CN217327670U - 衬套组件和涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及衬套组件和涡旋压缩机，在一个方面中，提供一种涡旋压缩机的衬套组件，其中，涡旋压缩机包括：驱动轴，所述驱动轴包括偏心曲柄销；以及动涡旋，动涡旋包括毂部，其中，衬套组件限定有中心轴线并且具有顶部和底部，衬套组件包括：衬套，偏心曲柄销经由衬套配合在毂部中以驱动动涡旋；以及配重，其中，配重包括安装通孔，衬套包括柱部，安装通孔的内周面与柱部的外周面配合以将配重安装至衬套，内周面和外周面过盈配合并且构造为朝向衬套组件的顶部且朝向衬套组件的中心轴线倾斜的锥形面。本实用新型提供了在衬套和配重组件方面进行改进以降低磨损而提高可靠性的涡旋压缩机。

Description

衬套组件和涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及衬套组件和涡旋压缩机。

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。

涡旋压缩机(特别是变速涡旋压缩机)，在尤其是高转速工况下，涡旋叶片接触壁之间的接触力会由于动涡旋的离心力的增大而增大。因此，需要设置配重以抵消部分动涡旋的离心力，以降低动涡旋涡卷与定涡旋涡卷之间的接触应力。例如，配重可以设置在与动涡旋毂部一致的轴向位置处(比如连接至衬套)。

现有技术中，配重过盈配合安装在衬套上，然而，配重与衬套之间的过盈力太大，会导致衬套被压裂，而过盈力太小，又会导致配重和衬套相对轴向地移动，例如，衬套在压缩机运行期间向上窜动，进而引起衬套与相邻部件的干涉，使得压缩机磨损而失效。

因此，需要一种能够在尤其是高转速工况下通过对配重和衬套组件构造改进以降低磨损而提高可靠性的涡旋压缩机。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供了在衬套和配重方面进行改进以降低磨损而提高可靠性的涡旋压缩机的衬套组件。

本实用新型提供了一种涡旋压缩机的衬套组件，其中，所述涡旋压缩机包括：驱动轴，所述驱动轴包括偏心曲柄销；以及动涡旋，所述动涡旋包括毂部，其中，所述衬套组件限定有中心轴线并且具有顶部和底部，所述衬套组件包括：衬套，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；以及配重，其中，所述配重包括安装通孔，所述衬套包括柱部，所述安装通孔的内周面与所述柱部的外周面配合以将所述配重安装至所述衬套，所述内周面和所述外周面过盈配合并且构造为朝向所述衬套组件的所述顶部且朝向所述衬套组件的所述中心轴线倾斜的锥形面。

有利地，在所述安装通孔与所述柱部之间设置有限制所述衬套相对于所述配重朝向所述衬套组件的顶端侧轴向运动的凹凸配合部。

有利地，所述凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面和所述柱部的外周面中的一者处的凹部和设置在另一者处的凸部。

有利地，所述凸部为环形凸部，所述凹部为环形凹部。

有利地，所述凸部为与所述安装通孔的内周面或所述柱部的外周面一体形成的一体式凸部。

有利地，所述凹凸配合部包括第一凹凸配合部和/或第二凹凸配合部，所述第一凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面的顶边缘处的凸部和设置在所述柱部的外周面的顶边缘处的凹部，所述第二凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面的底边缘处的凹部和设置在所述柱部的外周面的底边缘处的凸部。

有利地，所述锥形面的相对于所述衬套组件的中心轴线的倾斜角度为2-8度。

有利地，所述倾斜角度为4-6度。

有利地，所述衬套为能够相对于所述驱动轴径向平移的卸载衬套。

本实用新型还提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括上述衬套组件。

根据本实用新型的实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的优点在于：借助于配重和衬套的过盈配合的安装通孔内周面和衬套外周面朝向衬套组件的顶部并且朝向衬套组件的中心轴线倾斜(呈正锥形面)的构造，使得在配重的重量和正锥形面构造的楔入压力下，防止配重与衬套之间的相对移动，并且防止衬套在压缩机运行期间向上窜动引起的衬套与相邻部件(例如与动涡旋的毂部的底部)的干涉导致压缩机磨损失效。此外，还可以实现在配重与衬套之间适当的过盈配合压力，防止过盈配合力太大，导致衬套被压裂。

