涡旋压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种涡旋压缩机（10），包括：定涡旋（150）、动涡旋（160）和驱动轴（30），所述涡旋压缩机（10）进一步包括动涡旋配重（40），所述动涡旋配重（40）构造成能够随所述驱动轴（30）旋转并且所述动涡旋配重（40）由于旋转而造成的离心力作用在所述动涡旋（160）的毂部（162）上。采用上述构造，能够有效降低动涡旋的离心力对涡旋部件的径向密封力造成的影响，从而在任何转速下都能够在定涡旋和动涡旋之间实现合适的径向密封力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

涡旋压缩机
本技术涉及一种涡旋压缩机。
技术介绍
本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。如图1所述，常规的涡旋压缩机100 —般包括壳体110、设置在壳体110 —端的顶盖112、设置在壳体110另一端的底盖114以及设置在顶盖112和壳体110之间以将压缩机的内部空间分隔成闻压侧和低压侧的隔板116。隔板116和顶盖112之间构成闻压侧，而隔板116、壳体110和底盖114之间构成低压侧。在低压侧设置有用于吸入流体的进气接头118，在高压侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头119。壳体110中设置有由定子122和转子124构成的电机120。转子124中设置有驱动轴130以驱动由定涡旋150和动涡旋160构成的压缩机构。动涡旋160包括端板164、形成在端板一侧的毂部162和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片166。定涡旋150包括端板154、形成在端板一侧的螺旋状的叶片156和形成在端板的大致中央位置处的排气口 152。在定涡旋150的螺旋叶片156和动涡旋160的螺旋叶片166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C1、C2和C3。其中，径向最外侧的压缩腔Cl处于吸气压力，径向最内侧的压缩腔C3处于排气压力。中间的压缩腔C2处于吸气压力和排气压力之间，从而也被称之为中压腔。动涡旋160的一侧由 主轴承座140的上部(该部分构成止推构件)支撑，驱动轴130的一端由设置在主轴承座140中的主轴承144支撑。驱动轴130的一端设置有偏心曲柄销132，在偏心曲柄销132和动涡旋160的毂部162之间设置有卸载衬套142。通过电机120的驱动，动涡旋160将相对于定涡旋150平动转动(即,动涡旋160的中心轴线绕定涡旋150的中心轴线旋转，但是动涡旋160本身不会绕自身的中心轴线旋转)以实现流体的压缩。上述平动转动通过定涡旋150和动涡旋160之间设置的十字滑环190来实现。经过定涡旋150和动涡旋160压缩后的流体通过排气口 152排出到高压侧。为了防止高压侧的流体在特定情况下经由排气口 152回流到低压侧，在排气口 152处设置有单向阀或排气阀170。为了实现流体的压缩，定涡旋150和动涡旋160之间必须有效密封。一方面，定涡旋150的螺旋叶片156的顶端与动涡旋160的端板164之间以及动涡旋160的螺旋叶片166的顶端与定涡旋150的端板154之间需要轴向密封。通常，在定涡旋150的端板154的与螺旋叶片156相反的一侧设置有背压腔158。背压腔158中设置有密封组件180，密封组件180的轴向位移受到隔板116的限制。背压腔158通过端板154中形成的轴向延伸的通孔(未示出)与中压腔C2流体连通从而形成将定涡旋150朝向动涡旋160压的力。由于动涡旋160的一侧由主轴承座140的上部支撑，所以利用背压腔158中的压力可以有效地将定涡旋150和动涡旋160压在一起。当各个压缩腔中的压力超过设定值时，这些压缩腔中的压力所产生的合力将超过背压腔158中提供的下压力从而使得定涡旋150向上运动。此时，压缩腔中的流体将通过定涡旋150的螺旋叶片156的顶端与动涡旋160的端板164之间的间隙以及动涡旋160的螺旋叶片166的顶端与定涡旋150的端板154之间的间隙泄漏到低压侧以实现卸载，从而为涡旋压缩机提供了轴向柔性。另一方面，定涡旋150的螺旋叶片156的侧表面与动涡旋160的螺旋叶片166的侧表面之间也需要径向密封。二者之间的这种径向密封通常借助于动涡旋160在运转过程中的离心力以及驱动轴130提供的驱动力来实现。具体地，在运转过程中，通过电机120的驱动，动涡旋160将相对于定涡旋150平动转动(即，动涡旋160的中心轴线绕定涡旋150的中心轴线旋转，但是动涡旋160本身不会绕自身的中心轴线旋转),从而动涡旋160将产生离心力。