渦旋壓縮的製造方法

2023-11-02 17:47:12 4

渦旋壓縮的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種渦旋壓縮機（10），包括定渦旋部件（150）、動渦旋部件（160）、驅動軸（30）和槓桿機構（40，40A），所述槓桿機構（40，40A）構造成能夠隨所述驅動軸（30）一起旋轉並且所述槓桿機構（40，40A）由於旋轉而產生的離心力傳遞到所述動渦旋部件（160）以至少部分地抵消所述動渦旋部件（160）本身的離心力。採用上述構造，能夠有效降低動渦旋部件的離心力對渦旋部件的徑向密封力造成的影響，從而在任何轉速下都能夠在定渦旋部件和動渦旋部件之間實現合適的徑向密封力。
【專利說明】渦旋壓縮機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦旋壓縮機。
【背景技術】
[0002]本部分的內容僅提供了與本公開相關的背景信息，其可能並不構成現有技術。
[0003]渦旋壓縮機通常包括定渦旋部件和動渦旋部件。定渦旋部件和動渦旋部件各自的葉片之間的徑向密封力的主要部分由動渦旋部件運動過程中產生的離心力來提供。動渦旋部件的離心力與驅動該動渦旋部件的驅動機構例如馬達的轉速相關。因此可能存在如下問題:當馬達轉速較低時，徑向密封力太低而導致壓縮腔無法有效封閉；而當馬達轉速較高時，徑向密封力太高而導致葉片容易斷裂。
[0004]因此，需要一種不管馬達轉速如何都能夠提供合理的徑向密封力的渦旋壓縮機。
【發明內容】

[0005]根據本發明的一個方面，提供了一種渦旋壓縮機，包括:定渦旋部件，所述定渦旋部件包括定渦旋端板和形成在所述定渦旋端板一側的定渦旋葉片；動渦旋部件，所述動渦旋部件包括動渦旋端板、形成在所述動渦旋端板一側的動渦旋葉片和形成在所述動渦旋端板另一側的轂部；驅動軸，所述驅動軸包括偏心曲柄銷，所述偏心曲柄銷配合在所述動渦旋部件的轂部中以驅動所述動渦旋部件；以及槓桿機構，所述槓桿機構構造成能夠隨所述驅動軸一起旋轉並且所述槓桿機構由於旋轉而產生的離心力傳遞到所述動渦旋部件以至少部分地抵消所述動渦旋部件本身的離心力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過以下參照附圖的描述，本發明的一個或幾個實施方式的特徵和優點將變得更加容易理解，其中:
[0007]圖1是常規的渦旋壓縮機的縱剖視圖；
[0008]圖2是圖1中的動渦旋部件和定渦旋部件之間的徑向密封力的示意圖；
[0009]圖3示出了包括根據本發明第一實施方式的槓桿機構的渦旋壓縮機的局部縱剖視圖；
[0010]圖4是根據本發明第一實施方式的槓桿機構的組裝立體圖；
[0011]圖5是根據本發明第一實施方式的槓桿機構的分解立體圖；
[0012]圖6是配重部件和驅動軸的側視圖；
[0013]圖7是根據本發明第一實施方式的動渦旋部件和定渦旋部件之間的徑向密封力的不意圖；以及
[0014]圖8示出了根據本發明第二實施方式的槓桿機構的局部縱剖視圖。
【具體實施方式】[0015]下面對優選實施方式的描述僅僅是示範性的，而絕不是對本發明及其應用或用法的限制。在各個附圖中採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
再重複描述。
[0016]首先將參照圖1描述常規的渦旋壓縮機的總體構造和運行原理。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110、設置在殼體110 —端的頂蓋112、設置在殼體110另一端的底蓋114以及設置在頂蓋112和殼體110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116。隔板116和頂蓋112之間的空間構成高壓偵牝而隔板116、殼體110和底蓋114之間的空間構成低壓側。在低壓側設置有用於吸入流體的進氣接頭118，在高壓側設置有用於排出壓縮後的流體的排氣接頭119。殼體110中設置有由定子122和轉子124構成的馬達120。轉子124中設置有驅動軸130以驅動由定渦旋部件150和動渦旋部件160構成的壓縮機構。動渦旋部件160包括端板164、形成在端板一側的轂部162和形成在端板另一側的螺旋狀的葉片166。定渦旋部件150包括端板154、形成在端板一側的螺旋狀的葉片156和形成在端板的大致中央位置處的排氣口 152。在定渦旋部件150的螺旋葉片156和動渦旋部件160的螺旋葉片166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Cl、C2和C3。其中，徑向最外側的壓縮腔Cl處於吸氣壓力，徑向最內側的壓縮腔C3處於排氣壓力。中間的壓縮腔C2處於吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱之為中壓腔。