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，在附图中：

图1是相关技术的涡旋压缩机的纵剖视图。

图2是根据本实用新型的一个实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的纵剖视图。

图3是图2的衬套组件的局部放大的纵剖视图。

图4是根据本实用新型的另一个实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的纵剖视图。

图5是图4的衬套组件的局部放大的纵剖视图。

图6是根据本实用新型的实施方式的衬套组件的立体图。

具体实施方式

下面对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。

首先，参照图1描述根据相关技术的涡旋压缩机及其衬套和配重。

参见图1，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的中心轴线回转，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，在隔板116的中央孔口处设置有单向阀或排气阀170。

在运转过程中，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的中心轴线回转，但是动涡旋160本身不会绕自身的中心轴线旋转)，从而动涡旋160将产生离心力，由于动涡旋160在运转过程中的离心力和/或压缩机构的气体力，因此在定涡旋150的螺旋叶片156的侧表面与动涡旋160的螺旋叶片166的侧表面之间产生接触力。

然而，涡旋压缩机，特别是变频涡旋压缩机，会根据环境温度而需求例如改变压缩机转速从而实现工况改变。随着转速的提高，动涡旋的离心力变大，动涡旋与定涡旋之间接触力也会变大，当超过涡旋叶片接触壁最大强度时可能会发生损坏失效，造成不可预料突发状况。

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，涡旋压缩机10可以进一步设置有配重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可以例如作用在动涡旋160的毂部162上。

例如，涡旋压缩机的驱动轴30经由衬套200驱动涡旋压缩机的动涡旋160，配重300包括圆形通孔，衬套200包括与圆形通孔配合的圆柱部，其中，配重300以圆形通孔的内周面与圆柱部的外周面过盈装配的方式安装至衬套200。配重300的离心力的方向可以设置成与动涡旋160的离心力的方向大致相反。因此，配重能够有效地抵消动涡旋160的离心力以便减小接触力。

然而，关于配重与衬套的过盈配合构造，如果配重与衬套之间的过盈压力太大，会导致衬套被压裂，而过盈压力太小，又会导致配重和衬套相对轴向地移动，例如，衬套在压缩机运行期间向上窜动，进而引起衬套与相邻部件的干涉，使得压缩机磨损而失效。

下面将结合图2至图6描述根据本实用新型的实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的基本构造和原理。

参见图2和图3，图2是根据本实用新型的一个实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的纵剖视图。图3是图2的衬套组件的局部放大的纵剖视图。本实用新型提供了涡旋压缩机的衬套组件BA，其限定有中心轴线并且具有顶部和底部。结合图1至图3，该衬套组件包括：衬套400，偏心曲柄销32经由衬套配合在毂部中以驱动动涡旋；以及配重500。其中，配重500包括安装通孔，衬套400包括柱部，安装通孔的内周面520与柱部的外周面420配合以将配重安装至衬套。并且其中，内周面520和外周面420过盈配合并且构造为朝向衬套组件的顶部且朝向衬套组件的中心轴线倾斜的锥形面。

如此，借助于配重的安装通孔的内周面和衬套的柱部的外周面过盈配合并且朝向衬套组件的顶部并且朝向衬套组件的中心轴线倾斜的锥形面构造，使得在配重的重量和锥形面构造的楔入压力下，防止配重与衬套之间的相对移动，并且防止衬套在压缩机运行期间向上窜动引起的衬套与相邻部件例如与动涡旋的毂部的底部的干涉导致压缩机磨损失效。此外，还可以实现在配重与衬套之间适当的过盈配合压力，防止过盈配合力太大，导致衬套被压裂。

在根据实施方式的有利方面，在配重500的安装通孔与衬套400的柱部之间可以设置有限制衬套相对于配重朝向衬套组件的顶端侧轴向运动的凹凸配合部。参见图3，该凹凸配合部包括第一凹凸配合部，第一凹凸配合部包括设置在配重500的安装通孔的内周面520的顶边缘处的凸部530和设置在衬套400的柱部的外周面420的顶边缘处的凹部430。

本领域的技术人员可以想到的是，第一凹凸配合部也可以包括设置在配重的安装通孔的内周面的顶边缘处的凹部和设置在衬套的柱部的外周面的顶边缘处的凸部。

在该实施方式的一个有利方面，凸部530可以为环形凸部，凹部430可以为环形凹部。并且，凸部530可以为与安装通孔的内周面520一体形成的一体式凸部。

在该实施方式的另一个有利方面，呈锥形面的配重500的内周面520或衬套400的外周面420的相对于衬套组件的中心轴线的倾斜角度可以为2-8度。优选地，该倾斜角度可以为4-6度。锥形面的该倾斜角度的设置可以实现改进的阻止衬套上移的效果，另一方面也便于加工和安装。

