涡旋压缩机及换热设备
技术领域
本实用新型涉及换热系统领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及换热设备。
背景技术
公开号为CN203463283U的专利公布了一种涡旋压缩机轴系止推结构，包括固定侧推力轴承和旋转侧推力轴承。旋转侧推力轴承压入曲轴，并且抵接在固定侧推理轴承上以起到止推作用。单独设置旋转侧推力轴承，增加了零件数量。旋转侧推力轴承与曲轴连接时，需要保证二者之间的同轴度，曲轴为精磨件，压入连接的难度较大。曲轴安装时，也需要保证旋转侧推力轴承与固定侧推力轴承接触位置的平整度，装配工艺比较复杂。
此外，公开号为CN206234118U的专利公布了一种防止冷冻油外泄，缓解了压缩机缺油的装置。其具体结构为第一平衡块设在转子的一端。转子圆片安装在所述第一平衡块上，挡油装置安装在所述转子圆片上，且形成为阶梯筒形，挡油装置贯穿所述转子圆片的内孔。此种结构需要单独设置挡油装置、转子圆片，增加了零件数量，结构复杂。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种涡旋压缩机及换热设备，以解决现有技术中轴系止推结构零件数量多、结构复杂的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：电机组件，电机组件包括转子和曲轴，转子与曲轴驱动连接；第一支座，第一支座设置在曲轴的下端，第一支座朝向转子的一侧设置有止推轴承；第一平衡块，第一平衡块支撑于转子与止推轴承之间，第一平衡块跟随转子转动。
进一步地，第一平衡块的上端与转子固定连接；和/或第一平衡块的下端抵压在止推轴承上。
进一步地，第一平衡块为旋转体结构，第一平衡块的上端面或第一平衡块的下端面内开设有凹槽，以使第一平衡块的重心位置偏离曲轴的旋转轴线。
进一步地，第一平衡块为旋转体结构，旋转体结构的下端面与止推轴承贴合，下端面具有硬质耐磨层。
进一步地，下端面为高锰钢或轴承钢或40Cr或经过热处理的45钢。
进一步地，第一平衡块为旋转体结构，且旋转体结构包括自上而下顺次连接的第一段和第二段，第一段的外径大于第二段的外径，第一段和第二段具有贯通的中心孔，曲轴穿过中心孔，第一段或者第二段内设置有凹槽，以使第一平衡块的重心位置偏离曲轴的旋转轴线。
进一步地，第一段的外周缘处预留有多个安装孔以与转子配合，第二段的下端面与止推轴承接触。
进一步地，凹槽的至少一部分与中心孔连通。
进一步地，凹槽在第一平衡块的垂直于旋转轴线的平面内的投影呈弧形，弧形的弧心与旋转轴线同心。
进一步地，呈弧形的凹槽的弧度小于等于180度。
进一步地，第一支座的上端面开设有圆环槽，止推轴承过盈固定于圆环槽内。
进一步地，涡旋压缩机还包括第二平衡块，第二平衡块设置于曲轴上且位于转子的上方，第二平衡块上同轴设有罩体，以包裹第二平衡块。
进一步地，第二平衡块呈半圆柱形。
进一步地，罩体是钣金罩。
进一步地，涡旋压缩机还包括：第二支座，第二支座设置于曲轴的上端；第三平衡块，第三平衡块设置于第二支座的内部并相对于曲轴偏心。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种换热设备，包括上述压缩机。
应用本实用新型的技术方案，第一平衡块支撑于转子与止推轴承之间，第一平衡块跟随转子转动。第一平衡块跟随转子转动，起到调整压缩机整机重心的作用，第一平衡块支撑于转子与止推轴承之间，能够起到止推作用。利用第一平衡块实现对曲轴止推作用，无需另外增加单独的旋转侧推力轴承，减少了零件数量，也简化了曲轴的轴系止推结构。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了本实用新型实施例一的压缩机的内部结构示意图；以及
图2示出了图1中第一平衡块的一个视角的立体示意图；
图3示出了图1中第一平衡块的另一个视角的立体示意图；
图4示出了图1中第一支座和止推轴承的立体示意图；
