CN212928179U

CN212928179U - 涡旋压缩机

Info

Publication number: CN212928179U
Application number: CN202021770181.3U
Authority: CN
Inventors: 王晓东; 韩立新; 马麟; 赵静
Original assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Current assignee: Danfoss Tianjin Ltd
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2030-08-21

Abstract

本实用新型公开了一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括静涡旋盘、动涡旋盘、驱动轴和销杆‑长孔结构。驱动轴的偏心布置的轴销插入轴套中，该轴套插入动涡旋盘的驱动孔中。该销杆‑长孔结构包括销杆和转动块。销杆固定在动涡旋盘上。转动块嵌设在机架上并且能够自转。在转动块中设置有长孔，销杆插入长孔中并且随着所述转动块一起转动。当沿着转动块的自转轴线的方向看去时，长孔的长轴沿着转动块的半径方向延伸，从而允许销杆沿着转动块的半径方向移动。另外，轴套能够在垂直于轴销的中心轴线的方向上移动，由此允许动涡旋盘在垂直于驱动轴的旋转轴线的方向上移动。这样，能够减少甚至防止液击力对涡旋盘的损坏。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种涡旋压缩机，更具体地涉及一种增加了涡旋盘的径向柔性的涡旋压缩机。

背景技术

在现有的涡旋压缩机中，通常使用转动环装置来增强涡旋压缩机的抗液击能力。然而，在一些情况下，使用转动环装置并不能防止压缩机液击带来的涡旋损坏，而仅能够增强耦合装置。因此，期望增加涡旋的径向柔性。这样，不仅能够增强耦合装置的强度，而且能够降低液击的冲击以防止涡旋损坏。

图1示出了涡旋压缩机在对气体进行压缩期间动涡旋的运动和受力情况的示意图。如图1所示，在正常压缩期间，动涡旋盘做公转运动(理想地没有自转运转)并且紧密地接触静涡旋盘并且形成两条 (假想的)接触线。以这两条接触线之间的动涡旋的区段为例，在动涡旋的该区段的径向内侧为高压区，并且在动涡旋的该区段的径向外侧为低压区。由于动涡旋盘的该区段的径向内侧和外侧之间的压力差，最终形成了平行于接触线的径向反作用力F_x和垂直于接触线的切向反作用力F_y。在发生液击的情况下，电机仍然为动涡旋盘提供压缩所需要的驱动力，同时动涡旋盘也受到压缩腔内正在压缩的液体提供的平行于接触线的径向反作用力Fx和垂直于接触线的切向反作用力 F_y，将会超过涡旋盘壁材料强度承受的强度。因此，有必要避免这种趋势对涡旋盘造成伤害。

实用新型内容

为了解决上述技术问题以及潜在的其他技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种涡旋压缩机。所述涡旋压缩机包括：

壳体；

静涡旋盘，其固定在所述壳体的内部并且具有静涡旋；

动涡旋盘，其具有动涡旋，所述动涡旋能够与所述静涡旋相配合以对气体进行压缩；

机架，其固定在所述壳体的内部并且支撑所述动涡旋盘；

驱动轴，其能够围绕自身的旋转轴线旋转，在所述驱动轴的上端设置有圆柱形轴销，所述轴销的中心轴线平行于所述驱动轴的旋转轴线并且相对于所述驱动轴的旋转轴线偏心地布置；

轴套，所述轴销插入所述轴套的孔中，所述轴套插入所述动涡旋盘的底面上的驱动孔中，由此驱动所述动涡旋盘公转；以及

销杆-长孔结构，所述销杆-长孔结构包括：

销杆，其固定连接在所述动涡旋盘的底面上；和

圆柱形转动块，所述转动块嵌设在所述机架上的圆筒形凹槽中并且能够在所述凹槽中自转，所述转动块的自转轴线平行于所述驱动轴的旋转轴线，

其特征在于，在所述转动块中设置有长孔，所述长孔的内周面平行于所述转动块的自转轴线，所述销杆能够沿着所述转动块的自转轴线的方向插入所述长孔中并且随着所述转动块一起转动，

当沿着所述转动块的自转轴线的方向看去时，所述长孔的长轴沿着所述转动块的半径方向延伸，从而允许所述销杆在所述长孔中沿着所述转动块的半径方向移动，并且

所述轴套的孔的内径尺寸大于所述轴销的外径尺寸，以允许所述轴套在垂直于所述轴销的中心轴线的方向上移动，由此允许所述动涡旋盘在垂直于所述驱动轴的旋转轴线的方向上移动。