[0017]動渦旋部件160的一側由主軸承座140的上部(其構成止推表面)支撐，驅動軸130的一部分由設置在主軸承座140中的主軸承144支撐。驅動軸130的一端設置有偏心曲柄銷132，在偏心曲柄銷132和動渦旋部件160的轂部162之間設置有卸載襯套142。通過馬達120的驅動,動渦旋部件160將相對於定渦旋部件150平動轉動(即，動渦旋部件160的中心軸線繞定渦旋部件150的中心軸線旋轉，但是動渦旋部件160本身不會繞本身的中心軸線旋轉)以實現流體的壓縮。上述平動轉動通過定渦旋部件150和動渦旋部件160之間設置的十字滑環190來實現。經過定渦旋部件150和動渦旋部件160壓縮後的流體通過排氣口 152排出到高壓側。為了防止高壓側的流體在特定情況下經由排氣口 152回流到低壓偵牝可以在排氣口 152處設置單向閥或排氣閥170。
[0018]在圖1所示的渦旋壓縮機的示例中，在壓縮機殼體的底部存儲有潤滑劑。相應地，在驅動軸130中形成有大致沿其軸向延伸的通道，即形成在驅動軸130下端的中心孔136和從中心孔136向上延伸到偏心曲柄銷132端面的偏心孔134。中心孔136的端部浸沒在壓縮機殼體底部的潤滑劑中或者以其他方式被供給有潤滑劑。在一種示例中，可以在該中心孔136中或在其端部設置潤滑劑供給裝置，例如如圖1所示的油泵或油叉138等。在壓縮機的運轉過程中，中心孔136的一端被潤滑劑供給裝置供給有潤滑劑，進入中心孔136的潤滑劑在驅動軸130旋轉過程中受到離心力的作用而被泵送或甩到偏心孔134中並且沿著偏心孔134向上流動一直到達偏心曲柄銷132的端面。從偏心曲柄銷132的端面排出的潤滑劑沿著卸載襯套142與偏心曲柄銷132之間的間隙以及卸載襯套142與轂部162之間的間隙向下流動到達主軸承座140的凹部146中。聚集在凹部146中的一部分潤滑劑流動穿過主軸承144向下流動，一部分潤滑劑被轂部162攪動而向上運動到達動渦旋部件160的端板164的下側並隨著動渦旋部件160的平動轉動而遍布動渦旋部件160和主軸承座140之間的止推表面。在壓縮機的運轉過程中，供給到壓縮機中的各種活動部件上的潤滑劑被甩出和飛濺以形成液滴或霧。這些潤滑劑液滴或霧將混合在從進氣接頭118吸入的工作流體(或者製冷劑)中。隨後這些混合有潤滑劑液滴的工作流體被吸入到定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的壓縮腔中以實現這些渦旋部件內部的潤滑、密封和冷卻。
[0019]在圖1所示的渦旋壓縮機中，為了實現流體的壓縮，定渦旋部件150和動渦旋部件160之間必須有效密封。一方面，定渦旋部件150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋部件160的端板164之間以及動渦旋部件160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋部件150的端板154之間需要軸向密封。
[0020]通常，在定渦旋部件150的端板154的與螺旋葉片156相反的一側設置有背壓腔158。背壓腔158中設置有密封組件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155與其中一個壓縮腔例如中壓腔C2流體連通從而形成將定渦旋部件150朝向動渦旋部件160壓的力。由於動渦旋部件160的一側由主軸承座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部件150和動渦旋部件160壓在一起。當各個壓縮腔中的壓力超過設定值時，這些壓縮腔中的壓力所產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部件150向上運動。此時，壓縮腔中的流體將通過定渦旋部件150的螺旋葉片156的頂端與動渦旋部件160的端板164之間的間隙以及動渦旋部件160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋部件150的端板154之間的間隙洩漏到低壓側以實現卸載，從而為渦旋壓縮機提供了軸向柔性。
