用于涡式压缩机的密封轴承 本发明涉及一种安装在涡式压缩机中驱动轴与块体间的密封轴承，它用来在轴向方向上支撑驱动轴的下端。
在现有技术中，如日本未审查专利局第H7-97995号专利和日本未审查专利局第H7-229492号专利所公布的涡式压缩机，具有一个固定在密封壳体内高压区中的驱动装置；一个从驱动装置的驱动轴偏心伸出的摆动轴；一个具有摆动轴承的摆动涡形部件，其摆动轴承安装在摆动轴上，并由驱动轴的转动带动摆动；一个固接在密封壳体内的块体，其中心有一个通孔，旋转地支撑驱动轴的主轴承安装在此孔中；及一个固定涡形部件，它把摆动轴以这样的方式夹持在其与块体之间，使得摆动轴可自由摆动。这些涡式压缩机还具有一个用于存放润滑油的油箱，它在高压区中形成；一个由驱动轴的端部和块体确定地油腔，它与油箱相通；及一个把油腔和摆动空间分隔开的密封轴承，摆动空间由摆动涡形部件和块体形成。密封轴承由环形槽和数个径向槽构成，其环形槽在与驱动轴相接触的表面以环形形成，径向槽由环形槽沿径向的方向向外伸出，密封轴承如此形成，使得油腔中的润滑油被引导着对驱动轴作用一个沿轴向向上的力。
然而，在这种类型的涡式压缩机中的密封轴承，由于制造的不一致性，环形槽的内侧端面很容易相对环形槽的外侧端面向内凹陷。如果安装这样的密封轴承，由密封轴承所保证的油腔与插入孔端间的密封性变差，导致涡式压缩机的性能下降。
因此，本发明的目的是提供一种用于涡式压缩机的密封轴承的新型式，其能确保良好的密封性能以防止由密封轴承性能不好引起的涡式压缩机的性能的下降。
这样，根据本发明的涡式压缩机，包括一个置于高压区的驱动装置，高压区是在密封壳体的上部形成的；一个从驱动装置向下伸出的驱动轴；一个从驱动轴的下端与驱动轴轴线相偏心地伸出的摆动轴；一个具有摆动轴承的摆动涡形部件，该摆动轴安装在摆动轴承上，并由驱动轴的转动带动摆动；一个固接在密封壳体内的体，其中有一个通孔，旋转支撑驱动轴的主轴承安装在此孔中；一个固定的涡形部件，它与摆动涡形部件相啮合构成压缩腔，它固定在块体上，以这样一种方式夹住摆动涡形部件，使其可自由摆动；一个在高压区形成的油箱，用来存放润滑油；一个由驱动轴的端部和块体确定的油腔，它与油箱相通；及一个密封轴承，它在驱动轴的下端与块体之间在轴向上支撑驱动轴，它有一个插入孔，摆动轴以这样的方式插入其中，使其可自由摆动，并把油腔与插入孔端相隔离开，密封轴承对着驱动轴的侧面是这样形成的，插入孔的内圆周上边缘部分比密封轴承的外圆周上边缘部分高出一定的值。
根据本发明，由于密封轴承对着驱动轴的侧面是这样形成的，即确保插入孔的内圆周上边缘部分比密封轴承外圆周上边缘部分高出一定的值，所以插入孔端部以可靠的方式与驱动轴的下端相接触，因此保证了密封轴承的良好密封性。另外，最好把这个定值设定得足够大，以确保在涡式压缩机的运行过程中，当驱动轴产生冲击载荷时，密封轴承的与驱动轴相接触的表面是平的，同时也要保证插入孔端接触部分的弹性体不会过度磨损。
另外，密封轴承具有环形槽和至少一个径向槽，环形槽是在其面向驱动轴的侧面上形成的，径向槽由环形槽沿径向向外伸出，而且从环形槽向插入孔伸出的表面比形成径向孔的表面高出一定的值。
由于从环形槽向插入孔伸出的表面与驱动轴以可靠的方式接触，在此处可以确保好的密封性能，而且，由于高压润滑油被供给到径向槽形成的表面上，所以可十分有效地承受驱动轴作用的冲击载荷。
而且，在这种密封轴承中，面向驱动轴的端面是一个弧形，其高度从插入孔的外圆周上边缘部分向内圆周上边缘部分逐渐地增加。
因此，由于插入孔端的圆周边缘与驱动轴以可靠的方式接触，故可在此处保证好的密封性能，而且，由于端面是弧形的，可最大程度地减小接触区域的磨损。
从下述给出的描述，结合最佳实施例所附的附图中，本发明所属领域中的技术人员会更好地理解并赞赏本发明的上述和其他特点以及所具有的优点。在附图中：
