專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
渦旋壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
[0002]本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。[0003]如圖1所述，常規(guī)的渦旋壓縮機(jī)100 —般包括殼體110、設(shè)置在殼體110 —端的頂蓋112、設(shè)置在殼體110另一端的底蓋114以及設(shè)置在頂蓋112和殼體110之間以將壓縮機(jī)的內(nèi)部空間分隔成聞壓側(cè)和低壓側(cè)的隔板116。隔板116和頂蓋112之間構(gòu)成聞壓側(cè)，而隔板116、殼體110和底蓋114之間構(gòu)成低壓側(cè)。在低壓側(cè)設(shè)置有用于吸入流體的進(jìn)氣接頭118，在高壓側(cè)設(shè)置有用于排出壓縮后的流體的排氣接頭119。殼體110中設(shè)置有由定子122和轉(zhuǎn)子124構(gòu)成的電機(jī)120。轉(zhuǎn)子124中設(shè)置有驅(qū)動軸130以驅(qū)動由定渦旋150和動渦旋160構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)。動渦旋160包括端板164、形成在端板一側(cè)的轂部162和形成在端板另一側(cè)的螺旋狀的葉片166。定渦旋150包括端板154、形成在端板一側(cè)的螺旋狀的葉片156和形成在端板的大致中央位置處的排氣口 152。在定渦旋150的螺旋葉片156和動渦旋160的螺旋葉片166之間形成一系列體積從徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)逐漸減小的壓縮腔C1、C2和C3。其中，徑向最外側(cè)的壓縮腔Cl處于吸氣壓力，徑向最內(nèi)側(cè)的壓縮腔C3處于排氣壓力。中間的壓縮腔C2處于吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱之為中壓腔。[0004]動渦旋160的一側(cè)由 主軸承座140的上部(該部分構(gòu)成止推構(gòu)件)支撐，驅(qū)動軸130的一端由設(shè)置在主軸承座140中的主軸承144支撐。驅(qū)動軸130的一端設(shè)置有偏心曲柄銷132，在偏心曲柄銷132和動渦旋160的轂部162之間設(shè)置有卸載襯套142。通過電機(jī)120的驅(qū)動，動渦旋160將相對于定渦旋150平動轉(zhuǎn)動(即,動渦旋160的中心軸線繞定渦旋150的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋160本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))以實現(xiàn)流體的壓縮。上述平動轉(zhuǎn)動通過定渦旋150和動渦旋160之間設(shè)置的十字滑環(huán)190來實現(xiàn)。經(jīng)過定渦旋150和動渦旋160壓縮后的流體通過排氣口 152排出到高壓側(cè)。為了防止高壓側(cè)的流體在特定情況下經(jīng)由排氣口 152回流到低壓側(cè)，在排氣口 152處設(shè)置有單向閥或排氣閥170。[0005]為了實現(xiàn)流體的壓縮，定渦旋150和動渦旋160之間必須有效密封。一方面，定渦旋150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋160的端板164之間以及動渦旋160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋150的端板154之間需要軸向密封。[0006]通常，在定渦旋150的端板154的與螺旋葉片156相反的一側(cè)設(shè)置有背壓腔158。背壓腔158中設(shè)置有密封組件180，密封組件180的軸向位移受到隔板116的限制。背壓腔158通過端板154中形成的軸向延伸的通孔(未示出)與中壓腔C2流體連通從而形成將定渦旋150朝向動渦旋160壓的力。由于動渦旋160的一側(cè)由主軸承座140的上部支撐，所以利用背壓腔158中的壓力可以有效地將定渦旋150和動渦旋160壓在一起。當(dāng)各個壓縮腔中的壓力超過設(shè)定值時，這些壓縮腔中的壓力所產(chǎn)生的合力將超過背壓腔158中提供的下壓力從而使得定渦旋150向上運(yùn)動。此時，壓縮腔中的流體將通過定渦旋150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋160的端板164之間的間隙以及動渦旋160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋150的端板154之間的間隙泄漏到低壓側(cè)以實現(xiàn)卸載，從而為渦旋壓縮機(jī)提供了軸向柔性。另一方面，定渦旋150的螺旋葉片156的側(cè)表面與動渦旋160的螺旋葉片166的側(cè)表面之間也需要徑向密封。二者之間的這種徑向密封通常借助于動渦旋160在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的離心力以及驅(qū)動軸130提供的驅(qū)動力來實現(xiàn)。具體地，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過電機(jī)120的驅(qū)動，動渦旋160將相對于定渦旋150平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋160的中心軸線繞定渦旋150的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋160本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn)),從而動渦旋160將產(chǎn)生離心力。另一方面，驅(qū)動軸130的偏心曲柄銷132在旋轉(zhuǎn)過程中也會產(chǎn)生有助于實現(xiàn)定渦旋和動渦旋徑向密封的驅(qū)動力分量。動渦旋160的螺旋葉片166將借助于上述離心力和驅(qū)動力分量貼靠在定渦旋150的螺旋葉片156上，從而實現(xiàn)二者之間的徑向密封。當(dāng)不可壓縮物質(zhì)(諸如固體雜質(zhì)、潤滑油以及液態(tài)制冷劑)進(jìn)入壓縮腔中而卡在螺旋葉片156和螺旋葉片166之間時，螺旋葉片156和螺旋葉片166能夠暫時沿徑向彼此分開以允許異物通過，因此防止了螺旋葉片156或166損壞。這種能夠徑向分開的能力為渦旋壓縮機(jī)提供了徑向柔性，提高了壓縮機(jī)的可靠性。然而，如上所述的這種通過離心力來實現(xiàn)徑向密封的方式存在如下問題。圖2示出了定渦旋150和動渦旋160之間的徑向密封力的示意圖。如圖2所示，定渦旋150和動渦旋160之間的總的徑向密封力可以用如下的公式來表示:Fflank = F10S+FsSin Θ eff-F10*Sin Θ -Frg 公式(I)其中，F(xiàn)flank是定渦旋150和動渦旋160之間的總的徑向密封力；Flos是動渦旋160的離心力；FsSin Θ rff是偏心曲柄銷132提供的驅(qū)動力分量，其中Fs是偏心曲柄銷132提供的總驅(qū)動力，Θ eff是偏心曲柄銷132的有效驅(qū)動角度；F10^Sin Θ是十字滑環(huán)190提供的離心力分量，其中Fiq是十字滑環(huán)190提供的總離心力，Θ是動渦旋160相當(dāng)于定渦旋150的定向角度；Frg是壓縮腔中的流體提供的徑向氣體力。從上述公式I可以看出，F(xiàn)iqs和FIQ*Sin0是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速相關(guān)的項，F(xiàn)sSin Θ eff和F,g是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速無關(guān)的項。因此，徑向密封力Fflank與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速相關(guān)。即，驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速越大，則徑向密封力Fflank越大，而驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速越小，則徑向密封力Fflank越小。因此，當(dāng)渦旋壓縮機(jī)100處于低轉(zhuǎn)速工況下時，定渦旋150和動渦旋160之間的徑向密封力Fflank可能不足從而導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低，而當(dāng)渦旋壓縮機(jī)100處于高轉(zhuǎn)速工況下時，定渦旋150和動渦旋160之間的徑向密封力Fflank可能過大而導(dǎo)致渦旋部件磨損過度。因此，需要一種能夠在低轉(zhuǎn)速工況和高轉(zhuǎn)速工況下都確保徑向密封的渦旋壓縮機(jī)。