优选地，所述涡旋压缩机包括三组或更多组销杆-长孔结构，各组销杆-长孔结构位于以所述驱动轴的旋转轴线为中心的同一个圆上并且等角度间隔地均匀分布。

具体地，当沿着所述转动块的自转轴线的方向看去时，所述长孔的远离所述转动块的自转中心的一端的内径等于所述长孔的靠近所述转动块的自转中心的一端的内径，由此使得所述长孔具有均匀的宽度。可选地，当沿着所述转动块的自转轴线的方向看去时，所述长孔的远离所述转动块的自转中心的一端的内径小于所述长孔的靠近所述转动块的自转中心的一端的内径，使得所述长孔的宽度随着距离所述转动块的自转中心逐渐变近而逐渐增大。

具体地，所述长孔与插入其中的所述销杆形成间隙配合。

优选地，所述轴套能够在所述动涡旋盘的底面上的驱动孔中转动，在所述轴套的孔的内壁上设置有平坦的被驱动面，并且在所述轴销的外周面上设置有平坦的驱动面。所述驱动面用于推压所述被驱动面，并且允许所述驱动面与所述被驱动面之间发生相对滑动。所述轴套的平坦的被驱动面和所述轴销的平坦的驱动面都平行于所述轴销的中心轴线和所述驱动轴的旋转轴线二者共同所处的平面。可替换地，所述被驱动面和所述驱动面都与所述轴销的中心轴线和所述驱动轴的旋转轴线二者共同所处的平面形成锐角。

可选地，所述销杆是与所述动涡旋盘一体成型的构件，或者是被组装在所述动涡旋盘上的分体式构件。

具体地，所述销杆在所述长孔中沿着所述转动块的半径方向允许移动的距离等于或接近所述轴套在垂直于所述轴销的中心轴线的方向上允许移动的距离。

可选地，所述涡旋压缩机还包括致动装置，所述致动装置能够使所述驱动轴围绕自身的旋转轴线旋转。

本实用新型通过采用上述技术方案，能够改善抗液击能力，减少液击过程中涡旋盘损坏的风险。

附图说明

为了便于读者理解本实用新型的技术方案，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本实用新型。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。

图1是涡旋压缩机在对气体进行压缩期间动涡旋的运动和受力情况的示意图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的涡旋压缩机的局部剖切侧视图。

图3是动涡旋盘的立体图。

图4是机架、驱动轴等构件的立体图。

图5是轴套的立体图。

图6是驱动轴的立体图。

图7是销杆-长孔结构的立体图。

图8是转动块的俯视图。

图9A至图9D是正常压缩期间相关构件的布置图，其中，图9A 是动涡旋盘、机架、销杆-长孔结构等构件的布置图，图9B是销杆- 长孔结构的放大俯视图，图9C是驱动轴和轴套的布置图，图9D是沿着图9C中的平面D-D截取的剖视图。

图10A至图10D是发生液击期间相关构件的布置图，其中，图 10A是动涡旋盘、机架、销杆-长孔结构等构件的布置图，图10B是销杆-长孔结构的放大俯视图，图10C是驱动轴和轴套的布置图，图 10D是沿着图10C中的平面D’-D’截取的剖视图。

图11A和图11B分别示出了根据本实用新型的另一个实施例的转动块的立体图和俯视图。

具体实施方式

在下文中参考附图来详细描述本实用新型的实施例。

图2是根据本实用新型的一个实施例的涡旋压缩机的局部剖切侧视图。图3是动涡旋盘的立体图。图4是机架、驱动轴等构件的立体图。图5是轴套的立体图。图6是驱动轴的立体图。图7是销杆- 长孔结构的立体图。图8是转动块的俯视图。图11A和图11B分别示出了根据本实用新型的另一个实施例的转动块的立体图和俯视图。

具体地说，涡旋压缩机1包括：壳体2；静涡旋盘3，其固定在壳体2的内部并且具有静涡旋31；动涡旋盘4，其具有动涡旋41，动涡旋41能够与静涡旋31相配合以对气体进行压缩；机架5，其固定在壳体2的内部并且在动涡旋盘4的下方支撑动涡旋盘4；驱动轴6，其能够围绕自身的旋转轴线旋转。在驱动轴6的上端设置有圆柱形轴销61，该轴销61的中心轴线平行于驱动轴6的旋转轴线并且相对于驱动轴6的旋转轴线偏心地布置；轴套7，轴销61插入轴套7 的孔72中，轴套7插入动涡旋盘4的底面上的驱动孔42中，由此驱动动涡旋盘4公转；以及销杆-长孔结构，该销杆-长孔结构包括销杆 8和圆柱形转动块9。销杆8呈细长的圆柱形并且固定连接在动涡旋盘4的底面上。转动块9嵌设在机架5上的圆筒形凹槽中并且能够在该凹槽中自转，其中，转动块9的自转轴线平行于驱动轴6的旋转轴线。涡旋压缩机1还包括致动装置(未示出)，该致动装置能够使驱动轴6围绕自身的旋转轴线旋转。另外，在驱动轴6中设置有输送通道62，以便利用设置在驱动轴6的下端的油泵(未示出)经由输送通道62供应润滑油。

