專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機，尤其是一種用于空調或制冷設備的渦旋壓縮機。
普通的渦旋壓縮機將參照圖6至圖9加以描述。圖6表示了公轉渦旋件端板7b和在固定渦旋件端板7a上切制的潤滑槽21之間的關系。圖7是大致上沿通過電機旋轉軸線Lc的平面剖開的截面圖，它表示了公轉渦旋件端板7a處于最大偏離位置時的關系。
影響渦旋壓縮機運轉的壓縮裝置的密封性能可以通過一種方式得以保證，即保證作為壓縮裝置兩個部件的公轉渦旋件端板7b和固定渦旋件端板7a的底板的平面度，并且通過用底板作為基準控制螺旋卷的高度，使裝配后的公轉渦旋件端板7b和固定渦旋件端板7a間的間隙保持在小于預定值的一個值上。
作為在底板上形成螺旋形卷的方法，用于形成如圖9所示鑄件30和用于通過機械加工進行作業(yè)的控制和修整方法將予以描述。
首先，就鑄件30的控制來說，當它產生硬度變化及存在不易切削的部分時，由于在切削時切削工具因切削力的變化而振動，導致形狀精度降低，所以必須進行控制，使硬度絕對值保持在一個適當的范圍內以減小硬度變化。
其次，就機械加工條件來說，圖8表示了一個公轉渦旋件端板7b的切削形狀的例子。公轉渦旋件端板7b的底板周緣71較底板中央來說具有相對低的剛度，這樣，機加工時，當在切削工具的壓力作用下，會發(fā)生工件的撓曲和逃逸。由于是在撓曲狀態(tài)下進行平整，所以當工具通過后，這種撓曲可能恢復，并且在底板的周緣部分形成凸起。
因此，為了穩(wěn)定生產，建立起了保證鑄造和機加工精度的制造條件，并且實行了生產控制以防止上述問題的發(fā)生，從而保證壓縮機的性能。
依據普通渦旋壓縮機揭示的機加工工藝，有可能保證機加工的精度和渦旋壓縮機的性能。
但是在保持性能的同時，當通過減少機加工時間和控制時間降低費用時，會產生下述問題。
當假設為提高產量而提高加工速度時，通過切削加工來提高機械加工，這樣就很有可能在如圖8所示的公轉渦旋件端板7b的周緣角71上形成凸起形狀。
在圖9所示的鑄件30的一種變化中，假設將其形狀制成十分象切削形狀以減少精加工切除量，另外，冷卻速度也得以提高以縮短鑄件的制造時間。在這種情況下，根據冷卻速率很有可能使構件產生變化并在與鑄件接觸的表面上形成稱為冷硬層的硬化層。
如上所述，公轉渦旋件端板7b周緣角71與中央相比，其剛度相對較低。加工毛坯時，在其表面形成的低剛度的周緣角71和冷硬層使毛坯難于切削。因為，在機加工時，在由切削工具產生的壓力下，周緣部分產生撓曲和逃逸。結果是可能產生凸起形狀，因為公轉渦旋件端板7b的周緣角71沒有被切削或切削量不足。
由凸起形狀造成的影響將參照

圖10至13加以描述。圖10和圖11表示了當壓縮機運轉時公轉渦旋件端板7b的運動。圖10是主要部分的放大截面圖，它表示了公轉渦旋件端板的周緣角71的凸起形狀的一個例子，圖中凸起形狀的邊緣并不光滑，帶有相對固定渦旋件傾斜的滑動面。圖13表示由公轉渦旋件端板7b的周緣角71的凸起形狀引起的磨損21c的一個例子。
如果公轉渦旋件端板7b的凸起形狀部分的硬度與固定渦旋件端板7a的滑動面的硬度基本相同，而且凸出高度相對于公轉渦旋件端板7b和固定渦旋件端板7a間的間隙來說足夠大，在壓縮機運轉期間，公轉渦旋件端板7b的周緣角71的凸起形狀從如圖11所示狀態(tài)進入固定渦旋件端板7a上所形成的潤滑槽21中，然后再從潤滑槽21中出來，則可以預見由固定渦旋件端板7a和公轉渦旋件端板7b的周緣角71的碰撞而產生的滑動阻力會增加。
在凸起形狀高于公轉渦旋件端板7b和固定渦旋件端板7a間的空隙的情況下，除了增加由碰撞而產生的滑動力外，在公轉渦旋件端板7b的底板和固定渦旋件端板7a的底板間的分離力在分隔方向上作用。結果可以預見密封性能降低，進而使公轉渦旋件端板的性能降低。
如果圖12所示的凸起形狀比固定渦旋件端板7a的滑動面還硬時，當壓縮機運轉時，固定渦旋件端板7a的滑動面受到切劃，這樣可能會出現圖13所示的磨損21c。
