涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及一种涡旋压缩机，具体地，涉及一种对动涡旋的动涡旋端板与主轴承座(止推板)的止推面之间的供油润滑方面进行改进的涡旋压缩机。


背景技术：

2.本部分提供了与本实用新型相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。
3.压缩机(例如涡旋压缩机)可以应用于例如制冷系统、空调系统和热泵系统中。涡旋压缩机包括：用于压缩工作流体(例如制冷剂)的压缩机构，压缩机构包括动涡旋和定涡旋；位于动涡旋的端板一侧的(主轴承座的)止推板，该止推板的止推面与动涡旋的端板的接触端面保持面接触从而支承动涡旋以使动涡旋保持与定涡旋稳定接合；润滑油源，该润滑油源储存供应至各个运动部件进行润滑的润滑油。涡旋压缩机在运转时，动涡旋相对于定涡旋进行绕动式相对运动，并且，动涡旋也相对于止推板进行绕动相对运动。因此动涡旋的端板的端面与止推板的止推面之间存在相对摩擦运动，为了减小磨损和降低功耗，需要向动涡旋的端板的端面与止推板的止推面之间提供润滑(例如供给润滑油)以减轻摩擦损耗。
4.现有技术中针对止推板的止推面与动涡旋的接触端面之间的润滑，利用涡旋倾覆通过主轴承座的主轴承座凹腔内的润滑油对止推面与端面之间进行润滑，但是该润滑受限于涡旋设计和凹腔内的油量。现有技术中还通过设置在主轴承座中的供油通道供油以对止推面与端面之间进行润滑，但是润滑油很难到达整个止推面并且受限于主轴承座下方的油量。另外，现有技术中还通过在动涡旋端板上设置环形油槽以对止推面进行润滑，然而仍然存在润滑油在整个止推面上润滑不均匀(环形油槽中的润滑油难以到达止推面的远离进油口的位置处，或者到达该位置处油量极少)的缺陷。
5.为了缓解摩擦耗损加大和功率消耗高的问题，期望的是能够在任何工况条件下确保将充分的润滑油均匀地供给至动涡旋的端面与止推板的止推面之间，从而大大减小磨损和降低功耗。
6.因此，需要提供一种对动涡旋的端面与止推面之间的供油润滑方面进行改进的涡旋压缩机。


技术实现要素：

7.在本部分中提供本实用新型的总体概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。
8.本实用新型提供了一种具有在输油槽中设置分油构件形成分油通道的构造使得能够将润滑油充分地并且均匀地分配至止推表面处特别地分配至整个止推表面以显著改善供油润滑性能的涡旋压缩机。
9.根据本实用新型的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：压缩机构，所述压缩机构适于压缩工作流体并且包括动涡旋，所述动涡旋包括动涡旋端板，所述动涡旋端板具
有接触表面；以及主轴承座，所述主轴承座包括止推板，所述止推板具有与所述接触表面接触的止推表面从而适于支承所述压缩机构，其中，在所述动涡旋端板和所述止推板中的至少一者中设置有输油通道，所述输油通道构造成将润滑油从润滑油源供给至所述接触表面与所述止推表面之间，所述输油通道包括设置在所述接触表面和/或所述止推表面处的输油槽，分油构件布置在所述输油槽中以形成适于将所述输油槽中的润滑油分配至所述接触表面与所述止推表面之间的分油通道。
10.有利地，所述输油槽呈环形，并且所述分油构件为环形件。
11.有利地，所述分油构件布置成与所述输油槽的基部表面间隔开以在所述分油构件与所述基部表面之间形成储油空间。
12.有利地，所述输油槽和所述分油构件构造成使得所形成的所述分油通道的数量和尺寸允许在所述储油空间的沿周向方向的各个部分中均储存有润滑油。
13.有利地，所述分油通道由以下至少一种方式形成：所述分油构件包括沿轴向贯穿所述分油构件的一个或多个狭缝，所述一个或多个狭缝形成所述分油通道；所述分油构件包括设置在径向外侧表面处的轴向贯穿所述分油构件的一个或多个外侧凹部，所述一个或多个外侧凹部与所述输油槽的径向外侧壁配合形成所述分油通道；所述分油构件包括设置在径向内侧表面处的轴向贯穿所述分油构件的一个或多个内侧凹部，所述一个或多个内侧凹部与所述输油槽的径向内侧壁配合形成所述分油通道。
