渦旋壓縮機及其泵體組件的制作方法

本發明涉及壓縮設備技術領域，特別是涉及一種渦旋壓縮機及其泵體組件。

背景技術：

渦旋壓縮機包括動渦旋盤、靜渦旋盤、軸承、上支架、下支架和曲軸等多個部件，曲軸在電機的帶動下轉動。其中，軸承、曲軸及動渦旋盤等部件在殼體內旋轉，需要進行供油潤滑、密封及散熱。

目前，常見的渦旋壓縮機是在曲軸尾端配置油泵或導油片等部件作為增壓供油機構，在曲軸轉動時，使壓縮機殼體底部的潤滑油通過油泵或導油片增壓后經曲軸油孔流至曲軸頂部，再經過動渦旋盤與曲軸偏心部之間的間隙通道流至上支架區域或背壓空間，潤滑渦旋盤泵體及軸承等摩擦副，潤滑之后的大部分潤滑油攜帶熱量沿回油通路返回至壓縮機殼體底部。

潤滑油需要曲軸帶動導油片或采用油泵供油，其供油方式多與曲軸的轉速相關，即曲軸轉速越高越能實現很好的供油。但是，隨著壓縮機的轉速范圍的拓寬，壓縮機在低頻低轉速時，低轉速的曲軸無法帶動增壓供油機構滿足供油需求，這就導致了油池內上部充滿氣體而潤滑油循環量少甚至缺油的情況。油池不能填滿潤滑油，向泵體的過油量減少，而軸承及泵體部件的摩擦副潤滑不良會產生大量的熱量，而潤滑油不能及時帶走摩擦熱，散熱效果差，嚴重時甚至會造成軸承高溫燒結或運轉失效的情況，影響壓縮機的穩定運行。

因此，如何確保供油情況，使壓縮機穩定運行，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種泵體組件，以確保供油情況，使壓縮機穩定運行。本發明還提供了一種具有上述泵體組件的壓縮機。

為解決上述技術問題，本發明提供一種泵體組件，包括曲軸及支撐所述曲軸的上支架，所述曲軸內設置有曲軸油孔，還包括：

沿所述曲軸的徑向設置的徑向油路，所述徑向油路連通所述曲軸油孔及所述上支架的油池；

用于堵塞所述徑向油路的限流閥芯，所述限流閥芯沿所述曲軸的徑向設置且其大端位于靠近所述曲軸油孔的一側，所述限流閥芯所在的所述徑向油路的管段直徑小于所述限流閥芯大端的直徑且大于所述限流閥芯小端的直徑；

位于所述徑向油路內且向所述曲軸油孔施加推動力的壓縮彈簧。

優選地，上述泵體組件中，還包括設置于所述上支架的油池內的平衡塊，所述平衡塊套設于所述曲軸外側；

所述徑向油路包括貫穿所述平衡塊的第一油孔及連通所述曲軸油孔及所述曲軸的徑向油孔。

優選地，上述泵體組件中，所述第一油孔遠離所述曲軸油孔的一端設置有定位部件，所述壓縮彈簧遠離所述限流閥芯的一端與所述定位部件相抵。

優選地，上述泵體組件中，所述定位部件為密封所述第一油孔遠離所述曲軸油孔的一端的密封件；

所述平衡塊上還設置有連通所述第一油孔與所述上支架的油池的第二油孔。

優選地，上述泵體組件中，所述第一油孔的軸線與所述第二油孔的軸線相互垂直，所述第二油孔遠離所述第一油孔的開口朝上設置。

優選地，上述泵體組件中，所述定位部件上設置有沿所述第一油孔的軸線布置的通孔。

優選地，上述泵體組件中，所述定位部件為螺釘。

優選地，上述泵體組件中，所述曲軸與所述平衡塊為分體式結構。

優選地，上述泵體組件中，所述油道靠近所述曲軸油孔的一端設置有限流閥芯槽，所述限流閥芯槽與所述徑向油孔對應設置；

所述限流閥芯位于所述限流閥芯槽內。

優選地，上述泵體組件中，所述曲軸與所述平衡塊為一體式結構。

優選地，上述泵體組件中，所述限流閥芯包括錐度閥座部及設置于所述錐度閥座部的大端的閥帽部。

優選地，上述泵體組件中，所述錐度閥座部上設置有用于與所述壓縮彈簧的端部限位連接的環形限位槽。

本發明還提供了一種渦旋壓縮機，包括泵體組件，其特征在于，所述泵體組件為如上述任一項所述的泵體組件。

本發明提供的泵體組件，曲軸在低速旋轉時，此轉速下潤滑油無法沿曲軸油孔向上至曲軸的頂端流出。壓縮彈簧推動限流閥芯向曲軸油孔方向移動，即限流閥芯的大端向遠離徑向油路的方向移動；由于限流閥芯所在的徑向油路的管段直徑大于限流閥芯小端的直徑，使得限流閥芯移動后其外壁與徑向油路的內壁具有縫隙；潤滑油在曲軸的轉動下沿曲軸油孔向上流動，流至徑向油路連通曲軸油孔的位置后，在離心作用下沿徑向油路流至上支架的油池，以便于在曲軸低速旋轉時進行潤滑，避免低頻供油不足的情況。

