渦旋壓縮機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及處理HFC類制冷劑、作為自然制冷劑的空氣和二氧化碳、以及其它壓縮性氣體的渦旋壓縮機，尤其涉及在旋轉(zhuǎn)渦旋盤的旋轉(zhuǎn)軸承部和與框架配接的主軸承部具有滑動軸承的結(jié)構(gòu)的渦旋壓縮機。
【背景技術】
[0002]作為本技術領域的【背景技術】，有日本專利第3823325號公報(專利文獻I)。在該公報中，記載了如下內(nèi)容:“多孔青銅類合金和含浸在多孔青銅類合金的孔內(nèi)的樹脂材料形成于里襯金屬上，在與曲軸的接觸面上，多孔青銅類合金和樹脂材料露出，接觸面上的多孔青銅類合金的露出面積的比例是作為耐磨損性的下限值即5%以上，且是作為耐燒性的上限值即60%以下。由此，能夠得到邊界潤滑時的燒灼耐力大且由滑動造成的磨損量少的軸承?！?br>[0003]另外，根據(jù)日本特開2002 - 147377號公報(專利文獻2)，記載了如下內(nèi)容:“在旋轉(zhuǎn)渦旋盤軸承的下端部和主軸承的上端部形成環(huán)狀槽，使軸承端部的剛性下降。由此，當扭矩施加在旋轉(zhuǎn)軸上而產(chǎn)生滑動軸承內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜，負荷分布在滑動軸承的端部變大的情況下，通過滑動軸承的端部的變形，從而降低旋轉(zhuǎn)軸與滑動軸承的端部的接觸應力。因此，能夠避免軸承端部附近與旋轉(zhuǎn)軸直接接觸而引起表面損傷的情況?！?br>[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利第3823325號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2002 - 147377號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]根據(jù)日本專利第3823325號中的公知技術(專利文獻I)，將滑動面上的多孔青銅類合金的露出面積的比例設為5%以上且60%以下是因為，如果小于5%則由滑動產(chǎn)生的磨損量變大，如果超過60%則容易發(fā)生燒灼。像這樣，即使是將多孔青銅類合金的露出面積的比例設為按照規(guī)定的范圍，如果露出面積比例小則軸承容易磨損，如果露出面積比例大則容易發(fā)生燒灼。因此，存在如下課題:需要能夠?qū)⒍嗫浊嚆~類合金的露出面積比例維持在5?30%左右的高精度的加工方法。
[0010]另外，根據(jù)日本特開2002 — 147377號中的公知技術(專利文獻2)，當在滑動軸承的端部形成環(huán)狀槽，旋轉(zhuǎn)軸的傾斜變大的情況下，由于滑動軸承的端部發(fā)生變形，所以難以形成能夠得到滑動軸承的環(huán)狀槽的內(nèi)側(cè)部分所需要的強度的厚度，并且，為了得到對于該內(nèi)側(cè)部分足夠的強度，需要使用昂貴的材料的滑動軸承。此外，存在如下課題:在運轉(zhuǎn)中，重復進行滑動軸承的環(huán)狀槽的內(nèi)側(cè)部分的變形和復原，因此，存在環(huán)狀槽的內(nèi)側(cè)部分發(fā)生疲勞損傷的危險，從而導致滑動軸承的可靠性的下降。
[0011]因此，本發(fā)明提供一種渦旋壓縮機，該渦旋壓縮機不需要高精度的加工，并且通過提高滑動軸承的耐磨損性、耐燒性來實現(xiàn)可靠性的提高。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了解決上述課題，例如采用權(quán)利要求中記載的結(jié)構(gòu)。
[0014]本申請包含多個解決上述課題的手段，舉其中的一例來說，“一種渦旋壓縮機，具備:壓縮室，該壓縮室由固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn)渦旋盤相互嚙合而形成，該固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn)渦旋盤具有端板和立設于該端板的漩渦狀的渦旋齒；曲軸，該曲軸使所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤旋轉(zhuǎn)運動；旋轉(zhuǎn)軸承部，該旋轉(zhuǎn)軸承部設置于所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤的背面?zhèn)龋⑺銮S的上部的偏心銷部旋轉(zhuǎn)自如地支承；主軸承部，該主軸承部設置于框架部件，并將所述曲軸旋轉(zhuǎn)自如地支承，所述渦旋壓縮機的特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)軸承部使用滑動軸承，并且使用使碳纖維含在樹脂類材料中的材料作為滑動軸承的材料。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種渦旋壓縮機，該渦旋壓縮機不需要高精度的加工，通過提高滑動軸承的耐磨損性、耐燒性就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性的提高。