图5示出了图1中第二平衡块的主视图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、吸气管；2、排气管；3、上盖；4、下盖；5、静涡旋盘；6、动涡旋盘；7、十字滑环；8、第二支座；9、曲轴；10、电机定子；11、转子；12、油泵；13、下支撑环；14、第一支座；15、第二平衡块；151、切面；16、第一平衡块；161、安装孔；162、凹槽；163、上端面；164、下端面；165、第一段；166、第二段；17、第三平衡块；18、壳体；19、止推轴承；20、圆环槽；21、盖板；22、罩体；23、拉杆。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
为了解决现有技术中轴系止推结构零件数量多、结构复杂的问题，本实用新型提供一种涡旋压缩机及换热设备。具体的，换热设备包括下述涡旋压缩机。
实施例一
如图1至图5所示，本实用新型中的涡旋压缩机包括电机组件、第一支座14、第一平衡块16，电机组件包括转子11和曲轴9，转子11与曲轴9驱动连接。第一支座14设置在曲轴9的下端，第一支座14朝向转子11的一侧设置有止推轴承19。第一平衡块16支撑于转子11与止推轴承19之间，第一平衡块16跟随转子11转动。
第一平衡块16支撑于转子11与止推轴承19之间，第一平衡块16跟随转子11转动。第一平衡块16跟随转子11转动，起到调整压缩机整机重心的作用，第一平衡块16支撑于转子11与止推轴承19之间，能够起到止推作用。利用第一平衡块16实现对曲轴9止推作用，无需另外增加单独的旋转侧推力轴承，减少了零件数量，也简化了曲轴9的轴系止推结构。
如图1所示，涡旋压缩机包括壳体18，壳体18包括上盖3和下盖4，上盖3固定于壳体18的主体的上端，而下盖4固定于壳体18的主体的下端，因壳体18的主体的下端会充入有润滑油，因此下盖4与壳体18的主体需要密封紧固连接。在壳体18内部下端设有油泵12，油泵12将润滑油抽入曲轴9内进行润滑。壳体18上设置有吸气管1和排气管2。
如图1所示，壳体18内还设有静涡旋盘5、动涡旋盘6和电机定子10，曲轴9偏心设置，通过偏心部与动涡旋盘6连接。电机定子10与壳体18固定连接，转子11设置于电机定子10的内侧，转子11驱动曲轴9旋转，曲轴9带动动涡旋盘6做公转平动，低温低压的制冷剂从吸气管1处进入静涡旋盘5和动涡旋盘6之间形成的压缩机空间，随着曲轴9的旋转，压缩空间逐渐减小，压缩机空间内部的制冷剂气体被压缩成高温高压的制冷剂，从静涡旋盘5中心流出，最终经排气管2排出。第一支座14的下端设置有下支撑环13。
如图1所示，第一平衡块16的上端与转子11固定连接，第一平衡块16的下端抵压在止推轴承19上。本实施例中，第一平衡块16通过螺栓连接于转子11上，转子11会带动第一平衡块16进行旋转，起到调节整机重心的作用。第一平衡块16的下端抵压在止推轴承19上，起到对曲轴9止推的作用。
如图1和图2所示，第一平衡块16为旋转体结构，第一平衡块16的上端面163内开设有凹槽162，以使第一平衡块16的重心位置偏离曲轴9的旋转轴线。
本实用新型除了能够解决现有技术中轴系止推结构零件数量多、结构复杂的问题外，还同时能够解决润滑油的扰动较大的问题。由于涡旋压缩机内设置曲轴9，为平衡整机的重心，需要设置重量分布不均的平衡块来平衡整机的重心，因此平衡块的外形一般为半圆形等。且由于第一平衡块16的位置靠近润滑油，所以第一平衡块16在旋转的过程中对润滑油的扰动容易比较大。而本实用新型为了解决上述问题，进一步在结构上做了改进。本实施例中，第一平衡块16为旋转体结构，在跟随转子11进行旋转时，第一平衡块16为旋转体结构能够降低对润滑油扰动。无需增加额外的零件，就能够达到相同的效果，简化了结构，降低了安装成本。凹槽162开设于第一平衡块16的端面上不会破坏其外周的旋转面，旋转的过程中能够降低对润滑油的扰动，减少润滑油外泄。
如图1至图3所示，第一平衡块16的下端面164与止推轴承19贴合，下端面164具有硬质耐磨层。第一平衡块16跟随转子11旋转，其下端面164与止推轴承19之间会产生相对滑动，下端面164具有硬质耐磨层能够增强其耐磨性，延长第一平衡块16的使用寿命。
