渦旋壓縮機(jī)的制作方法

本發(fā)明涉及渦旋壓縮機(jī)，尤其涉及回旋渦盤由硬度比固定渦盤低的材料形成的渦旋壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

渦旋壓縮機(jī)是如下的壓縮機(jī)，即：固定渦盤固定在殼體的內(nèi)部空間，回旋渦盤與固定渦盤咬合來進(jìn)行回旋，同時在固定渦盤的固定渦卷部與回旋渦盤的回旋渦卷部之間形成由吸入室、中間壓室、吐出室構(gòu)成的兩個成對的壓縮空間。

渦旋壓縮機(jī)與其他種類的壓縮機(jī)相比，能夠獲得相對較高的壓縮比，而且制冷劑的吸入、壓縮、吐出過程柔和地進(jìn)行，由此能夠獲得穩(wěn)定的扭矩，因此在空調(diào)設(shè)備等上作為制冷劑壓縮用而被廣泛地使用。最近，正在研發(fā)著通過降低偏心負(fù)重以使運轉(zhuǎn)速度為180Hz以上的高效率渦旋壓縮機(jī)。

圖1是示出現(xiàn)有高壓式渦旋壓縮機(jī)(以下，簡稱為渦旋壓縮機(jī))的一例的剖視圖。

如圖所示，在現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)中，在密閉的殼體10的內(nèi)部空間11設(shè)置有生成旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動馬達(dá)20，在驅(qū)動馬達(dá)20的上側(cè)設(shè)置有主框架30。

在主框架30的上表面固定設(shè)置有固定渦盤40，在主框架30與固定渦盤40之間設(shè)置有能夠回旋的回旋渦盤50?；匦郎u盤50與結(jié)合于驅(qū)動馬達(dá)20的轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)軸60結(jié)合。

回旋渦盤50形成有回旋渦卷部54，該回旋渦卷部54與固定渦盤40的固定渦卷部44咬合來形成連續(xù)地移動的兩個成對的壓縮空間P。壓縮空間P連續(xù)形成吸入室、中間壓室、吐出室，中間壓室是多個步驟連續(xù)地形成。

并且，在固定渦盤40與回旋渦盤50之間設(shè)置有用于防止回旋渦盤50自轉(zhuǎn)的十字環(huán)70。十字環(huán)70由鋁材料形成。

如圖2所示，十字環(huán)70由環(huán)狀的環(huán)部71和在環(huán)部71的軸向兩側(cè)面凸出形成的多個鍵部75構(gòu)成。

環(huán)部71形成為圓形的帶狀，并且鍵部75以外的軸向兩側(cè)面整體為平坦。但是，根據(jù)情況不同，在鍵部75周邊的軸向兩側(cè)面以具有高度差的方式分別形成有凸出規(guī)定高度的推力面。

鍵部75由第一鍵部76和第二鍵部78構(gòu)成，所述第一鍵部76以滑動的方式插入于主框架30的鍵槽35，所述第二鍵部78以滑動的方式插入于回旋渦盤50的鍵槽55。

第一鍵部76以沿圓周方向隔開180度間隔的方式形成在環(huán)部71的軸向一側(cè)面，第二鍵部78以沿圓周方向隔開180度間隔的方式形成在環(huán)部71的軸向另一側(cè)面。

在俯視投影下，第一鍵部76和第二鍵部78沿圓周方向隔開90度間隔并交替地形成。

另外，在殼體10的一側(cè)設(shè)置有油分離器90，該油分離器90與吐出管16連通，用于從由殼體10吐出的制冷劑分離出油，在油分離器90的下端連接有油回收管91，該油回收管91與填充有油的殼體10內(nèi)部空間11連通，用于向殼體10回收被分離出的油，在油分離器90的上端連接有制冷劑管92，該制冷劑管92用于將分離出油的制冷劑引導(dǎo)至制冷循環(huán)的冷凝器。

在附圖中未說明的附圖標(biāo)記15是吸入管，21是定子，41是固定渦盤的鏡板部，42是固定渦盤的側(cè)壁部，44是吸入口，45是吐出口，51是回旋渦盤的鏡板部，53是凸臺部，61是油流路，62是凸臺部插入槽，80是副框架。

如上所述的現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)通過對驅(qū)動馬達(dá)20施加電源而生成旋轉(zhuǎn)力時，旋轉(zhuǎn)軸60將驅(qū)動馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)力傳遞給回旋渦盤50。

