CN101929452A - 斜盘式压缩机的推力轴承 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出一种斜盘式压缩机的推力轴承，推力轴承夹装在斜盘支座和缸体支座之间，其中，缸体支座朝向推力轴承的表面上设有数条轴向伸出的凸肋，数条凸肋接触所述推力轴承，凸肋从端面看呈曲线形。本发明的曲线型的凸肋能加速油膜的形成，提高润滑效率。再者，凸肋之间的间隙面积占支座总面的比重大，存在于推力片表面不平整的部位设在间隙的位置，则不影响轴承平稳运行，因此该结构的工艺性较好。

Description

斜盘式压缩机的推力轴承

技术领域

本发明涉及斜盘式压缩机，尤其是斜盘式压缩机的推力轴承。

背景技术

斜盘式压缩机的工作模式是由斜盘将主轴的旋转运动转化为活塞的直线往复运动。气缸中的压力随活塞往复运动而变化，该压力施加在斜盘上，由斜盘传递至推力轴承，推力轴承对斜盘起轴向支撑作用。

美国专利US5,694,828公开了一种压缩机的滑动推力轴承结构，如图1所示，推力片56安装在斜盘41的两侧端面与缸体的支座52之间，缸体静止，斜盘作旋转运动。推力片设在两者之间，一方面起减小滑动摩擦的作用；另一方面，如图2所示，若斜盘和缸体上的分别支撑在推力片的外边缘和内边缘，则在装配后推力片向支撑力方向弹性变形，此时推力片起到抵消装配误差和减小部件的轴向冲击的作用。该专利还提出在缸体的支座(或斜盘的支座)上设置若干道径向延伸或环状的油槽59，油槽的主要作用是在支座上存积润滑油从而形成油膜，减少推力片与缸体支座(或斜盘支座)之间的摩擦，提高寿命。

另一个美国专利US6,523,455提出了一种稍经改进的油槽，如图3所示，曲线形油槽48设置在压缩机前盖24上，可以更好地从腔体中收集油液，润滑主轴轴承40。

润滑油是以雾状充满整个压缩机腔体，且随主轴、斜盘、活塞等运动件的高速运动，带动腔体中的油雾产生剧烈流动，碰撞在油槽壁上可积聚成油滴流入槽中，形成了专利US5,694,828中所述的油膜。然而由于油槽较窄，上面又覆盖推力片，当油槽较长时，油雾难以直接进入油槽，而是在槽的一端碰撞积聚成油滴后流入槽中，再沿槽周围扩散开，形成整片油膜；当油槽较短时，又不利于油膜的存积，因此上述两个专利中均存在润滑不充分的问题。另外，当带滚针的推力轴承的滚针每次转至油槽，尤其是与滚针平行的油槽位置时，难免产生微小的轴向跳动，产生噪音。

发明内容

本发明的实施例旨在提出一种能够增强轴承的润滑效果，降低噪音、并且能弥补推力片表面所带有的缺陷、具有良好的工艺性的斜盘式压缩机的推力轴承。

根据本发明的实施例，提出一种斜盘式压缩机的推力轴承，推力轴承夹装在斜盘支座和缸体支座之间，其中，缸体支座朝向推力轴承的表面上设有数条轴向伸出的凸肋，数条凸肋接触推力轴承，凸肋从端面看呈曲线形。