14.有利地，所述外侧凹部相对于所述径向外侧表面凹入的深度为0.1mm至3mm，并且/或者，所述内侧凹部相对于所述径向内侧表面凹入的深度为0.1mm至3mm。
15.有利地，所述外侧凹部相对于所述径向外侧表面凹入的深度相对于所述输油槽的槽宽的比例为3％
‑
50％，并且/或者，所述内侧凹部相对于所述径向内侧表面凹入的深度相对于所述输油槽的槽宽的比例为3％
‑
50％。
16.有利地，所述分油通道包括多个分油通道，并且其中：所述多个分油通道沿周向方向均匀地分布并且具有一致的尺寸；或者，所述多个分油通道沿周向方向非均匀地分布并且/或者所述多个分油通道具有非一致的尺寸。
17.有利地，所述输油槽包括将来自所述润滑油源的润滑油供给到所述输油槽中的进油口，所述多个分油通道中离所述进油口较远的分油通道的流通横截面积大于或等于所述多个分油通道中离所述进油口较近的分油通道的流通横截面积。
18.有利地，所述分油构件为通过机加工、冲压、粉末冶金或注塑而制成的构件。
19.有利地，所述输油通道设置在所述动涡旋端板中并且还包括设置在所述动涡旋端板中的相互连通的进油孔道和中间孔道，并且所述进油孔道与所述润滑油源连通而所述中间孔道与所述输油槽连通。
20.有利地，所述动涡旋包括毂部，所述毂部限定有毂部内侧空间，所述进油孔道开口至所述毂部内侧空间；并且/或者，所述主轴承座限定有主轴承座凹腔，所述进油孔道开口至所述主轴承座凹腔。
21.综上可知，根据本实用新型的涡旋压缩机至少提供以下有益效果：通过在输油槽中设置分油构件形成分油通道的构造，使得能够将润滑油充分并且均匀地分配至止推表面处，实现改进的润滑效果。更特别地，针对整个止推表面，上述构造起到了对润滑油的类似“坝”的蓄流和分流的效果，可以防止润滑油在供油路径的局部位置(例如，靠近进油口的位
置)处过快泄漏，而不能均匀分布至远离进油口的位置处，从而实现将润滑油充分并且均匀地分布在整个止推面上。
附图说明
22.根据以下参照附图的详细描述，本实用新型的前述及另外的特征和特点将变得更加清楚，这些附图仅作为示例并且不一定是按比例绘制。在附图中采用相同的附图标记指示相同或相似的部件，在附图中：
23.图1示出根据本实用新型的涡旋压缩机的纵向截面图，其中示出了主轴承座的止推板与动涡旋的布置。
24.图2示出了图1的动涡旋端板上设置有输油槽和分油构件(处于分解)的动涡旋的立体图，其中，输油槽和分油构件处于示意分解状态。
25.图3示出了图2的动涡旋的仰视图，其中，分油构件设置在输油槽中。
26.图3a示出了图3中的细节x的放大图，其中，示出了作为分油通道的分油构件的径向外侧表面上的外侧凹部。
27.图4示出了图3的动涡旋的沿a
‑
a线的截面图，其中，示出了输油通道。
28.图4a示出了图4中的细节y的放大图，其中，示出了分油通道和储油空间的截面图。
29.图5示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的具有变型分油通道的动涡旋的仰视图。
30.图5a示出了图5中的细节z的放大图，其中，示出了作为变型分油通道的分油构件的径向内侧表面上的内侧凹部。
31.图6示出了图5的动涡旋的沿b
‑
b线的截面图，其中，示出了输油通道。
32.图6a示出了图6中的细节k的放大图，其中，示出了变型分油通道的截面图。
33.图7示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的具有另一变型分油通道的动涡旋的仰视图。
34.图7a示出了图7中的细节m的放大图，其中，示出了作为变型分油通道的轴向延伸贯穿分油构件的狭缝。
35.图8示出了图7的动涡旋的沿c
‑
c线的截面图，其中，示出了输油通道。
36.图8a示出了图8中的细节n的放大图，其中，示出了变型分油通道的截面图。
37.图9至图11示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的动涡旋的输油通道的其他方面的变形进油孔道，其中，图9示出了进油孔道设置成通向主轴承座凹腔；图10示出了进油孔道设置成朝向中间压缩腔开口；图11示出了进油孔道通向吸气腔。
