本實用新型涉及一種旋轉式壓縮機，特別是涉及一種渦旋壓縮機。

背景技術：

本部分的內容僅提供了與本公開相關的背景信息，其可能并不構成現有技術。

渦旋壓縮機通常包括殼體、電機、旋轉軸、定渦旋和動渦旋。動渦旋包括端板、設置在端板一側的突出部以及設置在端部另一側的動渦卷。定渦旋包括端板、設置在端板一側的定渦卷以及設置在端板中以排放壓縮流體的排出口。動渦旋的動渦卷與定渦旋的定渦卷相互配合以形成從徑向外側向徑向內側逐漸減小的一系列壓縮腔。在一些常規壓縮機中，在旋轉軸的一端處的偏心曲柄銷容置在動渦旋的中央凹部內，使得動渦旋由旋轉軸驅動以相對于定渦旋繞動，由此壓縮流體。

在旋轉軸和動渦旋的突出部之間設置有軸承。軸承過盈配合在動渦旋的突出部中。在一些常規壓縮機中，動渦旋(特別是動渦旋的突出部)由鋁制成以減輕重量并減小載荷，而軸承由鐵基材料制成。這樣，當壓縮機運行時，動渦旋的鋁制突出部產生較大熱膨脹，而鐵基軸承產生較小膨脹。其結果是，鋁制突出部與鐵基軸承之間的過盈配合變得松動、不穩定且不可靠，由此導致動渦旋的運動不穩定。

因此，需要一種具有運動可靠的動渦旋的渦旋壓縮機。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種具有運動可靠的動渦旋的渦旋壓縮機。

在本實用新型的一個方面中，提供了一種渦旋壓縮機，包括定渦旋、動渦旋和旋轉軸。所述動渦旋與所述定渦旋配合以形成壓縮腔，所述動渦旋包括設置在其一側的突出部。所述旋轉軸在其一端設置有偏心驅動部，所述偏心驅動部適于容置在所述突出部的中央凹部內，由此所述旋轉軸能夠驅動所述動渦旋相對于所述定渦旋運動。在所述偏心驅動部和所述突出部之間設置有軸承，所述軸承與所述突出部的中央凹部過盈配合，并且所述軸承的熱膨脹系數大于等于所述突出部的熱膨脹系數。

在本實用新型的另一方面中，提供一種渦旋壓縮機，包括定渦旋、動渦旋和旋轉軸。所述動渦旋與所述定渦旋配合以形成壓縮腔，所述動渦旋包括設置在其一側的突出部。所述旋轉軸在其一端設置有偏心驅動部，所述突出部適于容置在所述偏心驅動部的中央凹部內，使得所述旋轉軸能夠驅動所述動渦旋相對于所述定渦旋運動。在所述偏心驅動部和所述突出部之間設置有軸承。所述軸承與所述突出部過盈配合，并且所述軸承的熱膨脹系數小于等于所述突出部的熱膨脹系數。或者，所述軸承與所述偏心驅動部過盈配合，并且所述軸承的熱膨脹系數大于等于所述偏心驅動部的熱膨脹系數。

在上述渦旋壓縮機中，所述動渦旋可以由輕質材料制成。例如，所述動渦旋可以由鋁基材料形成，和/或所述軸承可以由鋁基材料形成，和/或所述定渦旋可以由鋁基材料或鐵基材料制成。

在上述渦旋壓縮機中，所述突出部和所述軸承可以由相同材料形成為一體件。或者，所述偏心驅動部和所述軸承由相同材料形成為一體件。

在上述渦旋壓縮機中，所述突出部可以包括被所述偏心驅動部驅動的從動表面，所述從動表面可以包括表面處理層以提高所述從動表面的機械強度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性、抗疲勞性和/或抗氧化性。或者，所述偏心驅動部的與所述突出部配合的表面包括表面處理層以提高所述表面的機械強度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性、抗疲勞性和/或抗氧化性。

在上述渦旋壓縮機中，所述突出部或所述偏心驅動部的所述表面處理層可以包括下述之一：陽極氧化層、聚四氟乙烯涂層、滲碳層、滲氮層、金屬鍍層。

在上述渦旋壓縮機的一些示例中，在所述動渦旋的外側可以設置有過盈配合在所述突出部的徑向外側的圓筒形部分，所述圓筒形部分可以由具有比所述突出部的熱膨脹系數低的熱膨脹系數的材料制成。

由以下結合附圖、以示例方式說明本實用新型的原理的描述，本實用新型的其他方面和優點將變得明顯。

附圖說明

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點將變得更加容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型實施方式的渦旋壓縮機的縱剖視圖；

圖2示出了根據本實用新型實施方式的壓縮機構與旋轉軸之間的連接的剖視示意圖；

圖3示出了根據本實用新型另一實施方式的壓縮機構與旋轉軸之間的連接的剖視示意圖；

圖4示出了根據本實用新型另一實施方式的壓縮機構與旋轉軸之間的連接的剖視示意圖；

圖5示出了根據本實用新型另一實施方式的壓縮機構與旋轉軸之間的連接的剖視示意圖；以及

圖6示出了根據本實用新型另一實施方式的壓縮機構的立體示意圖；以及

圖7是是根據本實用新型另一實施方式的動渦旋的剖視示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型各種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用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標記來表示相同的部件，因此相同部件的構造將不再重復描述。