實用新型內(nèi)容本實用新型的一個或多個實施方式的一個目的是提供一種能夠在低轉(zhuǎn)速工況和高轉(zhuǎn)速工況下都確保徑向密封的渦旋壓縮機(jī)。
本實用新型的一個或多個實施方式的另一個目的是提供一種在確保徑向密封的同時結(jié)構(gòu)較為簡單的渦旋壓縮機(jī)。[0019]為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型一個方面，提供了一種渦旋壓縮機(jī)，包括:定渦旋，所述定渦旋包括定渦旋端板和形成在所述定渦旋端板一側(cè)的定渦旋葉片；動渦旋，所述動渦旋包括動渦旋端板、形成在所述動渦旋端板一側(cè)的動渦旋葉片和形成在所述動渦旋端板另一側(cè)的轂部；驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸包括偏心曲柄銷，所述偏心曲柄銷配合在所述動渦旋的轂部中以驅(qū)動所述動渦旋；所述渦旋壓縮機(jī)進(jìn)一步包括動渦旋配重，所述動渦旋配重構(gòu)造成能夠隨所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并且所述動渦旋配重由于旋轉(zhuǎn)而造成的離心力作用在所述動渦旋的轂部上。[0020]優(yōu)選地，所述動渦旋配重的離心力的方向與所述動渦旋的離心力的方向大致相反。[0021]優(yōu)選地，所述動渦旋配重的離心力設(shè)置成與所述動渦旋的離心力大致相等。[0022]優(yōu)選地，所述動渦旋配重包括圓筒部，所述圓筒部設(shè)置成圍繞所述動渦旋的轂部，所述圓筒部的至少一部分接觸所述轂部的外側(cè)。[0023]優(yōu)選地，所述動渦旋配重的圓筒部中設(shè)置有軸承，所述軸承的內(nèi)側(cè)接觸所述轂部的外側(cè)。[0024]優(yōu)選地,所述軸承為滾動軸承或滑動軸承。[0025]優(yōu)選地，所述驅(qū)動軸的外周面上設(shè)置有用于帶動所述動渦旋配重轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部，所述動渦旋配重包括底壁并且在所述底壁上設(shè)置有與所述驅(qū)動部配合的驅(qū)動孔。[0026]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部的形狀大致對應(yīng)于所述驅(qū)動孔的形狀。[0027]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部具有非圓形的橫截面。[0028]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部的沿徑向方向的最大尺寸小于等于所述驅(qū)動孔的沿徑向方向的最大尺寸。優(yōu)選地，所述驅(qū)動部和所述驅(qū)動孔構(gòu)造成允許所述動渦旋配重在所述驅(qū)動部上沿徑向方向滑動。[0030]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部包括兩個臺階部，每個臺階部包括底面和側(cè)面，兩個臺階部的側(cè)面彼此平行。[0031]優(yōu)選地，所述驅(qū)動孔具有能夠與所述兩個臺階部的側(cè)面配合的兩個側(cè)壁。[0032]優(yōu)選地，所述驅(qū)動孔的兩個側(cè)壁彼此平行。[0033]優(yōu)選地，其中每個臺階部的側(cè)面與所述動渦旋的離心力的方向大致平行。[0034]優(yōu)選地，兩個臺階部的側(cè)面之間的距離大致等于所述動渦旋配重的驅(qū)動孔的兩個側(cè)壁之間的距離。[0035]優(yōu)選地，所述動渦旋配重在軸向方向上由所述驅(qū)動軸的至少其中一個臺階部的底面支撐。[0036]優(yōu)選地，所述驅(qū)動軸的偏心曲柄銷經(jīng)由卸載襯套配合在所述動渦旋的轂部中，所述偏心曲柄銷包括平行于所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面部，所述卸載襯套包括與所述偏心曲柄銷的平面部對應(yīng)的平面部。[0037]優(yōu)選地，假定所述偏心曲柄銷與所述卸載襯套之間的沿平行于所述偏心曲柄銷的平面部的徑向方向的間隙為Cl，假定所述驅(qū)動軸與所述動渦旋配重的驅(qū)動孔之間的沿平行于所述驅(qū)動孔的側(cè)壁的徑向方向的間隙為C2，則Cl和C2的關(guān)系設(shè)定為C2 ^ Cl。[0038]優(yōu)選地，所述動渦旋配重的重心和所述動渦旋的重心位于所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)。優(yōu)選地，假定所述動渦旋的質(zhì)量為M1，所述動渦旋的最小平動回轉(zhuǎn)半徑為D1，并且假定所述動渦旋配重的質(zhì)量為M2，所述動渦旋配重質(zhì)心的最大回轉(zhuǎn)半徑為D2，則上述參數(shù)設(shè)定成滿足公式:M1*D1彡M2*D2。優(yōu)選地，假定在所述渦旋壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋的重心與所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為dl，則Dl=dl-Cl ;并且假定在所述渦旋壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋配重的重心與所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為d2，則D2=d2+Cl。優(yōu)選地，所述驅(qū)動軸的外周面上設(shè)置有配合孔，所述動渦旋配重的底壁中形成有驅(qū)動孔，所述渦旋壓縮機(jī)進(jìn)一步包括驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿的第一端配合在所述驅(qū)動軸的配合孔中，所述驅(qū)動桿的第二端配合在所述動渦旋配重的驅(qū)動孔中。優(yōu)選地，所述渦旋壓縮機(jī)進(jìn)一步包括將所述動渦旋配重固定配合在所述動渦旋的轂部上的卡簧。優(yōu)選地，所述驅(qū)動孔是大致沿所述動渦旋配重的徑向方向延伸的長孔。優(yōu)選地，假定所述偏心曲柄銷與所述卸載襯套之間的沿平行于所述偏心曲柄銷的平面部的徑向方向的間隙為Cl，假定所述長孔的徑向長度為C3，則Cl和C3的關(guān)系設(shè)定為C3 ≥ Cl。優(yōu)選地，所述驅(qū)動桿大致為L形。優(yōu)選地，所述渦旋壓縮機(jī)進(jìn)一步包括支撐所述驅(qū)動軸的主軸承座和支撐所述動渦旋的端板的止推板，所述主軸 承座和所述止推板為獨立的部件并且通過固定裝置固定在一起。優(yōu)選地，在所述主軸承座和所述止推板之間形成允許所述動渦旋配重旋轉(zhuǎn)的空間。優(yōu)選地，所述渦旋壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括支撐所述驅(qū)動軸的主軸承座和支撐所述動渦旋的端板的止推板，所述主軸承座和所述止推板形成為一體。優(yōu)選地，所述動渦旋配重包括設(shè)置成圍繞所述動渦旋的轂部的圓筒部，在所述圓筒部的內(nèi)周上設(shè)置有至少一條供油凹槽。優(yōu)選地，所述供油凹槽大致沿所述渦旋壓縮機(jī)的軸向方向延伸。優(yōu)選地，所述供油凹槽設(shè)置為一對。優(yōu)選地，所述一對供油凹槽相對于所述動渦旋配重的旋轉(zhuǎn)中心大致對稱地布置。優(yōu)選地，所述動渦旋配重的圓筒部中的設(shè)置有所述供油凹槽的部分的高度相對于圓筒部中的其他部分的高度升高。優(yōu)選地，所述動渦旋配重的圓筒部中的設(shè)置有所述供油凹槽的部分構(gòu)造成臨近所述動渦旋端板的下表面。優(yōu)選地，所述動渦旋配重還包括底壁，所述底壁上形成有相對于所述底壁突出的臺階部。優(yōu)選地,所述供油凹槽在軸向方向上延伸到所述臺階部。優(yōu)選地，所述臺階部相對于所述底壁突出的高度構(gòu)造成使得通過所述供油凹槽向上流動的潤滑劑和通過形成在所述底壁中的驅(qū)動孔向下流動的潤滑劑達(dá)到預(yù)定比例。[0058]根據(jù)本實用新型的一種或幾種實施方式的渦旋壓縮機(jī)的優(yōu)點在于:在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中設(shè)置有動渦旋配重，動渦旋配重構(gòu)造成能夠隨驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并且動渦旋配重由于旋轉(zhuǎn)而造成的離心力作用在動渦旋的轂部上。另外，動渦旋配重的離心力的方向可以設(shè)置成與動渦旋的離心力的方向大致相反。因此，動渦旋的離心力可以通過動渦旋配重的離心力來平衡。從而，動渦旋和定渦旋之間的徑向密封力將主要取決于驅(qū)動軸的偏心曲柄銷提供的驅(qū)動力。由于偏心曲柄銷提供的驅(qū)動力與驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)，因此只要將偏心曲柄銷的驅(qū)動力預(yù)先設(shè)計為合適值，則不管渦旋壓縮機(jī)是在低轉(zhuǎn)速工況下運(yùn)行還是在高轉(zhuǎn)速工況下運(yùn)行，兩個渦旋部件之間的徑向密封力都能夠保持合適值。