一种泵体结构和压缩机的制作方法

1.本公开涉及压缩机技术领域，具体涉及一种泵体结构和压缩机。


背景技术：

2.涡旋压缩机凭借其具有低能耗、高效率、低噪声等良好性能，在制冷空调、动力工程等领域得到了广泛应用。涡旋压缩机主要零件包括动涡旋盘、静涡旋盘、支架、曲轴及防自转机构，动涡旋盘在曲轴驱动下与静涡旋盘贴合形成多个压缩腔，从而实现气体的吸入、压缩和排气的目的。
3.传统的涡旋压缩机自背压腔上来的润滑油一部分通过压差进入吸气腔润滑泵体，另一部分润滑油进入中压油槽，通过动盘平动对泵体端面进行润滑从而使得泵体可正常运行。在实际运行时由于动盘存在背压使得动静涡旋盘紧密贴合，润滑油难以顺畅流入泵体端面进行润滑，从而导致泵体端面(尤其是支撑面位置处)易出现缺油磨损现象；恶劣工况下，压缩机在背压腔甚至在高压腔处已出现缺油现象，使得泵体端面缺油磨损问题更加严重。且压缩机在实际运行时，紧密贴合的动静涡旋盘在长期高速运行下其摩擦产生的热量难以散发，使得泵体性能下降。
4.由于现有技术中的涡旋压缩机由于动盘存在背压力使得动静涡旋盘紧密贴合，润滑油难以顺畅流入泵体端面进行润滑，从而导致泵体端面(尤其是支撑面位置处)易出现缺油磨损现象等技术问题，因此本公开研究设计出一种泵体结构和压缩机。
5.公开内容
6.因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡旋压缩机由于动盘存在背压力使得动静涡旋盘紧密贴合，润滑油难以顺畅流入泵体端面进行润滑，从而导致泵体端面(尤其是支撑面位置处)易出现缺油磨损现象的缺陷，从而提供一种泵体结构和压缩机。
7.为了解决上述问题，本公开提供一种泵体结构，其包括：
8.静涡旋盘和动涡旋盘，所述静涡旋盘包括静涡旋齿和第一支撑部，所述静涡旋齿位于所述第一支撑部的径向内侧，所述动涡旋盘包括动涡旋齿和第二支撑部，所述动涡旋齿位于所述第二支撑部的径向内侧，所述第一支撑部包括第一支撑面，所述第二支撑部包括第二支撑面，所述第一支撑面与所述第二支撑面之间能够面接触，所述第一支撑面上设置有第一织构结构，所述第一织构结构包括多个第一凹槽，所述第一凹槽能够储存润滑油。
9.在一些实施方式中，所述第一支撑面上还开设有油槽所述第一织构结构位于所述油槽的径向外侧，且所述第一织构结构能够从所述油槽中引入油至所述第一凹槽中。
10.在一些实施方式中，还包括支架，所述支架与所述动涡旋盘之间形成背压腔，所述油槽包括第一油槽，所述第一油槽能与所述背压腔连通以从所述背压腔中吸入润滑油；
11.所述动涡旋盘与所述支架之间在径向方向具有间隔通道，所述间隔通道一端与所述第一油槽连通、另一端与所述背压腔连通，使得所述第一油槽能够通过所述间隔通道从所述背压腔中吸入润滑油。
12.在一些实施方式中，所述油槽还包括第二油槽，所述第二油槽位于所述第一油槽的径向内侧，所述第二油槽的一端与所述第一油槽连通，以从所述第一油槽引入油，所述第一织构结构位于所述第一油槽和所述第二油槽之间，使得所述第一织构结构能够从所述第一油槽和/或所述第二油槽中引入油。
13.在一些实施方式中，所述第一油槽沿着所述静涡旋齿环绕延伸，所述第二油槽也沿着所述静涡旋齿环绕延伸，所述第一织构结构也沿着所述第一油槽环绕延伸。
14.在一些实施方式中，所述第一凹槽的横截面为多边形结构，所述多边形结构包括三角形、正方形和菱形中的至少一种；和/或，
