成的压缩机构。动涡旋160包括端板164、形成在端板一侧的毂部162和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋150包括端板154、形成在端板一侧的螺旋状的叶片156和形成在端板的大致中央位置处的排气口152。在定涡旋150的螺旋叶片156和动涡旋160的螺旋叶片166之间形成一系列体积从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔。

驱动轴30的一部分由设置在主轴承座20中的主轴承144支撑。驱动轴30的一端形成有偏心曲柄销32。偏心曲柄销32经由衬套(卸载衬套)200配合在动涡旋160的毂部162中以驱动动涡旋160。

主轴承座20上设置有作为止推板的主轴承盖板50。主轴承盖板50可以通过固定装置固定在主轴承座20上。在主轴承座20和主轴承盖板50之间形成空间。动涡旋160的一侧由主轴承盖板50支撑。通过电机120的驱动，动涡旋160将相对于定涡旋150平动转动(即，动涡旋160的中心轴线绕定涡旋150的中心轴线旋转，但是动涡旋160本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。上述平动转动通过定涡旋150和动涡旋160之间设置的十字滑环190来实现。经过定涡旋150和动涡旋160压缩后的流体通过排气口152排出到高压侧。为了防止高压侧的流体在特定情况下经由排气口152回流到低压侧，在排气口152处设置有单向阀或排气阀170。

为了降低定涡旋150的螺旋叶片156的侧表面与动涡旋160的螺旋叶片166的侧表面之间的接触力，进一步设置有根据本实用新型的实施方式的配重300。配重300构造成能够随驱动轴30旋转并且配重300由于旋转而造成的离心力作用在动涡旋160的毂部162上。

参见图4至图5，本实用新型的配重300包括安装部310a和轴向偏心加重部310b(这里，需要指出的是，偏心加重部310b可以根据情况设置为单个或多个)，安装部310a包括主体部310a1和从主体部310a1轴向延伸的配重部310a2(这里，需要指出的是，主体部与配重部可以一体或分体形成)，该配重部310a2包括大致平坦的轴向外表面3101，轴向偏心加重部310b包括相应的大致平坦的轴向表面3102，轴向偏心加重部310b的轴向表面3102固定配合至配重部310a2的轴向表面3101。并且参见图6和图7，配重300包括安装部320a和径向偏心加重部320b，径向偏心加重部320b包括径向内表面3202，安装部320a包括主体部320a1和从主体部320a1径向延伸的配重部320a2，配重部320a2包括径向外表面3201，径向偏心加重部320b的径向内表面3202固定配合至配重部320a2的径向外表面3201。与相关技术的配重相比，本实用新型的配重采取了分体式的构造，特别地，通过偏心加重部与安装部的配重部固定配合的构造，使得能够在不影响配重安装的情况下仅对偏心加重部的形状和/或质量进行调节，从而能够灵活地调节整个配重(配重组件)的质量和/或质心几何位置，以实现良好地适用于压缩机的不同构造类型的旋转构件(例如，压缩机构、马达、旋转轴、衬套)的配重设计。特别地，对于安装至衬套的配重，通过对配重的起配重作用的部分进行灵活拼接，能够方便地例如改变配重质量和/或回转半径等，从而可满足压缩机的不同工况、不同材料等情况下的力学要求、平衡要求和结构要求等。

在图5和图7中，主体部310a1，320a1呈圆环形，并且配重部310a2、320a2为从主体部310a1、320a1的圆周周缘(外周)的一部分轴向地且径向地延伸的大致弧形的配重部。该构造有利于在不影响安装的情况下适于与偏心加重部的固定配合并且允许质心位置的更灵活调节(例如可使质心位置沿径向和/或轴向移位)。当然，主体部310a1，320a1也可以呈部分圆环形。

特别地，为了有利于调节配重的质量和/或质心位置，可以考虑灵活地选择偏心加重部的材料和配重部的材料，尤其是选择偏心加重部的材料使得偏心加重部的材料与配重部的材料在密度等方面具有一定的区别。例如偏心加重部可以为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，而配重部可以为由粉末冶金或碳钢制成的部件。