首先將參照圖1描述渦旋壓縮機的總體構造和運行原理。本文中以渦旋壓縮機為例進行說明，但應理解的是，本實用新型不局限于渦旋壓縮機。如圖1所示，渦旋壓縮機100(下文中有時也會稱為壓縮機)一般包括殼體150。殼體150可以包括大致圓筒形的本體、設置在本體一端的頂蓋、設置在本體另一端的底蓋、以及設置在頂蓋和本體之間以將壓縮機的內部空間分隔成高壓側和低壓側的隔板155。隔板155和頂蓋之間的空間構成高壓側，而隔板155、殼體150的本體和底蓋之間的空間構成低壓側。殼體150中設置有由定子162和轉子164構成的馬達160。轉子164中設置有驅動軸(旋轉軸)130以驅動由定渦旋120和動渦旋110構成的壓縮機構。

動渦旋110包括端板114、形成在端板一側的突出部112和形成在端板另一側的螺旋狀的葉片(渦卷)116。定渦旋120包括端板124、形成在端板一側的螺旋狀的葉片(渦卷)126和設置在端板124的大致中央處的排氣口122。在定渦旋120的螺旋葉片126和動渦旋110的螺旋葉片116之間形成一系列體積在從徑向外側向徑向內側逐漸減小的壓縮腔C1、C2和C3。其中，徑向最外側的壓縮腔C1處于吸氣壓力，徑向最內側的壓縮腔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。

動渦旋110的端板114的一側由主軸承座170的上部(即支撐部)支撐，驅動軸130的一端由設置在主軸承座170中的主軸承支撐。驅動軸130的一端設置有偏心驅動部132，在偏心驅動部132和動渦旋110的突出部112之間設置有卸載襯套140。當啟動馬達160時，馬達160的轉子164帶動旋轉軸130旋轉，旋轉軸130經由卸載襯套140驅動動渦旋110的突出部112并因此驅動動渦旋110相對于定渦旋120平動繞動(即，動渦旋110的中心軸線繞定渦旋120的中心軸線旋轉，但是動渦旋110本身不會繞自身的中心軸線旋轉)以實現流體的壓縮。上述平動轉動通過定渦旋120和動渦旋110之間設置的十字滑環190來實現。經過定渦旋120和動渦旋110壓縮后的流體通過排氣口122排出到高壓側。

下面參見圖2至圖4來描述根據本實用新型實施方式的動渦旋的突出部與偏心驅動部之間的連接。如圖2所示，在旋轉軸130的偏心驅動部132與動渦旋110的突出部112之間設置有卸載襯套140。卸載襯套140構造成能夠為動渦旋提供徑向柔性。例如，卸載襯套140的內周面可以構造成具有與偏心驅動部132的外周面形狀相匹配的形狀(例如，大致D形形狀)，即，在卸載襯套140與偏心驅動部132之間形成形狀配合，使得卸載襯套140能夠隨著偏心驅動部132旋轉同時能夠相對于偏心驅動部132產生徑向位移。這樣，當壓縮機運行時，動渦旋110的螺旋葉片116在離心力的作用下貼靠在定渦旋120的螺旋葉片126上，從而實現二者之間的徑向密封。當不可壓縮物質(諸如固體雜質、潤滑油以及液態制冷劑)進入壓縮腔中而卡在螺旋葉片116和螺旋葉片126之間時，螺旋葉片116能夠相對于螺旋葉片126沿徑向發生位移以允許異物通過。

在另一實施方式中，在不需要設置卸載襯套來提供徑向柔性的情況下，卸載襯套可以省去，如圖4所示的示例。

可以在動渦旋110的突出部112與卸載襯套132或偏心驅動部132(省去卸載襯套的情況)之間設置軸承113。在圖1至圖4的實施方式中，動渦旋110的突出部112設置有凹部111。凹部111可以定位在突出部112的大致中央處。這樣，突出部112大致可以呈圓筒形。偏心驅動部132和卸載襯套(在其存在的情況下)可以容置在突出部112的凹部111內，由此能夠驅動動渦旋相對于定渦旋運動。在圖2和圖3所示的示例中，軸承113過盈配合在動渦旋110的突出部112的內周面上，并且軸承113的熱膨脹系數大于等于突出部112的熱膨脹系數。在軸承113的熱膨脹系數等于突出部112的熱膨脹系數的情況下，當壓縮機運行時，軸承113與突出部112的熱膨脹程度大致相同，因此軸承113與突出部112之間的過盈配合基本未變。在軸承113的熱膨脹系數大于突出部112的熱膨脹系數的情況下，當壓縮機運行時，軸承113熱膨脹較大，而突出部112的熱膨脹較小，使得軸承113與突出部112之間的過盈配合變得更緊。這樣，當壓縮機運行時，動渦旋110的突出部112與軸承113之間的過盈配合不會因為熱膨脹程度不同而變得松動，從而提高動渦旋運動的穩定性和可靠性。

