殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮的制造方法
【專利摘要】一種殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括設(shè)置在密封容器內(nèi)的電機部和運動機構(gòu)，其中密封容器由殼體、上蓋和下蓋組成，電機部包括定子和轉(zhuǎn)子，運動機構(gòu)由壓縮機構(gòu)及支撐部件組成，其中壓縮機構(gòu)包括氣缸、設(shè)置在氣缸內(nèi)的活塞、滑片和曲軸，以及支撐曲軸并與氣缸形成壓縮空間的上軸承及下軸承；還包括分別與壓縮機內(nèi)部空間連通的吸氣管和排氣管，排氣管與殼體外的油分離器連通，支撐部件包括第一支撐和第二支撐，第一支撐設(shè)置于所述上軸承與下軸承之間，第二支撐設(shè)置于電機部上部并與曲軸頂端相抵。本發(fā)明通過在殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機內(nèi)部設(shè)置第一支撐和第二支撐結(jié)構(gòu)，可以減小曲軸的直徑，從而降低壓縮機運轉(zhuǎn)的功耗，提高壓縮機的能效，提高了壓縮機的可靠性。
【專利說明】殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，尤其涉及一種殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)已廣泛采用的旋轉(zhuǎn)式壓縮機均采用殼體內(nèi)高壓力即高背壓結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)回到壓縮機的制冷劑通過氣液分離器后，氣態(tài)的制冷劑被直接吸入到氣缸內(nèi)完成壓縮，經(jīng)過壓縮后的高溫高壓制冷劑排入到壓縮機殼體內(nèi)部空間，冷卻電機后排出壓縮機，進入系統(tǒng)循環(huán)。
[0003]相對于高背壓結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機,存在一種殼體內(nèi)為低壓力結(jié)構(gòu)，即殼體內(nèi)與吸氣壓力連通的低背壓結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式壓縮機，這種結(jié)構(gòu)的壓縮機相比高背壓結(jié)構(gòu)在一些應(yīng)用領(lǐng)域，特別是未來旋轉(zhuǎn)式壓縮機應(yīng)用中有著特別的優(yōu)勢:1.在使用可燃性替代制冷劑時，由于制冷劑充注量受到限制，采用低背壓壓縮機可以大幅減少壓縮機內(nèi)的制冷劑含量，從而擴大可燃性制冷劑的應(yīng)用范圍.2.在使用C02作為制冷劑時，由于C02存在工作壓力高，采用低背壓結(jié)構(gòu)可以降低壓縮機殼體內(nèi)的工作壓力，從而降低殼體的耐壓安全性要求，降低壓縮機的成本和改善工藝性。3.在壓縮機排氣溫度高的應(yīng)用條件下，如采用R32制冷劑或使用在T3工況下或使用在高出水溫度的熱泵熱水器系統(tǒng)中等條件下時，由于低背壓壓縮機的電機位于吸氣環(huán)境下，不會出現(xiàn)使用高背壓壓縮機中時的電機溫度過高的現(xiàn)象出現(xiàn)，保證了壓縮機的可靠性等，盡管上述問題在高背壓結(jié)構(gòu)上應(yīng)用時也可以通過其它技術(shù)手段解決，但均不可避免的會帶來諸如成本上升，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及性能下降等副作用。因此，隨著制冷行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和壓縮機的擴展應(yīng)用，低背壓壓縮機，特別是大排量的低背壓壓縮機將在這些領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]然而，盡管低背壓結(jié)構(gòu)的壓縮機已經(jīng)在冰箱上的往復(fù)式結(jié)構(gòu)及商用空調(diào)系統(tǒng)上的渦旋式壓縮機上得到了十分廣泛的應(yīng)用，然而，應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)式壓縮機結(jié)構(gòu)上，目前仍處于研究階段，未能達到實際應(yīng)用的要求，綜合來說，相比高背壓結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)式壓縮機在應(yīng)用低背壓結(jié)構(gòu)時仍有一些課題需要得到解決，其中，包括性能的差異及曲軸的可靠性問題。