盡管上述問題并非總出現，但在批量生產中，針對凸起形狀必須進行大量工件的測量控制，這就使產量無法在整體上得以提高。
如圖2和圖3所示，槽加工成具有滿足下面公式的尺寸，O.D＞S.D+偏心距和I.D＞S.D-偏心距在這種方式下，在壓縮機運轉過程中公轉渦旋件端板的偏移量變成最大值時，在固定渦旋件端板上切制的槽周緣角并不與公轉渦旋件端板的周緣角接觸，而與位于槽內圓周側的角的內部滑動面接觸。
另外，為了避免與公轉渦旋支撐件碰撞，如圖5所示，將公轉渦旋件端板的滑動面上的角倒成鈍角。
這樣，公轉渦旋件端板的周緣角在轉動時不與固定渦旋件端板槽的周緣角接觸，而與位于槽內圓周一側的角的內部滑動面接觸。因此，能抑制滑動損耗和振動并且也可以有效地保證密封性能。由公轉渦旋件端板的加工精度帶來的影響也能減小以保證運轉性能和可靠性，這樣可以實現減少加工和控制費用。
另外，由公轉渦旋件端板的周緣角與槽的周緣側角的碰撞引起的影響得以消減，而且在下述方式下碰撞沖擊也得以消減，即公轉渦旋件端板的周緣角的傾斜部分在槽的內側角內滑動，因為槽沒有設置成很寬，所以不需增大滑動面就足以保證滑動面的尺寸，能實現密封性能的提高，而且滑動部分的穩(wěn)定性能和可靠性也能得以提高。
圖1是表示依據本發(fā)明第一實施例所述的渦旋壓縮機的縱截面圖；圖2是表示圖1中的固定渦旋件端板7a和公轉渦旋件端板7b的位置關系的視圖；圖3是表示圖1中的固定渦旋件端板和公轉渦旋件端板的尺寸的視圖；圖4是表示第一實施例的一種可替換方案的截面圖；圖5是表示依據本發(fā)明所述的第二實施例的截面圖；圖6是表示普通渦旋壓縮機的公轉渦旋件端板的周緣角和潤滑槽間的關系的平面視圖；圖7是表示普通渦旋壓縮機的公轉渦旋件端板的周緣角和潤滑槽間的關系的截面圖；圖8是表示公轉渦旋件端板的形狀的截面圖；圖9是表示公轉渦旋件端板的毛坯形狀的截面圖10是表示普通渦旋壓縮機的公轉渦旋件端板的周緣角和槽的關系的主要部件截面圖；圖11是表示普通渦旋壓縮機的公轉渦旋件端板的周緣角和槽的關系的主要部件截面圖；圖12是表示公轉渦旋件端板的周緣角形狀的主要部件截面圖；圖13是表示靠近固定渦旋件端板上的槽的部分的磨損狀態(tài)的平面圖。
第一實施例將參照圖1至圖3加以描述。在圖1所示的渦旋壓縮機中，壓縮裝置7裝在密閉容器9的上部內，而電機8裝在密閉容器9的下部內。密閉容器9內盛有用于潤滑壓縮裝置7的滑動部分的潤滑油。
壓縮裝置7帶有主要元件，如，一個固定渦旋件7a、一個公轉渦旋件7b、一個支架14、一根曲軸11和一個歐氏(Oldham′s)環(huán)7c。電機8帶有定子8a和轉子8b。定子8a以熱壓配合固裝在密閉容器9內。轉子8b以壓配合固裝在曲軸11上。
支架14的外圓周部分固裝在密閉容器9中并帶有支承曲軸11的軸承。固定渦旋件端板7a固定在支架14上。
固定渦旋件端板7a和公轉渦旋件端板7b分別帶有從板上伸出的螺旋形卷。各卷相互嚙合，形成壓縮室。
曲軸11的偏心部分可轉動地安裝在公轉渦旋件端板7b的凸出部中。渦形板7b繞自身軸線的旋轉運動由歐氏環(huán)7c阻止，從而就形成公轉運動。這樣，從固定渦旋件端板7a的進口(未在圖中表示)吸入的制冷氣體在公轉渦旋件端板7b的公轉作用下逐漸在壓縮室中被壓縮。
在與轉子8b直接相連的曲軸11的旋轉作用下，潤滑油10供給軸承部件12、曲軸部件12b等。接著潤滑油從排出口13排出并再次返回到密閉容器的底部9a。但由于受電機組件的轉子8b的攪動或類似的影響，一些潤滑油霧化。制冷氣體從吸氣管4b進入壓縮裝置7并在那兒被壓縮。壓縮氣體從排出口13排到密閉容器9中，并與霧化的潤滑油一起經過排氣管4a到制冷循環(huán)系統(tǒng)。
圖2是壓縮裝置7的解釋性附圖，它表示了公轉渦旋件端板7b的周緣角71的移動范圍和固定渦旋件端板槽21的位置關系。圖3是沿通過電機旋轉軸線的平面剖開的截面圖，它表示了當公轉渦旋件端板7b處于最大偏離位置時的關系。
