阅读说明：本技术 具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机 (Electric scroll compressor with axial balancing function ) 是由 张守信 李建武 贾鹏 苏林 李康 方奕栋 余军 于 2019-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机,包括：一动涡旋盘以及一静涡旋盘,动涡旋盘与静涡旋盘配合；背压腔,形成于动涡旋盘上；背压通道；封头以及堵头,封头以及堵头均具有贯通的内部通道,封头的外表面密封连接于背压通道朝向排气腔的一侧,堵头的外表面密封连接于背压通道朝向背压腔的一侧；弹力件以及调节球,弹力件一端连接于堵头,另一端连接于调节球,调节球被设置于在封头的内部通道内移动。本发明保证了动涡旋盘工作的稳定性,实现背压的调节,既考虑了工况的适应性,同时实现的成本较低,避免了动涡旋盘上开设背压孔的复杂设计计算过程以及加工过程,保证稳定性的同时有较高的能效,延长了压缩机的使用寿命。(The invention discloses an electric scroll compressor with axial balancing function, comprising: the movable vortex plate is matched with the fixed vortex plate; the back pressure cavity is formed on the movable scroll plate; a back pressure channel; the sealing head and the plug are respectively provided with a through internal channel, the outer surface of the sealing head is connected to one side of the back pressure channel facing the exhaust cavity in a sealing manner, and the outer surface of the plug is connected to one side of the back pressure channel facing the back pressure cavity in a sealing manner; the elastic part and adjust the ball, elastic part one end is connected in the end cap, and the other end is connected in adjusting the ball, and the ball is set up and is removed in the inner channel of head. The invention ensures the working stability of the movable scroll plate, realizes the adjustment of the back pressure, not only considers the adaptability of the working condition, but also has lower cost, avoids the complex design calculation process and the processing process of forming the back pressure hole on the movable scroll plate, ensures the stability, has higher energy efficiency and prolongs the service life of the compressor.)

具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机有效率高、振动小、可靠性及寿命高等特点，随着加工设备精度的提高、装配工艺的进步，在新能源汽车热泵空调领域的应用也越来越广。现阶段，制约涡旋压缩机效率的一大问题是泄漏与密封问题，涡旋盘在压缩流体过程中受到的气体力会影响动涡旋盘的运行，特别是对新能源汽车的冬季热泵工况来说，压缩机腔的气体压力很高，气体力的平衡已成为压缩机效率的最主要影响因素，平衡设计问题至关重要。研究表明，动涡旋盘受到压缩气体的较大轴向力使得其沿轴向浮动，轴向间隙的扩大使得泄露问题加剧，摩擦功耗也会随之上升，压缩机的能效大幅降低，轴向气体力平衡设计是涡旋压缩机的重要内容。一些现有技术中提出在动涡旋盘上开设背压孔，但开设在压缩腔内会造成压缩过程的稳定性降低，造成气流脉动，影响了轴向平衡设计的适应性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中动涡旋盘沿轴向浮动并承受较大的轴向气体力，容易产生涡旋盘分离，增加泄露，降低压缩机能效的缺陷，提供一种具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机，其特点在于，所述具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机包括：

一动涡旋盘以及一静涡旋盘，所述动涡旋盘与所述静涡旋盘配合；

背压腔，形成于所述动涡旋盘上；

背压通道，所述背压通道一端连通所述背压腔，另一端连通排气腔；

封头以及堵头，所述封头以及所述堵头均具有贯通的内部通道，其中，所述封头的外表面密封连接于所述背压通道朝向所述排气腔的一侧，所述堵头的外表面密封连接于所述背压通道朝向所述背压腔的一侧；