具体实施方式
38.现在将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本实用新型及其应用或用途。
39.在下述示例性实施方式中，涡旋压缩机示例性地示出为立式涡旋压缩机。然而根据本实用新型的涡旋压缩机并不限于此类型，而可以是诸如卧式涡旋压缩机的任何类型的涡旋压缩机。
40.图1示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的纵向截面图。首先，参照图1概要地描
述根据本实用新型的涡旋压缩机的总体结构。
41.如图1所示，涡旋压缩机1可以包括呈大致筒状的壳体12、电动马达(包括定子14和转子15)、驱动轴16、主轴承座18、动涡旋34、定涡旋22。动涡旋34和定涡旋22构成适于压缩工作流体(例如制冷剂)的压缩机构cm，其中，定涡旋22包括定涡旋端板、定涡旋涡卷和位于定涡旋中心处的排气口；动涡旋34包括动涡旋端板341、和从动涡旋端板341的第一侧面p1延伸的毂部340和从动涡旋端板341的第二侧面p2延伸的动涡旋涡卷，在压缩机构cm内限定有与压缩机构cm的进气口(未示出)流体连通的开放的吸气腔，以及由定涡旋涡卷与动涡旋涡卷接合形成的用于对工作流体进行压缩的封闭的压缩腔。
42.位于壳体12的顶部处的盖26和位于壳体12的底部处的基部28可以安装至壳体12，从而限定了涡旋压缩机1的内部容积。例如润滑油可以储存在壳体12的底部内的油池o中以用于润滑涡旋压缩机1的各种部件(例如动涡旋34、定涡旋22和主轴承座18的止推板181等)。这里，需要指出的是，油池o用作根据本实用新型的总的润滑油源。
43.电动马达包括定子14和转子15。转子15用于对驱动轴16进行驱动以使驱动轴16绕其旋转轴线相对于外壳12旋转。驱动轴16可以包括偏心销，偏心销安装至驱动轴16的第一端(顶端)或者与驱动轴16的第一端一体地形成。
44.驱动轴16可以包括中心孔52和偏心孔56(图中仅示出偏心孔56的一部分)，中心孔52形成在驱动轴16的第二端(底端)处，偏心孔56从中心孔52向上延伸至偏心销的端部表面。中心孔52的端部(下端)可以浸入在涡旋压缩机1的壳体12的底部的油池o中，从而例如在因驱动轴16的旋转而产生的离心力的作用下能够从壳体12底部处的油池o输送润滑油，并且使润滑油向上流动经过中心孔52和偏心孔56并且从偏心销的端部表面流出。
45.从偏心销的端部表面流出的润滑油可以流动至例如形成在偏心销与动涡旋34之间以及主轴承座18与动涡旋34之间的润滑油供应区域中。该润滑油供应区域中的润滑油可以对例如偏心销与动涡旋34之间以及主轴承座18与动涡旋34之间的旋转接合部和滑动表面进行润滑。
46.动涡旋34由主轴承座18的止推板181轴向地支承并且被支承成能够进行绕动。图1中的止推板181为主轴承座18的一体形成部分，在其他实施方式中，止推板181可以为相对于主轴承座18的分体部分。动涡旋34的毂部340可以可旋转地联接至偏心销。替代性地，毂部340可以经由套管或轴承可旋转地联接至偏心销。如上所述，通过上述示例性偏心供油方案等被供送至偏心销并从偏心销流出的润滑油进而能够进入毂部340内的空间。润滑油在对毂部340、偏心销或轴承等润滑之后积聚在主轴承座18的凹腔182(参见图9)中。在诸如动涡旋的毂部340和/或平衡块(未示出)的旋转搅动下，主轴承座18的主轴承座凹腔182中的润滑油以油雾形式附着在动涡旋端板和主轴承座的止推板上，由此可以进行润滑。
47.定涡旋22例如使用机械紧固件安装至主轴承座18。动涡旋34经由驱动轴16(具体为偏心销)通过电动马达而被驱动，从而借助十字滑环而能够相对于定涡旋22进行平动转动——即绕动(亦即，动涡旋34的轴线相对于定涡旋22的轴线公转，但是动涡旋34和定涡旋22二者本身并未绕它们各自的轴线旋转)。由此，由定涡旋涡卷与动涡旋涡卷限定的各腔体在从径向外侧向径向内侧移动的过程中从未封闭的吸气腔变为如下封闭的一系列压缩腔：由外侧低压压缩腔变为中间的中间压缩腔再变为中心处的高压压缩腔(具有最高压力)，并且腔体的容积逐渐由大变小。这样，腔体中的压力也逐渐升高，从而腔体(压缩腔)中的工作