[0017]上述以外的課題、結(jié)構(gòu)和效果通過以下的實施方式的說明而變得明了。
【附圖說明】
[0018]圖1是第一實施例中的渦旋壓縮機的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是第一實施例中的旋轉(zhuǎn)渦旋盤軸承部和主軸承附近的放大圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的滑動軸承的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖4是第二實施例中的主軸承部的細節(jié)放大圖。
[0022]圖5是第三實施例中的主軸承部的細節(jié)放大圖。
[0023]圖6是說明軸承平均表面壓力和摩擦系數(shù)的關系的圖。
[0024]圖7是說明軸承錐形角度和摩擦系數(shù)的關系的圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。
[0026]實施例1
[0027]關于表示本發(fā)明的第一實施例的渦旋壓縮機，利用圖1?2詳細地說明。下面說明表示本發(fā)明的第一實施例的渦旋壓縮機的整體結(jié)構(gòu)。
[0028]渦旋壓縮機I將壓縮機構(gòu)部2和驅(qū)動部3收納于密閉容器100內(nèi)而構(gòu)成。該壓縮機構(gòu)部2由固定渦旋盤110、旋轉(zhuǎn)渦旋盤120和框架160構(gòu)成。固定渦旋盤110具有端板I1b和與該端板I1b垂直地立設的漩渦狀渦旋齒110a，在渦旋齒中央部具有排出口 110e，固定渦旋盤110經(jīng)由多個螺栓固定于該框架160。該旋轉(zhuǎn)渦旋盤120具有端板120b和與該端板120b垂直地立設的漩渦狀渦旋齒120a，并且在該端板120b的背面?zhèn)?，由軸套部120e和軸套部端面120f構(gòu)成。
[0029]由固定渦旋盤110和旋轉(zhuǎn)渦旋盤120嚙合而形成的壓縮室130通過該旋轉(zhuǎn)渦旋盤120相對于固定渦旋盤110做旋轉(zhuǎn)運動，從而進行壓縮室的容積減少的壓縮動作。利用該壓縮動作，伴隨著該旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的旋轉(zhuǎn)運動，工作流體從吸入口 140被吸入該壓縮室130，被吸入的工作流體經(jīng)過壓縮行程而從固定渦旋盤I1的排出口 IlOe向密閉容器100內(nèi)的排出空間136排出，然后經(jīng)由排出口 150從密閉容器100排出。由此，密閉容器100內(nèi)的空間被保持為排出壓力。
[0030]使旋轉(zhuǎn)渦旋盤120做旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動部3由如下部分構(gòu)成:定子108和轉(zhuǎn)子107、曲軸101、旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)的主要部件即十字聯(lián)軸器134、框架160、主軸承104、副軸承105、以及旋轉(zhuǎn)軸承103。曲軸101 —體地具備主軸部1lb和上部的偏心銷部1la而構(gòu)成。主軸承104設置于框架160，副軸承105設置于軸承箱205，并構(gòu)成為利用該主軸承104和副軸承105，以曲軸101能夠沿旋轉(zhuǎn)軸方向移動且旋轉(zhuǎn)自如的方式支承曲軸
101。此外，框架160和軸承箱205固定于密閉容器100。
[0031]旋轉(zhuǎn)軸承103以使曲軸101的上部的偏心銷部1la能夠沿旋轉(zhuǎn)軸方向移動且旋轉(zhuǎn)自如地支承偏心銷部1la的方式，設置于旋轉(zhuǎn)渦旋盤120背面?zhèn)鹊妮S套部120e。旋轉(zhuǎn)自如地支承曲軸101的主軸承104、副軸承105分別配置于由定子108和轉(zhuǎn)子107構(gòu)成的電動機的壓縮機構(gòu)部2側(cè)和儲油部131偵U。
