[发明专利]涡旋式压缩机

说明书

本发明涉及一种用作空调机压缩机或者空气压缩机的涡旋式压缩机。

图3a和图3b示出了一种已知的恒速驱动的涡旋式压缩机的主要部分。这种涡旋式压缩机具有一个固定涡旋卷1a和公转涡旋卷2a，公转涡旋卷2a以同固定涡旋卷1a滑动接触的方式作公转运动，因此，只有尽量减小两个涡旋卷之间的径向间隙，才能使从压缩腔室中泄漏出来的被压缩介质减至最低限度，以提高压缩效率。

这种工作状态是由下述机构来实现的，即如图3a和3b所示的那样，曲轴8的上面具有一个细长的轴承安装孔10a，其轴线偏离该曲轴的轴线，孔10a内安装了一个不旋转但能沿孔10a的纵向滑动的非圆轴承11。细长孔10a和非圆轴承11的尺寸要使得非圆轴承11靠在细长孔10a的一侧端壁之前，这两个涡旋卷1a和2a互相接触，还要安装成使得细长孔10a的纵轴线和合力F之间的夹角不大于90°，其中合力F是由以恒定的工作速度在容许的压缩负荷下、作用在支承公转涡旋卷2a的公转涡旋件2上的气体压力所产生的力f_s和作用在其上的离心力f_c组成的。因此，在正常工作情况下，作用在公转涡旋件2上的合力F将使其沿孔10a的壁朝长孔10a的外侧移动，公转涡旋卷2a和固定涡旋卷1a将始终以一点互相接触，这一点逐渐移动而不会随便跳行。

但这种已知的涡旋式压缩机存在下列问题：固定涡旋卷和公转涡旋卷必须精加工，另一方面两个涡旋卷之间的接触点的位置是不连续变化的，也就是说接触点的位置是以跳行的方式移动的，因而偏心距的数值S是波动的，以致引起两个涡旋卷之间的碰撞，并产生大的振动和噪声。

这种涡旋式压缩机的另一个问题是所述的这种结构是为恒速工作而设计的，不适用于当前空调系统广泛使用的变速式压缩机，也就是说这样进行设计时，在公转涡旋件2a和固定涡旋件1a之间在特定的回转速度下保持某一适中的接触压力;当回转速度降低到这一特定的速度以下时，作用在公转涡旋件2上的离心力fc将降至低于设计值，这有可能使公转涡旋卷2a在固定涡旋卷1a上振动或者在两个涡旋卷之间形成较大的径向间隙，以致于导致受压缩的气体泄漏至低压侧，从而阻碍了压缩机的正常工作。

另外还有一个问题是两个涡旋卷之间的接触压力有变得过大的趋势，尤其是在压缩机高速运转时，会导致涡旋卷的迅速磨损。

本发明的一个目的是提供一种涡旋式压缩机，该压缩机在施加意外的、例如由于压缩液体或外界物体堵塞而产生的负载情况下，两涡旋卷之间的径向间隙增加，以防压缩机损坏;反之，在额定工况下，两个涡旋卷之间的间隙在较宽的工作速度范围内保持恒定不变，因而保证了高效率、减少了振动和噪声并减小了涡旋卷的磨损。

为此，依照本发明的一个目的，提供了一种上述型式的涡旋式压缩机，该压缩机包括：一个在与公转涡旋件相邻的曲轴端面上加工成的长孔，该孔有两个较长的与曲轴轴线相平行的侧平面、一个有孔的可沿长孔纵向方向滑动的非圆轴承，该轴承孔可旋转地安装公转涡旋件的驱动轴，长孔和非圆轴承的大小要制成当非圆轴承在长孔中处于其滑动行程的最外端时，两个涡旋卷最接近的部分彼此不得互相接触、一个置于长孔中的靠近曲轴轴线的并弹性地将非圆轴承推到与长孔外壁相接触的弹性件。

按照本发明的另一个目的，当压缩机以预定的更低的最小速度运转时，长孔的纵轴线与作用在公转涡旋件上的气体压缩力和离心力组成的合力之间的夹角超过90°。

按照本发明的再一个目的，该涡旋式压缩机具有一个调整长孔纵轴线和偏心方向之间的夹角的装置，该装置是在非圆轴承上加工一个安装公转涡旋件驱动轴的轴承孔，其位置偏向长孔较长侧面中的一侧。

按照本发明的又一个目的，弹性地将非圆轴承压向长孔外端面使之接触的弹性件包括一个安装在非圆轴承表面上的弹簧座上的螺旋弹簧。

对于与第一个目的相一致的方案，不管工作速度如何变化，弹性件始终将非圆轴承弹性地压向长孔的外壁面，从而保持公转涡旋件的偏心距恒定不变，以限制两个涡旋卷之间径向间隙的变化，这就能够使压缩机在较宽的旋转速度范围内高效率地工作。此外，由于两个涡旋卷彼此不接触，从而减少了振动和噪声。再者，由两个涡旋卷机械加工精度所确定的偏心量通过调节非圆轴承的尺寸容易进行调整。