15.多个所述第一凹槽沿所述静涡旋盘的径向方向排成一列，且相邻两列的所述第一凹槽之间间隔圆心角α，α＝1
°
～7
°
。
16.在一些实施方式中，所述第一凹槽的横截面为正方形结构，其边长为a；
17.所述第一凹槽与所述第一支撑面的径向外边缘的最短距离l1≥1.5a；相邻两个所述第一凹槽之间的间距l2≥2.3a；
18.所述第一凹槽与所述油槽之间的最短距离l3≥2a。
19.在一些实施方式中，所述第一支撑面上设置有第二织构结构，所述第二织构结构包括多个第二凹槽，且所述第二织构结构能够从所述油槽中引入油至所述第二凹槽中，所述第二凹槽能够储存润滑油；所述第二织构结构位于所述油槽的径向内侧。
20.在一些实施方式中，所述第二凹槽的横截面为弧形结构，包括椭圆形和圆形中的至少一种；和/或，当所述油槽包括第二油槽时，所述第二织构结构与所述第二油槽相接并连通，以从所述第二油槽中吸入油。
21.在一些实施方式中，所述第二凹槽的横截面为圆形，其直径为d；
22.所述第二凹槽与所述油槽之间的最短距离l6≥2d；
23.所述第一支撑面具有径向内侧边缘，所述径向内侧边缘的径向内侧具有压缩腔，所述第一支撑面上与所述径向内侧边缘间隔预设距离地设置有静盘密封线，且所述第二凹槽与所述静盘密封线之间的最短距离l5≥2.2d；
24.相邻两个所述第二凹槽之间的间距l4≥d。
25.在一些实施方式中，所述油槽中还设置有肋片，所述肋片为连续性结构且在所述油槽中延伸、或者所述肋片为间断性结构并沿所述油槽的延伸方向间断地延伸。
26.在一些实施方式中，当所述油槽包括第二油槽时，所述肋片设置于所述第二油槽中；和/或，所述肋片的长度b满足3mm≤b≤15mm，所述肋片的宽度在0.5mm～1mm内，所述肋片的肋高h≥0.5m，所述肋高h小于所述油槽的深度。
27.本公开还提供一种压缩机，其包括前任一项所述的泵体结构。
28.本公开提供的一种泵体结构和压缩机具有如下有益效果：
29.1.本公开通过在静涡旋盘的用于与动涡旋盘面接触的第一支撑面上设置的第一织构结构，第一织构结构包括多个第一凹槽，第一凹槽能够储存润滑油，能够实现当动静涡旋盘紧密贴合时润滑油依然可以顺畅流入泵体端面以进行润滑作用(可称之为引流作用)，解决由于背压力的作用而导致的泵体端面易出现的缺油磨损的问题；通过第一织构结构中储存的润滑油可对流入涡旋盘端面的润滑油进行储存，解决泵体润滑过分依赖供油机构，在恶劣工况下压缩机在内部出现缺油现象时，首先造成泵体端面缺油磨损问题；通过第一
织构结构中储存的润滑油可对正在高速运行的泵体进行散热；
30.2.本公开还通过在第一支撑面上设置的油槽结构，能够从例如背压腔等结构中吸入油，并将油输送至具有储存结构的第一织构结构中，实现了润滑油的来源的提供和运输的作用，由于第一织构结构的第一凹槽具有储油作用，能够解决缺乏供油机构时无法对泵体端面进行润滑的问题；本公开还通过在油槽结构的径向内侧设置的第二织构结构，第二织构结构中的第二凹槽也能够起到储存油的作用，位于油槽径向内侧的第二织构结构能够通过油形成油封，对靠近静涡旋盘内侧起到有效密封的作用，解决压缩腔中气体泄漏的问题。通过在油槽中设置的肋片，能够对润滑油起到有效扰动作用，起到对润滑油降温散热的作用，从而对泵体起到散热降温的作用。
附图说明