曲軸在中速旋轉時，此轉速下潤滑油的一部分沿曲軸油孔向上至曲軸的頂端流出，但仍然無法滿足供油需求。曲軸油孔中的一部分潤滑油沿曲軸油孔向上至曲軸的頂端流出，另一部分潤滑油流至徑向油路連通曲軸油孔的位置后，在離心作用下沿徑向油路流至上支架的油池，以便于在曲軸低速旋轉時進行潤滑，避免低頻供油不足的情況。

曲軸在高速旋轉時，限流閥芯受到的離心力較大，直至其克服壓縮彈簧對其施加的推動力后向遠離曲軸油孔方向移動，即限流閥芯的大端向靠近徑向油路的方向移動；由于限流閥芯所在的徑向油路的管段直徑小于限流閥芯大端的直徑，使得限流閥芯移動后其外壁與徑向油路的內壁貼合，密封徑向油路；潤滑油在曲軸的轉動下沿曲軸油孔向上流動，流至徑向油路連通曲軸 油孔的位置后仍然向上流通，直至由曲軸的頂端流至上支架的油池，以便于在曲軸高速旋轉時進行潤滑。

其中，上述低速旋轉、中速旋轉及高速旋轉僅用于區分該速度下的供油狀態，具體數值依泵體組件的實際結構而定。

本發明提供的泵體組件，通過上述設置，有效確保了曲軸在低速轉動時向上支架的油池供油的情況，避免了油池內缺油而造成泵體組件的各部件間的摩擦副不良的情況，確保了潤滑及散熱效果，以便于應用該泵體組件的壓縮機在低頻狀態下的穩定運行。

本發明還提供了一種具有上述泵體組件的渦旋壓縮機，其具有同樣的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明所提供的渦旋壓縮機的結構示意圖；

圖2為本發明所提供的泵體組件的第一種結構示意圖；

圖3為圖2中A部分的局部放大圖；

圖4為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第一種結構示意圖；

圖5為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第一種爆炸示意圖；

圖6為本發明所提供的平衡塊的剖視示意圖；

圖7為本發明所提供定位部件的第一種結構示意圖；

圖8為本發明所提供限流閥芯的結構示意圖；

圖9為本發明所提供的泵體組件的第二種結構示意圖；

圖10為圖9中A部分的局部放大圖；

圖11為本發明所提供定位部件的第二種結構示意圖；

圖12為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第二種結構示意圖；

圖13為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第二種剖視示意圖；

圖14為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第三種結構示意圖；

圖15為本發明所提供的曲軸及平衡塊的第三種剖視示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種泵體組件，以確保供油情況，使壓縮機穩定運行。本發明還提供了一種具有上述泵體組件的壓縮機。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖2和圖3，圖2為本發明所提供的泵體組件的第一種結構示意圖；圖3為圖2中A部分的局部放大圖。

在這一具體實施方式中，泵體組件包括曲軸9及支撐曲軸9的上支架5，曲軸9內設置有曲軸油孔9b，還包括徑向油路、限流閥芯16及壓縮彈簧17。徑向油路沿曲軸9的徑向設置，并且，徑向油路連通曲軸油孔9b及上支架5的油池5a。限流閥芯16用于堵塞徑向油路，限流閥芯16沿曲軸9的徑向設置且其大端位于靠近曲軸油孔9b的一側，限流閥芯16所在的徑向油路的管段直徑小于限流閥芯16大端的直徑且大于限流閥芯16小端的直徑；即，徑向油路與曲軸油孔9b連通，限流閥芯16與徑向油路存在兩種狀態，一種是限流閥芯16堵塞徑向油路，另一種是限流閥芯16不堵塞徑向油路。壓縮彈簧17設置于徑向油路內，并且，向曲軸油孔9b方向對限流閥芯16施加推動力。

曲軸9在低速旋轉時，此轉速下潤滑油無法沿曲軸油孔9b向上至曲軸9的頂端流出。壓縮彈簧17推動限流閥芯16向曲軸油孔9b方向移動，即限流閥芯16的大端向遠離徑向油路的方向移動；由于限流閥芯16所在的徑向油路的管段直徑大于限流閥芯16小端的直徑，使得限流閥芯16移動后其外壁與徑向油路的內壁具有縫隙；潤滑油在曲軸9的轉動下沿曲軸油孔9b向上流動，流至徑向油路連通曲軸油孔9b的位置后，在離心作用下沿徑向油路流至上支架5的油池5a，以便于在曲軸9低速旋轉時進行潤滑，避免低頻供油不足的情況。