此時，回旋渦盤50通過十字環(huán)70相對固定渦盤40進(jìn)行回旋，并且在與固定渦盤40之間形成兩個成對的壓縮空間P，以吸入、壓縮、吐出制冷劑。

此時，雖然回旋渦盤50通過旋轉(zhuǎn)軸60沿圓周方向受到旋轉(zhuǎn)力，但是由于十字環(huán)70的第一鍵部76以及第二鍵部78一一對應(yīng)地插入于主框架30的鍵槽35以及回旋渦盤50的鍵槽55，并且在半徑方向上滑動，因此，在第一鍵部76及第二鍵部78的一側(cè)面與各鍵槽35、55的一側(cè)面之間存在因集中負(fù)重而生成的磨損。但是，十字環(huán)70的第一鍵部76和主框架30的鍵槽35向相對于十字環(huán)70的第二鍵部78和回旋渦盤50的鍵槽55垂直的方向形成，由此，能夠抑制各鍵部與鍵槽之間的磨損的同時，回旋渦盤50能夠相對主框架30進(jìn)行回旋。附圖中未說明的附圖標(biāo)記t1是環(huán)部的厚度，t2是兩側(cè)推力面之間的厚度。

但是，如上所述的現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)存在以下問題：由于回旋渦盤50和十字環(huán)70都由鋁材料形成，因此，十字環(huán)70上產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。通常情況下，彼此滑動接觸的兩個構(gòu)件由相同的材料形成的情況下，與由不同的材料形成的情況相比，產(chǎn)生相對較大的磨損。鑒于此，由如同鑄鐵的硬度高的材料形成十字環(huán)70的情況下，存在以下問題：由于十字環(huán)70的重量增加，導(dǎo)致基于離心力的偏心負(fù)重增加，因此，壓縮機(jī)的振動噪音增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供渦旋壓縮機(jī)，其能夠抑制十字環(huán)或者與十字環(huán)接觸的構(gòu)件的磨損。

本發(fā)明的另一目的在于，提供渦旋壓縮機(jī)，其中，回旋渦盤和十字環(huán)由不同材料形成。

本發(fā)明的又一目的在于，提供渦旋壓縮機(jī)，回旋渦盤和十字環(huán)由不同材料形成，并且能夠抑制偏心負(fù)重過度上升。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，可以提供渦旋壓縮機(jī)，十字環(huán)由硬度比回旋渦盤高的材料形成。

其中，所述回旋渦盤由鋁材料形成，所述十字環(huán)的整體由燒結(jié)金屬形成。

或者，所述十字環(huán)包括環(huán)部和鍵部，所述環(huán)部和鍵部由不同的材料形成。

其中，所述鍵部由硬度比所述環(huán)部高的材料形成。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提供渦旋壓縮機(jī)，包括：殼體，其具有密閉的內(nèi)部空間；驅(qū)動馬達(dá)，其設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部空間，生成旋轉(zhuǎn)力；旋轉(zhuǎn)軸，其與所述驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)合來旋轉(zhuǎn)；由鋁材料形成的回旋渦盤，其與所述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合來回旋；固定渦盤，其與所述回旋渦盤結(jié)合來形成由吸入室、中間壓室、吐出室構(gòu)成的壓縮空間；以及由燒結(jié)金屬形成的十字環(huán)，其與所述回旋渦盤結(jié)合。

其中，所述十字環(huán)包括：環(huán)部；以及多個鍵部，在所述環(huán)部的軸向兩側(cè)面凸出形成，在半徑方向上與所述十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件的鍵槽滑動結(jié)合，所述環(huán)部形成有在軸向側(cè)面上形成高度差的面。

并且，所述十字環(huán)包括：環(huán)部；以及多個鍵部，在所述環(huán)部的軸向兩側(cè)面凸出形成，在半徑方向上與所述十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件的鍵槽滑動結(jié)合，所述環(huán)部形成有具有規(guī)定容積的孔或槽。

