[发明专利]涡旋式流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋式流体机械，尤其涉及推力承载构造。

背景技术

例如适用于制冷回路的压缩机的涡旋式流体机械在壳体内包括定涡盘和动涡盘，这些定涡盘和动涡盘彼此配合而形成压力室。

使动涡盘相对于定涡盘回转运动，随着该回转运动，将制冷回路的制冷剂(工作流体)吸入压力室内并在压力室内对其进行压缩。之后，将压缩后的制冷剂从压力室经由压缩机的排出口向制冷回路的冷凝器排出。

在上述制冷剂的压缩工序中，由于压力室内的制冷剂的压力成为高压，因此会对动涡盘施加较大的推力负载。该推力负载使动涡盘沿其轴线方向从定涡盘分离。

这种推力负载会阻碍动涡盘顺畅地进行回转运动，因此，压缩机在壳体的支撑面与动涡盘之间具有推力承载装置、即推力轴承。在日本专利特开2005-248925号公报、日本专利特开2005-291151号公报和日本专利特开2005-307949号公报所公开的涡旋式流体机械中，作为推力轴承，具有周向排列的多个承压片。各承压片例如由PPS(对聚苯硫)树脂等构成，并被保持在壳体支撑面上形成的保持孔或保持槽内。

在上述公报所记载的各涡旋式流体机械中，动涡盘与承压片相对滑动。与承压片相对滑动的动涡盘的滑动面一般由耐酸铝膜构成。耐酸铝膜不仅起到耐氧化膜的作用，而且，由于其为多孔质，润滑油的保持性优良，因此还起到耐磨损膜的作用。

然而，耐酸铝膜的表面粗糙，在初期磨合中会产生耐酸铝的磨屑。该磨屑作为研磨剂发挥作用，会导致承压片和动涡盘的滑动面变得粗糙。承压片一旦变得粗糙，便会因磨粒磨损而产生磨损。一旦承压片因该磨损而变薄，定涡盘与动涡盘之间便会产生间隙，使压力室的气密性变差。其结果是，会因工作流体从压力室泄漏而引起压缩性能变差，使压缩效率和体积效率变差。

为了防止这种压缩效率和体积效率的变差，可减小动涡盘的滑动面的表面粗糙度。然而，在形成了耐酸铝膜后对动涡盘的滑动面进行研磨很繁琐，另外，还需要引入相应的装置，会使制造成本上升。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有结构简单并可确保良好的滑动特性的推力承载装置、能防止压缩效率和体积效率变差的涡旋式流体机械。

为了实现上述目的，本发明的涡旋式流体机械包括：固定在壳体内的定涡盘；与该定涡盘之间形成压力室、并可相对于所述定涡盘进行回转运动的动涡盘；设在所述壳体上、用于支撑来自所述动涡盘的推力负载的支撑壁；以及配置在所述动涡盘与所述支撑壁之间的推力承载装置。所述推力承载装置包括：形成在所述支撑壁上的凹陷、被所述凹陷保持的承压片、以及配置在所述动涡盘与所述承压片之间并具有与所述承压片相对滑动的滑动面的耐磨板。

在本发明的涡旋式流体机械的推力承载装置中，在承压片与动涡盘之间配置有耐磨板，承压片和动涡盘不会直接相对滑动。由于耐磨板与动涡盘分体形成，因此容易通过研磨等对与承压片相对滑动的耐磨板的滑动面的表面粗糙度进行调节。因此，采用该流体机械的推力承载装置，可实现简单的结构，抑制承压片的磨损，并长期确保良好的滑动特性。其结果是，该流体机械可防止定涡盘与动涡盘之间的间隙扩大，确保压力室的气密性，防止压缩效率和体积效率变差。

最好涡旋式流体机械还包括将耐磨板相对于所述动涡盘定位的定位单元，所述定位单元包括：设在所述动涡盘上的凸缘部的外周面、形成在所述耐磨板上并与所述凸缘部的外周面嵌合的嵌合孔、设于所述耐磨板和动涡盘中的一方的定位销、以及设于所述耐磨板和动涡盘中的另一方并与所述定位销卡合的定位孔。

在最佳的涡旋式流体机械中，可利用定位单元来防止耐磨板相对于动涡盘相对旋转，从而可抑制动涡盘和耐磨板相对滑动。因此，耐磨板不会因与动涡盘相对滑动而产生磨损，能可靠地防止定涡盘与动涡盘之间的间隙扩大。

另外，定位单元包括：凸缘部的外周面、耐磨板的嵌合孔、以及设在动涡盘或耐磨板上的定位销和定位孔，该流体机械可实现简单的结构，并能可靠地防止定涡盘与动涡盘之间的间隙扩大。

最好所述耐磨板的外径比所述动涡盘的外径大，所述动涡盘的外周缘进行了倒角加工。

在最佳的涡旋式流体机械中，由于对动涡盘的外周缘进行了倒角加工，因此即使耐磨板的外径比动涡盘的外径大，也可防止耐磨板的与动涡盘的外周缘抵接的部位出现断裂、裂纹。

最好所述耐磨板的外径比所述动涡盘的外径大，所述耐磨板的在径向上超过动涡盘外周缘的外周部向与所述支撑壁相反的一侧翘曲。