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重的離心力可以設(shè)置成與動渦旋的離心力大致相等。因此，動渦旋的離心力可以完全被動渦旋配重所抵消。因此可以保證兩個渦旋部件之間徑向密封力在各種轉(zhuǎn)速下大致保持恒定，從而渦旋壓縮機(jī)能夠在各種工況下穩(wěn)定地運(yùn)行。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重可以包括圓筒部，圓筒部設(shè)置成圍繞動渦旋的轂部，圓筒部的至少一部分接觸所述轂部的外側(cè)。采用這種構(gòu)造，使得配重機(jī)構(gòu)更容易制造和安裝，從而能夠簡化渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)并降低其制造成本。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重的圓筒部中可以設(shè)置有軸承，軸承的內(nèi)側(cè)接觸轂部的外側(cè)。優(yōu)選地，軸承可以為滾動軸承或滑動軸承。采用這種構(gòu)造，能夠使得動渦旋配重和動渦旋的轂部之間的力的傳遞更加平穩(wěn)，并且能夠減小二者之間的磨損。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動軸的外周面上設(shè)置有用于帶動動渦旋配重轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部，動渦旋配重包括底壁并且在底壁上設(shè)置有與驅(qū)動部配合的驅(qū)動孔。因此，驅(qū)動軸能夠方便地帶動動渦旋配重一起轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，驅(qū)動部的形狀大致對應(yīng)于所述驅(qū)動孔的形狀，例如驅(qū)動部可以具有非圓形的橫截面。實際上驅(qū)動部和驅(qū)動孔可以為任何的能夠彼此配合而進(jìn)行動力傳遞的構(gòu)造。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動部的沿徑向方向的最大尺寸可以設(shè)定成小于等于驅(qū)動孔的沿徑向方向的最大尺寸。特別是，驅(qū)動部和驅(qū)動孔構(gòu)造成允許動渦旋配重在驅(qū)動部上沿徑向方向滑動。從而，在抵消了定渦旋的離心力的情況下仍然能夠為壓縮機(jī)提供徑向柔性。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動部包括兩個臺階部，每個臺階部包括底面和側(cè)面，兩個臺階部的側(cè)面彼此平行。進(jìn)一步地，驅(qū)動孔具有能夠與兩個臺階部的側(cè)面配合的兩個側(cè)壁。采用上述構(gòu)造，驅(qū)動軸能夠容易地和方便地驅(qū)動動渦旋配重使其能夠與動渦旋同步地旋轉(zhuǎn)以穩(wěn)定地抵消動渦旋的離心力。 在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，每個臺階部的側(cè)面可以與動渦旋的離心力的方向大致平行。從而，動渦旋配重將僅產(chǎn)生沿徑向方向的離心力而不會產(chǎn)生其他方向的力的分量，進(jìn)一步簡化了動渦旋配重的設(shè)計。此外，兩個臺階部的側(cè)面之間的距離可以大致等于動渦旋配重的驅(qū)動孔的兩個側(cè)壁之間的距離。因此，在驅(qū)動軸開始旋轉(zhuǎn)或停止旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動軸和動渦旋配重之間不會碰撞，從而避免了二者之間產(chǎn)生噪音。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重在軸向方向上由驅(qū)動軸的至少其中一個臺階部的底面支撐。換言之，動渦旋配重可以直接擱置在驅(qū)動軸的至少其中一個臺階部的底面上，從而無需進(jìn)一步設(shè)置用于軸向保持動渦旋配重的其他構(gòu)件，簡化了配重機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。[0068]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動軸的偏心曲柄銷可以經(jīng)由卸載襯套配合在動渦旋的轂部中。在這種情況下，如果假定偏心曲柄銷與卸載襯套之間的沿平行于偏心曲柄銷的平面部的徑向方向的間隙為Cl，假定驅(qū)動軸與動渦旋配重的驅(qū)動孔之間的沿平行于驅(qū)動孔的側(cè)壁的徑向方向的間隙為C2，則Cl和C2的關(guān)系設(shè)定為C2 ^ Cl。通過這種構(gòu)造，可以確保設(shè)置了動渦旋配重的渦旋壓縮機(jī)仍然具有原有的徑向柔性。[0069]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重的重心和動渦旋的重心可以位于驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)。在這種情況下，假定動渦旋的質(zhì)量為M1，動渦旋的最小平動回轉(zhuǎn)半徑為D1，并且假定動渦旋配重的質(zhì)量為M2，動渦旋配重質(zhì)心的最大回轉(zhuǎn)半徑為D2，則上述參數(shù)設(shè)定成滿足公式:M1*D1 ^ M2*D2。其中，假定在渦旋壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中動渦旋的重心與驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為dl，則Dl=dl-Cl ;并且假定在渦旋壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中動渦旋配重的重心與驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為d2，則D2=d2+Cl。上述參數(shù)進(jìn)一步明確了動渦旋和動渦旋配重的幾何參數(shù)之間的關(guān)系，因此大大方便了動渦旋配重的設(shè)計。[0070]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動軸的外周面上可以設(shè)置有配合孔，動渦旋配重的底壁中可以形成有驅(qū)動孔，渦旋壓縮機(jī)可以進(jìn)一步包括驅(qū)動桿，驅(qū)動桿的第一端配合在驅(qū)動軸的配合孔中，驅(qū)動桿的第二端配合在動渦旋配重的驅(qū)動孔中。采用這種構(gòu)造，驅(qū)動軸能夠容易地和方便地驅(qū)動動渦旋配重以使其與動渦旋同步地旋轉(zhuǎn)，從而能夠穩(wěn)定地抵消動渦旋的離心力。[0071]在根據(jù) 本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，渦旋壓縮機(jī)可以進(jìn)一步包括將動渦旋配重固定配合在動渦旋的轂部上的卡簧。因此，配重機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為簡單，并且其裝配也較為容易。[0072]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，驅(qū)動孔可以是大致沿動渦旋配重的徑向方向延伸的長孔。此外，假定偏心曲柄銷與卸載襯套之間的沿平行于偏心曲柄銷的平面部的徑向方向的間隙為Cl，假定長孔的徑向長度為C3，則Cl和C3的關(guān)系設(shè)定為C3 ^ Cl。采用這種構(gòu)造，可以確保設(shè)置了動渦旋配重的渦旋壓縮機(jī)仍然具有原有的徑向柔性。[0073]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，在主軸承座和止推板之間可以形成允許動渦旋配重旋轉(zhuǎn)的空間。換言之，僅需對主軸承座部分進(jìn)行簡單地改動，甚至無需對主軸承座進(jìn)行改動(例如，動渦旋配重的體積構(gòu)造成適于動渦旋配重在主軸承座原有的空間中進(jìn)行旋轉(zhuǎn))，就可以簡單地設(shè)置動渦旋配重。此外，主軸承座和止推板形成為一體，也可以形成為單獨的部件然后通過固定裝置固定在一起。采用這些構(gòu)造，能夠增加動渦旋配重的設(shè)計的靈活性。此外，在主軸承座和止推板為單獨部件的情況下，還可以通過合適設(shè)計的止推板為動渦旋提供更大面積的止推表面，以增加渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和耐久性。[0074]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的渦旋壓縮機(jī)中，動渦旋配重的圓筒部的內(nèi)周上設(shè)置有至少一條供油凹槽，通過該供油凹槽可以容易地且穩(wěn)定地將潤滑劑供給到動渦旋端板與止推板之間的止推表面上，從而實現(xiàn)更好地潤滑。此外，圓筒部中設(shè)置有供油凹槽的部分的高度可以相對于圓筒部的其他部分的高度升高或者，圓筒部中設(shè)置有供油凹槽的部分可以構(gòu)造成臨近動渦旋端板的下表面，從而能夠更加方便潤滑劑向動渦旋的止推表面的供給。進(jìn)一步地，動渦旋配重的底壁上可以形成有臺階部，利用該臺階部可以控制通過供油凹槽向上流動的潤滑劑和通過形成在底壁中的驅(qū)動孔向下流動的潤滑劑的比例，從而實現(xiàn)向各個需要潤滑的部位合理地供給潤滑劑。