此外，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提供渦旋壓縮機(jī)，包括：殼體，其具有密閉的內(nèi)部空間；驅(qū)動馬達(dá)，其設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部空間，生成旋轉(zhuǎn)力；旋轉(zhuǎn)軸，其與所述驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)合來旋轉(zhuǎn)；回旋渦盤，其與所述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合來回旋；固定渦盤，其與所述回旋渦盤結(jié)合來形成由吸入室、中間壓室、吐出室構(gòu)成的壓縮空間；以及十字環(huán)，其與所述回旋渦盤結(jié)合，并且至少一部分由所述回旋渦盤不同的材料形成。

其中，所述十字環(huán)由硬度比所述回旋渦盤高的材料形成。

并且，所述十字環(huán)包括：環(huán)部；以及多個鍵部，在所述環(huán)部的軸向兩側(cè)面凸出形成，在半徑方向上與所述十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件的鍵槽滑動結(jié)合，所述環(huán)部形成有在軸向側(cè)面上形成高度差的面。

并且，所述十字環(huán)包括：環(huán)部；以及多個鍵部，在所述環(huán)部的軸向兩側(cè)面凸出形成，在半徑方向上與所述十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件的鍵槽滑動結(jié)合，所述環(huán)部形成有具有規(guī)定容積的孔或槽。

并且，所述十字環(huán)包括由彼此不同材料形成的多個構(gòu)件。

并且，所述回旋渦盤由鋁材料形成，所述十字環(huán)的與所述回旋渦盤結(jié)合的部位由鋁以外的材料形成。

所述十字環(huán)的與所述回旋渦盤結(jié)合的部位由硬度比所述回旋渦盤高的材料形成。

并且，所述十字環(huán)包括：環(huán)部；以及多個鍵部，在所述環(huán)部的軸向兩側(cè)面凸出形成，在半徑方向上與所述十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件的鍵槽滑動結(jié)合，所述環(huán)部和所述鍵部由彼此不同的材料形成。

并且，在所述環(huán)部和所述鍵部中的一方形成有凸起，而另一方形成有供所述凸起插入的槽或孔。

并且，所述殼體設(shè)置有框架，該框架固定于所述殼體，所述十字環(huán)滑動地結(jié)合于所述框架，所述十字環(huán)形成有鍵部，該鍵部插入于十字環(huán)所對應(yīng)的構(gòu)件，并在半徑方向上與所述構(gòu)件滑動結(jié)合，所述鍵部與所述框架由相同的材料形成。

此外，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提供渦旋壓縮機(jī)，包括：殼體，其具有密閉的內(nèi)部空間；驅(qū)動馬達(dá)，其設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部空間，生成旋轉(zhuǎn)力；旋轉(zhuǎn)軸，其與所述驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)合來旋轉(zhuǎn)；回旋渦盤，其與所述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合來回旋；固定渦盤，其與所述回旋渦盤結(jié)合來形成由吸入室、中間壓室、吐出室構(gòu)成的壓縮空間；以及十字環(huán)，其與所述回旋渦盤結(jié)合，所述十字環(huán)包括由與所述回旋渦盤相同的材料形成的主體金屬部，在所述主體金屬部的外側(cè)面形成有由與所述回旋渦盤不同材料形成的涂覆部。

其中，所述涂覆部包括由彼此不同材料形成的多個層。

并且，形成所述涂覆部的多個層中越遠(yuǎn)離所述基礎(chǔ)金屬的層，由硬度越高的材料形成。

由此，本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的十字環(huán)整體或一部分由與回旋渦盤不同的材料形成，因此能夠抑制因十字環(huán)與回旋渦盤接觸而磨損。

此外，在這種情況下，在十字環(huán)的一部分上形成重量減輕部，因此能夠抑制因十字環(huán)的重量增加而壓縮機(jī)的振動噪音增加。

此外，十字環(huán)由與回旋渦盤相同的材料形成，并且在十字環(huán)的表面上形成耐磨涂覆層，因此，抑制十字環(huán)的重量增加的同時，抑制因與回旋渦盤的基礎(chǔ)而磨損。

附圖說明

圖1是示出現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)的一例的縱向剖視圖。

圖2是基于圖1的現(xiàn)有的十字環(huán)的立體圖。

圖3是示出本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視圖。

圖4是示出圖3所示的十字環(huán)的立體圖。

圖5是圖4的“Ⅳ-Ⅳ”線剖視圖。

圖6是示出圖3的十字環(huán)的其他實施例的立體圖。

圖7是示出圖3的十字環(huán)的又一實施例的立體圖。

圖8及圖9是示出在圖7的十字環(huán)的環(huán)部結(jié)合鍵部的各實施例的立體圖。

圖10及圖11是本實施例的多個十字環(huán)與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)進(jìn)行比較來示出噪音大小以及配管振動的曲線圖。