如图3所示，销杆8是与动涡旋盘4一体成型的构件，或者是通过螺纹连接、焊接、压接等方式组装在动涡旋盘4上的分体式构件。

如图7所示，在转动块中设置有长孔91。长孔91的内周面平行于转动块9的自转轴线，该自转轴线沿着竖直方向延伸。销杆8能够沿着转动块的自转轴线的方向插入长孔中并且随着转动块一起转动。

如图8所示，当沿着转动块9的自转轴线的方向看去时(即，当俯视时)，长孔91的长轴沿着转动块的半径方向延伸，从而允许销杆 8在长孔91中沿着转动块9的半径方向移动。

另外，如图5和图6所示，轴套7的孔72的内径尺寸大于轴销 61的外径尺寸，以允许轴套7在垂直于轴销61的中心轴线的方向上移动，由此允许动涡旋盘4在垂直于驱动轴6的旋转轴线的方向上移动。

在本实施例中，涡旋压缩机1优选地包括三组或更多组销杆-长孔结构，各组销杆-长孔结构位于以驱动轴6的旋转轴线为中心的同一个圆上并且等角度间隔地均匀分布。例如，在包括三组销杆-长孔结构的情况下，以驱动轴6的旋转轴线为中心，相邻的两组销杆-长孔结构之间的间隔为120°圆心角。

如图8所示，当沿着转动块的自转轴线的方向看去时(即，当俯视时)，长孔91的远离转动块9的自转中心的一端(即，左端)的内径r等于长孔91的靠近转动块9的自转中心的一端(即，右端)的内径R，由此使得长孔91具有均匀的宽度。

可选地，如图11B所示，长孔91’的远离转动块9’的自转中心的一端(即，左端)的内径r小于长孔91’的靠近转动块9’的自转中心的一端(即，右端)的内径R，使得长孔91’的宽度随着距离转动块 9’的自转中心逐渐变近而逐渐增大。这样，有利于销杆8更顺利地朝转动块9’的自转中心(即，由左向右)移动。

应当理解的是，在图8、图9、图11A和图11B所示的情况下，长孔91、91’与插入其中的销杆8都形成间隙配合，以允许销杆8朝转动块9’的自转中心移动。

图10A至图10D是发生液击期间相关构件的布置图，其中，图 10A是动涡旋盘、机架、销杆-长孔结构等构件的布置图，图10B是销杆-长孔结构的放大俯视图，图10C是驱动轴和轴套的布置图，图10D是沿着图10C中的平面D’-D’截取的剖视图。

具体地说，如图2和图3所示，轴套7能够在动涡旋盘4的底面上的驱动孔42中转动。如图5、图6、图9C和图9D所示，在轴套 7的孔72的内壁上设置有平坦的被驱动面71，并且在轴销61的外周面上设置有平坦的驱动面63。驱动面63用于推压被驱动面71，并且允许驱动面63与被驱动面71之间发生相对滑动。如图9C所示，轴套7的平坦的被驱动面71和轴销61的平坦的驱动面63都平行于轴销61的中心轴线和驱动轴6的旋转轴线二者共同所处的平面(图9C 中未示出该假想平面)。在另一替换实施例中，被驱动面71和驱动面 63都与轴销61的中心轴线和驱动轴6的旋转轴线二者共同所处的平面形成较小的锐角，例如约2°的锐角。

在正常压缩情况下，如图9A和图9B所示，动涡旋盘4被驱动轴6驱动而公转。在动涡旋盘4的离心力的带动作用下，销杆8位于长孔91的远离转动块9的自转中心的一端(在图9B的视角下为左端)。同时，如图9C和图9D所示，在动涡旋盘4的离心力的带动作用下，轴套7轴销61的中心轴线处于径向上靠外的位置(在图9C 和图9D的视角下为靠左的位置)。