31.图1为本公开的压缩机的泵体结构的内部剖视图；
32.图2为本公开图1中的静涡旋盘的仰视结构图；
33.图3a为图2中i部分的局部放大图；
34.图3b为图3a中b部分的局部放大图；
35.图3c为图2中ii部分的局部放大图；
36.图3d为图2中iii部分的局部放大图；
37.图4为图2的a
‑
a剖视图；
38.图5为图4中iv部分的局部放大图；
39.图6为替代实施例中的静涡旋盘的仰视结构图；
40.图7为图6中v部分的局部放大图。
41.附图标记表示为：
42.1、背压腔；2、动涡旋盘；21、动涡旋齿；22、第二支撑部；23、第二支撑面；3、静涡旋盘；31、静涡旋齿；32、第一支撑部；33、第一支撑面；4、第二织构结构；41、第二凹槽；5、油槽；51、第一油槽；52、第二油槽；6、第一织构结构；61、第一凹槽；7、中压油槽外边界；8、径向外边缘；9、静盘密封线；10、中压油槽内边界；11、支架；12、间隔通道；13、肋片。
具体实施方式
43.如图1
‑
7所示，本公开提供一种泵体结构，其包括：
44.静涡旋盘3和动涡旋盘2，所述静涡旋盘3包括静涡旋齿31和第一支撑部32，所述静涡旋齿31位于所述第一支撑部32的径向内侧，所述动涡旋盘2包括动涡旋齿21和第二支撑部22，所述动涡旋齿21位于所述第二支撑部22的径向内侧，所述第一支撑部32包括第一支撑面33，所述第二支撑部22包括第二支撑面23，所述第一支撑面33与所述第二支撑面23之间能够面接触，所述第一支撑面33上设置有第一织构结构6，所述第一织构结构6包括多个第一凹槽61，所述第一凹槽61能够储存润滑油。
45.本公开通过在静涡旋盘的用于与动涡旋盘面接触的第一支撑面上设置的第一织构结构，第一织构结构包括多个第一凹槽，第一凹槽能够储存润滑油，能够实现当动静涡旋盘紧密贴合时润滑油依然可以顺畅流入泵体端面以进行润滑作用(可称之为引流作用)，解决由于背压力的作用而导致的泵体端面易出现的缺油磨损的问题；通过第一织构结构中储
存的润滑油可对流入涡旋盘端面的润滑油进行储存，解决泵体润滑过分依赖供油机构，在恶劣工况下压缩机在内部出现缺油现象时，首先造成泵体端面缺油磨损问题；通过第一织构结构中储存的润滑油可对正在高速运行的泵体进行散热。
46.静涡旋盘外侧支撑面微型凹槽的设置增大了泵体端面的润滑效果，解决了因动静涡旋盘工作时紧密贴合导致端面易缺油磨损的问题；同时，存储(或者说附着)在微型凹槽内的润滑油可以降低泵体对供油通路的依赖，当压缩腔在内部出现缺油现象时，仍能在一定程度上对泵体端面进行润滑，从而减轻端面因缺油而导致磨损的现象。而靠近密封线处的微型凹槽不同于静涡旋盘外侧支撑面处的微型凹槽，光滑边缘形状的微织构内布满油时，极大的提高了泵体的密封效果。
47.本公开解决了下述问题：1.常规涡旋压缩机由于动盘存在背压力使得动静涡旋盘紧密贴合，润滑油难以顺畅流入泵体端面进行润滑，从而导致泵体端面(尤其是支撑面位置处)易出现缺油磨损现象；
48.2.泵体润滑过分依赖供油机构，在恶劣工况下压缩机在内部出现缺油现象时，首先造成泵体端面缺油磨损问题。
49.3.紧密贴合的动静涡旋盘在长期高速运行下难以散热，易导致压缩机性能下降；
50.4.静涡旋盘靠近密封线部分易发生泄露问题。
51.具有如下有益效果：