圖12是示出圖3的十字環(huán)的又一實施例的立體圖。

圖13是圖12的“Ⅴ-Ⅴ”線剖視圖。

圖14及圖15是本實施例的涂覆有耐磨層Si-DLC的十字環(huán)與由鐵基燒結(jié)合金及鋁形成的十字環(huán)比較時示出磨損面積和磨損量的曲線圖。

具體實施方式

以下，根據(jù)附圖中示出的一實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)。

圖3是示出本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視圖，圖4是示出圖3所示的十字環(huán)的立體圖，圖5是圖4的“Ⅳ-Ⅳ”線剖視圖。

如圖3所示，本實施例的渦旋壓縮機(jī)的殼體110的內(nèi)部空間密閉，內(nèi)部空間可分為設(shè)置有后述的驅(qū)動馬達(dá)120的馬達(dá)空間112以及從后述的壓縮空間吐出的制冷劑臨時填充的油分離空間113。但是，馬達(dá)空間112和油分離空間113可通過后述的連通孔146、147和連通槽136、137而彼此連通。由此，從壓縮空間P向油分離空間113吐出的制冷劑的一部分經(jīng)由吐出管116吐出，另外，制冷劑的其他部分從壓縮空間P向馬達(dá)空間112移動之后，再向油分離空間113移動并經(jīng)由吐出管116吐出。

在殼體110的馬達(dá)空間112設(shè)置有生成旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動馬達(dá)120，驅(qū)動馬達(dá)120的轉(zhuǎn)子122可以與具有油流路161的旋轉(zhuǎn)軸160結(jié)合。通過旋轉(zhuǎn)軸160與后述的回旋渦盤150結(jié)合，將驅(qū)動馬達(dá)120的旋轉(zhuǎn)力傳遞給回旋渦盤150。附圖中未說明的附圖標(biāo)記121是定子。

在驅(qū)動馬達(dá)120的上側(cè)固定設(shè)置有主框架130，該主框架130劃分馬達(dá)空間112和油分離空間113，并且支撐旋轉(zhuǎn)軸160的一端，在主框架130的上表面固定設(shè)置有固定渦盤140，該固定渦盤140與所述主框架130一同劃分馬達(dá)空間112和油分離空間113。由此，主框架130和固定渦盤140可以一同固定結(jié)合于殼體110。但是，固定渦盤140結(jié)合為：可以相對主框架130上下方向滑移，但是不能夠沿圓周方向移動。

主框架130由如鑄鐵具有高硬度的材料形成，固定渦盤140可以由與后述的回旋渦盤150相同的比鑄鐵輕的材料形成，例如由鋁材料形成。由此，不僅能夠提高固定渦盤140的加工性，而且能夠使壓縮機(jī)輕量化。

固定渦盤140形成為圓板狀且形成有鏡板部141，在鏡板部141的底面邊緣形成有以與所述主框架130的上表面隔開規(guī)定高度的方式固定結(jié)合的環(huán)狀的側(cè)壁部142，側(cè)壁部142的里面可形成有固定渦卷部143，該固定渦卷部143與回旋渦盤150一同形成壓縮空間P。在側(cè)壁部142的底面可形成有推力面，該推力面與回旋渦盤150的鏡板部151一同形成推力軸承面。

在固定渦盤140的鏡板部141一側(cè)可形成有吸入口，以與后述的吸入室連通，在鏡板部141的中央可形成有與后述的吐出室連通的吐出口。在固定渦盤140的鏡板部141的外周面的一側(cè)可形成有第一連通孔146，該第一連通孔146使經(jīng)由所述吐出口吐出的制冷劑或者從制冷劑分離出的油向設(shè)置有驅(qū)動馬達(dá)120的殼體110的馬達(dá)空間112移動，在固定渦盤140的鏡板部141的外周面的另一側(cè)可形成有使馬達(dá)空間112的制冷劑向油分離空間113移動的第二連通孔147。