[0021]另一方面，定渦旋部件150的螺旋葉片156的側表面與動渦旋部件160的螺旋葉片166的側表面之間也需要徑向密封。二者之間的這種徑向密封通常藉助於動渦旋部件160在運轉過程中的離心力以及驅動軸130提供的驅動力來實現。具體地，在運轉過程中，通過馬達120的驅動,動渦旋部件160將相對於定渦旋部件150平動轉動,從而動渦旋部件160將產生離心力。另一方面，驅動軸130的偏心曲柄銷132在旋轉過程中也會產生有助於實現定渦旋部件150和動渦旋部件160的徑向密封的驅動力分量。動渦旋部件160的螺旋葉片166將藉助於上述離心力和驅動力分量貼靠在定渦旋部件150的螺旋葉片156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、潤滑油以及液態製冷劑)進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提供了徑向柔性，提高了壓縮機的可靠性。
[0022]然而，隨著可變速度壓縮機的廣泛使用，如上所述的這種通過離心力來實現徑向密封的方式可能存在如下問題。圖2示出了定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的徑向密封力的示意圖。如圖2所示，定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的總的徑向密封力可以用如下的公式來表示:
[0023]Fflank = F10S+FsSin Θ eff-F10*Sin Θ -Frg 公式(I)
[0024]其中，Fflank是定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的總的徑向密封力；
[0025]Flos是動渦旋部件160的離心力；
[0026]FsSin Θ eff是偏心曲柄銷132提供的驅動力的徑向分量(即，離心力分量)，其中Fs是偏心曲柄銷132提供的驅動力，Θ eff是偏心曲柄銷132的有效驅動角度；
[0027] F10^Sin Θ是十字滑環190提供的離心力分量，其中Fiq是十字滑環190提供的離心力，Θ是動渦旋部件160相對於定渦旋部件150的定向角度；[0028]Frg是壓縮腔中的流體提供的徑向氣體力。
[0029]從上述公式I可以看出，Fiqs和FIQ*Sin Θ是與驅動軸130的轉速相關的項，而FsSin Θ eff和F,g是與驅動軸130的轉速無關的項。因此，徑向密封力Fflank與驅動軸130的轉速相關。即，驅動軸130的轉速越大，則徑向密封力Fflank越大，而驅動軸130的轉速越小，則徑向密封力Fflank越小。因此，當渦旋壓縮機100處於低轉速工況下時，定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的徑向密封力Fflank可能不足從而導致壓縮機效率降低，而當渦旋壓縮機100處於高轉速工況下時，定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的徑向密封力Fflank可能過大而導致渦旋部件磨損過度，甚至導致渦旋部件的葉片破裂。
[0030]針對上述問題，做出了本發明。本發明的一個目的是儘可能地降低甚至消除驅動軸(或馬達)的轉速對動渦旋部件和定渦旋部件之間的徑向密封力的影響。
[0031]下面參照圖3-8詳細描述包括根據本發明第一實施方式的槓桿機構的渦旋壓縮機的構造和工作原理。在圖3-8中採用了與圖1和2中相同的數字和字母來表示相同的構造，因此下面將不再對這些相同的構造進行重複的描述。
[0032]如圖3所示，驅動軸30配合在轉子124中以驅動動渦旋部件160平動轉動。驅動軸30的一端包括偏心曲柄銷32。驅動軸30中形成有大致沿與驅動軸30的旋轉軸線平行的第一方向(縱向方向)的偏心孔34以向偏心曲柄銷32的端部供給潤滑劑。驅動軸30的偏心曲柄銷32經由卸載襯套142配合在動渦旋部件160的轂部162中。同時參照圖4_5，偏心曲柄銷32包括平行於驅動軸30的旋轉軸線延伸的平面部321。相應地，卸載襯套142的供偏心曲柄銷32穿過的大致D形的孔包括能夠與偏心曲柄銷32的平面部321配合的平面部143。在與平面部143平行的徑向方向上，卸載襯套142中的大致D形的孔的尺寸大於偏心曲柄銷的尺寸以確保動渦旋部件160和定渦旋部件150之間的徑向柔性。
