具有轴插入部的涡旋式压缩机及其制造方法 |
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| 申请号 | CN201310001512.5 | 申请日 | 2013-01-04 | 公开(公告)号 | CN103195708A | 公开(公告)日 | 2013-07-10 |
| 申请人 | LG电子株式会社; | 发明人 | 赵南奎; 金哲欢; 李康旭; 李丙哲; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有旋 转轴 插孔的涡旋式 压缩机 及其制造方法。根据本发明的一个方案，提供一种涡旋式压缩机，其包括：壳体；固定涡盘，固定到壳体的内壁表面；环绕涡盘，与固定涡盘结合以在相对于固定涡盘进行环绕运动的同时形成压缩室； 旋转轴 ，该旋转轴中一体地形成有轴部、偏心部和颈部，轴部插入固定涡盘中，偏心部穿过固定涡盘以与环绕涡盘结合，而颈部的直径小于偏心部的直径以将该偏心部连接到轴部；固定轴衬，插设在固定涡盘与轴部之间；以及驱动单元，构造为用以驱动旋转轴，其中在固定涡盘上形成供颈部插入的颈部插孔以及供轴部沿横向可移动地插入的轴部插孔，该固定轴衬限制轴部的横向运动，使颈部插孔的外周部保持插入到颈部中的状态。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种涡旋式压缩机，包括： |
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| 说明书全文 | 具有轴插入部的涡旋式压缩机及其制造方法技术领域背景技术[0002] 涡旋式压缩机可包括具有固定涡卷的固定涡盘和具有环绕涡卷的环绕涡盘，在环绕涡盘于固定涡盘上进行环绕运动的同时，该涡旋式压缩机通过形成在固定涡卷和环绕涡卷之间的压缩室的容积的连续变化而吸入并压缩制冷剂。由于这种涡旋式压缩机连续地执行吸入、压缩和排放，因此与其它类型的压缩机相比，其在运转期间产生振动和噪音的方面具有优异的特性。 [0003] 另一方面，环绕涡盘通常形成有圆盘形端板和位于该端板的侧面上的环绕涡卷。此外，在不形成环绕涡卷的后表面上形成凸台部，该凸台部连接到旋转轴以使该环绕涡盘进行环绕运动。这样的形状可使得在该端板的大体整个面积上形成环绕涡卷，从而减小端板部的直径以获得相同压缩率。然而，相反的是，制冷剂的推斥力所施加到的工作点以及用于抵消该推斥力的反作用力所施加到的工作点在压缩期间沿竖直方向彼此分开，从而导致当环绕涡盘在运转过程中倾斜时振动或噪音增大的问题。 [0004] 作为解决此类问题的方法，已公开了一种使旋转轴与环绕涡盘彼此结合的位置形成在与环绕涡卷相同的表面上的涡旋式压缩机。在这种压缩机中，推斥力的工作点和反作用力的工作点施加在相同的位置，从而解决了环绕涡盘倾斜的问题。然而，在这种方式下，当旋转轴向上延伸到环绕涡卷时，旋转轴的端部应穿过该端板部，因此在环绕涡盘的端板部应当形成与旋转轴的直径对应的轴插孔。由此，存在着端板部的强度降低的问题。此外，随着形成在端板部的轴插孔的直径增大，被压缩的制冷剂渗漏的可能性也增大。 [0005] 为了解决前述问题，如申请号为10-2011-0046492的韩国专利申请所公开的，使用一种方案，其中在旋转轴的端部形成直径较小的销部，仅该销部穿过环绕涡盘的端板部，并将一偏心轴衬插入到该销部中而形成偏心部。由此，能够使形成在环绕涡盘上的轴插孔的直径减小，但可能会将一压缩力施加到具有较小直径的销部，从而降低强度并因此导致变形。此外，当被长期使用时，偏心轴衬与销部之间的加工误差可导致偏心轴衬与销部之间产生磨损，从而使支承性能下降。 发明内容[0007] 此外，本发明的另一技术任务是提供一种制造前述涡旋式压缩机的方法。 [0008] 为了完成前述的技术任务，根据本发明的一个方案，提供一种涡旋式压缩机，其包括：壳体；固定涡盘，固定到该壳体的内壁表面；环绕涡盘，与该固定涡盘结合以在相对于该固定涡盘进行环绕运动的同时形成压缩室；旋转轴，在该旋转轴中一体地形成有轴部、偏心部和颈部，该轴部插入该固定涡盘中，该偏心部穿过该固定涡盘以与该环绕涡盘结合，而该颈部的直径小于该偏心部的直径以将该偏心部连接到该轴部；固定轴衬，插设在该固定涡盘与该轴部之间；以及驱动单元，构造为用以驱动该旋转轴，其中在该固定涡盘上形成供该颈部插入的颈部插孔以及供该轴部沿横向可移动地插入的轴部插孔，并且该固定轴衬限制该轴部的横向运动，以保持该颈部插孔的外周部插入到该颈部中的状态。 [0009] 根据本发明的前述方案，即使在该固定涡盘上形成的插孔的尺寸被最小化的情况下，也能够利用插设在该固定涡盘与该旋转轴之间的固定轴衬，将与偏心部一体地形成的旋转轴插入到固定涡盘中。换言之，在固定轴衬未插入其中（固定涡盘中）的状态下，首先将该旋转轴插入其中以将所包含的偏心部插入到该固定涡盘的内部，然后将该固定轴衬插入其中以固定该旋转轴使其不从该固定涡盘松脱。 [0010] 这里，偏心部的中心和颈部的中心可被设置为彼此相交。此外，该偏心部的外周面和该颈部的外周面可被部分地设置在一条直线上。由此，可以使应当形成在固定涡盘上的插孔的尺寸最小化。 [0011] 具体而言，在该固定涡盘上可形成供颈部插入并且与轴部同心地设置的颈部插孔，该颈部可被偏心地设置在该颈部插孔内部。此时，该颈部插孔可被与该轴部同心地设置，从而使可用的压缩空间进一步增大。此时，该颈部的一部分可被设置为与该颈部插孔的内壁形成接触。 [0013] 根据本发明的另一方案，提供一种涡旋式压缩机，其包括：旋转轴，该旋转轴包括轴部、颈部和偏心部，该轴部与驱动单元结合，该颈部被同心地设置在该轴部的一个侧端部并且具有比该轴部小的直径，而该偏心部被偏心地设置在该颈部的端部并且具有比该轴部小但是比该颈部大的直径；固定涡盘，形成有供该偏心部穿过的颈部插孔以及供该轴部沿横向可移动地插入的轴部插孔；环绕涡盘，与该偏心部结合以相对于该固定涡盘进行环绕运动；以及固定轴衬，该轴部插孔被插入该固定轴衬中，并且该轴部被可旋转地固定到该固定轴衬内部。 [0014] 根据本发明的前述方案，该旋转轴可在该轴部插孔中沿横向移动，并且因此，即使当该颈部插孔的尺寸被形成为仅能使该偏心部穿过该颈部插孔时，与该偏心部一体的旋转轴也可被设置为穿过该固定涡盘。 [0015] 这里，该偏心部的底表面的一部分可被设置在该颈部插孔的外侧，从而增大该偏心部的底表面与该固定涡盘的上表面之间的接触面积并且提高气密性。 [0016] 根据本发明的又一方案，提供一种制造涡旋式压缩机的方法，该涡旋式压缩机包括：旋转轴，该旋转轴包括轴部、颈部和偏心部，该轴部与驱动单元结合，该颈部被同心地设置在该轴部的一个侧端部并且具有比该轴部小的直径，而该偏心部被偏心地设置在该颈部的端部并具有比该轴部小但是比该颈部大的直径；固定涡盘，形成有供该偏心部穿过的颈部插孔以及供该轴部沿横向可移动地插入的轴部插孔；环绕涡盘，与该偏心部结合以相对于该固定涡盘进行环绕运动；以及固定轴衬，该轴部插孔插入该固定轴衬中，并且该轴部被可旋转地固定到该固定轴衬的内部，该方法可包括：将该偏心部以穿透方式插入到该颈部插孔中；移动该旋转轴使得插入的偏心部被偏心地设置在该颈部插孔中；以及将该固定轴衬插入到该轴部插孔的内部。 [0017] 根据本发明的再一方案，提供一种制造涡旋式压缩机的方法，该涡旋式压缩机包括：驱动单元；旋转轴，由该驱动单元可旋转地驱动；固定涡盘，具有供该旋转轴插入的轴部插孔；以及环绕涡盘，与该旋转轴结合以相对于该固定涡盘进行环绕运动，并且该方法可包括：将该旋转轴插入到该固定涡盘的内部；将该旋转轴沿着该固定涡盘的端板移动到其一侧；以及将一固定轴衬插入到该轴部插孔中，以减小该轴部插孔与该旋转轴之间的间隙。 [0018] 根据具有前述构造的本发明的多个方案，即使形成在该固定涡盘上的插孔的尺寸最小化的情况下，也能够利用插设在该固定涡盘与该旋转轴之间的固定轴衬使与该偏心部一体化的旋转轴插入到该固定涡盘中。由此，能够防止固定涡盘的端板部的强度降低并且防止其气密性下降。 [0019] 此外，形成在固定涡盘上的插孔的尺寸可以被最小化，以使能够在固定涡盘上使用的可用的压缩空间增大，并且因此，即使不增大该压缩机的外部尺寸，也能够获得更高的压缩比。 [0022] 在附图中： [0023] 图1是示出根据本发明一实施例的涡旋式压缩机的内部结构的剖视图； [0024] 图2是示出图1中的偏心部的区域附近的放大的剖视图； [0025] 图3至图9是示出前述实施例的制造过程的剖视图。 具体实施方式[0026] 以下，将参照附图详细描述根据本发明一实施例的涡旋式压缩机。 [0027] 图1是示出根据本发明一实施例的涡旋式压缩机的内部结构的剖视图，而图2是示出图1中的偏心部的区域附近的放大的剖视图。参考图1和图2，根据本实施例的涡旋式压缩机具有圆筒形壳体110以及用于分别覆盖该壳体的上部和下部的上壳112和下壳114。上壳和下壳可被结合到该壳体以与该壳体一起形成一个封闭的空间。此外，壳体114还可以起到储存油的油室的作用，该油被供给到压缩机而使其以有效方式运转。 [0028] 此外，在壳体110的侧表面设有吸入管118。作为待压缩的制冷剂流过的路径，吸入管118被设置为与形成在如图1所示的固定涡盘130（其将在稍后描述）上的吸入口134连通。 [0029] 作为驱动单元的电机120可设置在壳体110内部的大体中心部处。电机120可包括：定子122，固定到壳体110的内表面；以及转子124，位于定子122内部，以通过与定子122的相互作用而被转动。旋转轴126与转子124的中部相结合，由此排放回路124与旋转轴126同时被转动。 [0030] 在旋转轴126的中心部可形成有油路126a，该油路沿着旋转轴126的长度方向延伸，并且在旋转轴126的下端部可设有油泵126b，用以将储存在下壳114中的油供给到其上部。油泵126b可具有形成螺旋形槽的形状，或者在该油路内部设置单独的叶轮，并且可在其中设置单独的容积式泵。 [0031] 在旋转轴126的上端部设有轴部126c，该轴部126c插入到形成在固定涡盘130上的轴部插孔136的内部中。在该轴部的端部处一体地形成直径小于轴部的颈部126e。在颈部126e的端部处一体地形成偏心部126d，并且参照图2，偏心部126d相对于颈部126e被偏心地定位。 [0032] 具体而言，颈部126e相对于轴部126c被偏心地定位，并且偏心部126d同样相对于该颈部被偏心地定位。这里，偏心部126d相对于颈部126e的偏心量可被设定为与颈部与偏心部之间的直径差相同。由此，偏心部126d和颈部126e被彼此部分地设置在一条直线上（图2中的左端部）。同时，颈部可与轴部同心地被设置。 [0033] 固定涡盘130可安装在壳体110中。固定涡盘130的外周面可被推压并以冷缩配合方式固定到壳体110的内壁，或通过焊接与之结合。 [0034] 在固定涡盘130的底表面上形成有轴部插孔136，前述旋转轴126的轴部插入该轴部插孔136中。这里，轴部插孔136的内径被形成为大于轴部126c的外径，因此轴部126c能够沿压缩机的横向（图2中的左右方向）在轴部插孔136中移动。轴部126c的这种运动被插入并固定到轴部插孔136的内壁的固定轴衬180阻挡。 [0035] 固定轴衬180可包括：凸缘182，与固定涡盘130的底表面接触；以及轴衬部184，轴部126c固定到该轴衬部的内部。此外，凸缘182通过螺栓被固定到固定涡盘130，由此使固定轴衬180固定到固定涡盘130。换言之，固定轴衬180以可拆卸方式固定到固定涡盘。此外，在轴衬部184中设有使轴部能够在轴衬部中高效旋转的滑动轴承185。这里，可以考虑的例子是，可省略该滑动轴承185并使该轴衬部的内表面成为润滑表面。 [0036] 在轴部插孔136的上部形成有颈部插孔132，颈部126e偏心地设置在该颈部插孔132中。该颈部插孔132形成为穿透固定涡盘130，从而使偏心部126d能够从其中穿过而到达环绕涡盘（其将在稍后描述）的一侧。这里，颈部插孔132的内径被形成为稍大于偏心部126d的外径，从而允许该偏心部穿过。此外，颈部插孔132被设置为与该轴部同心。当然，可以考虑颈部插孔相对于该轴部偏心地定位的示例，但在这种情况下，在固定涡盘上能够形成固定涡卷的面积会减小。这意味着能够作为压缩空间使用的面积减小，由此导致压缩率的降低。 [0037] 另一方面，在图2所示的形式中，颈部插孔的外周部被插入到颈部中，从而使偏心部不能沿纵向穿过该颈部插孔的内部。