其中，主框架130可形成有與各連通孔146、147一一對應(yīng)的多個連通槽136、137，多個所述連通槽136、137與第一連通孔146及第二連通孔147一一對應(yīng)地連通，由此，制冷劑或者油向所述馬達(dá)空間112移動之后，制冷劑向油分離空間113移動。由此，從壓縮空間P向后述的吐出蓋190的空間部191吐出的制冷劑的一部分與從所述空間部191分離出的油一同經(jīng)過第一連通孔146和連通槽136并向馬達(dá)空間112移動，來冷卻驅(qū)動馬達(dá)120，冷卻驅(qū)動馬達(dá)120的油向殼體110的底面回收，而制冷劑經(jīng)過連通槽137和第二連通孔147向油分離空間113移動，并與在所述油分離空間113與油分離的制冷劑一同經(jīng)過吐出管116向外部排出。并且，從壓縮室P向吐出蓋190的空間部191吐出的制冷劑的一部分經(jīng)過在所述吐出蓋190的側(cè)面形成的排出孔195，從空間部191向殼體110的油分離空間113排出，所排出的所述制冷劑在油分離空間113循環(huán)，并且分離出油，而制冷劑經(jīng)過吐出管116向外部排出。

回旋渦盤150與旋轉(zhuǎn)軸160結(jié)合，并且在主框架130與固定渦盤140之間能夠回旋。

回旋渦盤150的鏡板部151形成為圓板狀，并且由主框架130支撐，在回旋渦盤150的鏡板部151的上表面形成有回旋渦卷部152，該回旋渦卷部152與所述固定渦卷部143咬合來形成壓縮空間P，在回旋渦盤150的鏡板部151的底面形成有凸臺部153，該凸臺部153插入旋轉(zhuǎn)軸160的凸臺部插入槽162并結(jié)合。由此，回旋渦盤150以與旋轉(zhuǎn)軸160偏心結(jié)合的狀態(tài)與固定渦盤140咬合并進(jìn)行回旋，并且可以形成連續(xù)地形成吸入室、中間壓室、吐出室的兩個成對的壓縮空間P。

回旋渦盤150如同固定渦盤140，可以由比主框架130輕的鋁材料形成。由此，不僅能夠使壓縮機(jī)更加輕便，而且回旋渦盤150旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力變小，因此，可以使通過與旋轉(zhuǎn)軸160或者轉(zhuǎn)子122結(jié)合來抵消偏心負(fù)重的平衡重塊165小型化。平衡重塊165被小型化時，可以縮小旋轉(zhuǎn)軸160的軸長，并且與旋轉(zhuǎn)軸160的軸長縮小的程度對應(yīng)地使壓縮機(jī)整體小型化，或者可以使用在殼體110的內(nèi)部空間中產(chǎn)生的余霞空間。即，從驅(qū)動馬達(dá)120到固定渦盤140的軸向長度與旋轉(zhuǎn)軸160的軸長減小對應(yīng)地減小，由此，通過確保殼體110的內(nèi)部空間的余霞空間，來使用所述余霞空間。

例如，當(dāng)回旋渦盤150輕量化時，如上所述，通過較少基于離心力的偏心負(fù)重，可以使壓縮機(jī)以180Hz以上高速運轉(zhuǎn)。但是，油的流出量與壓縮機(jī)高速運轉(zhuǎn)對應(yīng)地增加，因此，使基于油不足的壓縮機(jī)的可靠性降低。因此，能夠高速運轉(zhuǎn)的渦旋壓縮機(jī)應(yīng)當(dāng)通過使油分離器的體積增加來防止油被過多流出。但是，油分離器設(shè)置在殼體110的外部的情況下，隨著壓縮機(jī)的軸長減小，應(yīng)當(dāng)與殼體110的軸長減小相反地使油分離器增加。由此，由于油分離器的二次振動增加，使得壓縮機(jī)整體的振動噪音增加。

鑒于此，在保持殼體110的軸長的狀態(tài)下，在油分離空間113設(shè)置能夠油分離的吐出蓋190，由此，可以不增加殼體110的軸長的情況下，也能夠除去在殼體110的外部設(shè)置的油分離器。由此，在相同效率下，可以減小壓縮機(jī)的振動噪音。