接着参见图4和图5，图4是根据本实用新型的另一个实施方式的涡旋压缩机的衬套组件的纵剖视图。图5是图4的衬套组件的局部放大的纵剖视图。本实施方式与前述实施方式的不同之处在于：限制衬套相对于配重朝向衬套组件的顶端侧轴向运动的凹凸配合部的构造和布置。在配重500的安装通孔与衬套400的柱部之间可以设置有限制衬套相对于配重朝向衬套组件的顶端侧轴向运动的凹凸配合部。参见图5，该凹凸配合部可以包括第二凹凸配合部，该第二凹凸配合部包括设置在配重500的安装通孔的内周面520的底边缘处的凹部540和设置在衬套400的柱部的外周面420的底边缘处的凸部440。

本领域的技术人员可以想到的是，该第二凹凸配合部也可以包括设置在配重的安装通孔的内周面的底边缘处的凸部和设置在衬套的柱部的外周面的底边缘处的凹部。

与前述实施方式类似地，该凸部440可以为环形凸部，凹部540可以为环形凹部。并且，凸部440可以为与柱部的外周面一体形成的一体式凸部。并且，与前述实施方式类似地，呈锥形面的配重500的内周面或衬套400的外周面420的相对于衬套组件的中心轴线的倾斜角度可以为2-8度。优选地，该倾斜角度可以为4-6度。同样地，该倾斜角度的设置可以实现改进的阻止衬套上移的效果，另一方面也便于加工和安装。

在上述实施方式的一个有利的方面中，衬套400可以为能够相对于驱动轴130径向平移的卸载衬套，结合图1和图6，图6是根据本实用新型的实施方式的衬套组件的立体图，在偏心曲柄销32的外表面上设置有大致平坦的驱动表面，在卸载衬套的安装通孔的侧表面上设置有与驱动表面滑动配合的大致平坦的受驱动表面。借助于卸载衬套与凹部的驱动表面的这种滑动配合，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 (10)

1.一种涡旋压缩机的衬套组件，

其中，所述涡旋压缩机包括：

驱动轴，所述驱动轴包括偏心曲柄销；以及

动涡旋，所述动涡旋包括毂部，

其中，所述衬套组件限定有中心轴线并且具有顶部和底部，所述衬套组件包括：

衬套，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；以及

配重，

其中，所述配重包括安装通孔，所述衬套包括柱部，所述安装通孔的内周面与所述柱部的外周面配合以将所述配重安装至所述衬套，

其特征在于，

所述内周面和所述外周面过盈配合并且构造为朝向所述衬套组件的所述顶部且朝向所述衬套组件的所述中心轴线倾斜的锥形面。

2.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，在所述安装通孔与所述柱部之间设置有限制所述衬套相对于所述配重朝向所述衬套组件的顶端侧轴向运动的凹凸配合部。

3.根据权利要求2所述的衬套组件，其特征在于，所述凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面和所述柱部的外周面中的一者处的凹部和设置在另一者处的凸部。

4.根据权利要求3所述的衬套组件，其特征在于，所述凸部为环形凸部，所述凹部为环形凹部。

5.根据权利要求3所述的衬套组件，其特征在于，所述凸部为与所述安装通孔的内周面或所述柱部的外周面一体形成的一体式凸部。

6.根据权利要求2所述的衬套组件，其特征在于，所述凹凸配合部包括第一凹凸配合部和/或第二凹凸配合部，所述第一凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面的顶边缘处的凸部和设置在所述柱部的外周面的顶边缘处的凹部，所述第二凹凸配合部包括设置在所述安装通孔的内周面的底边缘处的凹部和设置在所述柱部的外周面的底边缘处的凸部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的衬套组件，其特征在于，所述锥形面的相对于所述衬套组件的中心轴线的倾斜角度为2-8度。

8.根据权利要求7所述的衬套组件，其特征在于，所述倾斜角度为4-6度。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的衬套组件，其特征在于，所述衬套为能够相对于所述驱动轴径向平移的卸载衬套。

10.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括如权利要求1至9中任一项所述的衬套组件。

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