[0075]通過以下參照附圖的描述，本實用新型的一個或幾個實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中:[0076]圖1是常規(guī)的渦旋壓縮機(jī)的縱剖視圖；[0077]圖2是圖1中的動渦旋和定渦旋之間的徑向密封力的示意圖；[0078]圖3示出了根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)縱剖視圖；[0079]圖4示出了根據(jù)本實用新型第一實施方式的動渦旋配重周圍的相關(guān)部件的分解立體圖；[0080]圖5示出了圖4所示部件的組裝立體圖；[0081]圖6A是根據(jù)本實用新型第一實施方式的驅(qū)動軸的立體圖，圖6B是驅(qū)動軸的另一個角度的立體圖；圖6C是驅(qū)動軸的端視圖；[0082]圖7A是根據(jù)本實用新型第一實施方式的動渦旋配重的立體圖，圖7B是動渦旋配重的縱向剖視圖；[0083]圖8A是根據(jù)本實用新型第一實施方式的主軸承座和止推板的立體圖，圖8B是主軸承座和止推板的局部剖視立體圖；[0084]圖9是根據(jù)本實用新型第一實施方式的動渦旋配重周圍的放大的縱向剖視圖；[0085]圖10是沿圖9所示的剖面線A-A的平面剖視圖；[0086]圖11是圖10的局部放大圖，示出了驅(qū)動軸、動渦旋配重和卸載襯套之間的關(guān)系；[0087]圖12是根據(jù)本實用新型第一實施方式的動渦旋和定渦旋之間的徑向密封力的示意圖；[0088]圖13是動潤旋和動潤旋配重的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑之間的關(guān)系的不意圖；[0089]圖14示出了根據(jù)本實用新型第一實施方式的變型的渦旋壓縮機(jī)的局部縱剖視圖；`[0090]圖15A和15B示出了根據(jù)本實用新型第一實施方式的變型的動渦旋配重的不同方向的立體圖；[0091]圖16示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的渦旋壓縮機(jī)的局部縱剖視圖；[0092]圖17A和17B示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的動渦旋配重的不同方向的立體圖；[0093]圖18示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的驅(qū)動軸的立體圖；[0094]圖19示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的驅(qū)動桿的立體圖；[0095]圖20示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的卡簧的立體圖；[0096]圖21A和21B示出了根據(jù)本實用新型第二實施方式的變型的動渦旋配重的不同方向的立體圖；以及[0097]圖22示出了根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)中的潤滑劑供給的示意圖。
具體實施方式
下面對優(yōu)選實施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本實用新型及其應(yīng)用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不
再重復(fù)描述。下面將參照圖3-13描述根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)10的基本構(gòu)造和原理。如圖3所述，根據(jù)本實用新型實施方式的渦旋壓縮機(jī)10—般包括殼體110、設(shè)置在殼體110 —端的頂蓋112、設(shè)置在殼體110另一端的底蓋114以及設(shè)置在頂蓋112和殼體110之間以將壓縮機(jī)的內(nèi)部空間分隔成高壓側(cè)和低壓側(cè)的隔板116。隔板116和頂蓋112之間構(gòu)成高壓側(cè)，而隔板116、殼體110和底蓋114之間構(gòu)成低壓側(cè)。在低壓側(cè)設(shè)置有用于吸入流體的進(jìn)氣接頭118，在高壓側(cè)設(shè)置有用于排出壓縮后的流體的排氣接頭119。殼體110中設(shè)置有由定子122和轉(zhuǎn)子124構(gòu)成的電機(jī)120。轉(zhuǎn)子124中設(shè)置有驅(qū)動軸30以驅(qū)動由定渦旋150和動渦旋160構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)。動渦旋160包括端板164、形成在端板一側(cè)的轂部162和形成在端板另一側(cè)的螺旋狀的葉片166。定渦旋150包括端板154、形成在端板一側(cè)的螺旋狀的葉片156和形成在端板的大致中央位置處的排氣口 152。在定渦旋150 的螺旋葉片156和動渦旋160的螺旋葉片166之間形成一系列體積從徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)逐漸減小的壓縮腔Cl、C2和C3。其中，徑向最外側(cè)的壓縮腔Cl處于吸氣壓力，徑向最內(nèi)側(cè)的壓縮腔C3處于排氣壓力。中間的壓縮腔C2處于吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱之為中壓腔。驅(qū)動軸30的一部分由設(shè)置在主軸承座20中的主軸承144支撐。驅(qū)動軸30的一端形成有偏心曲柄銷32。偏心曲柄銷32經(jīng)由卸載襯套60配合在動渦旋160的轂部162中以驅(qū)動動渦旋160。如圖11所示,偏心曲柄銷32包括平行于驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面部321，卸載襯套60包括與偏心曲柄銷的平面部321對應(yīng)的平面部62。主軸承座20上設(shè)置有止推板50。止推板50可以通過固定裝置固定在主軸承座20上(參見圖8A和8B)。在主軸承座20和止推板50之間形成空間S。動渦旋160的一側(cè)由止推板50支撐。通過電機(jī)120的驅(qū)動，動渦旋160將相對于定渦旋150平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋160的中心軸線繞定渦旋150的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋160本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))以實現(xiàn)流體的壓縮。上述平動轉(zhuǎn)動通過定渦旋150和動渦旋160之間設(shè)置的十字滑環(huán)190來實現(xiàn)。經(jīng)過定渦旋150和動渦旋160壓縮后的流體通過排氣口 152排出到高壓側(cè)。為了防止高壓側(cè)的流體在特定情況下經(jīng)由排氣口 152回流到低壓側(cè)，在排氣口 152處設(shè)置有單向閥或排氣閥170。為了實現(xiàn)定渦旋150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋160的端板164之間以及動渦旋160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋150的端板154之間的軸向密封，通常，在定渦旋150的端板154的與螺旋葉片156相反的一側(cè)設(shè)置有背壓腔158。背壓腔158中設(shè)置有密封組件180，密封組件180的軸向位移受到隔板116的限制。背壓腔158通過端板154中形成的軸向延伸的通孔(未示出)與中壓腔C2流體連通從而形成將定渦旋150朝向動渦旋160壓的力。由于動渦旋160的一側(cè)由主軸承座140的上部支撐，所以利用背壓腔158中的壓力可以有效地將定渦旋150和動渦旋160壓在一起。當(dāng)各個壓縮腔中的壓力超過設(shè)定值時，這些壓縮腔中的壓力所產(chǎn)生的合力將超過背壓腔158中提供的下壓力從而使得定渦旋150向上運(yùn)動。此時，壓縮腔中的流體將通過定渦旋150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋160的端板164之間的間隙以及動渦旋160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋150的端板154之間的間隙泄漏到低壓側(cè)以實現(xiàn)卸載，從而為渦旋壓縮機(jī)提供了軸向柔性。[0106]另一方面，為了實現(xiàn)定渦旋150的螺旋葉片156的側(cè)表面與動渦旋160的螺旋葉片166的側(cè)表面之間的徑向密封并且為了使得二者之間的這種徑向密封能夠在高轉(zhuǎn)速工況和低轉(zhuǎn)速工況下都保持合適值，根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)10進(jìn)一步設(shè)置有動渦旋配重40。