图1是根据本发明所述的涡式压缩机的示例的剖视图；
图2是图1所示的涡式压缩机的部分放大剖视图；
图3示例了在上述涡式压缩机中，润滑油流经的途径；
图4是用于图1中所示的涡式压缩机的密封轴承的透视图；
图5是图4所示的密封轴承的剖视图；
图6是显示另一个具体实施例中的密封轴承的剖视图；
图7是另一个涡式压缩机的部分放大剖视图；
图8是用于图7所示的涡式压缩机的密封轴承的剖视图；及
图9是显示另一个具体实施例中的密封轴承的剖视图；
下面，参照附图，说明本发明的具体实施例。
在图1所示的涡式压缩机中，密封壳体6包括带有制冷气吸气口的圆柱型部件3，堵塞住圆柱型部件3的上端的盖帽4，及堵塞住圆柱型部件3的下端的底部部件5。应该指出，盖帽4带有制冷气排气口7和用于电动机8的供电端子9。
电动机8可以是，比方说，无电的发动机，它包括驱动轴10，固接在驱动轴10上的具有永磁性的转子11，固接在圆柱部件3的内圆周表面的定子13，在其上绕有线圈12。
驱动轴10在其上部经由轴承15可旋转地支撑在驱动轴承支撑部件14上。平衡重16固接在转子11的下端，而配重56固接在转子11的上端。此外，驱动轴10在其下部经由主轴承19可旋转地支撑在块体17中形成的通孔18中，这点将在以后详细描述。另外，在驱动轴10的下端，摆动轴21从驱动轴10经由轴承20偏心地伸出。
块体17采用例如点焊的方式固接在圆柱部件3的内圆周表面，在其中心有一通孔18。另外，具有一油道23，它开口于油箱22，油箱将在下面做详细地描述，在油道中装有过滤器24。用于防止摆动涡形部件28自转的O型圈装在O型圈安装腔25中，此安装腔是由块体17中相对于摆动涡形部件28滑动的表面形成的。O型圈带标记的部分可滑动地插入O型圈槽26中，此槽也由相对于摆动部件28滑动的表面形成的，带有润滑油槽的止推轴承32以适当的收缩角度安装在该处。
在块体17的上面，有一个盖体30，它覆盖了安装在驱动轴10上的配重16的转动范围，在块体17的上面盖体30的周围，有油箱22。应该指出，在盖体30上形成了制冷气排气孔31，它与形成于块体17的制冷气通道27相通。
摆动涡形部件28具有摆动轴承28a，摆动轴21可旋转地插入其中，在与形成摆动轴承28a的表面相对的表面上，形成了以螺旋管形式伸出的摆动涡杆28b。应该指出，在形成摆动轴承28a的表面上，形成了O型圈槽28c。
带有固定螺杆35a的固定涡形部件35，与摆动涡杆相啮合，在其上部形成了压缩腔(涡形腔)34，固定涡形部件用螺栓55固接在块体17上，把摆动涡形部件28以这样一种方式夹持在它和块体17之间，使其能自由摆动。与制冷气吸气孔相通的吸气腔35b在固定涡形部件35的一侧形成，排气孔35c在固定涡形部件的中心形成。排气孔35c与排气腔37相通，排气腔是由覆盖在固定涡形部件35的下端表面上的盖体36与固定涡形部件间的空隙形成的。另外，还具有在块体17中形成的排气通道38，它与排气腔37和制冷气通道27相通。盖体36用螺栓固接在固定涡形部件35上。另外，形成了连通涡形腔34中部与排气腔37的支路通道39，用来打开和关闭卸压阀40。此外，在排气孔35c中安装了一个单向阀41，单向阀在排气孔35c中被支撑在单向阀支撑部件42上。
在如上所述的涡式压缩机结构中，当电动机8被驱动，偏心地安装在电动机8的驱动轴上的摆动涡形部件28，相对固定涡形部件35往返摆动，则由摆动涡杆28b和固定涡杆35a确定的涡形腔34改变其容积，依次进行吸气，压缩和排气动作。这样，由制冷气吸气口2吸入的制冷气接着被吸入吸气孔35b，在涡形腔34中被压缩，从排气孔35c通过排气腔37，排气通道38，制冷气通道27和制冷气排气孔31，到达高压区43，经由制冷气排气口7被送到下一个过程。
