用于涡旋压缩机的主轴承座及涡旋压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及涡旋压缩机的领域，更具体地，涉及一种用于涡旋压缩机的主轴承座。


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.涡旋压缩机通常包括压缩机构、驱动轴和马达。压缩机构包括定涡旋部件和动涡旋部件，其中动涡旋部件在驱动轴的驱动下相对于定涡旋部件进行绕动运动。驱动轴由轴承座内的轴承支撑并且由马达驱动而旋转。这些运动部件均需要润滑油的润滑以维持压缩机的工作稳定性和可靠性。
4.在现有的低压侧压缩机中，通常，润滑油在经由驱动轴中的供油通道到达偏心曲柄销对卸载衬套以及动涡旋的毂部进行润滑之后落入主轴承座的凹部形成的腔室中，主轴承座的内侧壁与动涡旋的毂部的外周壁之间存在1-2mm的间隙，以用于将腔室内的油推挤到止推面上以对止推面进行润滑，而多余的油则从主轴承座中的排油通道排出至主轴承座外，并回落至涡旋压缩机底部的油池。
5.然而，由于该间隙很小，动涡旋每旋转一周，排油通道入口处的润滑油就被挤压一次，导致排油不连续，影响排油效率。特别在变频压缩机高速运行时，需要排出腔室的油量增大，但由于上述小间隙的作用，结合润滑油的惯性，排油效率反而明显降低，与理想情况恰好相反。
6.因此，需要一种具有改善的排油能力的主轴承座。


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.本实用新型的目的之一在于提供一种具有良好排油能力的主轴承座，特别是在压缩机高转速条件下排油量增加的主轴承座。
9.本实用新型的另一目的在于提供一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机具有改善的油循环率(ocr)，避免油循环率过高而导致的压缩机效率降低甚至压缩机故障。
10.本实用新型提供了一种用于涡旋压缩机的主轴承座，该主轴承座包括支承部以及在主轴承座的径向方向上位于支承部内侧的腔室，主轴承座设置有用于将腔室与主轴承座径向外侧连通的排油管道，排油管道包括从支承部的内侧壁沿径向方向向内突出而位于腔室内的突出部，突出部包括第一端面以及从第一端面延伸的周向侧壁，突出部包括进油口，其中，进油口至少部分地形成在周向侧壁上。
11.可选地，进油口的形成在周向侧壁上的部分在突出部的周向方向上延伸的长度不超过突出部的周长的一半。
12.可选地，支承部的内侧壁上设置有凹槽，在沿径向方向观察时突出部与凹槽至少
部分地重叠。
13.可选地，凹槽构造为沿腔室的周向方向延伸的圆环形凹槽。
14.可选地，凹槽包括大致沿主轴承座的轴向方向延伸的底壁，进油口从底壁朝向第一端面延伸。
15.可选地，在沿径向方向观察时进油口的形成在周向侧壁上的部分完全位于凹槽内。
16.可选地，进油口的形成在周向侧壁上的部分大致面向腔室内的油被挤压的压缩方向。
17.可选地，进油口完全形成在周向侧壁上，并且第一端面完全封闭。
18.可选地，进油口包括形成在周向侧壁上的第一开口部和形成在第一端面上的第二开口部，第一端面上除了第二开口部的其余部分均是封闭的。
19.可选地，第一开口部与第二开口部连通。
20.可选地，支承部包括从支承部的内侧壁延伸至主轴承座外侧的通孔，排油管道与主轴承座一体地形成，排油管道包括通孔和围绕通孔形成的突出部；或者排油管道与主轴承座分体地形成，其中，排油管道插置在通孔中并从通孔朝向腔室部分地突出而形成突出部。
21.本实用新型还提供一种涡旋压缩机，其中，该涡旋压缩机包括根据前文描述主轴承座。