動渦旋配重40構(gòu)造成能夠隨驅(qū)動軸30旋轉(zhuǎn)并且動渦旋配重40由于旋轉(zhuǎn)而造成的離心力作用在動渦旋160的轂部162上。[0107]優(yōu)選地，動渦旋配重40的離心力的方向可以設(shè)置成與動渦旋160的離心力的方向大致相反。因此，動渦旋配重能夠最有效地抵消動渦旋160的離心力。另一方面，動渦旋配重40的離心力可以設(shè)置成與動渦旋160的離心力大致相等。在這種情況下，動渦旋160的離心力能夠完全被動渦旋配重40所抵消。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員人員應(yīng)該理解,動渦旋配重40的離心力也可以設(shè)置成與動渦旋160的離心力不同。在這種情況下，動渦旋160的離心力至少部分會被動渦旋配重40的離心力所抵消，因此也能夠降低渦旋部件之間的徑向密封力在高轉(zhuǎn)速工況和低轉(zhuǎn)速工況下的差異，從而避免低轉(zhuǎn)速工況下的密封不良和高轉(zhuǎn)速工況下的過度磨損。[0108]具體地，如圖3和7A、7B所示，動渦旋配重40可以包括圓筒部42，圓筒部42設(shè)置成圍繞動渦旋160的轂部162。在動渦旋配重40的圓筒部42中設(shè)置有軸承46，軸承46的內(nèi)側(cè)接觸轂部162的外側(cè)。軸承46可以為滾動軸承或滑動軸承或者任何其他適合的軸承。軸承46有助于動渦旋配重40和動渦旋160的轂部162之間的力的傳遞并且有助于降低二者之間的磨損。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，軸承46也可以省去，如圖14和15A、15B示出的變型。此時，動渦旋配重40可以設(shè)置成使其圓筒部42的至少一部分接觸轂部162的外側(cè)。如圖4、6A、6B和6C所示，驅(qū)動軸30的外周面上可以設(shè)置用于帶動動渦旋配重40轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部33。如圖7A和7B所示，動渦旋配重40可以包括底壁44并且可以在底壁44上設(shè)置與驅(qū)動部33配合的驅(qū)動孔48。驅(qū)動部33的形狀可以設(shè)置成大致對應(yīng)于驅(qū)動孔48的形狀。在不考慮為壓縮機(jī)提供徑向柔性的情況下，驅(qū)動部33可以具有任意的非圓形的橫截面以驅(qū)動動渦旋配重40。實際上驅(qū)動部33和驅(qū)動孔48可以為任何的能夠彼此配合而進(jìn)行動力傳遞的構(gòu)造。[0110]在考慮為壓縮機(jī)提供徑向柔性的情況下，驅(qū)動部33的沿徑向方向的最大尺寸可以設(shè)置成小于等于驅(qū)動孔48的沿徑向方向的最大尺寸。進(jìn)一步地，驅(qū)動部33和驅(qū)動孔48可以構(gòu)造成允許動渦旋配重40在驅(qū)動部33上沿徑向方向滑動。[0111]更具體地，如圖6A、6B和6C所示，驅(qū)動部33可以包括兩個臺階部34和35，每個臺階部34、35分別包括底面341、351和側(cè)面342、352，兩個臺階部34、35的側(cè)面342、352彼此平行。如圖7A和7B所示，動渦旋配重40的底壁44中形成有驅(qū)動孔48，驅(qū)動孔48具有能夠與驅(qū)動軸30的兩個臺階部34、35的側(cè)面342、352配合的兩個側(cè)壁481、482。驅(qū)動孔48還具有分別與兩個側(cè)壁481、482相連的兩個弧形的側(cè)壁483和484。優(yōu)選地，驅(qū)動孔48的兩個側(cè)壁481、482彼此平行。每個臺階部34、35的側(cè)面342、352可以構(gòu)造成與動渦旋160的離心力的方向大致平行。兩個臺階部34、35的側(cè)面342、352之間的距離可以設(shè)置成大致等于動渦旋配重40的驅(qū)動孔48的兩個側(cè)壁481，482之間的距離。動渦旋配重40在軸向方向上由驅(qū)動軸30的至少其中一個臺階部34、35的底面341、351支撐。此外，如圖11所示，假定偏心曲柄銷32與卸載襯套60之間的沿平行于偏心曲柄銷32的平面部321的徑向方向的間隙為Cl，假定驅(qū)動軸30與動渦旋配重40的驅(qū)動孔48之間的沿平行于驅(qū)動孔48的側(cè)壁481、482的徑向方向的間隙為C2，則Cl和C2的關(guān)系可設(shè)定為C2 ^ Cl。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述間隙Cl是偏心曲柄銷32與卸載襯套60之間的沿徑向方向的總間隙，而間隙C2是驅(qū)動軸30與動渦旋配重40的驅(qū)動孔48之間的沿徑向方向的總間隙。通過上述構(gòu)造，當(dāng)驅(qū)動軸30驅(qū)動動渦旋160旋轉(zhuǎn)時，動渦旋配重40將經(jīng)由驅(qū)動孔48和臺階部34、35之間的配合而隨動渦旋160同步旋轉(zhuǎn)。動渦旋配重40產(chǎn)生的離心力將通過圓筒部42和軸承46傳遞到動渦旋160的轂部162。由于動渦旋配重40裝配成使得其離心力的方向與動渦旋160的離心力方向大致相反，因此動渦旋配重40的離心力能夠抵消動渦旋160的離心力的至少一部分。特別是，當(dāng)動渦旋配重40的離心力設(shè)置成與動渦旋160的離心力大致相同時，動渦旋160的離心力將被完全抵消。在這種情況下，不管驅(qū)動軸30的轉(zhuǎn)速高還是低，動渦旋和定渦旋之間的徑向密封力都與動渦旋160的離心力無關(guān)。具體地，參照圖12，根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)10的定渦旋150和動渦旋160之間的總的徑向密封力可以用如下的公式來表示:Fflank = F10 S+FsSin Θ eff_F10*Sin Θ -Frg-Fiu 公式(2 )其中，F(xiàn)flank是定渦旋150和動渦旋160之間的總的徑向密封力；Flos是動渦旋I6O的離心力；FsSin Θ rff是偏心曲柄銷32提供的驅(qū)動力分量，其中Fs是偏心曲柄銷32提供的總驅(qū)動力，Θ eff是偏心曲柄銷32的有效驅(qū)動角度；F10^Sin Θ是十字滑環(huán)190提供的離心力分量，其中Fiq是十字滑環(huán)190提供的總離心力，Θ是動渦旋160相當(dāng)于定渦旋150的定向角度；Frg是壓縮腔中的流體提供的氣體力，F(xiàn)iu是動渦旋配重40的離心力。從上述公式 2可以看出，F(xiàn)los和Fiu雖然都是與驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速相關(guān)的項，但是通過將Flos和Fiu設(shè)置成大致相同，則二者之間的差(Fras-Fiu)大致為零。特別是，不管驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速如何，二者之間的差(Fms-Fiu)都大致為零。從而，上述公式2可以簡化為如下的公式3:Fflank = FsSin Θ eff-FIQ*Sin Θ -Frg 公式(3 )在公式3中，僅Fra*Sin Θ是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速相關(guān)的項。但是由于十字滑環(huán)190的重量很小，所以此項幾乎可以忽略不計。Fig是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速無關(guān)的項，可以認(rèn)為是一個常量。FsSin Θ eff也是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速無關(guān)的項，在效驅(qū)動角度Θ eff固定的情況下，可認(rèn)為是一個常量。但是可以通過改變偏心曲柄銷32的有效驅(qū)動角度0rff來改變該項的大小。因此，在根據(jù)本實用新型第一實施方式的渦旋壓縮機(jī)10中，徑向密封力Fflank是與驅(qū)動軸130的轉(zhuǎn)速無關(guān)的常量。換言之，不管驅(qū)動軸30的轉(zhuǎn)速如何，徑向密封力Fflank都是不變的。另一方面，由于通過改變偏心曲柄銷32的有效驅(qū)動角度Θ eff可以改變FsSin Θ eff的大小，因此可以通過調(diào)整該有效驅(qū)動角度θε 來調(diào)整所需的徑向密封力Fflank。從而，不管是渦旋壓縮機(jī)10處于低轉(zhuǎn)速工況還是處于高轉(zhuǎn)速工況，都可以實現(xiàn)合適的徑向密封力。避免了由于徑向密封力不足而導(dǎo)致的壓縮機(jī)效率降低，并且還避免了徑向密封力過大而造成的渦旋部件過度磨損。此外，如上所述，由于驅(qū)動軸30與動渦旋配重40的驅(qū)動孔48之間的沿徑向方向的間隙C2設(shè)定成大于等于偏心曲柄銷32與卸載襯套60之間的沿徑向方向的間隙Cl，所以根據(jù)本實用新型實施方式的渦旋壓縮機(jī)10仍然具有徑向柔性。具體地，當(dāng)不可壓縮物質(zhì)(諸如固體雜質(zhì)、潤滑油以及液態(tài)制冷劑)進(jìn)入壓縮腔中而卡在螺旋葉片156和螺旋葉片166之間時，由于偏心曲柄銷32和卸載襯套60之間的間隙Cl，動渦旋160可以徑向偏移的最大距離為Cl，此時允許異物從彼此徑向分開的螺旋葉片156和螺旋葉片166之間通過。同時，由于動渦旋配重40的圓筒部42設(shè)置在動渦旋160的轂部162的外周，動渦旋160在徑向偏移時會帶動動渦旋配重40徑向偏移。此時，由于動渦旋配重40的驅(qū)動孔48和驅(qū)動軸30之間的間隙C2大于等于上述間隙Cl，所以動渦旋配重40的徑向偏移不會被驅(qū)動軸30所阻擋，從而動渦旋160和動渦旋配重40都可以進(jìn)行最大距離為Cl的徑向偏移。因此，在為渦旋壓縮機(jī)提供恒定的徑向密封力的同時仍然為渦旋壓縮機(jī)提供了徑向柔性。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不需要為渦旋壓縮機(jī)提供徑向柔性的情況下，可以省去卸載襯套60，并且也無需設(shè)置間隙C2。特別是，驅(qū)動軸和動渦旋配重之間的配合可以是能夠使得驅(qū)動軸驅(qū)動動渦旋配重旋轉(zhuǎn)的任何結(jié)構(gòu)，而不限于圖6和7所示的結(jié)構(gòu)。例如，驅(qū)動軸30上可以設(shè)置D形的區(qū)段，相應(yīng)地，動渦旋配重40可以具有相配的D形孔。
