CN101397997A - 旋转式双缸压缩机泵体的装配方法 - Google Patents

Abstract

一种旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，包括如下步骤：(1)将上汽缸和上法兰调心后用短螺钉固定成组件(M)；(2)将下汽缸相对组件(M)进行调心，记忆下汽缸相对组件(M)的位置后将下汽缸与组件(M)分离；(3)将下汽缸和下法兰调心后用短螺钉固定成组件(N)；(4)在组件(M)、(N)中放入上、下滚子、滑片以及曲轴，在组件(M)、(N)之间装入隔板，根据步骤(2)记忆的下汽缸相对组件(M)的位置将组件(M)、(N)配合，再用长螺钉进行固定，构成整个泵体。本发明可以最大限度地减小泄漏量，最大化通用现有设备，而且间隙可检。

Description

旋转式双缸压缩机泵体的装配方法

技术领域

本发明涉及空调器、冷库等使用的压缩机，尤其涉及双缸旋转式压缩机。

背景技术

如图1所示，现有的双缸旋转式压缩机一般包括：外壳1、电动机2和泵体机构，所述泵体机构主要包括上消声器3、短螺钉4、上法兰5、上汽缸6、中间隔板7、下汽缸8、长螺钉9、下消声器10、下法兰11、下滚子12、上滚子13及曲轴14，以及上下滑片。其中隔板7将上、下汽缸分成两个独立的工作腔。上汽缸6、下汽缸8内均设置有滚子和滑片，上、下滑片在弹簧的作用下分别和上、下滚子紧密接触，从而把每一个汽缸的工作腔分为吸气腔和压缩腔，滚子在偏心曲轴的作用下在汽缸内做偏心转动。由于曲轴上、下两个偏心圆对称放置，因此曲轴在旋转360度后上、下汽缸各独立完成吸排气一次。通过曲轴的偏心旋转将储液器内低温低压的工质分别吸入上、下汽缸内并在泵体内被压缩为高温高压的气体排出泵体；然后经过壳体上的排气管排入制冷设备相关部件，从而构成整个循环系统。

请参阅图2，现有单缸压缩机的泵体装配主要步骤：首先将汽缸、法兰、以及上消声器用短螺钉预紧，其次将预紧后的汽缸6和法兰5放在气动定心测头15上面，利用相对测量的方法，移动汽缸(法兰)，使其实现偏心装配，保证汽缸相应位置的间隙要求。如图3所示：一般以滑片槽为起点，以法兰中心为旋转中心，沿压缩腔方向偏转105°，作为控制最小间隙的位置点，最小间隙是指运动过程中的滚子外壁和气缸内壁之间的最小距离，最小间隙一般控制在10-20um左右。同时要控制汽缸在15°、和195°的距离D、E相等。通过控制压缩腔的间隙，从而减小压缩机泵体在运行过程中滚子和汽缸之间的制冷剂泄漏量，提高制冷量。最后放入滚子、曲轴、滑片，盖上下法兰，在不停的转动曲轴的情况下拧紧下法兰，从而完成整个单缸泵体的装配。

对于旋转式双缸压缩机，其存在两个汽缸，如果依然按照单汽缸的装配方式，由于在两个汽缸6、8之间还存在着隔板7，因此将下汽缸8和上汽缸上法兰组件M偏心装配完成以后，将无法放入曲轴。因此下汽缸的装配成为解决双缸装配的难点。下汽缸的装配可以分为上、下汽缸同心装配和偏心装配。上、下汽缸同心装配则必须分选曲轴和滚子，保证上、下偏心高度一致，由于双缸曲轴、滚子分选比较麻烦，相关量仪测试精度要求很高，因此很难实现批量生产，而且对零件加工要求非常高。现在下汽缸装配主要还是根据曲轴和下滚子最大值来确定下汽缸的偏心位置，装配过程中可以不分选曲轴和滚子，简化了装配工序。