22.总体上，根据本实用新型的主轴承座及采用该主轴承座的涡旋压缩机至少带来以下有益效果：由于进油口至少部分地设置在突出部的周向侧壁上，腔室内的油能够沿主轴承座的非径向方向、例如周向方向(切向方向)进入排油管道，使得排油量增加，另外随着动涡旋毂部的运动，油更加容易进入排油管道，使得压缩机转速越高，排油量越大，符合高转速高排油、低转速低排油的理想情况；由于主轴承座内侧壁上形成有凹槽，保证了进油口面积，更加利于油进入排油管道，使得排油量增加；由于腔室内的润滑油能够通过主轴承座的排油通道有效排出，避免了对止推面的供油过量，进而避免了过多的润滑油经过止推面后随气流被涡旋吸入，从而有效控制压缩机的油循环率。由此，根据本实用新型的主轴承座不仅具有良好的排油能力，符合高转速高排油、低转速低排油的理想情况，而且结构简单、易于生产、适用性广。
附图说明
23.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的部件，在附图中：
24.图1示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的局部纵剖视图，图中未示出主轴承座中的排油管道；
25.图2和图3示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的示出细节的纵截面图及横截面图，图中特别示出了主轴承座中的通孔；
26.图4示出了根据本实用新型的涡旋压缩机的剖切立体图，图中特别示出了根据本实用新型的第一实施方式的主轴承座及其排油管道；
27.图5示意性地示出了根据本实用新型的第一实施方式的排油管道的立体示意图；
28.图6示意性地示出了根据本实用新型的第二实施方式的排油管道的立体示意图；以及
29.图7示意性地示出了根据本实用新型的对比示例的排油管道的立体示意图。
具体实施方式
30.现在将结合图1至图6对本实用新型的优选实施方式进行详细描述。在各视图中，相对应的构件或部分采用相同的附图标记。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。
31.首先将参照图1至图3描述根据本实用新型的涡旋压缩机的总体构造和运行原理。
32.如图1所示，涡旋压缩机100(下文中有时也会称为压缩机)一般包括壳体10、由定涡旋部件20和动涡旋部件30构成的压缩机构、主轴承座40和用于驱动压缩机构的驱动轴50和马达(未示出)等，其中，压缩机构、主轴承座40、驱动轴50和马达均设置在壳体10围绕出的内部空间中。
33.动涡旋部件30包括端板31、形成在端板31一侧的毂部33和形成在端板31另一侧的螺旋状的叶片32。定涡旋部件20包括端板21、形成在端板21一侧的螺旋状的叶片22和形成在端板21的大致中央位置处的排气口23。在定涡旋部件20的螺旋叶片22和动涡旋部件30的螺旋叶片32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。
34.驱动轴50的邻近动涡旋部件30的一端设置有偏心曲柄销51。偏心曲柄销51插入动涡旋部件30的毂部33中，在偏心曲柄销51和毂部33之间可以设置有卸载衬套(未示出)而为压缩机构提供径向柔性，另外，在卸载衬套与动涡旋部件30的毂部33之间还设置有驱动轴承(未示出)。通过马达的驱动，驱动轴50经由偏心曲柄销51、卸载衬套以及驱动轴承使动涡旋部件30相对于定涡旋部件20绕动运动(即，动涡旋部件30的中心轴线绕定涡旋部件20的中心轴线运动，但是动涡旋部件30本身不会绕本身的中心轴线旋转)以实现工作流体的压缩。上述绕动运动是通过十字滑环来实现的。
35.主轴承座40构造成对压缩机构、特别是动涡旋部件30进行支撑，并且在其内可以容置有主轴承以对驱动轴50进行旋转支撑。如图1和图2所示，主轴承座40包括用于支承动涡旋部件30的支承部48(包括与动涡旋部件30的端板31接触的止推面42)以及用于安装和容置驱动轴50等的主体部49，支承部48设置成围绕主体部49。在主轴承座40中形成有从止推面42朝向主体部49凹入的凹部以及设置在大致中央处的位于该凹部的底部的中心孔43(参见图4)，也就是说，支承部48的内侧壁限定出该凹部的周向轮廓，主体部49的顶面限定出该凹部的底部表面。主轴承座40和凹部都不限于如图所示的圆形，而可以形成为例如矩形等其他合适形状。驱动轴50穿过主轴承座40的中心孔43，在驱动轴50与中心孔43的内孔壁之间设置有主轴承，使得驱动轴50以能够旋转的方式由主轴承支撑。主轴承座40的凹部可以与中心孔43大致同心地设置。主轴承座40的凹部形成可以容置驱动轴50的偏心曲柄销51、卸载衬套、动涡旋部件30的毂部33等的位于支承部48的径向内侧的腔室c0。