由于旋轉(zhuǎn)式壓縮機是電機內(nèi)置的全封閉式壓縮機，電機需要冷卻散熱，而低背壓壓縮機的電機位于吸氣腔中，因此，吸氣在壓縮機內(nèi)會被電機加熱，形成無效過熱，從而影響到壓縮機和系統(tǒng)的能效。隨著高效節(jié)能的要求越來越高，需要相應(yīng)的技術(shù)手段提高低背壓壓縮機的性能，提高低背壓壓縮機應(yīng)用的可行性。另外，在低背壓壓縮機中，由于油池位于低壓環(huán)境中，采用現(xiàn)在廣泛使用的供油結(jié)構(gòu)時，而活塞內(nèi)徑由于泄露的影響，壓力會略高于油池壓力，導(dǎo)致曲軸內(nèi)孔的供油系統(tǒng)上油能力降低，使上軸承與曲軸之間摩擦副的供油量較高背壓結(jié)構(gòu)明顯減少，帶來軸與軸承的磨損較高背壓結(jié)構(gòu)明顯嚴重的問題。特別地，在低背壓壓縮機應(yīng)用更加有優(yōu)勢的大排量機種上，為了保證壓縮機的性能，相比排量的增加，曲軸的軸徑的增加一般不會太大，從而在大排量機種的負荷下，曲軸的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和可靠性相對更加惡劣，給大排量機種的廣泛應(yīng)用埋下隱患。因此，有必要作進一步改進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的旨在提供一種降低壓縮機摩擦功耗，增強壓縮機工作可靠性，提升壓縮機性能的殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
[0006]按此目的設(shè)計的一種殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括設(shè)置在密封容器內(nèi)的電機部和運動機構(gòu)，其中密封容器由殼體、上蓋和下蓋組成，電機部包括定子和轉(zhuǎn)子，運動機構(gòu)由壓縮機構(gòu)及支撐部件組成，其中壓縮機構(gòu)包括氣缸、設(shè)置在氣缸內(nèi)的活塞、滑片和曲軸，以及支撐曲軸并與氣缸形成壓縮空間的上軸承及下軸承；還包括分別與壓縮機內(nèi)部空間連通的吸氣管和排氣管，排氣管與殼體外的油分離器連通，其結(jié)構(gòu)特征在于，支撐部件包括第一支撐和第二支撐，所述第一支撐設(shè)置于上軸承與下軸承之間，所述第二支撐設(shè)置于電機部上部并與曲軸頂端相抵。
[0007]所述第二支撐包括與殼體相連接的支架及安裝在支架上并與曲軸頂端形成配合的軸承；所述第二支撐的軸承與支架通過調(diào)心機構(gòu)連接，該調(diào)心機構(gòu)包括設(shè)置在支架上的螺紋孔、調(diào)心螺釘，以及設(shè)置在軸承上并與螺紋孔對應(yīng)的直徑大于調(diào)心螺釘大徑的通孔；所述第二支撐的支架為板金沖壓成形或為鑄件成形，所述支架在與殼體連接處的邊緣設(shè)置有翻邊。
[0008]所述支架呈Y形或十字形或星形；所述軸承呈Y形或十字形或星形。
[0009]所述第二支撐的支架垂直于曲軸的橫截面積為S，其中，最大橫截面積Smax與殼體內(nèi)徑圓面積SI的關(guān)系為:Smax ≤ 0.75*S1。
[0010]所述第二支撐的軸承與曲軸頂端配合部的長度為K，該配合長度K與曲軸頂部直徑Dl之間的關(guān)系式:K ≤1.2*D1 ;曲軸的位于氣缸上端的軸徑包括與上軸承內(nèi)徑配合的軸徑D2，與轉(zhuǎn)子內(nèi)徑配合的軸徑D3，與第二支撐的軸承內(nèi)徑配合的直徑Dl三段，其中，Dl ≤ D3 ≤ D2。
[0011]所述支撐部件與殼體為焊接連接，焊接連接點的數(shù)量m3 3個。
[0012]所述吸氣管設(shè)置在上蓋中部，并在壓縮機內(nèi)部開口朝向第二支撐與曲軸的配合部區(qū)域；所述吸氣管在壓縮機內(nèi)部的開口端面距離第二支撐與軸承配合的上端面的距離為L,其中 L ≥ 8mm。