如圖1所示，渦旋壓縮機包括裝在密閉容器9中的電機部件8的壓縮裝置，壓縮裝置7包括公轉渦旋件端板7b和固定渦旋件端板7a，所述公轉渦旋件端板7b帶有由電機部件8驅動的底板和位于該底板上與其構成一體的螺旋形卷，所述固定渦旋件端板7a帶有與公轉渦旋件端板7b裝配的底板和位于該底板上與其構成一體的螺旋形卷，滿足關系式(O.D＞S.D+偏心距)和(I.D＞S.D-偏心距)，即，固定渦旋件端板7a在與公轉渦旋件端板7b接觸的滑動面上帶有一個槽21，并且公轉渦旋件端板7b的周緣角71在槽21的周緣角21a和位于槽內角21b的內側(直徑上的內側)的滑動面之間轉動。
也就是說，如圖2所示，依據這種結構，由公轉渦旋件端板7b的周緣角71和槽的圓周側的角21a的碰撞所引起的影響被削弱了，并且在如下方式下，碰撞沖擊也被削弱，即公轉渦旋件端板7b的周緣角71的傾斜部分在槽的內角21b內滑動。因為，槽21設置得并非很寬，故能足以保證滑動面20a的尺寸，實現提高密封性能，并提高滑動部分的穩(wěn)定效率和可靠性。
固定渦旋件端板槽21的形狀將進一步加以描述。盡管槽的形狀可以是截面呈矩形的，但也可以考慮用圖3所示的角度為鈍角的梯形，考慮在滑動時的阻力可得到更好的效果。如圖4所示，通過倒成梯形的角所得到的形狀也可獲得類似的效果。
第二實施例將參照圖5加以描述。圖5是表示公轉渦旋件端板7b的周緣角71的形狀的附圖。
渦旋壓縮機包括電機部件8和由公轉渦旋件端板7b及固定渦旋件端板7a構成的壓縮裝置，所述電機部件8裝在密封容器9內，所述公轉渦旋件端板7b帶有由電機部件8驅動的底板和位于該底板上與其構成一體的螺旋形卷，所述固定渦旋件端板帶有與公轉渦旋件端板7b配合的底板和位于該底板上與其構成一體的螺旋形卷，在該壓縮機中，固定渦旋件端板7a在滑動面上帶有與公轉渦旋件端板7b接觸的固定渦旋件端板槽21，公轉渦旋件端板7b的周緣角71加工成帶有一個鈍角的錐形(或圓形)，該公轉渦旋件端板7b在通過固定渦旋件端板槽21后旋轉，從而當公轉渦旋件端板7b滑動時使滑動損失減小。在一個例子中，當公轉渦旋件端板7b的外徑等于70mm時，從周緣起0.5mm的位置上形成大約2到5微米的凸起形狀。在從周緣起1mm的范圍內制一個C1.0的倒角，由固定渦旋件端板槽21引起的滑動損失和泄漏影響能被削減，該泄漏影響是由因突出凸起使公轉渦旋件端板7b離開固定渦旋件端板7a一定距離而造成的。并且，對以下同樣有效，公轉渦旋件端板7b的周緣角的加工偏差可以預見并且周緣被切削以低于中心。
因此，滑動部分的穩(wěn)定效率、可靠性能通過改善公轉渦旋件端板7b的密封性能而得以提高，而且可以降低固定渦旋件端板7a和加工、控制費用，這樣可以得到廉價、可靠。效率高的渦旋壓縮機。
權利要求
1.一種渦旋壓縮機，包括一個密閉容器；一個裝在密閉容器內的電機部件；一個帶有底板和螺旋形卷的固定渦旋件端板，所述螺旋形卷位于底板上與其構成一體并從底板伸出；一個由所述電機部件驅動并帶有與所述公轉渦旋件端板裝配的底板和位于該底板上與其構成一體并從底板伸出的螺旋形卷的公轉渦旋件端板；其特征在于，所述公轉渦旋件端板的底板裝配在使公轉渦旋件端板的中心在徑向上偏離所述固定渦旋件端板的軸線的偏心位置，在所述固定渦旋件端板的滑動面上形成有與所述固定渦旋件端板同軸線的環(huán)形槽，設置所述公轉渦旋件端板的周緣角，使其在槽的周緣一側內部的槽中位置與位于槽的內圓周一側的角內的滑動面間的范圍內旋轉。
2.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，公轉渦旋件端板的周緣角制成錐形或圓形以具有鈍角。
全文摘要
在一個渦旋壓縮機中，在固定渦旋件端板上與公轉渦旋件端板接觸的滑動面上制有槽，公轉渦旋件端板的周緣角在槽的圓周一側角的內部位置與位于槽的內圓周一側角的內部的滑動面之間的范圍內旋轉。
文檔編號F04C23/00GK1140804SQ96110468
公開日1997年1月22日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權日1995年6月19日
發(fā)明者寺井利行, 稻場恒一, 關口浩一, 島田敦 申請人:株式會社日立制作所