曲軸9在中速旋轉時，此轉速下潤滑油的一部分沿曲軸油孔9b向上至曲 軸9的頂端流出，但仍然無法滿足供油需求。曲軸油孔9b中的一部分潤滑油沿曲軸油孔9b向上至曲軸9的頂端流出，另一部分潤滑油流至徑向油路連通曲軸油孔9b的位置后，在離心作用下沿徑向油路流至上支架5的油池5a，以便于在曲軸9低速旋轉時進行潤滑，避免低頻供油不足的情況。

曲軸9在高速旋轉時，限流閥芯16受到的離心力較大，直至其克服壓縮彈簧17對其施加的推動力后向遠離曲軸油孔9b方向移動，即限流閥芯16的大端向靠近徑向油路的方向移動；由于限流閥芯16所在的徑向油路的管段直徑小于限流閥芯16大端的直徑，使得限流閥芯16移動后其外壁與徑向油路的內壁貼合，密封徑向油路；潤滑油在曲軸9的轉動下沿曲軸油孔9b向上流動，流至徑向油路連通曲軸油孔9b的位置后仍然向上流通，直至由曲軸9的頂端流至上支架5的油池5a，以便于在曲軸9高速旋轉時進行潤滑。

其中，上述低速旋轉、中速旋轉及高速旋轉僅用于區分該速度下的供油狀態，具體數值依泵體組件的實際結構而定。

本發明實施例提供的泵體組件，通過上述設置，有效確保了曲軸9在低速轉動時向上支架5的油池5a供油的情況，避免了油池5a內缺油而造成泵體組件的各部件間的摩擦副不良的情況，確保了潤滑及散熱效果，以便于應用該泵體組件的壓縮機在低頻狀態下的穩定運行。

可以理解的是，上述曲軸油孔9b可以為中心油孔，也可以為偏心油孔。

泵體組件還包括設置于上支架5的油池5a內的平衡塊19，平衡塊19套設于曲軸9外側；徑向油路包括貫穿平衡塊19的第一油孔19b及連通曲軸油孔9b及曲軸9的徑向油孔9a。通過設置平衡塊19，使得徑向油路貫穿平衡塊19及曲軸9到曲軸油孔9b的軸壁，提高了徑向油路的長度，進而提高了沿徑向油路流動的潤滑油的離心力，確保了潤滑油沿徑向油路順暢的流動。

也可以不設置平衡塊19，僅將連通曲軸油孔9b及曲軸9的徑向油孔9a作為徑向油路。

如圖4和圖5所示，為了確保壓縮彈簧17向曲軸油孔9b方向對限流閥芯16施加推動力。第一油孔19b遠離曲軸油孔9b的一端設置有定位部件18， 壓縮彈簧17遠離限流閥芯16的一端與定位部件18相抵。即，壓縮彈簧17壓縮設置于定位部件18與限流閥芯16之間。在安裝過程中，先將壓縮彈簧17置于徑向油路內，其一端與限流閥芯16相抵；將定位部件18向第一油孔19b內安裝與壓縮彈簧17的另一端接觸，通過定位部件18的安裝實現壓縮彈簧17的壓縮，完成安裝。通過上述設置，有效的實現了壓縮彈簧17呈壓縮狀態的安裝。

也可以不設置定位部件18，將壓縮彈簧17遠離限流閥芯16的一端通過焊接或粘接等方式與平衡塊19連接。

如圖2和圖3所示，在本實施例中，定位部件18為密封第一油孔19b遠離曲軸油孔9b的一端的密封件；平衡塊19上還設置有連通第一油孔19b與上支架5的油池5a的第二油孔19a。在加工過程中，采用電鉆等工具由平衡塊19的外壁向其內壁貫穿加工第一油孔19b，將定位部件18密封住平衡塊19外壁上的開口，以便于定位部件18與壓縮彈簧17遠離限流閥芯16的一端相抵；為了便于潤滑油流出，再加工第二油孔19a，使得潤滑油經過第一油孔19b后由第二油孔19a流出。通過上述設置，有效方便了油道的加工。

為了避免潤滑油直接沖擊上支架5的油池5a，優選將第一油孔19b的軸線與第二油孔19a的軸線相互垂直，并且，第二油孔19a遠離第一油孔19b的開口朝上設置。即，潤滑油沿第二油孔19a留至平衡塊19的頂端后流下。