·[0130]本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該理解，上面參照圖6和7給出了驅(qū)動軸30和動渦旋配重40之間驅(qū)動連接的一種示例，但是本實用新型并不局限于此。相反，在考慮為壓縮機(jī)提供徑向柔性的情況下，驅(qū)動部33和驅(qū)動孔48可以構(gòu)造成能夠允許動渦旋配重40相對于驅(qū)動軸30徑向滑動的任何構(gòu)造。例如，可以在驅(qū)動軸30上設(shè)置鍵，在驅(qū)動孔48中設(shè)置鍵槽，并且將驅(qū)動孔48的徑向尺寸設(shè)置成大于驅(qū)動軸30的徑向尺寸，從而驅(qū)動軸30的鍵能夠配合在驅(qū)動孔48的鍵槽中驅(qū)動動渦旋配重旋轉(zhuǎn)，同時允許動渦旋配重沿著所述鍵相對于所述驅(qū)動軸徑向滑動。再例如，動渦旋配重40可以包括向下延伸以環(huán)繞驅(qū)動軸30的轂部，轂部的內(nèi)徑可以大于驅(qū)動軸的外徑，在轂部和驅(qū)動軸上可以分別設(shè)置孔，將一個銷穿過轂部上的孔而固定在驅(qū)動軸的孔中。在這種構(gòu)造中，驅(qū)動軸也可以驅(qū)動動渦旋配重旋轉(zhuǎn)并且允許動渦旋配重沿著銷相對于驅(qū)動軸徑向滑動?；诒緦嵱眯滦偷脑?，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地設(shè)想出多種其他構(gòu)造，在此不再一一列舉。下面將參照圖13描述動渦旋和動渦旋配重的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑之間的關(guān)系。如圖13所示，動渦旋配重40的重心M2和動渦旋160的重心Ml位于驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線O的兩偵U。假定動渦旋160的質(zhì)量為M1，動渦旋160的最小平動回轉(zhuǎn)半徑為D1，并且假定動渦旋配重40的質(zhì)量為M2，動渦旋配重40質(zhì)心的最大回轉(zhuǎn)半徑為D2，則上述參數(shù)可以設(shè)定成滿足公式4:M1*D1彡M2*D2。進(jìn)一步地，假定在渦旋壓縮機(jī)10正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中動渦旋160的重心與驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為dl，則Dl=dl-Cl ;并且假定在渦旋壓縮機(jī)10正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中動渦旋配重40的重心與驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為d2，則D2=d2+Cl。上述“正常運(yùn)轉(zhuǎn)”指的是渦旋壓縮機(jī)的動渦旋沒有進(jìn)行徑向偏移(即執(zhí)行徑向柔性)情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)。[0132]通過上述公式，可以容易地設(shè)定動渦旋配重40的質(zhì)量和其回轉(zhuǎn)半徑并且可以保證在任何情況下(包括在執(zhí)行了徑向柔性的情況下)動渦旋160都能夠與定渦旋150安全地接合。[0133]下面參見圖16-20描述根據(jù)本實用新型第二實施方式的渦旋壓縮機(jī)。本實施方式與第一實施方式的區(qū)別之處在于動渦旋配重與驅(qū)動軸和動渦旋的轂部之間的配合和連接關(guān)系不同。[0134]具體地，可以驅(qū)動軸30的外周面上設(shè)置配合孔36，還可以在動渦旋配重40的底壁中形成驅(qū)動孔49。動渦旋配重40和驅(qū)動軸30可以通過驅(qū)動桿70彼此連接。驅(qū)動桿70的第一端72可以配合在驅(qū)動軸30的配合孔36中，驅(qū)動桿70的第二端74可以配合在動渦旋配重40的驅(qū)動孔49中。動渦旋配重40的圓筒部42設(shè)置成圍繞動渦旋160的轂部162?？梢栽趧訙u旋160的轂部162的外側(cè)設(shè)置卡簧80以沿軸向保持動渦旋配重40。這樣，當(dāng)驅(qū)動軸30旋轉(zhuǎn)時,驅(qū)動軸30帶動驅(qū)動桿70,驅(qū)動桿70通過驅(qū)動孔49帶動動渦旋配重40旋轉(zhuǎn)。[0135]如圖17A和17B所示，可以在圓筒部42中設(shè)置軸承46，也可以如圖21A和21B所示的變型那樣省去軸承46。[0136]驅(qū)動桿70可以為大致L形。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，驅(qū)動桿70可以為任何其他適于驅(qū)動動渦旋配重的形狀。[0137]為了實現(xiàn)渦旋壓縮機(jī)的徑向柔性，驅(qū)動孔49可以是大致沿動渦旋配重40的徑向方向延伸的長孔。[0138]在這種情況下，假定偏心曲柄銷32與卸載襯套60之間的沿平行于偏心曲柄銷32的平面部321的徑向方向的間隙為Cl，假定長孔的徑向長度為C3，則Cl和C3的關(guān)系可以設(shè)定為C3 > Cl。[0139]另外， 在本實施方式中，動渦旋和動渦旋配重的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑之間的關(guān)系仍然可以設(shè)定成滿足上述公式4。[0140]下面進(jìn)一步參考圖7A和7B描述動渦旋配重40中的潤滑劑供給結(jié)構(gòu)。更具體地，動渦旋配重40的圓筒部42的內(nèi)周上可以設(shè)置至少一條供油凹槽410和411。供油凹槽410和411可以大致沿渦旋壓縮機(jī)的軸向方向延伸。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，供油凹槽410和411也可以以相當(dāng)于渦旋壓縮機(jī)的軸向方向傾斜的方式延伸。在圖7A和7B中，供油凹槽410和411設(shè)置為一對，并且這一對供油凹槽410和411例如可以相對于動渦旋配重40的旋轉(zhuǎn)中心大致對稱地布置。盡管在圖7A和7B中，供油凹槽410示出為設(shè)置在圓筒部42的靠近加厚部49的一側(cè)，而供油凹槽411示出為設(shè)置在圓筒部42的與加厚部49相對的另一側(cè)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，供油凹槽的數(shù)量和位置可以根據(jù)需要任意設(shè)置，例如在圖11所示的示例中，供油凹槽410和411可以分別設(shè)置在加厚部49的兩側(cè)。供油凹槽410和411可以沿軸向方向延伸到動渦旋配重40的底壁44。[0141]下面參考圖3和圖22描述渦旋壓縮機(jī)10中的潤滑系統(tǒng)。如圖3所示，驅(qū)動軸30包括位于下端的大致中心部分的中心孔37以及從中心孔37沿驅(qū)動軸30的軸向方向向上延伸到偏心曲柄銷32端面的偏心孔38。位于壓縮機(jī)殼體底部的潤滑劑例如通過諸如泵的潤滑劑供給裝置供給到中心孔37中并且由于驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力而進(jìn)一步沿著偏心孔38向上運(yùn)動并最終從偏心曲柄銷32的端部排出。從偏心曲柄銷32排出的潤滑劑如箭頭A和B所指示的那樣流動。更具體地，由箭頭A指代的一部分潤滑劑將在離心力的作用下沿著動渦旋配重40的底壁44向徑向外側(cè)運(yùn)動直到到達(dá)供油凹槽410和411的下端。然后，潤滑劑沿著供油凹槽410和411向上運(yùn)動并在慣性的作用下到達(dá)動渦旋端板164和止推板50之間的止推表面中，由此對其進(jìn)行潤滑。另外，在此過程中，潤滑劑也會對設(shè)置在圓筒部42內(nèi)側(cè)的軸承46進(jìn)行潤滑。另一方面，由箭頭B指代的一部分潤滑劑將在重力的作用下向下運(yùn)動而集中在主軸承座20的凹部中。集中在主軸承座20的凹部中的潤滑劑會繼續(xù)向下流動以經(jīng)過主軸承144并且由于驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)而飛濺到其他活動部件上以實現(xiàn)潤滑。