此外，偏心加重部与配重部通过铆接、镶嵌(参见图6)、过盈装配或螺钉而固定配合。

根据本实用新型另一个方面，结合图3和图8，对根据本实用新型的配重组件进一步描述，该配重组件的配重300的主体部包括圆形通孔301，衬套200包括与圆形通孔301配合的圆柱部201。配重300可以以圆形通孔301的内周面与圆柱部201的外周面过盈装配的方式安装至衬套200。配重与衬套的这种圆对圆过盈配合可以简化装配过程并且大大地降低加工成本。

优选地，衬套200可以为能够相对于驱动轴30径向平移的卸载衬套。具体地，在驱动轴30的偏心曲柄销32的外表面上可以设置有大致平坦的驱动表面，在卸载衬套的内表面上可以设置有与偏心曲柄销32的驱动表面滑动配合的大致平坦的受驱动表面。借助于偏心曲柄销的驱动表面与卸载衬套的受驱动表面的这种径向滑动配合，为压缩机的动涡旋提供径向柔性，由此在例如杂质颗粒或液态工作流体之类的物质进入压缩机构时允许动涡旋相对于定涡旋临时径向移位而避免涡旋叶片受力过大而损坏。

为了使配重(具体地，配重的安装部的主体部)与衬套之间的可靠及固定的配合及连接，可以考虑使安装部与衬套采用两种线膨胀系数或者杨氏模量相近的相同或不同的材料，这更有利于紧固力的保证和正常工作强度的保证。优选地，安装部为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，衬套为由粉末冶金制成的部件。

参见图9和图10，进一步地，在衬套200的圆柱部201的外周面上关于圆形通孔301的中心轴线O沿周向均匀设置有四个第一螺纹孔202，在内周面上设置有与四个第一螺纹孔202对应的四个第二螺纹孔302，配重300还通过将螺钉穿过第一螺纹孔202和第二螺纹孔302而与衬套200连接。配重和衬套借助于螺纹连接时的连接强度更加可靠，配重组件进而压缩机的可靠性更高。虽然附图中示出了4个螺纹孔，可以根据需要设置其他数目的螺纹孔。

参见图11，进一步地，在衬套200的圆柱部201的外周面上沿周向设置有多个花键，在配重的圆形通孔301的内周面上设置有与多个花键对应的多个花键槽，配重300以花键与花键槽配合的方式安装至衬套200。当然，也可以在配重的圆形通孔的内周面上设置花键，而在衬套的圆柱部的外周面上设置对应的花键槽。此外，在花键与花键槽之间还可以实施过盈配合并且/或者在花键与花键槽的轴向端部处还采用固定装置，以限制配重300与衬套200之间的轴向相对运动。尽管图中所示的花键为渐开线花键，但花键的类型并不局限于此，例如该花键还可以是矩形花键。

参见图12，在圆柱部201的外周面与圆形通孔301的内周面之间实施表面-表面焊接。参见图13，在圆柱部201的外周面与圆形通孔301的内周面之间的轴向边缘处实施接缝焊接。在满足焊接的要求下，优选地，安装部为由粉末冶金或碳钢制成的部件，卸载衬套为由粉末冶金制成的部件。

除了如图2示出的根据本实用新型的涡旋压缩机10之外，参见图14，根据本实用新型的配重还适用于如图14所示的另一种涡旋压缩机。与如图2所示的涡旋压缩机不同的地方在于，在如图14所示的涡旋压缩机中，动涡旋160包括柄部163，并且涡旋压缩机的驱动轴30包括偏心凹部132，柄部163经由衬套200配合在凹部中使得动涡旋160被驱动轴30驱动。

优选地，在该实施方式的涡旋压缩机中，衬套200也可以为能够相对于驱动轴30径向平移的卸载衬套。具体地，在偏心凹部132的侧表面上可以设置有大致平坦的驱动表面，在卸载衬套的外表面上可以设置有与该驱动表面滑动配合的大致平坦的受驱动表面。借助于偏心凹部的驱动表面与卸载衬套的受驱动表面的这种径向滑动配合，为压缩机的动涡旋提供径向柔性。

尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。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)