[0013]所述第二支撐與曲軸之間采用滾動軸承進行配合；所述滾動軸承為調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。
[0014]所述第二支撐的軸承內(nèi)徑與曲軸頂端之間存在配合間隙d，所述軸承內(nèi)徑上設(shè)置有油槽；所述的配合間隙d為所述軸承內(nèi)徑D2與所述曲軸頂端直徑Dl的差，其中d ≤ 0.8mm。
[0015]所述壓縮機壓縮的制冷劑類型為碳酸類氣體或碳氫類化合物或可燃性鹵代烴類化合物。
[0016]本發(fā)明通過在殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機內(nèi)部設(shè)置第一支撐和第二支撐結(jié)構(gòu)，可以減小曲軸的直徑，從而降低壓縮機運轉(zhuǎn)的功耗，提高壓縮機的能效，提高了壓縮機的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為第一實施例的低背壓壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為第二實施例的低背壓壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖3為第一實施例中第二支撐的支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為第二支撐的軸承的剖面示意圖；[0021]圖5為第一實施例中第二支撐的軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為第一實施例中第二支撐與曲軸的配合部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1為壓縮機內(nèi)部空間，11為上蓋，12為殼體，13為下蓋，14為定子，15為轉(zhuǎn)子，16為吸氣管，17為排氣管，18為油分離器，21為上軸承，22為氣缸，23為活塞，24為滑片，25為下軸承,26為曲軸,31為支架,32為軸承,33為調(diào)心螺釘,34為滾動軸承,35為螺紋孔，36為通孔,37為油槽,A為第一支撐,B為第二支撐,K為軸承與曲軸配合部寬度，L為吸氣管下端面距離軸承配合部距離。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0025]第一實施例
[0026]參見圖1，一種殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括設(shè)置在密封容器內(nèi)的電機部和運動機構(gòu)，其中密封容器由殼體12、上蓋11和下蓋13組成，電機部包括定子14和轉(zhuǎn)子15，運動機構(gòu)由壓縮機構(gòu)及支撐部件組成，其中壓縮機構(gòu)包括氣缸22、設(shè)置在氣缸22內(nèi)的活塞23、滑片24和曲軸26，以及支撐曲軸26并與氣缸22形成壓縮空間的上軸承21及下軸承
25;還包括分別與壓縮機內(nèi)部空間I連通的吸氣管16和排氣管17，排氣管17與殼體12外的油分離器18連通，支撐部件包括第一支撐A和第二支撐B，第一支撐A設(shè)置于上軸承21與下軸承25之間，第二支撐B設(shè)置于電機部上部并與曲軸26頂端相抵。
[0027]第二支撐B包括與殼體12相連接的支架31及與曲軸26頂部形成配合的軸承32，并且軸承32與支架31通過螺釘33連接。該第二支撐B的軸承32與曲軸26的頂端相配合，形成軸承機構(gòu)，其中，該配合部的長度為K，并且，為了在保證配合部的可靠性的前提下優(yōu)化配合長度K以降低摩擦功耗，這里K設(shè)定與相配合的曲軸26直徑Dl的關(guān)系為KSl.2*D1。
[0028]第二支撐B的軸承32內(nèi)徑與曲軸26頂端之間存在配合間隙d，該配合間隙d為軸承32內(nèi)徑D4與曲軸26頂端直徑Dl的差，并且有要求d≤0.8mm。而第二支撐的軸承32與支架31通過調(diào)心機構(gòu)連接，該調(diào)心機構(gòu)包括設(shè)置在支架31上的螺紋孔35、調(diào)心螺釘33，以及設(shè)置在軸承32上并與上述螺紋孔35對應(yīng)的直徑大于調(diào)心螺釘33大徑的通孔36組成，通過調(diào)整軸承32與支架31的相對位置來調(diào)整配合間隙d，并且保證間隙d的均勻，使曲軸26的運轉(zhuǎn)更順暢。并且，在軸承32內(nèi)徑上還設(shè)置有油槽37，可以使吸氣提供的潤滑油能夠順利的達到整個配合間隙d，從而改善配合面的潤滑狀況。