中国专利ZL 02111394.7号公开了一种双汽缸旋转压缩机的装配方法，该专利技术公开的装配方法包括如下步骤：

A、将上法兰和上汽缸组装起来，偏心装配构成组件M；将下汽缸和下法兰组装起来，偏心装配后用短螺钉固定构成组件N；

B、将组件M的位置固定下来，将曲轴和第一滚子、隔板及第二滚子装入，再放上组件N，调整上下组件M、N的位置，用长螺钉将上汽缸和下汽缸进行预固定；

C、拆除下法兰上的短螺钉和长螺钉，拆除下法兰，在下汽缸上装上两个固紧螺钉。固紧两个汽缸，由于上法兰和上、下汽缸都是固定，可实测下汽缸和下滚子及曲轴的第二偏心间隙是否达到间隙要求；

D、最后装上下法兰，边回转边调整下法兰位置，用螺钉将下法兰紧固。

上述装配方法存在以下三个缺点：

1.在步骤B中，调整组件M、N的位置时，如果是在组装M、N之前测量上、下汽缸内径的相对位置作为调整依据，在装配线上实施精密测量比较繁琐，而且测量过程是非常缓慢的，不适合批量生产。另外一种装配方法就是旋转曲轴来调整M、N的办法，但是让沉重组件N在组件M之上自定位是很不现实，也就是说上/下汽缸的相对位置是随意的。这样很难保证所固定的位置正好能保证汽缸在压缩腔一侧间隙最小。因此无法保证制冷剂在压缩过程中泄漏最小，从而影响压缩机的冷量和质量。

2.在步骤C中为了检查下滚子及曲轴的下偏心间隙是否达到间隙要求而进行的操作的步骤非常繁琐。虽然说检查此间隙可以保证压缩机质量，从而使其质量具用可控性。但是检查的方法有待研究，单缸上的检查办法一般都是使用10um到40um的间隙片放入汽缸和滚子之间，通过手动旋转曲轴看是否转过，如果转动通过说明此处间隙比此间隙片厚度大，如果通不过，说明此间隙比间隙片厚度小，从而达到检验和控制所要检验点的间隙大小的要求。但是利用这种方法来检验下汽缸的间隙是不可行的，也是不真实的。

如图4所示，如果利用间隙片检验间隙，间隙片会有一个径向作用力直接作用在曲轴和滚子之上，使曲轴偏离了原来理想运行状态，产生倾斜。不考虑油膜厚度的影响，理想的倾斜状态是以法兰中心O倾斜旋转中心，根据相似三角形原理：

$\frac{\mathrm{OA}}{{\mathrm{AA}}_1}=\frac{\mathrm{OB}}{{\mathrm{BB}}_1}=\frac{\mathrm{OC}}{{\mathrm{CC}}_1}\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

当曲轴和上法兰配合间隙为σ＝0.03mm，上法兰高度H＝65mm，汽缸厚度F＝26mm，隔板厚度G＝10mm，可知AA₁＝σ/2＝0.015mm，OA＝H/2＝32.5mm，OB＝OA+F/2＝45.5mm，OC＝OB+G+F/2＝68.5mm，从而算得OB＝0.021mm，OC＝0.032mm，由此可见曲轴在下汽缸中心的偏移达到0.032mm，如果用间隙片来检验间隙，其结果会发现检验所得的间隙远远大于偏心装配间隙。由于油膜厚度的存在，曲轴的倾斜角度是不可预知的。因此利用间隙片来检验下汽缸间隙的做法是不可行的。

3.在步骤D中通过边回转曲轴边固定下法兰的方式也是不正确的，通过下法兰自定位造成的结果就是下法兰相对下汽缸位置是任意的(有范围的任意)。在整个装配中曲轴和上法兰是存在配合间隙的，也就是说曲轴的中心和法兰的中心会存在不重合的。曲轴有可能在上法兰中是倾斜放置的，特别是曲轴偏心圆旋转到压缩腔的位置，由于压缩气体作用在曲轴上面的作用力加大，从而造成曲轴倾斜。对于单缸而言，汽缸高度不高，因此倾斜距离较小，下法兰自定位范围也较小。而双缸高度较高，如图4所示，曲轴倾斜的距离也比较大，因此下法兰自定位的范围也较大。因此在单缸通过旋转在曲轴来定位下法兰的方法在双缸中不适用。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的缺陷，提供一种旋转式双缸压缩机的装配方法，实现更高精度装配，达到泄漏最小，适应于大批量的生产，满足装配过程中的设备通用性。