流体(例如制冷剂)被压缩并最终从位于定涡旋22的端板的径向中心处的排气口排出并进而经由排出配件排出至涡旋压缩机1的壳体12外部，由此实现工作流体的吸入、压缩和排出的工作循环。
48.下面将参照图1至图11详细描述根据本实用新型的具有改进的润滑油输油通道的涡旋压缩机。
49.参照附图1至图4a，动涡旋34的动涡旋端板341的第一侧面p1作为接触表面，主轴承座18的止推板181的止推表面111与动涡旋端板的第一侧面(接触表面)p1接触从而适于支承压缩机构cm。在动涡旋端板341中设置有输油通道13，输油通道构造成将润滑油从润滑油源供给至接触表面p1与止推表面111之间。
50.具体地，输油通道13包括设置在动涡旋端板341的接触表面p1处的输油槽100，输油通道13还包括分油构件200，分油构件布置在输油槽100中以形成适于将输油槽中的润滑油分配至接触表面与止推表面之间的分油通道dp。通过在输油槽中设置分油构件形成分油通道的构造，使得能够将润滑油充分地并且均匀地分配至止推表面处，以实现改进的润滑效果。更特别地，针对整个止推表面，上述构造起到了对润滑油的类似“坝”的蓄流和分流的效果，可以防止润滑油在供油路径的局部位置(例如，靠近进油口的位置)处过快泄漏，而不能充分地到达远离进油口的位置处，从而实现将润滑油充分地并且均匀地分布在整个止推面上。
51.在附图中示出了输油通道13设置在动涡旋端板中，而在其他实施方式中，输油通道13也可以设置在与动涡旋端板接触的对应的止推板181中。
52.在附图的示例中，输油槽100围绕毂部340呈环形，并且分油构件200为环形件，同时止推面111也呈环形。输油槽100呈环形，更加有利于使被输送至止推面上的润滑油能够快速地均匀分布于整个止推面上。然而，本领域的技术人员可以想到的是，输油槽100可以形成为任何合适的形式，以将润滑油供应至止推面的整个区域中，从而提供更均匀的润滑作用。根据实际应用，输油槽可以沿着第一侧面(接触表面)p1纵向延伸为直线形、折线形、波浪线形、弧线形、环形或螺旋线形，并且输油槽的横截面可以为矩形、v形、u形或不规则形状。
53.参见图3至图4a，输油通道13还包括设置在动涡旋端板341中的相互连通的进油孔道131a和中间孔道130，并且，输油槽100包括将来自润滑剂源的润滑油供给到输油槽中的进油口132，中间孔道130通过输油槽100的进油口132与输油槽100连通。动涡旋34的毂部340限定有毂部内侧空间ih，进油孔道131a开口至毂部内侧空间ih，由此毂部内侧空间ih用作润滑油源。结合图2和图4a，分油构件200包括能够与止推面111接触的第一表面210和面向输油槽100的基部表面101的第二表面220，并且，分油构件200的第二表面220布置成与输油槽的基部表面101间隔开以在分油构件与基部表面之间形成储油空间oa。
54.参见图2至图3a，分油构件200包括径向外侧表面230和径向内侧表面240，在径向外侧表面230处设置有轴向贯穿分油构件的多个外侧凹部231，该多个外侧凹部231沿周向方向(关于涡旋压缩机的驱动轴的周向方向)均匀地分布并且具有一致的尺寸，该多个外侧凹部231与输油槽100的径向外侧壁配合形成分油通道dp。在根据本实用新型的实例的一个方面中，可以在径向外侧表面230处设置有轴向贯穿分油构件的一个外侧凹部231，该一个外侧凹部231与输油槽100的径向外侧壁配合形成分油通道dp。
55.现在对润滑油的流动路径进行描述，结合图1、图4和图4a，作为润滑油源的毂部内侧空间ih的润滑油通过进油孔道131a进入中间孔道130，然后，中间孔道130中的润滑油经由进油口132进入储油空间oa，然后在储油空间oa中的润滑油通过多个外侧凹部231分配至接触表面p1与止推表面111之间，使得润滑油可以充分地并且均匀地分配至整个止推表面。