如圖9、圖10和圖11所示，在本實施例中，定位部件18上設置有沿第一油孔19b的軸線布置的通孔18a。第一油孔19b內的潤滑油由壓縮彈簧17的間隙留至定位部件18，并由通孔18a流出。本實施例的油道結構簡單，有效簡化了加工步驟。

如圖7所示，定位部件18為螺釘。通過將定位部件18設置為螺釘，有效方便了定位部件18伸入第一油孔19b的長度，以便于調節壓縮彈簧17的壓縮量，進而方便調節壓縮彈簧17推動限流閥芯16的推動力。

為了便于零件加工，降低廢品率，曲軸9與平衡塊19為分體式結構。即，將曲軸9與平衡塊19分別加工，在通過組裝完成二者連接。

如圖3和圖6所示，油道靠近曲軸油孔9b的一端設置有限流閥芯槽19c，限流閥芯槽19c與徑向油孔9a對應設置；限流閥芯16位于限流閥芯槽19c內。可以理解的是，限流閥芯槽19c的外壁與限流閥芯16之間存在縫隙，以便于潤滑油流動。通過上述設置，確保了限流閥芯16的移動穩定性。

也可以將限流閥芯16設置于曲軸油孔9b內，在此不再詳細介紹且均在保護范圍之內。

也可以將曲軸9與平衡塊19設置為一體式結構，以便于簡化組裝過程。

如圖12和圖13所示，徑向油孔9a與第一油孔19b重合，第二油孔19a與第一油孔19b遠離曲軸油孔9b的一端連通。

如圖14和圖15所示，徑向油孔9a與第一油孔19b重合并貫穿平衡塊19。

如圖8所示，為了便于潤滑油的流量調節，限流閥芯16包括錐度閥座部16b及設置于錐度閥座部16b的大端的閥帽部16a。通過錐度閥座部16b的移動，調節其外壁與徑向油路的內壁之間的縫隙，進而達到潤滑油流量的調節。可以理解的是，閥帽部16a可以完全密封徑向油路。

進一步地，錐度閥座部16b上設置有用于與壓縮彈簧17的端部限位連接的環形限位槽16c。壓縮彈簧17的端部卡在環形限位槽16c內，達到壓縮彈簧17與限流閥芯16的相對固定。更進一步地，環形限位槽16c的截面為弧面。

本發明實施例還提供了一種渦旋壓縮機，包括泵體組件，泵體組件為如上述任一種的泵體組件。由于上述泵體組件具有上述技術效果，具有上述泵體組件的渦旋壓縮機也應具有同樣的技術效果，在此不再詳細介紹。

如圖1所示，本實施例中的渦旋壓縮機包括靜渦旋盤1、動渦旋盤2、密封件3、十字滑環4、上支架5、排氣管6、上軸承7、上止推板8、曲軸9、、電機10、導油部件11、下支架12、下軸承13、回油管14、油通路15、限流閥芯16、彈簧17、螺釘18、平衡塊19、殼體20和動渦旋盤軸承21。

殼體20上部設置上支架5，上支架5的上端面放置靜渦旋盤1，在上支架5和靜渦旋盤1之間設置有動渦旋盤2，動渦旋盤2的端板背部面與上支架 油池5a端面之間通過密封件3隔離，并使該部分形成兩個空間，即密封件3內側的上支架5的油池5a為第一背壓腔和密封件3外側為第二背壓腔24。第一背壓腔(即油池5a)的壓力(具有排氣壓力的壓力)較高，而第二背壓腔24的壓力(介于吸氣壓力和排氣壓力間的中間壓力)較低。

以中速轉動為例：壓縮機運轉時，電機10驅動曲軸9旋轉，曲軸9帶動動渦旋盤2運動。潤滑油在導油部件11的帶動下從中心油孔9c進入曲軸油孔9b(本實施例中為偏心油孔)中，在平衡塊19的旋轉運動產生的離心力作用下使曲軸油孔9b中的潤滑油中的一部分沿徑向油孔9a經平衡塊19的徑向油道進入上支架5的油池5a中；另一部分潤滑油直接到達曲軸9頂部的間隙域23，之后沿間隙油通路22進入上支架5的池孔5a中。

進入池孔5a(第一背壓腔)的潤滑油一部分在密封件3內外壓差作用下會經過密封部件3進入第二背壓腔24，潤滑防自轉十字滑環4，并最終進入壓縮腔，潤滑并密封靜渦旋盤1和動渦旋盤2接觸配合的運轉面；另一部分潤滑油會沿著油通路15進入上支架軸承7的軸承間隙域空間7a，潤滑上軸承7之后沿上推板油槽8a進入回油管14并沿殼體20內壁回到壓縮機殼體底部的油池中。

以上對本發明所提供的泵體組件進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。