[0029]曲軸26的位于汽缸22上端的軸徑包括與上軸承21內(nèi)徑配合的軸徑D2，與轉(zhuǎn)子15內(nèi)徑配合的軸徑D3，與第二支撐B的軸承32內(nèi)徑配合的直徑Dl三段，其中，Dl < D3 < D2，這樣，壓縮機構(gòu)裝配時，上軸承21可以更順利的裝配，更重要的是，當(dāng)Dl < D2時，可以減少第二支撐B的軸承32與曲軸26的內(nèi)徑之間的摩擦面積，從而降低功耗，而D3 < D2則可以增加轉(zhuǎn)子15的截面積，提高電機的效率。
[0030]在上蓋11中部設(shè)置有吸氣管16，吸氣管16在壓縮機內(nèi)部的開口端面距離第二支撐B與軸承32配合的上端面的距離為L，其中，L > 8mm，這樣，可以避免距離太近帶來的噪音問題，還可以保證從吸氣管16中回來的油能夠分布到整個配合間隙d中。[0031 ]另外，第一支撐A及第二支撐B與殼體12連接的方式均為焊接，并且，焊接連接點的數(shù)量m=3個，可以保證工藝性和第二支撐B的安裝可靠性。并且，第二支撐B的支架31垂直于曲軸26的旋轉(zhuǎn)軸所在平面的橫截面積為S，其中，最大橫截面積Smax與主殼體內(nèi)徑圓面積SI的關(guān)系為=Smax ( 0.75*S1，以保證吸氣流通的順暢。并且，上述的支架31的橫截面的形狀呈Y形，而軸承32相應(yīng)的也呈現(xiàn)Y形的結(jié)構(gòu)與之配合。
[0032]在本實施例中，第二支撐B的支架31為板金沖壓成形制作而成，工藝簡單可靠，并且，支架31與軸承32配合部表面均進行了加工處理，以提高配合精度，保證軸承32與曲軸
26的配合間隙d的均勻性。并且，支架31在與殼體12連接處的邊緣設(shè)置有翻邊，提高支架31與殼體12配合處的寬度，改善工藝性。
[0033]第二實施例
[0034]在本實施例中，曲軸26上端部位的直徑D1=D2=D3，這樣，可以使曲軸26的結(jié)構(gòu)更簡單。另外，第二支撐B的支架31的橫截面形狀為十字形，此時，焊接點的數(shù)量m=4個。
[0035]在第二支撐B的軸承32的內(nèi)徑D4處設(shè)置有滾動軸承34，使軸承32與曲軸26形成滾動摩擦配合，改善摩擦狀況，提高配合部可靠性，減少摩擦功耗，提高壓縮機的性能。
[0036]第二支撐B的支架31為鑄件成形后加工制作而成，并且，與殼體12配合處的寬度要大于與軸承32配合處的厚度，與上述實施例1中板金支架的翻邊有同樣的作用。其余與第一實施例相同，不再贅述。
[0037]第三實施例
[0038]在本實施例中，第二支撐B的支架31的橫截面形狀為星形，其余與第一實施例相同，不再贅述。
[0039]第四實施例
[0040]在本實施例中，設(shè)置在軸承32內(nèi)徑D4的滾動軸承34為自動調(diào)心軸承，其余與實施例二相同，不再贅述。
[0041]上述實施例僅列出了具有代表性的實施案例,其余在上述實施例中各種技術(shù)特征的各種組合形式不再一一說明。另外，某些技術(shù)點存在易于聯(lián)想或簡單改變可以得到的與本發(fā)明一致目的方案，如支架32的形狀改為T字形，或調(diào)心軸承是調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承，或低背壓壓縮機其它的結(jié)構(gòu)形式如油分離器18內(nèi)置或雙缸結(jié)構(gòu)等等，也不再一一說明。
【權(quán)利要求】