因此，为使该偏心部能够穿过颈部插孔的内部，轴部126c应当沿图2中的左向移动，从而消除颈部插孔的外周部与颈部之间的干涉。因此，轴衬部184的厚度（t1）被形成为大于颈部插孔132与颈部之间的间隙（t2）。由此，轴部能够进行横向运动，并因此使偏心部能够通过。 [0038] 当不设有固定轴衬时，颈部插孔与图2所示的相比应当进一步延伸。换言之，颈部插孔的右侧应当延伸到图2中的偏心部的外侧，因而会使固定涡盘的端板部的强度及其气密性下降。此外，如上文所述，当颈部插孔增大时，由于有效压缩空间减小，压缩率会减小，但根据本实施例，可通过附连和拆离固定轴衬来减小颈部插孔。同时，在固定涡盘130的上部设有环绕涡盘140。环绕涡盘140形成有大体为圆形的端板部142以及与固定涡卷136结合的环绕涡卷144。此外，在端板部142的中心部形成有大体为圆形的偏心部结合部146，偏心部126d可旋转地插入并固定到该偏心部结合部。该偏心部结合部146的外周部连接到环绕涡卷，从而在压缩过程期间与固定涡卷一起执行形成压缩室的功能。此外，在偏心部结合部146的内壁设有滑动轴承148，并且与固定涡盘类似的是，可以考虑去掉滑动轴承并且在偏心部结合部的内壁上设置润滑表面的例子。 [0039] 另一方面，偏心部126d被可旋转地插入到偏心部结合部146中，由此旋转轴126的颈部126e被以穿透方式插入到固定涡盘的端板部，并且环绕涡卷、固定涡卷以及偏心部126d被设置为在压缩机的横向上重叠。在压缩期间，制冷剂的推斥力施加到固定涡卷和环绕涡卷，而压缩力施加到偏心部结合部与偏心部126d之间，作为施加到其上的反作用力。 如上文所述，当轴的一部分通过端板部在径向上与该涡卷重叠时，制冷剂的推斥力和压缩力施加到基于该端板的相同表面，因此这些力被彼此相抵消。由此，可防止由于压缩力和推斥力的作用而导致的环绕涡盘的倾斜。此外，在端板部142上形成有排放孔143，因此被压缩的制冷剂可被排放到该壳体的内部。可通过考虑所需的排放压力等因素而随意地设定排放孔的位置。 [0040] 此外，在环绕涡盘140的上侧设有用于防止环绕涡盘旋转的欧丹环150。欧丹环150被键结合在环绕涡盘140与固定涡盘130之间，从而防止环绕涡盘相对于固定涡盘旋转。 [0041] 另一方面，在壳体110的下部设有用于可旋转地支撑旋转轴126的下侧的下轴承162，并且用于支撑下轴承162的下框架160被固定到壳体110的内壁。此外，在环绕涡盘的上部设有用于分别支撑环绕涡盘和欧丹环150的上框架170。在冰堤（ice bank）170的中心处形成有孔170a，该孔170a与环绕涡盘140的排放孔连通，以将被压缩的制冷剂排放到上壳的侧部。 [0042] 此外，用于防止因环绕涡盘的环绕运动而导致的振动的平衡配重116被固定到轴部，并与该轴部一起旋转。 [0043] 以下，将参照图3至图9描述前述实施例的制造过程。 [0044] 首先，在固定涡盘130反向地固定到夹具（S）的状态下将旋转轴126插入到颈部插孔132中。此时，旋转轴126以偏心的状态被插入到图3中的右侧，并且偏心部穿过颈部插孔，随后移动到左侧并因此被装配成图3所示的形态。 [0045] 然后，如图4所示，将固定轴衬180固定到轴部插孔，从而防止旋转轴沿左右方向移动，以将旋转轴稳固地固定到其上。 [0046] 接下来，将平衡配重116固定到旋转轴126（图5），随后将转子124固定到旋转轴126（图6）。之后，将壳体110固定到固定涡盘。将平衡配重116（壳体110）以收缩配合方式与固定涡盘的外周面结合，并在冷藏室（定子122被预先固定到壳体110的内壁的状态下进行（图7）与固定涡盘的结合。 [0047] 然后，将下轴承和下框架固定到旋转轴126的上端部。下轴承在被固定到下框架的状态下还被固定到旋转轴，并将下框架以收缩配合方式固定到壳体110的内壁（图8和图9）。 [0048] 在图9中所示的构造中，将下壳焊接并固定到壳体的上端部，将夹具移除，然后将上壳焊接并固定到其上，从而完成图1中所示的形式的实施例。 |
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