弹力件以及调节球，所述弹力件一端连接于所述堵头，另一端连接于所述调节球，所述调节球被设置于在所述封头的内部通道内移动。

封头和堵头与背压通道的配合可以保证外侧的密封性。同时封头的内部通道和以及堵头的内部通道又分别引入了排气压力以及背压压力。

调节过程中，调节球一面承受排气腔的排气压力，另一面承受背压腔的背压以及弹力件的弹力，调节球的移动即弹力件的形变量大小，当压缩机对应的不同工况时，排气腔压力不同，弹力件的形变量也不同，即实现了背压的调节。调节球两端的压力在平衡过程中起到了调节的作用，由此背压压力由排气压力和弹簧进行调节。本方案未改变动静涡旋盘的压缩腔结构，区别于在动涡旋盘上开设背压孔的方式。

本方案中背压的引入可以使得动涡旋盘的轴向气体力可以得到平衡。考虑工况的适应性和设计的简易性，背压腔的背压压力由排气压力和弹力件进行调节，结合动静涡旋盘结构，此方案的实现可以保证轴向气体力的补偿，达到良好的密封效果，改善了涡旋压缩机的泄漏问题，提高了涡旋压缩机稳定性的同时也保证了能效性。

较佳地，所述具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机包括一支撑体，所述动涡旋盘设置于所述静涡旋盘以及所述支撑体之间。

较佳地，所述背压通道包括：

第一通道，所述第一通道形成于所述支撑体上，且所述第一通道连通所述背压腔；

第二通道，所述第二通道形成于所述静涡旋盘上，且所述第二通道连通所述第一通道以及所述排气腔。

较佳地，所述第二通道设置于所述静涡旋盘的侧壁上。第二通道设置位于静涡旋盘的侧壁，可以避开静涡旋盘的其他结构，减少加工难度。

较佳地，所述封头连接于所述第二通道朝向所述排气腔的一侧，所述堵头连接于所述第二通道朝向所述第一通道的一侧。进一步，封头的内部通道或者堵头的内部通道内可设置过滤网，从而过滤气体中的灰尘。

较佳地，所述背压腔为均匀形成于所述动涡旋盘上的连续贯通的环形结构。通过贯通的环形结构，可以使得背压能够均匀的分布于背压腔，从而将背压均匀施加在动涡旋盘上。同时动涡旋盘在转动时，始终能够和背压通道连通，保证稳定的产生背压。

较佳地，所述背压通道的数量为一个或者多个，所述背压腔的数量为一个或者多个，各所述背压通道分别或者同时与各所述背压腔连通。

较佳地，所述调节球为钢球。

较佳地，所述弹力件为弹簧。

较佳地，所述封头的内部通道的直径大于所述堵头的内部通道的直径。由此保证排气压力能够更多进入背压通道，以平衡背压压力和弹力。

本发明的积极进步效果在于：本发明保证了动涡旋盘工作的稳定性，以弹力件来实现背压通道的开闭程度与背压的调节，对于轴向平衡设计而言，既考虑了工况的适应性，同时实现的成本较低，避免了动涡旋盘上开设背压孔的复杂设计计算过程以及加工过程，保证涡旋压缩机稳定性的同时有较高的能效，一定程度上延长了压缩机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机的整体结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机的调节机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

为便于观察，本实施例的图1中的涡旋压缩机轴向与竖直方向平行，实际的涡旋压缩机轴向多是与水平方向平行，但这不影响本实施例对于涡旋压缩机内部结构的描述。

如图1和图2所示，本实施例公开了一种具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机，其中，具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机包括动涡旋盘7、静涡旋盘6、背压腔A、背压通道(第一通道51以及第二通道52)、封头1、堵头2、弹力件3以及调节球4。

如图1所示，本实施例包括一动涡旋盘7以及一静涡旋盘6，动涡旋盘7与静涡旋盘6配合，且动涡旋盘7产生相对转动。此处动涡旋盘7与静涡旋盘6的工作原理为现有常规技术，故不在此作赘述。

如图1所示，本实施例包括背压腔A，形成于动涡旋盘7上。背压腔为形成于动涡旋盘上的空间，在本实施例中朝向支撑体8一侧，用于与背压通道相连通。

如图1所示，本实施例还公开了背压通道(第一通道51以及第二通道52)，背压通道一端连通背压腔A，另一端连通排气腔B。背压通道可以是任意的连通结构，只要能实现两端分别与背压腔A以及排气腔B的连通，即可对背压进行调节。