另一方面，驱动轴130的偏心曲柄销132在旋转过程中也会产生有助于实现定涡旋和动涡旋径向密封的驱动力分量。动涡旋160的螺旋叶片166将借助于上述离心力和驱动力分量贴靠在定涡旋150的螺旋叶片156上，从而实现二者之间的径向密封。当不可压缩物质(诸如固体杂质、润滑油以及液态制冷剂)进入压缩腔中而卡在螺旋叶片156和螺旋叶片166之间时，螺旋叶片156和螺旋叶片166能够暂时沿径向彼此分开以允许异物通过，因此防止了螺旋叶片156或166损坏。这种能够径向分开的能力为涡旋压缩机提供了径向柔性，提高了压缩机的可靠性。然而，如上所述的这种通过离心力来实现径向密封的方式存在如下问题。图2示出了定涡旋150和动涡旋160之间的径向密封力的示意图。如图2所示，定涡旋150和动涡旋160之间的总的径向密封力可以用如下的公式来表示:Fflank = F10S+FsSin Θ eff-F10*Sin Θ -Frg 公式(I)其中，Fflank是定涡旋150和动涡旋160之间的总的径向密封力；Flos是动涡旋160的离心力；FsSin Θ rff是偏心曲柄销132提供的驱动力分量，其中Fs是偏心曲柄销132提供的总驱动力，Θ eff是偏心曲柄销132的有效驱动角度；F10^Sin Θ是十字滑环190提供的离心力分量，其中Fiq是十字滑环190提供的总离心力，Θ是动涡旋160相当于定涡旋150的定向角度；Frg是压缩腔中的流体提供的径向气体力。从上述公式I可以看出，Fiqs和FIQ*Sin0是与驱动轴130的转速相关的项，FsSin Θ eff和F,g是与驱动轴130的转速无关的项。因此，径向密封力Fflank与驱动轴130的转速相关。即，驱动轴130的转速越大，则径向密封力Fflank越大，而驱动轴130的转速越小，则径向密封力Fflank越小。因此，当涡旋压缩机100处于低转速工况下时，定涡旋150和动涡旋160之间的径向密封力Fflank可能不足从而导致压缩机效率降低，而当涡旋压缩机100处于高转速工况下时，定涡旋150和动涡旋160之间的径向密封力Fflank可能过大而导致涡旋部件磨损过度。因此，需要一种能够在低转速工况和高转速工况下都确保径向密封的涡旋压缩机。
技术实现思路
本技术的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够在低转速工况和高转速工况下都确保径向密封的涡旋压缩机。本技术的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种在确保径向密封的同时结构较为简单的涡旋压缩机。为了实现上述目的中的一个或多个，根据本技术一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括:定涡旋，所述定涡旋包括定涡旋端板和形成在所述定涡旋端板一侧的定涡旋叶片；动涡旋，所述动涡旋包括动涡旋端板、形成在所述动涡旋端板一侧的动涡旋叶片和形成在所述动涡旋端板另一侧的毂部；驱动轴，所述驱动轴包括偏心曲柄销，所述偏心曲柄销配合在所述动涡旋的毂部中以驱动所述动涡旋；所述涡旋压缩机进一步包括动涡旋配重，所述动涡旋配重构造成能够随所述驱动轴旋转并且所述动涡旋配重由于旋转而造成的离心力作用在所述动涡旋的毂部上。优选地，所述动涡旋配重的离心力的方向与所述动涡旋的离心力的方向大致相反。优选地，所述动涡旋配重的离心力设置成与所述动涡旋的离心力大致相等。优选地，所述动涡旋配重包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡旋压缩机（10），包括：?定涡旋（150），所述定涡旋（150）包括定涡旋端板（154）和形成在所述定涡旋端板（154）一侧的定涡旋叶片（156）；?动涡旋（160），所述动涡旋（160）包括动涡旋端板（164）、形成在所述动涡旋端板（164）一侧的动涡旋叶片（166）和形成在所述动涡旋端板（164）另一侧的毂部（162）；?驱动轴（30），所述驱动轴（30）包括偏心曲柄销（32），所述偏心曲柄销（32）配合在所述动涡旋（160）的毂部（162）中以驱动所述动涡旋（160）；?其特征在于所述涡旋压缩机（10）进一步包括动涡旋配重（40），所述动涡旋配重（40）构造成能够随所述驱动轴（30）旋转并且所述动涡旋配重（40）由于旋转而造成的离心力作用在所述动涡旋（160）的毂部（162）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓耕，过炜华，孙庆丰，胡溱，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：