在另一實施方式中，動渦旋110的突出部112與軸承113可以由相同材料形成為一體，即，軸承113可以是動渦旋110的突出部112的一部分，如圖3和圖4所示。這樣，可以簡化加工工藝，縮短裝配過程，減少成本。

在一些壓縮機中，例如，在變頻渦旋壓縮機和運輸用制冷渦旋壓縮機中，動渦旋可以由諸如鋁基材料的輕質材料制成。與鐵基材料制成的動渦旋相比，由鋁基材料制成的動渦旋具有較輕的重量，并且在壓縮機運行期間具有較低載荷(例如，螺旋葉片受力較低)。在一些示例中，軸承也可以由鋁基材料制成。在另外的示例中，定渦旋也可以由鋁基材料制成，或者可以由任何其他合適的材料制成，例如，鑄鐵。

參見圖6，其示出了根據本實用新型實施方式的壓縮機構的立體示意圖。動渦旋110的突出部112配裝在偏心驅動部的徑向外側，并且在偏心驅動部的驅動下能夠相對于定渦旋120平動繞動。動渦旋110的突出部112包括受到偏心驅動部驅動的從動表面。在圖6所示的示例中，從動表面為突出部112的內周面115。為了獲得期望的物理性能、化學性能和/或機械性能，例如，機械強度、耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性、抗疲勞性和/或抗氧化性等，可以對動渦旋的突出部的從動表面進行表面處理。例如，對動渦旋的突出部的從動表面進行陽極氧化以提高其硬度；或者，在動渦旋的突出部的從動表面上鍍鎳或鍍銅(金屬鍍層)以提高其可靠性；或者，在動渦旋的突出部的從動表面上涂覆聚四氟乙烯涂層以提高其可靠性；或者，可以在從動表面上進行滲透或滲氮。換言之，動渦旋的突出部的從動表面可以包括表面處理層，例如，陽極氧化層、金屬鍍層(例如，鍍鎳層、鍍銅層)、聚四氟乙烯涂層、滲碳層、滲氮層等。

在另一實施方式中，可以在動渦旋的外側設置護罩以限制所述動渦旋的熱膨脹。如圖7所示，在動渦旋110的外側設置有護罩180。護罩180可以包括位于突出部112的徑向外側的圓筒形部分183。形成圓筒形部分183的材料的熱膨脹系數可以比形成突出部112的材料的熱膨脹系數低。

然而，根據本實用新型的動渦旋的突出部和偏心驅動部的結構并不局限于圖1至圖4所示的示例。如圖5所示，壓縮機的壓縮機構包括定渦旋120和動渦旋210。動渦旋210包括端板214、形成在端板一側的突出部212和形成在端板另一側的螺旋狀的葉片(渦卷)216。在該圖示的示例中，動渦旋210的突出部212呈實心圓柱狀。在旋轉軸230的偏心驅動部232內設置有用于容置動渦旋210的突出部212的凹部231。凹部231可以定位在偏心驅動部232的大致中央處。除了上述結構之外，圖5所示的示例的其他結構可以與圖1至圖4所示的示例的結構相同，因此不再對相同結構進行贅述。

在動渦旋210的突出部212容置在偏心驅動部的中央凹部231內的示例中，還可以在突出部與偏心驅動部之間設置軸承。軸承過盈配合在突出部的外周面上，并且軸承的熱膨脹系數小于等于突出部的熱膨脹系數。如此，當壓縮機運行時，動渦旋210的突出部212與軸承之間的過盈配合不會因為熱膨脹程度不同而變得松動，從而提高動渦旋運動的穩定性和可靠性。類似地，突出部212與軸承可以由相同材料一體地形成，例如，鋁基材料。在圖5所示的示例中，從動表面為突出部212的外周面215。同樣，可以對外周面215進行表面處理以提高機械強度、耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性、抗疲勞性和/或抗氧化性等。

應理解的是，本實用新型并不局限于圖示的示例。例如，軸承可以過盈配合在偏心驅動部的內周面上，并且軸承的熱膨脹系數大于等于偏心驅動部的熱膨脹系數。在該實施方式中，當壓縮機運行時，偏心驅動部與軸承之間的過盈配合不會因為熱膨脹程度不同而變得松動，從而提高壓縮機操作的穩定性和可靠性。類似地，偏心驅動部與軸承可以由相同材料一體地形成，例如，鋁基材料或合金材料。偏心驅動部的與突出部配合的表面可以經過表面處理以提高所述表面的機械強度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性、抗疲勞性和/或抗氧化性等。

盡管在此已詳細描述本實用新型的各種實施方式，但是應該理解本實用新型并不局限于這里詳細描述和示出的具體實施方式，在不偏離本實用新型的實質和范圍的情況下可由本領域的技術人員實現其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實用新型的范圍內。一個示例中的一個或多個特征可以根據具體應用情況而省去，或者可以與其他示例相結合使用，或者可以替換其他示例中的相應特征。而且，所有在此描述的構件都可以由其他技術性上等同的構件來代替。