上述目的由以下技术方案实现：

一种旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将上汽缸和上法兰调心后用短螺钉固定成组件(M)；

(2)将下汽缸相对组件(M)进行调心，记忆下汽缸相对组件(M)的位置后将下汽缸与组件(M)分离；

(3)将下汽缸和下法兰调心后用短螺钉固定成组件(N)；

(4)在组件(M)、(N)中放入上、下滚子、滑片以及曲轴，在组件(M)、(N)之间装入隔板，根据步骤(2)记忆的下汽缸相对组件(M)的位置将组件(M)、(N)配合，再用长螺钉进行固定，构成整个泵体。

其中，步骤(1)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的上滚子与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Amax，再分别测量所要控制最小间隙点处上汽缸内壁到上法兰内孔对应位置的距离A、及上气缸在该最小间隙点与上法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到上法兰内孔对应位置的距离D1、E1，调整使得δ1＝A—Amax在控制得范围之内，同时保证D1＝E1。

其中，步骤(2)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的下滚子与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Bmax，再分别测量泵体所要控制最小间隙点处下汽缸内壁到上法兰内孔对应位置的距离B、及下气缸在该最小间隙点与上法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到上法兰内孔对应位置的距离D2、E2，调整使得δ2＝B—Bmax在控制得范围之内，同时保证D2＝E2。

其中，步骤(3)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的下滚子与曲轴短轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Cmax，再分别测量泵体所要控制最小间隙点处下汽缸内壁到下法兰内孔对应位置的距离C、及下气缸在该最小间隙点与下法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到下法兰内孔对应位置的距离D3、E3，调整使得δ3＝δ2＝C—Cmax在控制得范围之内，同时保证D3＝E3。

上述步骤(1)(2)(3)中所述的最小间隙点是在气缸内壁排气侧上相对气缸滑片槽80°至120°范围内选取。

本发明较现有技术的优点在于：

①保证上、下汽缸最小间隙，最大限度减小泄漏量，提高制冷量。首先这种装配方法上、下汽缸相对上法兰的位置是确定的，它是和曲轴与滚子的最高点Amax、Bmax、Cmax一一对应的，因此保证上、下汽缸最小间隙奠定基础。因为曲轴在运行过程中会发生倾斜，由于下法兰和下汽缸的相对位置也是固定的，从而通过下法兰保证下汽缸在压缩腔一侧的最小间隙。在双缸压缩机装配中下法兰不仅仅是限制曲轴的活动范围，还要起到保证下汽缸最小间隙的作用，同时也是实现上、下法兰同心装配的一种方法。

②最大化通用现有设备：在步骤(1)、(2)、(3)、(4)中都可以直接利用现有单缸偏心装配设备，只是更换测头和工装，就相当于单缸换型号生产，因此设备通用性较好。

③间隙可检：在装配过程中上、下汽缸的间隙都是可以像检验单缸那样，因此保证了压缩机的最终质量。

附图说明

图1是旋转式双缸压缩机整体的剖面图；

图2是上汽缸(或单汽缸)偏心装配图；

图3是上气缸(或单汽缸)装配时汽缸内壁在15°、105°、195°度到法兰内孔所对应位置的距离的标示图；

图4是双缸泵体中曲轴发生倾斜状态的示意图；

图5是测量曲轴偏心圆上放置的上、下滚子与曲轴长轴及短轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Amax、Bmax及Cmax的示意图。

具体实施方式

在实际装配之前，首先要通过测量获取装配时必要的参考数据。如图5所示，包括测量曲轴14偏心圆上放置的上滚子13与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Amax、曲轴14偏心圆上放置的下滚子12与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Bmax、以及曲轴14偏心圆上放置的下滚子13与曲轴短轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Cmax。测量过程中是用手按住曲轴长轴，使曲轴长轴和测量支架充分接触，然后转动曲轴从而找出最大的Amax、Bmax以及Cmax，当长、短轴轴径一样时，Bmax和Cmax相差不会大于0.005mm，当其大于0.005mm时，可以判断曲轴同轴度不好。取Amax作为上汽缸偏心装配的依据，取Bmax和Cmax作为下汽缸偏心装配的依据。