[0033]根據本發明的渦旋壓縮機進一步包括槓桿機構40。槓桿機構40可以構造成隨驅動軸30 —起旋轉並且槓桿機構40由於旋轉而產生的離心力能夠傳遞到動渦旋部件160,從而能夠部分或者全部地抵消動渦旋部件160本身的離心力。
[0034]更具體地，驅動軸30的設置有偏心曲柄銷32的端部可以包括凹槽323。槓桿機構40可以設置在凹槽323中。凹槽323可以沿平行於驅動軸30的旋轉軸線的第一方向(縱向方向)延伸。或者換言之，凹槽323所處的平面可以平行於驅動軸30的旋轉軸線。進一步地，槓桿機構40可以包括配重部件42，配重部件42的至少一部分可以設置在凹槽323中，並且配重部件42能夠繞樞轉點P相對於驅動軸30擺動。此外，配重部件42的重心G和動渦旋部件160的重心可以設置成位於驅動軸30的旋轉軸線的兩側。
[0035]在圖3-6所示的示例，配重部件42形成為大致L形。L形的長臂421大致沿平行於驅動軸30的旋轉軸線的第一方向延伸，L形的短臂423大致沿與第一方向大致垂直的第二方向延伸。L形的長臂421還可以包括彎折部422以使得配重部件42的重心G可以沿第二方向向外偏移。如圖6所示，凹槽323可以具有與配重部件42大致對應的形狀。配重部件42還包括能夠向動潤旋部件160傳遞離心力的接觸點(或接觸部)425。更具體地,配重部件42的接觸點425經由卸載襯套142向動渦旋部件160的轂部162傳遞離心力。本領域技術人員應該理解，配重部件42的形狀並不局限於圖中所示，相反可以根據壓縮機中其他部件的位置關係等合理地設計和修改配重部件的形狀和重心分布。例如，可以縮短短臂423的長度而增加其厚度。例如，可以取消長臂421中的彎折部422。[0036]在本示例中，接觸點425位於配重部件42的重心G和樞轉點P之間。樞轉點P可以定位在偏心曲柄銷32的遠端(即面對動渦旋端板的一端)或其附近。在結構上，樞轉點P例如可以通過配重部件42和偏心曲柄銷32之間的銷-孔配合來實現。例如，配重部件42可以包括樞轉端42P和自由端42F。配重部件42的樞轉端42P可以包括孔424，偏心曲柄銷32的遠端可以包括對應的孔325。配重部件42可以通過穿過孔325和424的銷425而可樞轉地設置在驅動軸30的偏心曲柄銷32的遠端。
[0037]驅動軸30的由主軸承座140支承的軸頸部分36上設置有套筒50以覆蓋凹槽323的一部分。並且在主軸承座140中設置有用於支承驅動軸30的主軸承144。套筒50位於驅動軸30和主軸承144之間。另外，如圖3所示，配重部件42與套筒50之間可以具有預定的徑向間隙52以允許配重部件42沿徑向向外擺動。
[0038]下面參照圖3-7描述根據本發明第一實施方式的槓桿機構40的工作過程和產生的有益效果。由於配重部件42通過銷426固定在驅動軸30上，所以配重部件42能夠隨驅動軸30 —起旋轉。同時，由於配重部件42能夠繞銷426 (即樞轉點P)轉動，所以當配重部件42隨驅動軸30旋轉時配重部件42在離心力的作用下能夠向外擺動。如圖6所示，假定配重部件42旋轉時產生的離心力為F1，接觸點425處向動渦旋部件160傳遞的作用力為F2，配重部件42的重心G與樞轉點P之間的距離為Hl，接觸點425與樞轉點P之間的距離為H2，則根據槓桿原理可知，上述參數之間的關係為Fl * 1=F2 * H2，即F2=F1 * (H1/H2)。根據上述公式可知，可以通過合適地設定距離H1、H2和Fl中的至少一個參數來獲得期望的F2的值。特別是，在本示例中，由於Hl大於H2，所以槓桿機構起到了力的放大作用，因此允許採用重量較小的配重部件42來提供相對較大的作用力F2。
[0039]為了使得動渦旋葉片166和定渦旋葉片156之間的徑向密封力變得與驅動軸30的轉速無關，可以將槓桿機構40提供的作用力F2的方向設置成與動渦旋部件160本身的離心力的方向大致相反，並且使得槓桿機構40的作用力F2與動渦旋部件160本身的離心力的大致相等。進一步地，假定偏心曲柄銷32的平面部321所處的平面與凹槽323所處的平面之間具有預定夾角(或者假定偏心曲柄銷32具有有效驅動角度Θ eff)，則動渦旋葉片166和定渦旋葉片156之間的徑向密封力可以僅由上述預定夾角或者效驅動角度Θ eff所確定的驅動力的徑向分量來提供，而與動渦旋部件160的離心力無關。