56.作为分油通道dp的变形示例，参见图5至图6a，分油通道dp可以为设置在分油构件200的径向内侧表面240处的轴向贯穿分油构件的多个内侧凹部241，该多个内侧凹部241与输油槽100的径向内侧壁配合形成分油通道。作为分油通道dp的另一个变形示例，参见图7至图8a，分油通道dp可以为沿轴向贯穿分油构件200的多个狭缝201。当然，本领域的技术人员可以想到的是，内侧凹部241或狭缝201的数量可以根据需要设置成一个。并且，本领域的技术人员还可以想到的是，也可以在输油槽100的径向内侧壁或径向外侧壁上沿周向方向设置多个凹部与分油构件的相应的径向内侧面(内周面)或径向外侧面(外周面)配合形成分油通道，其他分油通道的构造也是可以的，只要所形成的分油通道将储油空间中的润滑油分配至止推面处。
57.虽然在附图中的上述示例中，分油通道dp示出为沿周向方向均匀布置的并且尺寸一致的多个内侧凹部、多个外侧凹部或多个狭缝。然而，本领域的技术人员可以根据需要进行各种变型，只要输油槽100和分油构件200构造成使得所形成的分油通道dp的数量和尺寸允许在储油空间oa的沿周向方向的各个部分中均储存有润滑油。例如，在靠近进油口的位置处，作为分油通道dp的凹部或狭缝的数量可以设置较少或尺寸较小，以避免润滑油过早泄漏以致不能充分达到远离进油口的位置。
58.在根据本实用新型的示例的一个方面，多个分油通道可以沿周向方向非均匀地分布并且/或者多个分油通道具有非一致的尺寸。有利地，多个分油通道中离输油槽100的进油口132较远的分油通道的流通横截面积大于多个分油通道中离输油槽的进油口132较近的分油通道的流通横截面积，从而保证润滑油可以充分地到达远离进油口的位置处以实现整个止推面上的均匀润滑。在实施方式的一个方面，多个分油通道中离输油槽100的进油口132较远的分油通道的流通横截面积可以等于多个分油通道中离输油槽的进油口132较近的分油通道的流通横截面积。
59.有利地，图3中分油构件200的外侧凹部231相对于径向外侧表面230凹入的深度可以为0.1mm至3mm。额外地或可替换地，分油构件200的外侧凹部231相对于径向外侧表面230凹入的深度相对于输油槽100的槽宽的比例可以为3％
‑
50％。并且/或者，图5中分油构件200的内侧凹部241相对于径向内侧表面240凹入的深度可以为0.1mm至3mm。额外地或可替换地，分油构件200的内侧凹部241相对于径向内侧表面240凹入的深度相对于输油槽100的槽宽的比例可以为3％
‑
50％。
60.有利地，上述分油构件可以为通过机加工、冲压、粉末冶金或注塑而制成的构件。
61.图4中的示例中的进油孔道131a开口至毂部内侧空间ih，由此毂部内侧空间用作润滑油源。根据本实用新型的示例的其他多个方面，可以通过对进油孔道131的不同布置以实现不同的润滑油源。参见图9，进油孔道131b开口至主轴承座凹腔182，由此主轴承座凹腔用作润滑油源。参见图10，进油孔道131c开口至压力介于吸气腔的压力与排气腔的压力之间的中间压缩腔，由此中间压缩腔用作润滑油源，利用中间压缩腔的压力与止推面处的压力之间的正压力差使得输油通道可以主动地将压缩腔内的润滑油供送至止推面111，能够
显著提高润滑油的供给量，并且，喷出至止推面111上的润滑油会在释放压力的同时迅速扩展至止推面111的各个区域，从而显著提高润滑作用和/或密封作用。参见图11，进油孔道131d开口至吸气腔，由此吸气腔用作润滑油源。
62.尽管在前述实施方式中描述了根据本实用新型的涡旋压缩机的示例性实施方式，但是，本实用新型并不限于此，而是在不背离本实用新型的保护范围的情况下，可以进行各种改型、替换和组合。
63.显而易见的是，通过将不同的实施方式及各个技术特征以不同的方式进行组合或者对其进行改型，可以进一步设计得出各种不同的实施方式。
64.上文结合具体实施方式描述了根据本实用新型的优选实施方式的涡旋压缩机。可以理解，以上描述仅为示例性的而非限制性的，在不背离本实用新型的范围的情况下，本领域技术人员参照上述描述可以想到多种变型和修改。这些变型和修改同样包含在本实用新型的保护范围内。