如图1所示，本实施例的具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机包括封头1以及堵头2，封头1以及堵头2均具有贯通的内部通道，其中，封头1的外表面密封连接于背压通道朝向排气腔B的一侧，堵头2的外表面密封连接于背压通道朝向背压腔A的一侧。

如图1和图2所示背压通道内设置有弹力件3以及调节球4。弹力件3一端连接于堵头2，另一端连接于调节球4，调节球4被设置于在封头1的内部通道11内移动。

封头1和堵头2与背压通道的配合可以保证外侧的密封性。同时封头1的内部通道11和以及堵头2的内部通道21又分别引入了排气腔B的排气压力以及背压腔A的背压压力。

调节过程中，调节球4一面承受排气腔B的排气压力，另一面承受背压腔A的背压以及弹力件3的弹力，调节球4的移动即弹力件3的形变量大小，当压缩机对应的不同工况时，排气腔B压力不同，弹力件3的形变量也不同，即实现了背压的调节。调节球4两端的压力在平衡过程中起到了调节的作用，由此背压压力由排气压力和弹簧进行调节。本方案未改变动静涡旋盘6的压缩腔结构，区别于在动涡旋盘7上开设背压孔的方式。

本方案中背压的引入可以使得动涡旋盘7的轴向气体力可以得到平衡。考虑工况的适应性和设计的简易性，背压腔A的背压压力由排气压力和弹力件3进行调节，结合动静涡旋盘6结构，此方案的实现可以保证轴向气体力的补偿，达到良好的密封效果，改善了涡旋压缩机的泄漏问题，提高了涡旋压缩机稳定性的同时也保证了能效性。

如图1所示，具有轴向平衡功能的电动涡旋压缩机包括一支撑体8，动涡旋盘7设置于静涡旋盘6以及支撑体8之间。本实施例的支撑体8不仅起到了常规的连接作用，还提供了与背压腔A的连通的作用。

如图1所示，本实施例的背压通道可以按照不同的区域进一步包括第一通道51以及第二通道52。

其中，背压通道包括弯曲的第一通道51，第一通道51形成于支撑体8上，且第一通道51连通背压腔A。

背压通道还包括笔直的第二通道52，第二通道52形成于静涡旋盘6上，且第二通道52连通第一通道51以及排气腔B。

如图1所示，本实施例中，第二通道52设置于静涡旋盘6的侧壁上。第二通道52设置位于静涡旋盘6的侧壁，可以避开静涡旋盘6的其他结构，减少加工难度。

如图1所示，本实施例的封头1连接于第二通道52朝向排气腔B的一侧，堵头2连接于第二通道52朝向第一通道51的一侧。进一步，封头1的内部通道11或者堵头2的内部通道21内可设置过滤网，从而过滤气体中的灰尘。

本实施例中，背压腔A为均匀形成于动涡旋盘7上的连续贯通的环形结构。通过贯通的环形结构，可以使得背压能够均匀的分布于背压腔A，从而将背压均匀施加在动涡旋盘7上。同时动涡旋盘7在转动时，始终能够和背压通道连通，保证稳定的产生背压。

在具体实施中，本实施例的背压通道的数量为一个或者多个，背压腔A的数量为一个或者多个，各背压通道分别或者同时与各背压腔A连通。

本实施例的调节球4优选为钢球。弹力件3优选为弹簧。

如图2所示，本实施例的封头1的内部通道11的直径大于堵头2的内部通道21的直径。由此保证排气压力能够更多进入背压通道，以平衡背压压力和弹力。

本发明保证了动涡旋盘工作的稳定性，以弹力件来实现背压通道的开闭程度与背压的调节，对于轴向平衡设计而言，既考虑了工况的适应性，同时实现的成本较低，避免了动涡旋盘上开设背压孔的复杂设计计算过程以及加工过程，保证涡旋压缩机稳定性的同时有较高的能效，一定程度上延长了压缩机的使用寿命。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。