另外，在主框架130與回旋渦盤150之間設(shè)置有用于限制回旋渦盤150的自轉(zhuǎn)的十字環(huán)170。

如圖4及圖5所示，十字環(huán)170形成為環(huán)狀，而且可以以向半徑方向滑動的方式與主框架130結(jié)合的同時，也可以以向半徑方向滑動的方式與回旋渦盤150結(jié)合。需要說明的是，在與旋轉(zhuǎn)軸160正交的方向上，十字環(huán)170與主框架130和回旋渦盤150滑動結(jié)合。由此，回旋渦盤150即便通過旋轉(zhuǎn)軸160接收旋轉(zhuǎn)力，也能夠通過設(shè)置在所述回旋渦盤150與主框架130之間的十字環(huán)170來抑制自轉(zhuǎn)，并且進(jìn)行回旋。

因為十字環(huán)170滑動地結(jié)合于主框架130和回旋渦盤150之間，所以相對于其他構(gòu)件，受到較低的負(fù)重。因此，十字環(huán)170可以由價格低廉且具有加工性好，而且硬度低的鋁材料形成。

但是，十字環(huán)170由鋁形成的情況下，由于與回旋渦盤150相同的材料構(gòu)形成，因此產(chǎn)生較大的磨損，并且降低壓縮機(jī)的可靠性，在由如鑄鐵的材料形成的情況下，增加壓縮機(jī)的振動噪音。

鑒于上述問題，本實施例的十字環(huán)170優(yōu)選形成為：既與回旋渦盤150的材料不同，也能夠使十字環(huán)170的重量增加為最小化的材料或者形狀。并且，十字環(huán)170也與主框架130滑動接觸，因此，優(yōu)選為，十字環(huán)170由與主框架130不同的材料形成，但是由于鑄鐵的耐磨性比鋁優(yōu)異，因此，也可以由與主框架130相同的材料形成。

例如，十字環(huán)170可以由燒結(jié)金屬形成，更加準(zhǔn)確地，可以由鐵基燒結(jié)合金形成。在這種情況下，因為十字環(huán)170與現(xiàn)有的鋁材料不同地由與回旋渦盤150不同的材料形成，因此能夠減少相應(yīng)的磨損，從而能夠降低十字環(huán)170受損。

但是，十字環(huán)170由鐵基燒結(jié)合金形成的情況下，與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)相比，使十字環(huán)的重量增加。鑒于此，在本實施例中，通過在十字環(huán)170形成重量減輕部170a，來降低十字環(huán)的重量。由此，本實施例的十字環(huán)170和回旋渦盤150所使用的材料不同，因此能夠減少磨損的同時，通過重量減輕部170a來降低十字環(huán)的重量，由此使振動增加最小化。

如圖4及圖5所示，本實施例的十字環(huán)170可以由環(huán)狀的環(huán)部171和從環(huán)部171的軸向兩側(cè)面凸出的多個鍵部175構(gòu)成。

環(huán)部171可形成為圓形的帶狀，并且鍵部175以外的軸向兩側(cè)面整體為平坦。但是，在形成有鍵部175的環(huán)部171的一側(cè)面或者與該一側(cè)面相反的環(huán)部171的另一側(cè)面形成凸出規(guī)定高度的推力面172，在兩側(cè)推力面中，在一側(cè)推力面172上凸出形成有所述鍵部175。推力面172可以傾斜地形成在環(huán)部上，但是，為了在環(huán)部的軸向兩側(cè)面上形成重量減輕部170_a，如圖4所示，在后述的相鄰的第一鍵部176和第二鍵部178之間的環(huán)部側(cè)面上，以規(guī)定高度形成高度差的階梯面170b可以形成在推力面172的圓周方向的兩側(cè)。由此，在本實施例中，通過重量減輕部170a形成在環(huán)部171的上下兩側(cè)面上，可以使環(huán)部171的厚度變薄。

在這種情況下，雖然可以使鍵部175的高度增加與環(huán)部171的厚度變薄的程度，但是，當(dāng)鍵部175的高度變高時，由于鍵部175的強(qiáng)度變?nèi)醵档湍途眯?，或者為了補(bǔ)償降低的耐久性而需要使鍵部175的寬度變寬，由此會增加摩擦損失。

因此，相對于增加鍵部175的高度，優(yōu)選為，通過使推力面172的階梯高度增加，由此，既沒有增加鍵部175的高度，也能夠減小環(huán)部171的厚度。由此，環(huán)部的厚度t21比兩側(cè)推力面之間的厚度t22小，即，比由鋁材料形成的現(xiàn)有的環(huán)部厚度t1小重量減輕部170a的厚度。