為了對動渦旋端板164和止推板50之間的止推表面實現(xiàn)更好的潤滑，例如，如圖14、15A和15B所示，動渦旋配重40的圓筒部42中的設(shè)置有供油凹槽410、411的部分的高度可以相對于圓筒部42中的其他部分的高度升高?；蛘撸瑒訙u旋配重40的圓筒部42中的設(shè)置有供油凹槽410、411的部分構(gòu)造成臨近動渦旋端板164的下表面。這樣，潤滑劑能夠沿著供油凹槽410、411到達(dá)更加靠近動渦旋端板164的位置，從而實現(xiàn)更好的潤滑效果。進(jìn)一步地，參見圖7A和7B，動渦旋配重40的底壁44上還可以形成有相對于底壁44突出的臺階部412。供油凹槽410、411在軸向方向上可以延伸到臺階部412。盡管在圖7A和7B中臺階部412示出為在周向方向上延伸為環(huán)形的臺階部，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解臺階部412也可以僅形成在供油凹槽410、411的下端的附近。臺階部412相對于底壁44突出的高度可以構(gòu)造成使得通過供油凹槽410，411向上流動的潤滑劑(圖22中由箭頭A所指代的潤滑劑)和通過形成在底壁44中的驅(qū)動孔48向下流動的潤滑劑(圖22中由箭頭B所指代的潤滑劑)達(dá) 到預(yù)定比例。這樣，通過設(shè)計臺階部412的高度，可以容易地控制向各個部分供給的潤滑劑的量，從而實現(xiàn)壓縮機(jī)潤滑和工作效率的最優(yōu)化。進(jìn)一步地，動渦旋配重40的底壁44可以省略，例如圖17A、17B以及圖21A和21B所示，在這種情況下，由于潤滑劑隨著驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)而飛濺，所以形成在圓筒部42中的供油凹槽410、411仍然有助于向動渦旋端板164和止推板50之間的止推表面供給潤滑劑以及向動渦旋配重40和動渦旋160的轂部162之間供給潤滑劑。盡管在此已詳細(xì)描述本實用新型的各種實施方式，但是應(yīng)該理解本實用新型并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體實施方式
，在不偏離本實用新型的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實用新型的范圍內(nèi)。而且，所有在此描述的構(gòu)件都可以由其他技術(shù)性上等同的構(gòu)件來代替。
權(quán)利要求1.一種渦旋壓縮機(jī)(10)，包括: 定渦旋(150)，所述定渦旋(150)包括定渦旋端板(154)和形成在所述定渦旋端板(154)—側(cè)的定渦旋葉片(156)； 動渦旋(160),所述動渦旋(160)包括動渦旋端板(164)、形成在所述動渦旋端板(164)一側(cè)的動渦旋葉片(166)和形成在所述動渦旋端板(164)另一側(cè)的轂部(162)； 驅(qū)動軸(30)，所述驅(qū)動軸(30)包括偏心曲柄銷(32)，所述偏心曲柄銷(32)配合在所述動潤旋(160)的轂部(162)中以驅(qū)動所述動潤旋(160)； 其特征在于所述渦旋壓縮機(jī)(10)進(jìn)一步包括動渦旋配重(40)，所述動渦旋配重(40)構(gòu)造成能夠隨所述 驅(qū)動軸(30)旋轉(zhuǎn)并且所述動渦旋配重(40)由于旋轉(zhuǎn)而造成的離心力作用在所述動渦旋(160)的轂部(162)上。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的離心力的方向與所述動渦旋(160)的離心力的方向大致相反。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的離心力設(shè)置成與所述動渦旋(160)的離心力大致相等。
4.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)包括圓筒部(42)，所述圓筒部(42)設(shè)置成圍繞所述動渦旋(160)的轂部(162)，所述圓筒部(42)的至少一部分接觸所述轂部(162)的外側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的圓筒部(42)中設(shè)置有軸承(46)，所述軸承(46)的內(nèi)側(cè)接觸所述轂部(162)的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述軸承(46)為滾動軸承或滑動軸承。
7.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動軸(30)的外周面上設(shè)置有用于帶動所述動渦旋配重(40)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部(33)，所述動渦旋配重(40)包括底壁(44)并且在所述底壁(44)上設(shè)置有與所述驅(qū)動部(33)配合的驅(qū)動孔(48)。
8.如權(quán)利要求7所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動部(33)的形狀大致對應(yīng)于所述驅(qū)動孔(48)的形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動部(33)具有非圓形的橫截面。
10.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動部(33)的沿徑向方向的最大尺寸小于等于所述驅(qū)動孔(48)的沿徑向方向的最大尺寸。
11.如權(quán)利要求7所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動部(33)和所述驅(qū)動孔(48)構(gòu)造成允許所述動渦旋配重(40)在所述驅(qū)動部(33)上沿徑向方向滑動。
12.如權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動部(33)包括兩個臺階部(34，35)，每個臺階部(34，35)包括底面(341，351)和側(cè)面(342，352)，兩個臺階部(34，35)的側(cè)面(342，352)彼此平行。
13.如權(quán)利要求12所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動孔(48)具有能夠與所述兩個臺階部(34，35)的側(cè)面(342，352)配合的兩個側(cè)壁(481，482)。
14.如權(quán)利要求13所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動孔(48)的兩個側(cè)壁(481，482)彼此平行。
15.如權(quán)利要求12所述渦旋壓縮機(jī)，其中每個臺階部(34，35)的側(cè)面(342，352)與所述動渦旋(160)的離心力的方向大致平行。
16.如權(quán)利要求14所述渦旋壓縮機(jī)，其中兩個臺階部(34，35)的側(cè)面(342，352)之間的距離大致等于所述動渦旋配重(40)的驅(qū)動孔(48)的兩個側(cè)壁(481，482)之間的距離。
17.如權(quán)利要求12所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)在軸向方向上由所述驅(qū)動軸(30)的至少其中一個臺階部(34，35)的底面(341，351)支撐。
18.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動軸(30)的偏心曲柄銷(32)經(jīng)由卸載襯套(60)配合在所述動渦旋(160)的轂部(162)中，所述偏心曲柄銷(32)包括平行于所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面部(321)，所述卸載襯套(60)包括與所述偏心曲柄銷的平面部(321)對應(yīng)的平面部(62)。
19.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定所述偏心曲柄銷(32)與所述卸載襯套(60)之間的沿平行于所述偏心曲柄銷(32)的平面部(321)的徑向方向的間隙為Cl，假定所述驅(qū)動軸(30)與所述動渦旋配重(40)的驅(qū)動孔(48)之間的沿平行于所述驅(qū)動孔(48)的側(cè)壁(481，482)的徑向方向的間隙為C2，則Cl和C2的關(guān)系設(shè)定為C2彡Cl。
20.如權(quán)利要求19所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的重心和所述動渦旋(160)的重心位 于所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)。
21.如權(quán)利要求20所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定所述動渦旋(160)的質(zhì)量為M1，所述動渦旋(160)的最小平動回轉(zhuǎn)半徑為D1，并且 假定所述動渦旋配重(40)的質(zhì)量為M2，所述動渦旋配重(40)質(zhì)心的最大回轉(zhuǎn)半徑為D2，則上述參數(shù)設(shè)定成滿足公式:M1*D1彡M2*D2。