52.1.本公开的涡旋压缩机，可以实现当动静涡旋盘紧密贴合时润滑油依然可以顺畅流入泵体端面以进行润滑作用(可称之为引流作用)；
53.2.本公开的涡旋压缩机，可对流入涡旋盘端面的润滑油进行储存，降低供油不足时的磨损；
54.3.本公开的涡旋压缩机，可对正在高速运行的泵体进行散热；
55.4.本公开的涡旋压缩机，可提高泵体的密封性。
56.在一些实施方式中，所述第一支撑面33上还开设有油槽5，所述第一织构结构6位于所述油槽5的径向外侧，且所述第一织构结构6能够从所述油槽5中引入油至所述第一凹槽61中。本公开还通过在第一支撑面上设置的油槽结构，能够从例如背压腔等结构中吸入油，并将油输送至具有储存结构的第一织构结构中，实现了润滑油的来源的提供和运输的作用，由于第一织构结构的第一凹槽具有储油作用，能够解决缺乏供油机构时无法对泵体端面进行润滑的问题。
57.在一些实施方式中，还包括支架11，所述支架11与所述动涡旋盘2之间形成背压腔1，所述油槽5包括第一油槽51，所述第一油槽51能与所述背压腔1连通以从所述背压腔1中吸入润滑油；
58.所述动涡旋盘2与所述支架11之间在径向方向具有间隔通道12，所述间隔通道12一端与所述第一油槽5连通、另一端与所述背压腔1连通，使得所述第一油槽51能够通过所述间隔通道12从所述背压腔1中吸入润滑油。
59.这是本公开的优选结构形式，即第一油槽通过支架和动涡旋盘之间的背压腔中进行吸油，并且通过动涡旋盘与支架之间的间隔通道进行油的连通，完成将背压腔导入第一油槽中的作用，而第一油槽又将油导入第一织构结构中进行储存，以有效对静涡旋盘和动涡旋盘之间端面贴紧时无法从外部引入油进入贴合端面而造成磨损的情况，本公开直接通
过静涡旋盘的第一支撑面中开设的第一织构结构，在需要提供润滑油时便能及时对端面及时提供，以有效解决泵体端面磨损较大的问题。
60.在一些实施方式中，所述油槽5还包括第二油槽52，所述第二油槽52位于所述第一油槽51的径向内侧，所述第二油槽52的一端与所述第一油槽51连通，以从所述第一油槽51引入油，所述第一织构结构6位于所述第一油槽51和所述第二油槽52之间，使得所述第一织构结构6能够从所述第一油槽51和/或所述第二油槽52中引入油。这是本公开的油槽的进一步优选结构形式，即包括径向方向的两个油槽，而位于径向内侧的第二油槽能够从第一油槽中吸入油，第一油槽从背压腔吸油，第二油槽能够从径向内侧对第一织构结构进行供油，且第二油槽能够对位于径向最内侧的第二织构结构进行供油。
61.在一些实施方式中，所述第一油槽51沿着所述静涡旋齿31环绕延伸，所述第二油槽52也沿着所述静涡旋齿31环绕延伸，所述第一织构结构6也沿着所述第一油槽51环绕延伸。这是本公开的第一油槽和第二油槽的优选设置形式，即沿着静涡旋齿的方向延伸，能够使得第一织构结构也沿着油槽的方向环绕延伸，能够对静涡旋齿外周的第一支撑面起到有效的润滑作用。
62.在一些实施方式中，所述第一凹槽61的横截面为多边形结构，所述多边形结构包括三角形、正方形和菱形中的至少一种；和/或，
63.多个所述第一凹槽61沿所述静涡旋盘3的径向方向排成一列，且相邻两列的所述第一凹槽61之间间隔圆心角α，α＝1
°
～7
°
。
64.这是本公开的第一凹槽的优选结构形式，通过多边形结构能够使得外侧为不规则形状，即有棱有角类的图形，棱角类型的润滑效果好，能够提高第一织构结构对泵体端面的润滑效果；α＝1