[0032]在本實施例中，優(yōu)選使用滑動軸承作為該壓縮機構(gòu)部2側(cè)附近的旋轉(zhuǎn)軸承103和主軸承104。尤其是，由于旋轉(zhuǎn)軸承103設置于旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的背面?zhèn)鹊妮S套部120e，因此如果采用其它種類的軸承，則由于背壓室180的空間的尺寸限制，需要使軸套部120e成為薄的形狀，存在導致強度上的可靠性降低的危險。不過，對于主軸承104來說，由于在設置框架160的空間中，在空間上有一定程度的富余，因此主軸承104也可以采用滾動軸承。
[0033]對于儲油部131附近的副軸承105，除了圖示那樣的滑動軸承之外，也可以采用能夠適應使用條件的滾動軸承或其它球面軸承部件。十字聯(lián)軸器134配設在由旋轉(zhuǎn)渦旋盤120和框架160構(gòu)成的背壓室180，是固定渦旋盤110和旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的自轉(zhuǎn)防止部件。形成于十字聯(lián)軸器134的正交的兩組鍵部分中的一組在構(gòu)成于框架160的鍵槽中滑動，另外一組在構(gòu)成于旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的背面?zhèn)鹊逆I槽中滑動。
[0034]利用圖1、2，說明用滑動軸承構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸承103和主軸承104的情況。
[0035]圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)渦旋盤軸承部和主軸承附近的放大圖(圖1的A部)。構(gòu)成于旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的背面?zhèn)鹊目臻g是由旋轉(zhuǎn)渦旋盤120、框架160、和固定渦旋盤110包圍而構(gòu)成的空間。高壓室和背壓室的分離機構(gòu)具備如下部分而構(gòu)成:旋轉(zhuǎn)渦旋盤背面的軸套部端面120f、與其相對的框架的端面部164、構(gòu)成于該端面部164的環(huán)狀槽161、和配設于該環(huán)狀槽161的密封部件172。在這里，該軸套部端面120f是與該密封部件172接觸的密封面。該密封部件172是將背壓室180和高壓室181在壓力上分離的密封機構(gòu)。
[0036]高壓室181用密封部件172將從旋轉(zhuǎn)軸承103、主軸承104、止推軸承204排出的潤滑油密封，雖然受到由栗送作用造成的升壓作用和通過軸承部和間隙部時的減壓作用，但大致成為排出壓力左右的壓力空間。配設在背壓室180內(nèi)的十字聯(lián)軸器134等的滑動部為了將向高壓室181供給的潤滑油的一部分進行供給，將斷續(xù)地或者連續(xù)地連通排出路徑空間185和第二背壓室180的小孔170設置在旋轉(zhuǎn)軸支承部端面120f。
[0037]利用設置在曲軸101內(nèi)的供油路徑102和供油栗106向旋轉(zhuǎn)軸承103、主軸承104和副軸承105進行供油。S卩，用供油栗106吸引儲存在密閉容器100的下部空間的潤滑油131，通過供油通路102來向各部分供給潤滑油。作為供油栗，雖未圖示，但可以利用構(gòu)成于曲軸101的、通過偏心旋轉(zhuǎn)動作來實現(xiàn)的離心栗作用。
[0038]利用圖3來說明本實施例的用滑動軸承構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸承103或主軸承104的剖面結(jié)構(gòu)。本實施例的滑動軸承具有金屬襯背104a、碳纖維104b、和樹脂類材料104c，金屬襯背104a設置在旋轉(zhuǎn)渦旋盤120的背面?zhèn)鹊妮S套部120e。碳纖維104b混合于樹脂類材料104c中，并形成于金屬襯背104a上。通過使用這樣的材料，可以不像以往那樣嚴格地考慮多孔質(zhì)青銅的露出率，而是只考慮尺寸公差即可，因此能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)時間和成本的降低。
[0039]圖6表示對本實施例的上述的滑動軸承的摩擦特性進行測定的結(jié)果。本實施例的滑動軸承的樹脂類材料的成分含有聚醚醚酮和氟樹脂，并且為了實現(xiàn)高強度而混合了碳纖維。以往的滑動軸承材料是在樹脂類材料中含有多孔青銅類合金的材料，作為實驗，使滑動面表面的多孔青銅類合金的面積露出比例是20%。
[0040]圖6表示軸承平均表面壓力和摩擦系數(shù)的關系。在這里，軸承平均表面壓力通過(負荷N/滑動軸承內(nèi)徑DX滑動軸承高度L)求得