在发生液击的情况下，如图10A和图10B所示，动涡旋盘4由于受到液击力的作用而产生沿着图10A中的箭头所示的方向移动的趋势。根据本实用新型的设计思路和技术方案，动涡旋盘4的这种移动是被允许的。结果，在动涡旋盘4的带动作用下，如图10B所示，销杆8移动到长孔91的靠近转动块9的自转中心的一端(在图10B 的视角下为右端)。同时，如图10C和图10D所示，在动涡旋盘4的带动作用下，轴套7轴销61的中心轴线移动到径向上靠里的位置(在图10C和图10D的视角下为靠右的位置)。

可以理解的是，销杆8在长孔91中沿着转动块9的半径方向允许移动的距离等于或接近轴套7在垂直于轴销61的中心轴线的方向上允许移动的距离。

由此可见，本实用新型的涡旋压缩机增加了动涡旋盘的径向柔性，从而可以有效地减少甚至防止液击力对动涡旋盘和/或静涡旋盘的损坏。

在上文中参考具体的实施例对本实用新型的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明。应当理解的是，上述实施例仅是示例性的，而不是限制性的。在本实用新型的精神和原则之内，本领域的技术人员做出的任何修改、等同替换、改进等均被包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种涡旋压缩机(1)，包括：

壳体(2)；

静涡旋盘(3)，其固定在所述壳体的内部并且具有静涡旋(31)；

动涡旋盘(4)，其具有动涡旋(41)，所述动涡旋能够与所述静涡旋相配合以对气体进行压缩；

机架(5)，其固定在所述壳体的内部并且支撑所述动涡旋盘；

驱动轴(6)，其能够围绕自身的旋转轴线旋转，在所述驱动轴的上端设置有圆柱形轴销(61)，所述轴销的中心轴线平行于所述驱动轴的旋转轴线并且相对于所述驱动轴的旋转轴线偏心地布置；

轴套(7)，所述轴销插入所述轴套的孔(72)中，所述轴套插入所述动涡旋盘的底面上的驱动孔(42)中，由此驱动所述动涡旋盘公转；以及

销杆-长孔结构，所述销杆-长孔结构包括：

销杆(8)，其固定连接在所述动涡旋盘的底面上；和

圆柱形转动块(9)，所述转动块嵌设在所述机架上的圆筒形凹槽中并且能够在所述凹槽中自转，所述转动块的自转轴线平行于所述驱动轴的旋转轴线，

其特征在于，在所述转动块中设置有长孔(91)，所述长孔的内周面平行于所述转动块的自转轴线，所述销杆能够沿着所述转动块的自转轴线的方向插入所述长孔中并且随着所述转动块一起转动，

所述轴套的孔(72)的内径尺寸大于所述轴销(61)的外径尺寸，以允许所述轴套在垂直于所述轴销的中心轴线的方向上移动，由此允许所述动涡旋盘在垂直于所述驱动轴的旋转轴线的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述涡旋压缩机包括三组或更多组销杆-长孔结构，各组销杆-长孔结构位于以所述驱动轴的旋转轴线为中心的同一个圆上并且等角度间隔地均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，当沿着所述转动块的自转轴线的方向看去时，

所述长孔的远离所述转动块的自转中心的一端的内径(r)等于所述长孔的靠近所述转动块的自转中心的一端的内径(R)，由此使得所述长孔具有均匀的宽度；或者

所述长孔的远离所述转动块的自转中心的一端的内径(r)小于所述长孔的靠近所述转动块的自转中心的一端的内径(R)，使得所述长孔的宽度随着距离所述转动块的自转中心逐渐变近而逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述长孔与插入其中的所述销杆形成间隙配合。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述轴套能够在所述动涡旋盘的底面上的驱动孔(42)中转动，

在所述轴套的孔(72)的内壁上设置有平坦的被驱动面(71)，并且在所述轴销的外周面上设置有平坦的驱动面(63)，

所述驱动面(63)用于推压所述被驱动面(71)，并且允许所述驱动面与所述被驱动面之间发生相对滑动，

其中，所述轴套的平坦的被驱动面(71)和所述轴销的平坦的驱动面(63)都平行于所述轴销的中心轴线和所述驱动轴的旋转轴线二者共同所处的平面，或者，所述被驱动面(71)和所述驱动面(63)都与所述轴销的中心轴线和所述驱动轴的旋转轴线二者共同所处的平面形成锐角。

6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述销杆是与所述动涡旋盘一体成型的构件，或者是被组装在所述动涡旋盘上的分体式构件。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述销杆在所述长孔中沿着所述转动块的半径方向允许移动的距离等于或接近所述轴套在垂直于所述轴销的中心轴线的方向上允许移动的距离。

8.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(1)，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括致动装置，所述致动装置能够使所述驱动轴围绕自身的旋转轴线旋转。