此外，雖然沒有圖示，環(huán)部171也可以形成為里面中空的形狀，還可以形成為內(nèi)周面或外周面凹陷規(guī)定深度的剖面形狀。

鍵部175可以由第一鍵部176和第二鍵部178構(gòu)成，所述第一鍵部176以滑動的方式插入于主框架130的鍵槽135，所述第二鍵部178以滑動的方式插入于回旋渦盤150的鍵槽155。

第一鍵部176以沿圓周方向隔開180度間隔的方式形成在環(huán)部171的軸向一側(cè)面，第二鍵部178以沿圓周方向隔開180度間隔的方式形成在環(huán)部171的軸向另一側(cè)面。

在俯視投影下，第一鍵部176和第二鍵部178沿圓周方向隔開90度間隔并交替地形成。

如圖6所示，重量減輕部170a也可以形成為：在環(huán)部171形成具有規(guī)定截面積的孔或槽。因此，可以使本實施例的重量減輕部170a大小形成為孔或槽的整體容積的大小。在這種情況下，優(yōu)選為，使環(huán)部175的厚度t1與如現(xiàn)有的兩側(cè)推力面之間的厚度t2相同，由此可以保持十字環(huán)的剛性。但是，也可以通過使環(huán)部171的厚度形成為比現(xiàn)有的環(huán)部的厚度薄，由此在環(huán)部形成重量減輕部。

另外，本發(fā)明的十字環(huán)的另一實施例如下。

即，在上述的實施例中，十字環(huán)整體由如燒結(jié)的鋁的鐵基燒結(jié)合金形成，針對基于材料的十字環(huán)的重量增加，可通過重量減輕部來降低。但是，在本實施例中，環(huán)部和鍵部由彼此不同的材料形成并組裝。

如圖7所示，環(huán)部171由如現(xiàn)有的輕質(zhì)的鋁材料形成，而從主框架130和回旋渦盤150受到實質(zhì)負(fù)重的僅鍵部175由其他材料形成，例如由與主框架相同材質(zhì)的鑄鐵或者與主框架不同的鐵基燒結(jié)合金形成。在這種情況下，環(huán)部175的厚度t1可以形成為與由現(xiàn)有的鋁材料形成的十字環(huán)的環(huán)部的厚度相同。由此，能夠縮小整體十字環(huán)的重量的增加，并且抑制十字環(huán)170的鍵部175磨損。

其中，環(huán)部和鍵部可以以圖8及圖9所示的方式結(jié)合。圖8的實施例是在環(huán)部形成固定凸起來與鍵部結(jié)合的方式，圖9的實施例是與圖8相反地，示出在鍵部形成固定凸起來與環(huán)部結(jié)合的方式。

如圖8所示，在環(huán)部171的軸向兩側(cè)面中，在結(jié)合鍵部175的部位形成具有規(guī)定高度的固定凸起171a，在鍵部175可形成有固定孔(也可以是固定槽)175a，該固定孔175a供固定凸起171a插入，并使其不能夠移動。其中，固定凸起171a可以壓入固定孔175a，或者插入固定孔175a后通過焊接或粘合劑來接合。在這種情況下，為了不使鍵部175空轉(zhuǎn)，固定凸起171a和固定孔175a優(yōu)選形成為長方形或具有角的形狀。

如圖9所示，在環(huán)部171形成固定槽171b，在鍵部175形成固定凸起175b，由此，可通過如上所述的實施例的壓入或接合來結(jié)合。在這種情況下，固定凸起175b和固定槽171b優(yōu)選形成為長方形或具有角的形狀。

如上所述，通過僅僅相當(dāng)于十字環(huán)的極少一部分的鍵部由燒結(jié)金屬形成，由此，與十字環(huán)整體由比鋁重的鐵基燒結(jié)合金形成的情況相比，能夠最大限度地減少十字環(huán)的重量的增加。

因此，由于主框架130及回旋渦盤150由不同的材料形成，因此，與之相對應(yīng)地，能夠抑制十字環(huán)的磨損，并且降低十字環(huán)的重量，從而能夠降低壓縮機(jī)的振動噪音。

在這種情況下，雖然環(huán)部171的厚度t1也可以形成為與現(xiàn)有的環(huán)部的厚度相同，但是也可以形成為比現(xiàn)有的環(huán)部的厚度薄，并在環(huán)部形成重量減輕部。