然后开始装配：

第一步，将上汽缸6和上法兰5调心后用短螺钉固定成组件(M)。此处调心是指：将上汽缸6和上法兰5放在如图2所示的定心测头15上面，移动上法兰5，在上气缸6内壁上选取一所要控制最小间隙点，该最小间隙点通常在气缸内壁排气侧(或称为压缩腔一侧)上相对气缸滑片槽80°至120°度范围内选取，本实施例确定为105°的位置作为最小间隙点，进而确定该最小间隙点与上法兰内孔中心连线(图3中a-a线)的法向方向(图3中b-b线)上的两对称点，本实施例中该两点分别对应气缸内壁上相对气缸滑片槽15°和195°的位置。分别测量上汽缸6内壁在15°、105°、195°到上法兰5内内孔对应位置的距离D1、A、E1，使得A-Amax＝δ1，D1＝E1。位置确定后通过短螺钉固定上汽缸6相对上法兰5的位置，便构成组件M。之后翻转组件M，放下曲轴、滚子，用间隙片检验相应间隙的是否合格，不合格重新定心。

第二步，将下汽缸相对组件(M)进行调心，记忆下汽缸相对组件(M)的位置后将下汽缸与组件(M)分离。此处调心具体是指：将下汽缸8、隔板7、组件(M)分别放在定心测头15之上，类似地，分别测量下汽缸8内壁在15°、105°、195°到上法兰5内孔所对应位置的距离D2、B、E2，调整使得δ2＝B—Bmax在控制得范围之内，同时保证D2＝E2。

第三步，将下汽缸和下法兰调心后用短螺钉固定成组件(N)。此处调心具体是指：将下汽缸8和下法兰11放在定心测头15上面，类似地，分别测量下汽缸内壁在15°、105°、195°度到下法兰内孔所对应位置的距离D3、C、E3，调整使得δ3＝δ2＝C—Cmax在控制得范围之内，同时保证D3＝E3。

第四步，在组件(M)、(N)中放入上、下滚子、滑片以及曲轴，在组件(M)、(N)之间装入隔板，根据步骤(2)记忆的下汽缸相对组件(M)的位置将组件(M)、(N)配合，再用长螺钉进行固定，构成整个泵体。

其中δ1、δ2、δ3为在压缩腔要控制的滚子外壁和汽缸内壁最小间隙，其范围一般在0.01mm到0.02mm之间。

Claims (5)

1.一种旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将上汽缸和上法兰调心后用短螺钉固定成组件(M)；

(2)将下汽缸相对组件(M)进行调心，记忆下汽缸相对组件(M)的位置后将下汽缸与组件(M)分离；

(3)将下汽缸和下法兰调心后用短螺钉固定成组件(N)；

(4)在组件(M)、(N)中放入上、下滚子、滑片以及曲轴，在组件(M)、(N)之间装入隔板，根据步骤(2)记忆的下汽缸相对组件(M)的位置将组件(M)、(N)配合，再用长螺钉进行固定，构成整个泵体。

2.如权利要求1所述的旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，步骤(1)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的上滚子与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Amax，再分别测量泵体所要控制最小间隙点处上汽缸内壁到上法兰内孔对应位置的距离A、及上气缸在该最小间隙点与上法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到上法兰内孔对应位置的距离D1、E1，调整使得δ 1＝A—Amax在控制得范围之内，同时保证D1＝E1。

3.如权利要求1所述的旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，步骤(2)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的下滚子与曲轴长轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Bmax，再分别测量泵体所要控制最小间隙点处下汽缸内壁到上法兰内孔对应位置的距离B、及下气缸在该最小间隙点与上法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到上法兰内孔对应位置的距离D2、E2，调整使得δ 2＝B—Bmax在控制得范围之内，同时保证D2＝E2。

4.如权利要求1所述的旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，步骤(3)中所述的调心具体是指：首先测量曲轴偏心圆上放置的下滚子与曲轴短轴的最大外圆轨道之间的距离最大值Cmax，再分别测量泵体所要控制最小间隙点处下汽缸内壁到下法兰内孔对应位置的距离C、及下气缸在该最小间隙点与下法兰内孔中心连线的法向方向上的两对称点到下法兰内孔对应位置的距离D3、E3，调整使得δ 3＝δ 2＝C—Cmax在控制得范围之内，同时保证D3＝E3。

5.如权利要求2、3或4任意一项所述的旋转式双缸压缩机泵体的装配方法，其特征在于，所述的所要控制最小间隙点是在气缸内壁排气侧上相对气缸滑片槽80°至120°范围内选取。

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