°
～7
°
能够使得第一凹槽沿着周向方向均匀地分布到第一支撑面上，使得润滑更为均匀和充分。
65.在一些实施方式中，所述第一凹槽的横截面为正方形结构，其边长为a；
66.所述第一凹槽61与所述第一支撑面33的径向外边缘8的最短距离l1≥1.5a；相邻两个所述第一凹槽61之间的间距l2≥2.3a；
67.所述第一凹槽61与所述油槽5之间的最短距离l3≥2a。
68.这是本公开的第一织构结构中的第一凹槽的进一步优选结构和尺寸形式，所述第一凹槽61与所述第一支撑面33的径向外边缘8的最短距离l1≥1.5a能够保证不会轻易地将第一凹槽中的润滑油泄漏出径向外侧，相邻两个所述第一凹槽61之间的间距l2≥2.3a能够防止第一凹槽设置得过密而导致油溢出的现象；所述第一凹槽61与所述油槽5之间的最短距离l3≥2a能够有效保证从油槽中吸入油，但是不会吸入过多的油而导致堆积或溢出的现象。
69.如图1所示，工作时，动涡旋盘2受到背压腔1内的轴向力作用与静涡旋盘3紧密贴合，二者贴合部位即为支撑面。
70.本专利公开方案提供一种具有自润滑与散热结构的涡旋压缩机，在静涡旋盘内侧与外侧支撑面上设置微型凹槽(图2)，其外侧支撑面上的微型凹槽形状不限于图中(方形)所示，可以是菱形、三角形等不规则形状及本领域技术人员较容易地设想到各种不同形式的改形。为方便展示，图中外侧支撑面微型凹槽以方形为例，微型凹槽边长a为0.5～2mm；槽深h为0.1～2mm。
71.优选地，所述a＝0.5～2mm，所述第一凹槽61的槽深h1为0.1～2mm。
72.在一些实施方式中，所述第一支撑面33上设置有第二织构结构4，所述第二织构结构4包括多个第二凹槽41，且所述第二织构结构4能够从所述油槽5中引入油至所述第二凹槽41中，所述第二凹槽41能够储存润滑油；所述第二织构结构4位于所述油槽5的径向内侧。本公开还通过在油槽结构的径向内侧设置的第二织构结构，第二织构结构中的第二凹槽也能够起到储存油的作用，位于油槽径向内侧的第二织构结构能够通过油形成油封，对靠近静涡旋盘内侧起到有效密封的作用，解决压缩腔中气体泄漏的问题；第二凹槽结构也能起到对静涡旋盘和动涡旋盘相接的端面进行润滑的作用，但其密封效果更好。
73.在一些实施方式中，所述第二凹槽41的横截面为弧形结构，包括椭圆形和圆形中的至少一种；和/或，当所述油槽5包括第二油槽52时，所述第二织构结构4与所述第二油槽52相接并连通，以从所述第二油槽52中吸入油。这是本公开的第二凹槽的优选结构形式，内侧为圆、弧等无棱角类型的光滑图形，光滑类型的密封效果好，提高第二凹槽的密封效果。第二凹槽主要通过第二油槽进行供油。
74.在一些实施方式中，所述第二凹槽41的横截面为圆形，其直径为d；
75.所述第二凹槽41与所述油槽5之间的最短距离l6≥2d；
76.所述第一支撑面33具有径向内侧边缘，所述径向内侧边缘的径向内侧具有压缩腔，所述第一支撑面33上与所述径向内侧边缘间隔预设距离地设置有静盘密封线9，且所述第二凹槽41与所述静盘密封线9之间的最短距离l5≥2.2d；
77.相邻两个所述第二凹槽41之间的间距l4≥d。