圖10及圖11是本實施例的多個十字環(huán)與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)進(jìn)行比較，來示出噪音大小及配管振動的曲線圖。

如圖10所示，具有重量減輕部且由鐵基燒結(jié)合金材料形成的十字環(huán)(圖6的十字環(huán))與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)(圖2的十字環(huán))比較時，在噪音大小和配管振動方面具有大致相似的特性，但是在鋁環(huán)部上形成有鑄物的鍵部的十字環(huán)(圖7的十字環(huán))與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)比較時，改善了噪音大小。這是因為：通過降低在壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的十字環(huán)的磨損，使壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)保持穩(wěn)定。

如圖11所示，在配管振動方面，尤其在150Hz以上時，圖7的十字環(huán)與現(xiàn)有的鋁十字環(huán)相比，得到了改善。其原因依然是：通過在壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)下使十字環(huán)的磨損最小化，由此保持壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定，并且改善整體振動。

此外，圖6的十字環(huán)與其他十字環(huán)相比，噪音和振動不高。這是因為：圖6的十字環(huán)的環(huán)部厚度形成為比現(xiàn)有的鋁十字環(huán)的環(huán)部厚度即6mm薄1mm的5mm，由此，十字環(huán)的重量與現(xiàn)有的十字環(huán)的規(guī)格相比，減輕了大致20％，并且與之相對應(yīng)地降低了振動噪音。

另外，本發(fā)明的十字環(huán)的又一實施例如下。

即，在上述的多個實施例中，將十字環(huán)整體或者一部分變更為鐵基燒結(jié)合金或者鑄鐵，但是，在本實施例中，如圖12所示，形成十字環(huán)270的基礎(chǔ)金屬271是由如同鋁的輕的材料形成，并且在所述基礎(chǔ)金屬271的外表面形成耐磨涂覆層275。在這種情況下，環(huán)部的厚度t1可以形成為與由鋁材料形成的現(xiàn)有的十字環(huán)的環(huán)部厚度相同。但是，也可以使環(huán)部171的厚度t1形成為比現(xiàn)有的環(huán)部厚度薄，并在環(huán)部形成重量減輕部。

耐磨涂覆層275是考慮彈性系數(shù)、摩擦系數(shù)、耐熱性、耐化學(xué)性、熱膨脹系數(shù)等來選定，通過考慮上述特性來選定的涂覆材料可以直接涂覆在基礎(chǔ)金屬271的表面而形成所述耐磨涂覆層275。但是，在這種情況下，由于鋁材料的特性，使得與涂覆材料的接合性低或者熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致涂覆層剝離。

因此，如本實施例，優(yōu)選為，耐磨涂覆層275包括由至少兩個以上的多個層，多個所述層以基礎(chǔ)金屬271為基準(zhǔn)，由靠近基礎(chǔ)金屬的表面的一側(cè)硬度低，而遠(yuǎn)離的一側(cè)硬度高的材料來形成涂覆層。

例如，入圖13所示，本實施例的耐磨層275可以在基礎(chǔ)金屬271的表面構(gòu)成Ni-P層276→減震層277→Si-DLC層278。作為減震層，可以適用在彈性系數(shù)、耐熱性、耐化學(xué)性、熱膨脹系數(shù)等方面與Ni-P層或Si-DLC層相比時中間程度的鉻、鎢、硼酸鹽等。

圖14及圖15是本實施例的涂覆有耐磨層Si-DLC的十字環(huán)與由鐵基燒結(jié)合金及鋁形成的十字環(huán)比較時示出磨損面積和磨損量的曲線圖。如圖所示，本實施例的涂覆過的十字環(huán)與鋁十字環(huán)以及由鐵基燒結(jié)合金形成的十字環(huán)相比，磨損面積小，并且大幅度地改善了磨損量。

由此，通過將鋁作為基礎(chǔ)金屬271，使得十字環(huán)270的重量不增加，而且通過在所述基礎(chǔ)金屬271的表面上形成耐磨涂覆層275，從而能夠有效地抑制十字環(huán)270被磨損。由此，渦旋壓縮機(jī)以180Hz以上運轉(zhuǎn)的情況下，保持十字環(huán)的可靠性，并降低壓縮機(jī)以及配管的振動。