36.在图1所示的涡旋压缩机中，可以在壳体10的底部形成存储润滑油的油池(未示出)。相应地，在驱动轴50中形成有大致沿其轴向延伸的润滑油供给通道。该润滑油供给通道包括形成在驱动轴50下端的中心孔和从中心孔向上延伸到偏心曲柄销51端面的偏心孔
52。在压缩机的运转过程中，油池中的润滑油被供应至驱动轴50下端的中心孔内，进入中心孔的润滑油在驱动轴50旋转过程中受到离心力的作用而被泵送或甩到偏心孔52中并且沿着偏心孔134向上流动一直到达偏心曲柄销51的端面，如图1中的箭头方向所指示的。从偏心曲柄销51的端面排出的润滑油润滑位于偏心曲轴销51上的驱动轴承以及卸载衬套，并沿着偏心曲柄销51、卸载衬套、驱动轴承以及毂部33之间的间隙向下流动并聚集在主轴承座40内侧的腔室c0中。
37.参见图2，由于动涡旋毂部33在腔室c0内绕动运动，动涡旋毂部33的外周壁与形成腔室c0的主轴承座40的内侧壁之间存在小间隙d，该小间隙d通常为1mm左右。在动涡旋毂部33的搅动及该小间隙d的挤压作用下，腔室c0内的一部分润滑油被送至止推面42以提供冷却和润滑，而腔室c0内的剩余润滑油则需要被排出腔室c0而返回压缩机底部的油池。换句话说，在腔室c0中，润滑油沿着动涡旋毂部在回转腔腔室c0内的绕动方向被挤压，在本文中，将润滑油被挤压的该方向称为润滑油的压缩方向。
38.为此，参见图3和图4，主轴承座40中还设置有从支承部48的内侧壁沿大致径向方向延伸贯穿支承部48而延伸至主轴承座外侧的通孔41，通孔41内插置有排油管道，从而将主轴承座内侧的腔室c0与主轴承座40的外侧连通，使得腔室c0内的润滑油能够排出至主轴承座40外。优选地，通孔41和/或排油管道延伸至壳体10的位置(如图2、3所示)，使得排出的润滑油能够沿着壳体10的内壁向下流动至压缩机底部，避免过多的润滑油随气流被吸入涡旋内而导致油循环率上升。
39.下面参照图4和图5对根据本实用新型的第一实施方式的排油管道45a的具体结构进行描述。排油管道45a包括大致沿主轴承座40的径向方向延伸的第一部455以及大致沿主轴承座40的轴向方向延伸的第二部456和第三部457。第一部455、第二部456和第三部457依次彼此连接。排油管道45a设计成从主轴承座的径向外侧插入到主轴承座40中。在排油管道45a于主轴承座40中安装就位的情况下，第一部455插入到主轴承座40的通孔41中并且从该通孔41朝向腔室c0部分地突出，第二部456和第三部457布置在主轴承座40外侧。优选地，第二部456和第三部457匹配于主轴承座40的外侧形状而紧贴主轴承座40的外侧壁设置，从而容易地限制第一部455插入通孔41中并突出的距离并且限制第一部455的移动。
40.第一部455构造为大致圆筒状，包括第一端面451a、与第一端面451a相反的第二端面以及连接第一端面451a和第二端面的周向侧壁。第一部455的周向侧壁上设有密封环槽454，密封环槽454内可以安装有密封圈，以在第一部455从主轴承座40的外侧插入通孔41内时用于密封排油管道45a的第一部455与通孔41之间的间隙。排油管道45a的第一部455在通孔41内安装就位后，第一部455的一部分从支承部48的内侧壁大致沿径向向内突出到腔室c0内而形成突出部450，该突出部450包括第一端面451a以及与从第一端面451a延伸的周向侧壁453。在突出部450的周向侧壁453上还形成有进油口452a，进油口452a靠近第一端面451a设置。优选地，如图4、5所示，进油口452a大致面向腔室c0的周向方向，并且优选地大致面向由动涡旋部件30的毂部33的绕动引起的对润滑油进行挤压的压缩方向。这里，术语“大致”指的是进油口有一部分面向周向方向或完全面向周向方向，只要允许润滑油沿大致周向方向进入进油口即可。第一端面451a是完全封闭的，而第二端面敞开，由此，在动涡旋部件30的毂部33的搅动及挤压下，排油管道45a的构型产生类似“勺子”的效果，将腔室c0内的润滑油从进油口452a更加容易地导入排油管道45a。