如图1至图3所示，第一平衡块16包括自上而下顺次连接的第一段165和第二段166，第一段165的外径大于第二段166的外径，第一段165和第二段166具有贯通的中心孔，曲轴9穿过中心孔，第一段165内设置有凹槽162，以使第一平衡块16的重心位置偏离曲轴的旋转轴线。本实施例中，第一平衡块16顺次连接的第一段165和第二段166均为同轴固定连接的圆柱体结构，第一段165的圆柱体结构的直径大于第二段166的圆柱体结构的直径。中心孔贯穿圆柱体结构，孔径大于曲轴9的直径，凹槽162开设于第一段165的圆柱体结构上。圆柱体结构的外周面呈圆形对称分布，旋转的过程中对润滑油扰动小。此种设计减少了零件的数量，无需设置罩体即可降低由平衡块旋转带来的油气扰动。
如图2和图3所示，第一段165的外周缘处预留有多个安装孔161以与转子11配合，第二段166的下端面164与止推轴承19接触。第一段165的外周缘处预留有多个安装孔161，螺栓穿过安装孔161将第一平衡块16固定于转子11上。第一平衡块16的下端面164与止推轴承19接触，二者之间需要有滑动摩擦，因此在下端面164需要具有硬质耐磨层，以便增强其耐磨性。将第一平衡块16分为两段方便对第二段166进行的下端面164进行特殊处理，第二段166的外径小于第一段165的外径，减少了处理的时间，节约了材料成本。
本实施例中，由于转子11的高度较高，为保证第一平衡块16与转子11连接的稳定性，采用拉杆23进行连接，拉杆23的两端开设有螺纹，以便通过螺母进行紧固锁紧。第一平衡块16的下端面164可采用高锰钢、轴承钢材料，或者经过热处理的45钢、40Cr。
如图2所示，凹槽162的至少一部分与中心孔连通，凹槽162的作用是使第一平衡块16的重心产生偏离，其与中心孔连通方便进行加工。凹槽162在第一平衡块16的垂直于旋转轴线的平面内的投影呈弧形，弧形的弧心与旋转轴线同心。弧形式的凹槽162在设计的过程中能够计算出第一平衡块16的偏心量，同时也方便机床进行加工。呈弧形的凹槽162的弧度小于等于180度。凹槽162为了使第一平衡块16的重心偏离其旋转轴，当弧形的凹槽162小于180度时，能够在减少加工工序的同时，达到偏心的目的。
如图4所示，第一支座14的上端面开设有圆环槽20，止推轴承19过盈固定于圆环槽20内。本实施例中的止推轴承19也称为平面轴承，其上端面具有一定的耐磨性。相对于单独设置的固定侧推力轴承，此种安装形式能够更好的保证止推轴承19上端面的平整度，安装过程也更为方便。
如图1和图5所示，涡旋压缩机还包括第二平衡块15，第二平衡块15设置于曲轴9上且位于转子11的上方，第二平衡块15上同轴设有罩体22，以包裹第二平衡块15。本实施例中，第二平衡块15为半圆弧结构，与曲轴9一体式装配，曲轴9运行过程中带动第二平衡块15一起旋转，切面151在旋转的过程中对压缩机内部的润滑油进行剧烈扰动。而罩体22包裹第二平衡块15，当第二平衡块15跟随转子11旋转时，罩体22也跟随转子11旋转，罩体22能够降低第二平衡块15对润滑油的扰动，减少润滑油外泄。
如图5所示，第二平衡块15呈半圆柱形。本实施例中，第二平衡块15中间位置开设有与曲轴9连接的通孔，半圆柱形的第二平衡块15能够方便计算出其重心的偏离量，同时也方便加工制造。
如图1所示，罩体22是钣金罩，钣金材料的罩体22在加工的过程方便折弯，具有很好的延展性，能够更好的与第二平衡块15的外周进行配合。本实施例中，为加强钣金罩的强度，钣金罩具有盖板21。
如图1所示，涡旋压缩机还包括第二支座8和第三平衡块17，第二支座8设置于曲轴9的上端。第三平衡块17设置于第二支座8的内部并相对于曲轴9偏心。本实施例中，上述第二平衡块15位于第二支座8的下方。第三平衡块17设置于第二支座8的内部，同样可以降低对润滑油的扰动，减少润滑油外泄。第二支座8位于动涡旋盘6的下方，通过轴承与曲轴9连接。在动涡旋盘6与第二支座8之间设置有十字滑环7，以减小二者之间的摩擦。
实施例二
本实施例与实施例一主要的区别是，凹槽162可以开设于第二段166上，将凹槽162开设于第二段166的端面，不会破坏其外周的旋转面，满足降低对润滑油的扰动的效果。
实施例三
本实施例与实施例一主要的区别是，第一平衡块16在顺次连接的第一段165与第二段166之间进行倒圆角处理，消除两者之间的棱边，保证二者之间平滑过渡，在旋转的过程中，能进一步的降低第一平衡块16对润滑油的扰动。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