[0040]下面參照圖7更詳細地解釋本發明的效果。如圖7所示，在根據本發明第一實施方式的渦旋壓縮機中，定渦旋部件150和動渦旋部件160之間的總的徑向密封力可以用如下的公式來表示:
[0041 ] Ffiank = F10S+FsSun Θ eff_F10*Sin Θ -Frg_F2 公式(2 )
[0042]其中，F2是如上所述的配重部件42提供的離心力，其他參數的含義與公式(I)中的相同。
[0043]從上述公式2可以看出，Flos和F2雖然都是與驅動軸30的轉速相關的項，但是通過將Fras和F2設置成大致相同並且方向相反，則可以使得二者之間的差(Fras-F2)大致為零。特別是，不管驅動軸30的轉速如何，二者之間的差(Fras-F2)都大致為零。從而，上述公式2可以簡化為如下的公式3:
[0044]Fflank = FsSin Θ eff-F10*Sin Θ -Frg 公式(3)
[0045]在公式3中，僅FM*Sin Θ是與驅動軸30的轉速相關的項。但是由於十字滑環190的重量很小，所以此項幾乎可以忽略不計。Frg是與驅動軸30的轉速無關的項，可以認為是一個常量。FsSin Θ eff也是與驅動軸30的轉速無關的項，在有效驅動角度Θ eff固定的情況下，可認為是一個常量。
[0046]因此，在根據本發明第一實施方式的渦旋壓縮機中，使得徑向密封力Fflank變成與驅動軸30的轉速無關的常量。換言之，不管驅動軸30的轉速如何，徑向密封力Fflank都不受驅動軸轉速的影響。另一方面，由於通過改變偏心曲柄銷32的有效驅動角度Qrff可以改變FsSin Θ eff的大小，因此可以通過調整該有效驅動角度Θ eff來調整所需的徑向密封力Fflanko從而，不管是渦旋壓縮機處於低轉速工況還是處於高轉速工況，都可以實現合適的徑向密封力。避免了由於徑向密封力不足而導致的壓縮機效率降低，並且還避免了徑向密封力過大而造成的渦旋部件過度磨損。另一方面，由於在設計壓縮機時無需考慮壓縮機在低轉速工況和高轉速工況下渦旋部件的徑向密封力的變化，因此能夠簡化壓縮機的設計從而降低壓縮機的成本。
[0047]儘管在上述示例中，將槓桿機構提供的平衡力設定成與動渦旋部件的離心力大致相等，但是本領域技術人員應該理解，槓桿機構提供的平衡力也可以設定成小於動渦旋部件的離心力以部分平衡動渦旋部件的離心力。在這種情況下，能夠減小壓縮機轉速變化對渦旋部件之間的徑向密封力的影響，從而能夠降低渦旋部件之間的徑向密封力在高轉速工況和低轉速工況下的差異，這能夠避免壓縮機在低轉速工況下的密封不良和在高轉速工況下的過度磨損。
[0048]在本發明第一實施方式的構造中，由於採用了槓桿機構，所以能夠顯著地降低平衡動渦旋部件的離心力所需的配重部件的重量和體積，因此有利於槓桿機構在壓縮機中特別是驅動軸中的布置。此外，由於配重部件42包括彎折部422以使得配重部件的重心G向外偏移，這相當於增加了配重部件42的重心G處的旋轉半徑，因此在同樣重量的情況下，能夠提供更大的離心力。通過在驅動軸30的軸頸部分36處設置套筒50，能夠避免驅動軸30上的凹槽323對主軸承144的影響。在本發明的壓縮機中，通過偏心曲柄銷和卸載襯套的配合，仍然能夠保持壓縮機的徑向柔性。
[0049]在本發明中，槓桿機構40設置在驅動軸30的凹槽323中，因此基本上無需對壓縮機中的其他部件進行改動就可以實現上述有益效果，因此降低了壓縮機的改造成本。
[0050]下面參見圖8描述根據本發明第二實施方式的槓桿機構40A。在本實施方式中，槓桿機構40A包括配重部件42A。配重部件42A包括能夠向動渦旋部件160傳遞離心力的接觸點(接觸部)425A。在本示例中，配重部件42A的重心G位於接觸點425A和樞轉點P之間。即，樞轉點P定位成遠離偏心曲柄銷32的遠端。與第一實施方式類似，配重部件42A可以包括樞轉端42AP和自由端42AF。，配重部件42A的樞轉端42AP可以經由構成樞轉點P的銷-孔配合可樞轉地設置在驅動軸30的凹槽323中。