41.虽然图中示出了进油口452a设置成大致面向腔室c0的周向方向，但本领域技术人员可以理解的是，进油口452a也可以设置成面向除了主轴承座40的径向方向以外的其他方向。例如，进油口的至少一部分设置在突出部450的周向侧壁453的顶部区域或底部区域中从而面向主轴承座的轴向方向。这种布置对于腔室c0内积累了大量润滑油的情况是特别有利的，其允许润滑油在没有挤压作用或挤压作用轻微的情况下仍然能够高效地从腔室c0排出，进一步保证排油效果。
42.从进油口452a进入第一部455的润滑油依次流经第一部455、第二部456和第三部457后经由形成在第三部457上的排出口被排出至主轴承座40外侧。优选地，第三部457构造为具有面向壳体10的内侧壁的第一排出口部4571和面向壳体10的底部的第二排出口部4572，由此，在第二部456和第三部457的共同引导下，润滑油能够从更加远离压缩机构的吸气口的位置排出主轴承座，并且润滑油更加容易回流至壳体底部的油池中，从而进一步减小润滑油随着工作流体被吸入压缩机构的吸气口的可能性，降低油循环里。优选地，第二部456的横截面积小于第三部457的横截面积，从而在排油管道45a中降低润滑油的流速，避免润滑油因流速过大而产生小油滴并进而被压缩机构吸入。
43.在本实用新型的第一实施方式中，在动涡旋部件30的毂部33的搅动及挤压作用，润滑油更加容易沿着除了主轴承座40的径向方向以外的其他方向从周向侧壁453上的进油口452a进入排油管道45a，因此与润滑油直接沿主轴承座40的径向方向进入通孔41相比，根据本实用新型的第一实施方式将获得更大的排油量。
44.例如，图7中示出了对比示例的排油管道45c，与根据本实用新型的第一实施方式类似，排油管道45c构造为大致圆筒状，包括位于径向内侧的第一端面、与第一端面相反的第二端面以及连接第一端面和第二端面的周向侧壁，周向侧壁上设有用于安装密封圈的密封环槽454。区别在于，排油管道45c的进油口452c设置在第一端面上，润滑油大致沿径向方向从进油口452c进入排油管道45c中。由于动涡旋毂部33的外周壁与形成腔室c0的主轴承座40的内侧壁之间的小间隙d较小，随着动涡旋部件的毂部33的绕动，进油口452c处的润滑油被挤压，导致润滑油难以沿径向方向进入进油口452c。另外，对于变频压缩机而言，动涡旋部件的转速越高，进油口452c处的润滑油的挤压越严重，能够进入进油口452c的油越少，而由于挤压作用被送至止推面42的油则越多。过多的润滑油被供应至止推面42并在止推面42处被碾碎成小油滴，容易随着气流被涡旋吸入，导压缩机的油循环率上升。
45.相比之下，在根据本实用新型的第一实施方式中，例如，润滑油沿着腔室c0的周向方向(或者说切向方向)从周向侧壁453上的进油口452a进入排油管道45a，压缩机的转速越高，动涡旋部件的毂部33对腔室c0内的润滑油的搅动和挤压作用越大，润滑油更加容易进入进油口452a，排油量越大，因此实现了高转速高排油、低转速低排油的目标。另外，由于腔室c0内的润滑油通过排油管道45a及时排出，使得存油较少，也避免了过多的润滑油被推送至止推面42，从而避免了过多的油被吸入涡旋机构，利于控制压缩机的油循环率。
46.优选地，进油口45a沿着排油管道45a的周向方向延伸的长度不超过排油管道45a的周长的一半，从而保证润滑油能够被充分引导至排油管道45a内而不会轻易地绕过突出部450。
47.本领域技术人员可以理解的是，虽然在图5中示出了排油管道45a与主轴承座40分体形成的设计，但是排油管道也可以与主轴承座40一体形成。即，主轴承座40(支承部48)的