此外，如图2所示，在涡式压缩机中，密封轴承45被安装在驱动轴10的下端与块体17之间的轴承20的外圆周处。这样，润滑油油腔就由块体17，驱动轴10，主轴承19和密封轴承45所确定，这点将在后面作详细描述，摆动空间47由摆动涡形部件28，块体17和密封轴承45形成，摆动轴在摆动空间内摆动。另外，高压油腔46被密封轴承45与摆动空间47相隔离，摆动空间中的压力为低压或者中压。
而且，随着摆动轴21插入摆动轴承28a中，在摆动轴承28a的下部形成轴承间隙48，在驱动轴10和摆动轴21上形成导油孔49，此导油孔把轴承间隙48和油腔46连通起来。
此外，在驱动轴10相对于主轴承19的滑动表面上，形成了一个或多个螺旋槽50(在此具体实施例中有两个螺旋槽)。这些螺旋槽50中，每一个都是在驱动轴10的相对于主轴承19滑动的外圆周表面上形成的，其一端开口于油腔46，在驱动轴的外圆周表面上沿着驱动轴旋转的方向向后倾斜到另一端，另一端以一定的角度开口于主轴承19的上端。
在上述的结构中，从油箱22出来的润滑油已通过两个油路通道流进油腔46，如图3所示，也就是说，第一条油路通道100，由于驱动轴的转动，润滑油被吸入每个螺旋槽50开口于油腔46的一端，然后顺着螺旋槽50向上流动，从开口于主轴承19的另一端流回油箱22；第二条油路通道200，由于油腔46与吸气腔35b的压力差，润滑油通过导油孔49，轴承间隙48，摆动轴承28a，摆动空间47，止推轴承32，O型圈29，吸气腔35b，涡形腔34和排气孔35c，然后在分别通过通道38，27和31流入高压区43中，在回到油箱22之前，通过转子11的转动，使之与高压制冷气分离。主轴承19的润滑是由流经第一条油路100的润滑油来完成的，而摆动轴承28a，止推轴承32和涡形腔34和密封部件的润滑是由流经第二条油路200的润滑油来完成的。
应该指出，如果止推轴承的收缩度变大，摆动空间47中的压力将会变成中压，介于油腔46的压力与吸气腔35b的压力之间。如果止推轴承的收缩度变小，摆动空间47中的压力基本上与吸气腔35b中的压力相等。
这样，主轴承19与摆动轴承28a和止推轴承32分开来润滑。因此，由于在主轴承19润滑之后，摆动轴承28a和止推轴承32没有被润滑，也就是说，润滑油处于加热状态，润滑油的寿命得以提高，同时，更易于彻底地润滑摆动轴承28a和止推轴承32。
在如上所述的涡式压缩机1的结构中，密封轴承45的形式如图4和5所示，通过考虑了在生产密封轴承45的过程中所发生的不一致性，可确保油腔46和摆动空间47的良好的密封性能。在第一个具体实施例中的密封轴承45由如下轴承材料制成，如粉末冶金弹性体，铜—基弹性体，铝—基弹性体，FC—基弹性体，FCD—基弹性体，或者铁—基弹性体，密封轴承是一个带有通孔45c的环形部件，轴承20插入通孔中。在它与驱动轴10相接触的侧面，形成了一个环形槽45a和数个从环形槽沿径向伸出的径向槽45b。
此外，在密封轴承45中，与驱动轴10相接触的接触端面(内接触端面)45d，从环形槽45a伸向插入孔45c，与驱动轴10相接触的接触端面(外接触端面)45e从环形槽45a伸向外侧边缘，内接触端面比外接触端面高出一定的值。最好是把此值设定为内接触端面和外接触端面几乎在一个平面上的高度值，或者设定为一定值，在此值时，例如当运行过程中冲击载荷作用在驱动轴10上时，内接触端面45d的弹性体不会过度磨损。
这样，由于内接触端面45d与驱动轴10以一种可靠的方式相接触，油腔46和摆动空间47可通过有效地密封面把二者在此处相隔离开。另外，随着高压润滑油从油腔46流向环形槽45a，径向槽45b及外接触端面45e和驱动轴10间的空隙中，在驱动轴10上作用了一个向上的力，来有效地承受作用在驱动轴10上的方向向下的载荷(冲击载荷)，并由于润滑油具有粘滞性，接触端面在被润滑的同时，可获得密封。