78.这是本公开的第二织构结构中的第二凹槽的进一步优选结构和尺寸形式，第二凹槽41与所述静盘密封线9之间的最短距离l5≥2.2d能够保证不会轻易地将第二凹槽中的润滑油泄漏出径向内侧，相邻两个所述第一凹槽61之间的间距l4≥d能够防止第一凹槽设置得过密而导致油溢出的现象；所述第二凹槽41与所述油槽5之间的最短距离l6≥2d能够有效保证从油槽中吸入油，但是不会吸入过多的油而导致堆积或溢出的现象。
79.其内侧支撑面上的微型凹槽形状不限于图中(半球形)所示，可以是椭圆形、弧形等光滑形状及本领域技术人员较容易地设想到各种不同形式的改形。内侧支撑面微型凹槽以圆形为例，微形凹槽槽口当量直径d为0.2～2.5mm，槽深h2为0.1～3mm。
80.如图3所示，微型凹槽与静盘密封线的距离l5≥2.2d，微形凹槽与中压油槽内边界的距离l6≥2d；微形凹槽与中压油槽外边界距离l3≥2a，微形凹槽与静涡旋盘外侧支撑面边界距离l1≥1.5a；微型凹槽沿径向排列时，相邻两个微织构间距为l2≥2.3a、l4≥a；微形凹槽按α角度均布偏移，α取1
°
～7
°
。
81.优选地，直径d＝0.5～2.5mm，槽深h2为0.1～2mm。
82.在一些实施方式中，所述油槽5中还设置有肋片13，所述肋片13为连续性结构且在所述油槽5中延伸、或者所述肋片13为间断性结构并沿所述油槽5的延伸方向间断地延伸。本公开通过在油槽中设置的肋片，能够对润滑油起到有效扰动作用，起到对润滑油降温散热的作用，从而对泵体起到散热降温的作用。
83.如图3
‑
3所示，随着支撑面面积逐渐减小，微型凹槽数量也逐渐减少。
84.如图3
‑
5所示，压缩机工作时，靠近密封线处的润滑油的流向：中压腔的润滑油先入流第一个微型凹槽
①
，第一个微型凹槽填满后流向第二个微型凹槽
②
，依次类推，从而起
到引流作用与密封作用。
85.静涡旋盘外侧支撑面微型凹槽的设置增大了泵体端面的润滑效果，解决了因动静涡旋盘工作时紧密贴合导致端面易缺油磨损的问题；同时，存储(或者说附着)在微型凹槽内的润滑油可以降低泵体对供油通路的依赖，当压缩腔在内部出现缺油现象时，仍能在一定程度上对泵体端面进行润滑，从而减轻端面因缺油而导致磨损的现象。而靠近密封线处的微型凹槽不同于静涡旋盘外侧支撑面处的微型凹槽，光滑边缘形状的微织构内布满油时，极大的提高了泵体的密封效果。
86.静涡旋盘中压油槽内布置肋片，当压缩机运行时中压油槽内部的油流经肋片时产生扰动，从而起到降温散热作用。
87.在一些实施方式中，当所述油槽5包括第二油槽52时，所述肋片13设置于所述第二油槽52中；和/或，所述肋片13的长度b满足3mm≤b≤15mm，所述肋片13的宽度在0.5mm～1mm内，所述肋片13的肋高h≥0.5m，所述肋高h小于所述油槽5的深度。将中压油槽内的短形肋片改为如图6所示的单体长条状，细小肋片，其长度3mm≤b≤15mm，宽度为0.5mm～1mm，肋高h≥0.5m，且其深度应小于中压油槽深度；单体长条状肋片可代替多个小形化肋片使润滑油在流经中压油槽时产生扰动，从而起到降温散热效果。连续性结构不易太长或者太短，否则散热效果不佳，且会增大油的流动阻力。肋片设置于第二油槽中，第二油槽为主要供油油槽，因此能够使得肋片对油槽起到最大程度的搅动作用，加强散热。
88.本公开还提供一种压缩机(优选涡旋压缩机)，其包括前任一项所述的泵体结构。
89.以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。