[0051]更具體地，配重部件42A可以包括大致沿平行於驅動軸30的旋轉軸線的第一方向延伸的第一部分421A和從第一部分421A沿與第一方向大致垂直的第二方向延伸的第二部分423A。在本示例中，假定配重部件42A旋轉時產生的離心力為Fl 』，接觸點425A處向動渦旋部件160傳遞的作 用力為F2』，配重部件42A的重心G與樞轉點P之間的距離為H1』，接觸點425與樞轉點P之間的距離為H2』，則根據槓桿原理可知，上述參數之間的關係為F1』* Η =F2』 *H2』JPF2』=F1』 *(H1』/H2』)。同理，根據上述公式可知，可以通過合適地設定距離H1』、H2』和F1』中的至少一個參數來獲得期望的F2』的值。然而，在本示例中，由於Η2』大於Η1』，所以槓桿機構起到了力的縮小作用，因此需要採用重量較大的配重部件42Α來提供足夠的離心力。為此，在該示例的槓桿機構40Α中，可以進一步設置與配重部件42Α連接的第二配重44以增加槓桿機構40Α所提供的離心力。在一種優選方式中，第二配重44通過諸如螺栓連接、鉚釘連接等方式固定到配重部件42Α的第二部分423Α。第二實施方式的其他方面與第一實施方式相同，在此不再贅述。
[0052]上文已經具體描述了本發明的各種實施方式和變型，但是本領域技術人員應該理解，本發明並不局限於上述具體的實施方式和變型而是可以包括其他各種可能的組合和結
口 ο
[0053]例如，根據本發明的一個方面，提供了一種渦旋壓縮機，包括:定渦旋部件，所述定渦旋部件包括定渦旋端板和形成在所述定渦旋端板一側的定渦旋葉片；動渦旋部件，所述動渦旋部件包括動渦旋端板、形成在所述動渦旋端板一側的動渦旋葉片和形成在所述動渦旋端板另一側的轂部；驅動軸，所述驅動軸包括偏心曲柄銷，所述偏心曲柄銷配合在所述動渦旋部件的轂部中以驅動所述動渦旋部件；以及槓桿機構，所述槓桿機構構造成能夠隨所述驅動軸一起旋轉並且所述槓桿機構由於旋轉而產生的離心力傳遞到所述動渦旋部件以至少部分地抵消所述動渦旋部件本身的離心力。
[0054]根據本發明的第二個方面，所述驅動軸的設置有所述偏心曲柄銷的端部可以包括凹槽，所述槓桿機構可以設置在所述凹槽中。
[0055]根據本發明的第三個方面，所述凹槽可以沿平行於所述驅動軸的旋轉軸線的第一方向延伸。
[0056]根據本發明的第四個方面，所述槓桿機構可以包括配重部件，所述配重部件的至少一部分可以設置在所述凹槽中，並且所述配重部件能夠繞樞轉點相對於所述驅動軸擺動。
[0057]根據本發明的第五個方面，所述配重部件可以包括能夠向所述動渦旋部件傳遞離心力的接觸點，所述接觸點可以位於所述配重部件的重心和所述樞轉點之間。
[0058]根據本發明的第六個方面，所述樞轉點可以定位在所述偏心曲柄銷的遠端。
[0059]根據本發明的第七個方面，所述配重部件可以包括樞轉端和自由端，所述樞轉端經由銷-孔配合可樞轉地設置在所述偏心曲柄銷的遠端，所述銷-孔配合構成所述樞轉點。
[0060]根據本發明的第八個方面，所述配重部件可以形成為大致L形，所述L形的長臂大致沿所述第一方向延伸，所述L形的短臂大致沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸。
[0061]根據本發明的第九個方面，所述L形的長臂包括彎折部使得所述配重部件的重心沿所述第二方向向外偏移。
[0062]根據本發明的第十個方面，所述凹槽可以具有與所述配重部件大致對應的形狀。
[0063]根據本發明的第十一個方面，所述配重部件可以包括能夠向所述動渦旋部件傳遞離心力的接觸點，所述配重部件的重心位於所述接觸點和所述樞轉點之間。
[0064]根據本發明的第十二個方面，所述樞轉點可以定位成遠離所述偏心曲柄銷的遠端。
[0065]根據本發明的第十三個方面，所述配重部件可以包括樞轉端和自由端，所述樞轉端經由銷-孔配合可樞轉地設置在所述驅動軸的所述凹槽中，所述銷-孔配合構成所述樞轉點。
[0066]根據本發明的第十四個方面，所述配重部件可以包括大致沿所述第一方向延伸的第一部分和沿與所述第一方向大致垂直的第二方向延伸的第二部分。
[0067]根據本發明的第十五個方面，所述渦旋壓縮機可以進一步包括與所述配重部件連接的第二配重。
[0068]根據本發明的第十六個方面，在所述偏心曲柄銷和所述動渦旋部件的轂部之間可以設置有卸載襯套。
[0069]根據本發明的第十七個方面，所述配重部件的接觸點可以經由所述卸載襯套向所述動渦旋部件的轂部傳遞離心力。
[0070]根據本發明的第十八個方面，所述驅動軸的由主軸承座支承的軸頸部分上可以設置套筒以覆蓋所述凹槽的一部分。
[0071]根據本發明的第十九個方面，所述配重部件與所述套筒之間可以具有預定的徑向間隙。