另一种方法是，在如图6所示的一个具体实施例中，外接触端面45e和内接触端面45d一起形成了一个弧形面，其高度从外圆周边缘向着插入孔45c的上端部方向逐渐增加。在这种密封轴承45中，靠近插入孔45c的内接触端面部分也与驱动轴10的下端部以可靠的方式接触。
从而，油腔46和摆动空间47可通过有效地密封而把二者在此处相隔离开。另外，由于端面是弧形的，接触区域的滑动阻力将被减小，进而驱动轴10的转动负载也随之减小。
而且，由于高压润滑油从油腔46流向环形槽45a，径向槽45b及外接触端面45e和驱动轴10间的空隙中，在驱动轴10上作用了一个向上的力，来有效地承受作用在驱动轴10上的方向向下的载荷(冲击载荷)，并由于润滑油具有粘滞性，接触端面在被润滑的同时，可获得密封。
图7所示的涡式压缩机1具有以下的结构，在密封轴承45与驱动轴10之间安装了密封垫圈60，在密封轴承45与块体17间安装了弹性部件70。密封垫圈60是环形的，采用铁—基材料，其两侧进行抛光，以获得一定的表面粗糙度。这样，由于密封垫圈60的接触端面被抛光了，获得了一定的表面粗糙度，密封轴承45的接触端面没有必要再进行抛光，进而可简化工艺流程，而且，近靠密封垫圈60，就可随时保证平稳的滑动。
在用于上述涡式压缩机1的密封轴承45中，与驱动轴10相接触的接触端面(内接触端面)45d，从环形槽45a伸向插入孔45c，与驱动轴10相接触的接触端面(外接触端面)45e从环形槽45a伸向外侧边缘，内接触端面比外接触端面高出一定的值，如图8所示。最好是把此值设定为内接触端面和外接触端面几乎在一个平面上的高度值，或者设定为一定值，在此值时，例如当运行过程中冲击载荷作用在驱动轴10上时，内接触端面45d的弹性体不会过度磨损。应该注意，参考标号45指的是用于安装弹性部件70的凹槽。
这样，由于内接触端面45d与驱动轴10以一种可靠的方式相接触，可通过有效地密封而把油腔46和摆动空间47相隔离开。另外，随着高压润滑油从油腔46流向环形槽45a，径向槽45b及外接触端面45e和驱动轴10间的空隙中，在驱动轴10上作用了一个向上的力，来有效地承受作用在驱动轴10上的方向向下的载荷(冲击载荷)，并由于润滑油具有粘滞性，接触端面在被润滑的同时，可获得密封。
另外，在图9所示的另一个具体实施例中，外接触端面45e和内接触端面45d一起形成了一个弧形面，使得其高度从外圆周边缘向着插入孔45c的上端部方向逐渐增加。在这种密封轴承45中，靠近插入孔45c的内接触端面部分也与驱动轴10的下端部以可靠的方式接触。
从而，油腔46和摆动空间47可通过有效地密封而把二者在此处相隔离开。另外，由于端面是弧形的，接触区域的滑动阻力将被减小，进而驱动轴10的转动负载也随之减小。
而且，由于高压润滑油从油腔46流向环形槽45a，径向槽45b及外接触端面45e和驱动轴10间的空隙及内接触端面45d和驱动轴10间的空隙中，在驱动轴10上作用了一个向上的力，来有效地承受作用在驱动轴10上的方向向下的载荷(冲击载荷)，并由于润滑油具有粘滞性，接触端面在被润滑的同时，可获得密封。
如所说明的那样，根据本发明，密封轴承安装在驱动轴和块体之间，以切断油腔中的压力与摆动空间中的压力的联系，由于密封轴承与驱动轴相接触的的接触端面是这样形成的，其在插入孔中心部分的高度高于外侧圆周边缘，插入孔中心部分的圆周边缘可与驱动轴的下端以可靠的方式相接触，进而可在油腔与摆动空间之间获得有效的密封，并确保提供了用于润滑油流动的通道，此润滑油的流动是由于压力差引起的。
另外，密封轴承在制造时，有意使其内接触端面高一些，故可防止由于生产中的不一致性而导致的内接触端面低于外接触端面，进而可减少废品的数量，减少生产成本。