内侧壁上直接形成有围绕通孔41设置的突出部450，突出部450的中空腔与通孔41直接连通。在主轴承座40中也可以直接形成有类似于第二部456和第三部457的通道并与通孔41连通，从而共同形成将润滑油从腔室c0排出至主轴承座外侧的排油管道。
48.另外，由于减小动涡旋毂部33的外周壁与主轴承座40的内侧壁之间的小间隙d的尺寸限制，增大突出部450的径向长度并增大进油口452a的流通面积，从而提高排油量，主轴承座40的内侧壁上还开设有凹槽44(参见图4)。优选地，凹槽44构造为沿着腔室c0的周向方向延伸的圆环形凹槽，从而方便整体加工制造。在沿着主轴承座的径向方向观察时，突出部450与该凹槽44至少部分地重叠，也就是说，突出部450部分地或完全地位于凹槽44内。由此，可以尽量保证突出部450在腔室c0内的露出，进而保证进油口452a的流通面积。
49.优选地，进油口452a从凹槽44的大致沿主轴承座的轴向方向延伸的底壁朝向第一端面451a延伸，使得进油口452a的流通面积最大化，从而尽可能地提高排油量。
50.优选地，在沿主轴承座40的径向方向观察时，进油口452a完全地位于凹槽44内，或者进一步地，突出部450完全地位于凹槽44内，从而一方面避免小间隙d的尺寸对突出部450及进油口452a的限制，另一方面还可以充分利用凹槽44对润滑油的引导作用，使得润滑油更加容易进入进油口452a。
51.本领域技术人员可以理解的是，尽管在本实用新型的第一实施方式中，第一端面构造为完全封闭，但第一端面也可以构造为部分地敞开，如图6所示的根据本实用新型的第二实施方式。
52.参见图6，根据本实用新型的第二实施方式的排油管道45b与根据本实用新型的第一实施方式的排油管道45a类似，也包括第一部455、第二部456和第三部457。第一部455也构造为大致圆筒状，包括第一端面451b、与第一端面相反的第二端面以及连接第一端面451b和第二端面的周向侧壁，周向侧壁上设有用于安装密封圈的密封环槽454。其余类似的结构不再赘述。排油管道45b与排油管道45a的区别在于，排油管道45b的进油口452b包括形成在突出部450的周向侧壁453上的第一开口部和形成在第一端面451b上的第二开口部，第一开口部和第二开口部连通。因此，润滑油不仅能够沿着例如腔室c0的周向方向(或者说切向方向)从周向侧壁453上的第一开口部进入排油管道45b，而且能够沿着相较于腔室c0的周向方向倾斜的方向以及沿着径向方向进入排油管道45b，使得润滑油进入排油管道45b更加容易，从而进一步改善排油效率。另外，彼此连通的第一开口部和第二开口部也使得进油口452b的流通面积更大，进一步提高了排油量。另外，如图6所示，优选地，第二开口部占第一端面451b的一部分，第一端面451b上除了第二开口部的其余部分均封闭，从而保证润滑油能够被充分引导至排油管道45b内而不会轻易流出排油管道45b。
53.图5和图6仅示出了在本实用新型的构思下的两种示例性实施方式。本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于以上描述的示例性实施方式，还包括以上描述的各种示例的变形或组合。例如，第一端面也可以构造为完全敞开，进油口的第一开口部和第二开口部也可以构造为彼此不连通。另外，进油口可以根据需要构造为多种形状，例如圆形、椭圆形、矩形和不规则形状，进油口还可以根据需要构造为一个或更多个。又例如，虽然在实施方式中排油管道构造为包括第一部、第二部和第三部，但本领域技术人员可以理解的是，第二部和第三部也可以被省略。
54.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用于涡旋压缩
机的主轴承座及涡旋压缩机。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。