[0072]根據本發明的第二十個方面，在所述主軸承座中設置有用於支承所述驅動軸的主軸承，所述套筒位於所述驅動軸與所述主軸承之間。
[0073]根據本發明的第二十一個方面，所述偏心曲柄銷可以包括平行於所述驅動軸的旋轉軸線延伸的平面部，所述凹槽所處的平面與所述平面部所處的平面之間具有預定夾角。
[0074]根據本發明的第二十二個方面，所述預定夾角的數值可以設定成使得所述動渦旋葉片和所述定渦旋葉片之間的徑向密封力全部由所述預定夾角確定的驅動力的徑向分量來提供，而與所述動渦旋部件本身的離心力無關。
[0075]根據本發明的第二十三個方面，所述槓桿機構提供的離心力的方向可以與所述動渦旋部件本身的離心力的方向大致相反。
[0076]根據本發明的第二十四個方面，所述槓桿機構傳遞到所述動渦旋部件的作用力可以與所述動渦旋部件本身的離心力大致相等。
[0077]根據本發明的第二十五個方面，所述配重部件的重心和所述動渦旋部件的重心可以位於所述驅動軸的旋轉軸線的兩側。
[0078]儘管在此已詳細描述本發明的各種實施方式，但是應該理解本發明並不局限於這裡詳細描述和示出的【具體實施方式】，在不偏離本發明的實質和範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發明的範圍內。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。
【權利要求】
1.一種渦旋壓縮機(10)，包括: 定渦旋部件(150)，所述定渦旋部件(150)包括定渦旋端板(154)和形成在所述定渦旋端板(154) —側的定渦旋葉片(156)； 動渦旋部件(160),所述動渦旋部件(160)包括動渦旋端板(164)、形成在所述動渦旋端板(164) 一側的動渦旋葉片(166)和形成在所述動渦旋端板(164)另一側的轂部(162); 驅動軸(30)，所述驅動軸(30)包括偏心曲柄銷(32)，所述偏心曲柄銷(32)配合在所述動渦旋部件(160)的轂部(162)中以驅動所述動渦旋部件(160);以及 槓桿機構(40，40A)，所述槓桿機構(40，40A)構造成能夠隨所述驅動軸(30) —起旋轉並且所述槓桿機構(40，40A)由於旋轉而產生的離心力傳遞到所述動渦旋部件(160)以至少部分地抵消所述動渦旋部件(160)本身的離心力。
2.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其中所述驅動軸(30)的設置有所述偏心曲柄銷(32)的端部包括凹槽(323)，所述槓桿機構(40，40A)設置在所述凹槽(323)中。
3.如權利要求2所述的渦旋壓縮機，其中所述凹槽(323)沿平行於所述驅動軸(30)的旋轉軸線的第一方向延伸。
4.如權利要求3所示的渦旋壓縮機，其中所述槓桿機構(40，40A)包括配重部件(42，42A)，所述配重部件(42，42A)的至少一部分設置在所述凹槽(323)中，並且所述配重部件(42，42A)能夠繞樞轉點(P)相對於所述驅動軸(30)擺動。
5.如權利要求4所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42)包括能夠向所述動渦旋部件(160)傳遞離心力的接觸點(425)，所述接觸點(425)位於所述配重部件(42)的重心(G)和所述樞轉點(P)之間。
6.如權利要求5所述的渦旋壓縮機，其中所述樞轉點(P)定位在所述偏心曲柄銷(32)的遠端，所述偏心曲柄銷(32)的遠端面對所述動渦旋端板(164)。
7.如權利要求6所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42)包括樞轉端(42P)和自由端(42F)，所述樞轉端(42P)經由銷-孔配合可樞轉地設置在所述偏心曲柄銷(32)的遠端，所述銷-孔配合構成所述樞轉點(P)。
8.如權利要求6所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42)形成為大致L形，所述L形的長臂(421)大致沿所述第一方向延伸，所述L形的短臂(423)大致沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸。
9.如權利要求8所述的渦旋壓縮機，其中所述L形的長臂(421)包括彎折部(422)使得所述配重部件(42)的重心(G)沿所述第二方向向外偏移。