22.如權(quán)利要求21所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定在所述渦旋壓縮機(jī)(10)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋(160)的重心與所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為dl，則Dl=dl-Cl ；并且 假定在所述渦旋壓縮機(jī)(10)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋配重(40)的重心與所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為d2，則D2=d2+Cl。
23.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動軸(30)的外周面上設(shè)置有配合孔(36)， 所述動渦旋配重(40)的底壁中形成有驅(qū)動孔(49)， 其中所述渦旋壓縮機(jī)(10)進(jìn)一步包括驅(qū)動桿(70)，所述驅(qū)動桿(70)的第一端(72)配合在所述驅(qū)動軸(30)的配合孔(36)中，所述驅(qū)動桿(70)的第二端(74)配合在所述動渦旋配重(40)的驅(qū)動孔(49)中。
24.如權(quán)利要求23所述的渦旋壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括將所述動渦旋配重(40)固定配合在所述動渦旋(160)的轂部(162)上的卡簧(80)。
25.如權(quán)利要求23所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動軸(30)的偏心曲柄銷(32)經(jīng)由卸載襯套(60)配合在所述動渦旋(160)的轂部(162)中，所述偏心曲柄銷(32)包括平行于所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面部(321)，所述卸載襯套(60)包括與所述偏心曲柄銷(32)的平面部(321)對應(yīng)的平面部(62)。
26.如權(quán)利要求25所述渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動孔(49)是大致沿所述動渦旋配重(40)的徑向方向延伸的長孔。
27.如權(quán)利要求26所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定所述偏心曲柄銷(32)與所述卸載襯套(60)之間的沿平行于所述偏心曲柄銷(32)的平面部(321)的徑向方向的間隙為Cl，假定所述長孔的徑向長度為C3，則Cl和C3的關(guān)系設(shè)定為C3 > Cl。
28.如權(quán)利要求27所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的重心和所述動渦旋(160)的重心位于所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)。
29.如權(quán)利要求28所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定所述動渦旋(160)的質(zhì)量為M1，所述動渦旋(160)的最小平動回轉(zhuǎn)半徑為D1，并且 假定所述動渦旋配重(40)的質(zhì)量為M2，所述動渦旋配重(40)質(zhì)心的最大回轉(zhuǎn)半徑為D2，則上述參數(shù)設(shè)定成滿足公式:M1*D1彡M2*D2。
30.如權(quán)利要求29所述的渦旋壓縮機(jī)，其中假定在所述渦旋壓縮機(jī)(10)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋(160)的重心與所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為dl，則Dl=dl-Cl ；并且 假定在所述渦旋壓縮機(jī)(10)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所述動渦旋配重(40)的重心與所述驅(qū)動軸(30)的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離為d2，則D2=d2+Cl。
31.如權(quán)利要求23所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動桿(70)大致為L形。
32.如權(quán)利要求1-31中任一項所述的渦旋壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括支撐所述驅(qū)動軸(30)的主軸承座(20 )和支撐所述動渦旋(160 )的端板(164 )的止推板(50 )，所述主軸承座(20 )和所述止推板(50)為獨立的部件并且通過固定裝置固定在一起。
33.如權(quán)利要求32所述的渦旋壓縮機(jī)，其中在所述主軸承座(20)和所述止推板(50)之間形成允許所述動渦旋配重旋轉(zhuǎn)的空間(S )。
34.如權(quán)利要求1-31中任一項所述的渦旋壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括支撐所述驅(qū)動軸的主軸承座和支撐所述動渦旋的端板的止推板，所述主軸承座和所述止推板形成為一體。
35.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)包括設(shè)置成圍繞所述動渦旋(160)的轂部(162)的圓筒部(42)，在所述圓筒部(42)的內(nèi)周上設(shè)置有至少一條供油凹槽(410，411)。
36.如權(quán)利要求35所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述供油凹槽(410，411)大致沿所述渦旋壓縮機(jī)的軸向方向延伸。
37.如權(quán)利要求36所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述供油凹槽(410，411)設(shè)置為一對。
38.如權(quán)利要 求37所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述一對供油凹槽(410，411)相對于所述動渦旋配重(40)的旋轉(zhuǎn)中心大致對稱地布置。
39.如權(quán)利要求35-38中任一項所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的圓筒部(42)中的設(shè)置有所述供油凹槽(410，411)的部分的高度相對于圓筒部(42)中的其他部分的高度升高。
40.如權(quán)利要求35-38中任一項所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)的圓筒部(42)中的設(shè)置有所述供油凹槽(410，411)的部分構(gòu)造成臨近所述動渦旋端板(164)的下表面。
41.如權(quán)利要求35-38中任一項所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述動渦旋配重(40)還包括底壁(44)，所述底壁(44)上形成有相對于所述底壁(44)突出的臺階部(412)。
42.如權(quán)利要求41所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述供油凹槽(410，411)在軸向方向上延伸到所述臺階部(412)。
43.如權(quán)利要求42所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述臺階部(412)相對于所述底壁(44)突出的高度構(gòu)造成使得通過所述供油凹槽(410,411)向上流動的潤滑劑和通過形成在所述底壁(44)中的驅(qū)動 孔(48)向下流動的潤滑劑達(dá)到預(yù)定比例。
專利摘要本實用新型涉及一種渦旋壓縮機(jī)(10)，包括定渦旋(150)、動渦旋(160)和驅(qū)動軸(30)，所述渦旋壓縮機(jī)(10)進(jìn)一步包括動渦旋配重(40)，所述動渦旋配重(40)構(gòu)造成能夠隨所述驅(qū)動軸(30)旋轉(zhuǎn)并且所述動渦旋配重(40)由于旋轉(zhuǎn)而造成的離心力作用在所述動渦旋(160)的轂部(162)上。采用上述構(gòu)造，能夠有效降低動渦旋的離心力對渦旋部件的徑向密封力造成的影響，從而在任何轉(zhuǎn)速下都能夠在定渦旋和動渦旋之間實現(xiàn)合適的徑向密封力。
文檔編號F04C27/00GK203146326SQ20132006705
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者蘇曉耕, 過煒華, 孫慶豐, 胡溱 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)(蘇州)有限公司