1.一种用于涡旋压缩机的配重，其特征在于，所述配重包括安装部和偏心加重部，所述安装部包括主体部和从所述主体部延伸的配重部，所述偏心加重部固定配合至所述配重部。

2.如权利要求1所述的配重，其中：

所述主体部呈完全或部分圆环形，以及

所述配重部相对于所述主体部轴向地延伸、或者相对于所述主体部径向地延伸、或者相对于所述主体部轴向地且径向地延伸。

3.如权利要求2所述的配重，其中，所述主体部呈完全圆环形，并且所述配重部为从所述主体部的圆周周缘的一部分轴向地且径向地延伸的大致弧形的配重部。

4.如权利要求2所述的配重，其中，所述偏心加重部包括轴向加重部和/或径向加重部，所述轴向加重部轴向地固定配合至所述配重部，所述径向加重部径向地固定配合至所述配重部。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的配重，其中，所述偏心加重部为由第一材料制成的部件，所述配重部为由不同于所述第一材料的第二材料制成的部件。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的配重，其中，所述偏心加重部为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，所述配重部为由粉末冶金或碳钢制成的部件。

7.如权利要求1至4中的任一项所述的配重，其中，所述偏心加重部与所述配重部通过铆接、镶嵌、过盈装配或螺钉而固定配合。

8.一种用于涡旋压缩机的配重组件，其特征在于，所述配重组件包括衬套和如权利要求1至7中的任一项所述的配重。

9.如权利要求8所述的配重组件，其中，所述涡旋压缩机的驱动轴经由所述衬套驱动所述涡旋压缩机的动涡旋，所述主体部包括圆形通孔，所述衬套包括与所述圆形通孔配合的圆柱部。

10.如权利要求9所述的配重组件，其中，所述配重以所述圆形通孔的内周面与所述圆柱部的外周面过盈装配的方式安装至所述衬套。

11.如权利要求10所述的配重组件，其中，在所述外周面上沿周向设置有至少一个第一螺纹孔，在所述内周面上设置有与所述至少一个第一螺纹孔对应的至少一个第二螺纹孔，所述配重还通过将螺钉穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔而与所述衬套连接。

12.如权利要求9所述的配重组件，其中，在所述圆柱部的外周面和所述圆形通孔的内周面中的一者上沿周向设置有多个花键，在所述圆柱部的外周面和所述圆形通孔的内周面中的另一者上设置有与所述多个花键对应的多个花键槽，所述配重以所述花键与所述花键槽配合的方式安装至所述衬套。

13.如权利要求12所述的配重组件，其中，在所述花键与所述花键槽之间还实施过盈配合并且/或者在所述花键与所述花键槽的轴向端部处还采用固定装置，以限制所述配重与所述衬套之间的轴向相对运动。

14.如权利要求12所述的配重组件，其中，所述花键为渐开线花键或矩形花键。

15.如权利要求9所述的配重组件，其中，所述配重通过焊接安装至所述衬套。

16.如权利要求15所述的配重组件，其中，在所述圆柱部的外周面与所述圆形通孔的内周面之间实施表面-表面焊接，并且/或者，在所述圆柱部的外周面与所述圆形通孔的内周面之间的轴向边缘处实施接缝焊接。

17.如权利要求8至16中的任一项所述的配重组件，其中，所述安装部为由粉末冶金、铜、锌合金或碳钢制成的部件，所述衬套为由粉末冶金制成的部件。

18.如权利要求8至16中的任一项所述的配重组件，其中，所述衬套为允许所述涡旋压缩机的动涡旋具备径向柔性的卸载衬套。

19.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括如权利要求8至18中的任一项所述的配重组件。

20.如权利要求19所述的涡旋压缩机，其中：

所述涡旋压缩机的动涡旋包括毂部，并且所述涡旋压缩机的驱动轴包括偏心曲柄销，所述偏心曲柄销经由所述衬套配合在所述毂部中以驱动所述动涡旋；或者

所述涡旋压缩机的动涡旋包括柄部，并且所述涡旋压缩机的驱动轴包括偏心凹部，所述柄部经由所述衬套配合在所述偏心凹部中使得所述动涡旋被所述驱动轴驱动。