10.如權利要求9所述的渦旋壓縮機，其中所述凹槽(323)具有與所述配重部件(42)大致對應的形狀。
11.如權利要求4所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42A)包括能夠向所述動渦旋部件(160)傳遞離心力的接觸點(425A)，所述配重部件(42A)的重心(G)位於所述接觸點(425A)和所述樞轉點(P)之間。
12.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其中所述樞轉點(P)定位成遠離所述偏心曲柄銷(32)的遠端，其中所述偏心曲柄銷(32)的遠端面對所述動渦旋端板(164)。
13.如權利要求12所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42A)包括樞轉端(42AP)和自由端(42AF)，所述樞轉端(42AP)經由銷-孔配合可樞轉地設置在所述驅動軸(30)的所述凹槽(323)中，所述銷-孔配合構成所述樞轉點。
14.如權利要求13所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42A)包括大致沿所述第一方向延伸的第一部分(421A)和與所述第一方向大致垂直的第二方向延伸的第二部分(423A)。
15.如權利要求14所述的渦旋壓縮機，進一步包括與所述配重部件(42A)連接的第二配重(44)。
16.如權利要求5-15中任一項所述的渦旋壓縮機，其中在所述偏心曲柄銷(32)和所述動渦旋部件(160)的轂部(162)之間設置有卸載襯套(142)。
17.如權利要求16所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42，42A)的接觸點(425，425A)經由所述卸載襯套(142)向所述動渦旋部件(160)的轂部(162)傳遞離心力。
18.如權利要求1-15中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述驅動軸(32)的由主軸承座(140)支承的軸頸部分(36)上設置有套筒(50)以覆蓋所述凹槽(323)的一部分。
19.如權利要求18所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42，42A)與所述套筒(50)之間具有預定的徑向間隙(52 )。
20.如權利要求18所述的渦旋壓縮機，其中在所述主軸承座(140)中設置有用於支承所述驅動軸(32)的主軸承(144)，所述套筒(50)位於所述驅動軸(32)與所述主軸承(144)之間。
21.如權利要求2-15中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述偏心曲柄銷(32)包括平行於所述驅動軸(30)的旋轉軸線延伸的平面部(321)，所述凹槽(323)所處的平面與所述平面部(321)所處的平面之間具有預定夾角。
22.如權利要求21所述的渦旋壓縮機，其中所述預定夾角的數值設定成使得所述動渦旋葉片(166)和所述定渦旋葉片(156)之間的徑向密封力全部由所述預定夾角確定的驅動力的徑向分量來提供，而與所述動渦旋部件(160)本身的離心力無關。
23.如權利要求1-15中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述槓桿機構(40，40A)提供的離心力的方向與所述動渦旋部件(160)本身的離心力的方向大致相反。
24.如權利要求23所述的渦旋壓縮機，其中所述槓桿機構(40，40A)傳遞到所述動渦旋部件(160)的作用力與所述動渦旋部件(160)本身的離心力大致相等。
25.如權利要求4-15中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述配重部件(42，42A)的重心(G)和所述動渦旋部件(160)的重心位於所述驅動軸(30)的旋轉軸線的兩側。
【文檔編號】F04C18/02GK103912491SQ201310006139
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優先權日:2013年1月8日
【發明者】蘇曉耕, 孫慶豐, 葉濤 申請人:艾默生環境優化技術(蘇州)有限公司