1.一種殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括設(shè)置在密封容器內(nèi)的電機部和運動機構(gòu)，其中密封容器由殼體(12)、上蓋(11)和下蓋(13)組成，電機部包括定子(14)和轉(zhuǎn)子(15)，運動機構(gòu)由壓縮機構(gòu)及支撐部件組成，其中壓縮機構(gòu)包括氣缸(22)、設(shè)置在氣缸(22)內(nèi)的活塞(23)、滑片(24)和曲軸(26)，以及支撐曲軸(26)并與氣缸(22)形成壓縮空間的上軸承(21)及下軸承(25);還包括分別與壓縮機內(nèi)部空間(I)連通的吸氣管(16)和排氣管(17)，排氣管(17)與殼體(12)外的油分離器(18)連通，其特征在于，支撐部件包括第一支撐和第二支撐，所述第一支撐設(shè)置于上軸承(21)與下軸承(25)之間，所述第二支撐設(shè)置于電機部上部并與曲軸(26)頂端相抵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述第二支撐包括與殼體(12)相連接的支架(31)及安裝在支架(31)上并與曲軸(26)頂端形成配合的軸承(32);所述第二支撐的軸承(32)與支架(31)通過調(diào)心機構(gòu)連接，該調(diào)心機構(gòu)包括設(shè)置在支架(31)上的螺紋孔(35)、調(diào)心螺釘(33)，以及設(shè)置在軸承(32)上并與螺紋孔(35)對應(yīng)的直徑大于調(diào)心螺釘(33)大徑的通孔(36);所述第二支撐的支架(31)為板金沖壓成形或為鑄件成形，所述支架(31)在與殼體(12)連接處的邊緣設(shè)置有翻邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述支架(31)呈Y形或十字形或星形；所述軸承(32)呈Y形或十字形或星形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述第二支撐的支架(31)垂直于曲軸(26)的橫截面積為S,其中，最大橫截面積Smax與殼體(12)內(nèi)徑圓面積 SI 的關(guān)系為:Smax ( 0.75*S1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述第二支撐的軸承(32)與曲軸(26)頂端配合部的長度為K，該配合長度K與曲軸(26)頂部直徑Dl之間的關(guān)系式:K< 1.2*D1 ;曲軸(26)的位于氣缸(22)上端的軸徑包括與上軸承(21)內(nèi)徑配合的軸徑D2，與轉(zhuǎn)子(15)內(nèi)徑配合的軸徑D3，與第二支撐的軸承(32)內(nèi)徑配合的直徑Dl三段，其中，Dl ^ D3 ^ D2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述支撐部件與殼體(12)為焊接連接，焊接連接點的數(shù)量m > 3個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述吸氣管(16)設(shè)置在上蓋(11)中部，并在壓縮機內(nèi)部開口朝向第二支撐與曲軸(26)的配合部區(qū)域；所述吸氣管(16)在壓縮機內(nèi)部的開口端面距離第二支撐與軸承(32)配合的上端面的距離為L，其中L≤8mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，所述第二支撐與曲軸(26)之間采用滾動軸承(34)進行配合；所述滾動軸承(34)為調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述殼體低`背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，第二支撐的軸承(32)內(nèi)徑與曲軸(26)頂端之間存在配合間隙d，所述軸承(32)內(nèi)徑上設(shè)置有油槽(37);所述配合間隙d為所述軸承(32)內(nèi)徑D2與所述曲軸(26)頂端直徑Dl的差，其中d≤0.8mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述殼體低背壓的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于，壓縮機壓縮的制冷劑類型為碳酸類氣體或碳氫類化合物或可燃性鹵代烴類化合物。
【文檔編號】F04C29/00GK103541902SQ201210237914
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】高斌 申請人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司