在一个实施例中，凸肋从侧面看呈中间高出、两侧降低的形状。

在一个实施例中，凸肋的数量为5-8条，所有凸肋的端面投影面积之和小于缸体支座的投影面积的50％。

在一个实施例中，每一条凸肋从端面看是螺旋线，且每一条凸肋的宽度为1mm-3mm。

在一个实施例中，凸肋从接近主轴的位置延伸至活塞孔。

在一个实施例中，推力轴承包括滚子以及分别设置在滚子两侧的第一推力片和第二推力片，相邻的两个凸肋之间均包含径向重叠的区域；以及所述滚子横跨两个相邻凸筋。

在一个实施例中，在相邻的两个凸肋之间设有辅助肋，辅助肋从端面看是曲线形的一段，从侧面看高度与凸肋上等半径点的高度一致。

在一个实施例中，在数个凸肋的高出的中部的位置形成环形肋，环形肋以主轴的轴心为圆心，从侧面看环形肋的高度与凸肋的高出的中部等高。

在一个实施例中，环形肋上开有导油槽。

在一个实施例中，斜盘两侧分别设置前推力轴承和后推力轴承，所述前推力轴承与前缸体支座的接触面积大于所述后推力轴承与后缸体支座的接触面积。

随着活塞高速往复运动，活塞背面的气压高频地交替变化，活塞背部的附近产生巨大的气流带动腔体中的油雾高速运动，推力轴承位于活塞背部附近，油雾频繁撞击轴承和支座，积聚成油滴附着在轴承及支座上，即油膜。曲线形的凸肋之间存在较宽的间隙，该间隙远远宽于油槽，便于油雾大量进入，且曲线凸肋的侧壁面积较大，更增加油雾的碰撞机率，加速积聚油滴。因此，曲线型的凸肋能加速油膜的形成，提高润滑效率。另一方面，合理调整曲线的曲率，使滚子能横跨两条凸肋，使滚子在凸肋之间平稳过渡，能防止滚子轴向跳动而发出噪音。再者，凸肋之间的间隙面积占支座总面的比重大，存在于推力片表面不平整的部位设在间隙的位置，则不影响轴承平稳运行，因此该结构的工艺性较好。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了现有技术中的一种推力轴承的结构；

图2揭示了图1所示的推力轴承的结构的端面图；

图3揭示了现有技术中的另一种推力轴承的结构；

图4揭示了本发明的一实施例的斜盘式压缩机的推力轴承的结构图；

图5揭示了图4所示的实施例中的缸体支座的端面图；

图6揭示了图4所示的实施例中推力轴承的侧视图；

图7揭示了图4所示的实施例中凸肋的重叠关系；

图8揭示了图4所示的实施例中凸肋与滚子的关系；

图9揭示了本发明的第二实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图；

图10揭示了本发明的第三实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图。

图11揭示了本发明的第四实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图。

具体实施方式

图4-图8揭示了本发明的一实施例的斜盘式压缩机的推力轴承。其中图4揭示了其结构图、图5揭示了缸体支座的端面图、图6揭示了推力轴承的侧视图、图7揭示了凸肋的重叠关系、图8揭示了凸肋与滚子的关系。

参考图4所示，斜盘式压缩机的推力轴承1和2分别设置在斜盘5的两侧，其中推力轴承2靠近压缩机驱动件(如皮带轮，未示出)，推力轴承1远离压缩机驱动件。推力轴承1和2中的每一个包括滚子1B以及分别设置在滚子两侧的第一推力片1A和第二推力片1C。推力滚子1和2夹装在斜盘5上的斜盘支座5A和缸体6、7上的缸体支座6A、7A之间。斜盘支座5A接触第二推力片1C的外侧。缸体支座6A上设有数条，例如5-8条轴向伸出的凸肋6B，这些凸肋6B朝向第一推力片1A的方向伸出，凸肋6B接触并且承载第一推力片1A。在缸体支座7A上设有与缸体支座6A形状相同的凸肋。如图5所示，凸肋6B为曲线形。在一个实施例中，该曲线形的凸肋6B具有下述的属性：从端面看凸肋为螺旋线的一段，例如以主轴10的轴心为中心的阿基米德螺旋线，线型的极坐标函数为r＝aθ，其中r为极径，θ为角度，a为螺线参数。该些凸肋6B从缸体支座6A的主轴10附近向活塞孔11延伸，并延伸至活塞孔11。

所有凸肋6B，例如5条凸肋的端面投影面积之和小于缸体支座6A的端面投影面积的50％，其中，以15％-30％为宜。凸肋的宽度以1mm-3mm为宜。

参考图6，从剖面图看，凸肋6B呈中部高出、两侧降低的形状。高出的中部为平面，降低的两侧为斜面，平面与斜面转折处设置圆角。在一个实施例中，高出的中部形成一个凸台，例如图6中所示的，该凸台6C为平面，降低的两侧设置为斜面，凸台6C与斜面转折处设置圆角。凸台6C设在滚子1B中部，长度D1小于滚子长度D2。当压缩机运行时，斜盘受各活塞的作用力，产生微小幅度摇摆，该力传递到推力轴承上，使轴承发生弹性的倾斜，该弹性变形可吸收振动，使压缩机平稳运行。因此在凸肋上设置圆角和倾斜面，可在轴承发生变形时支撑轴承。

如图7和图8所示，凸肋的数量和螺旋线的参数设置应满足：凸肋靠近主轴的头部6D与相邻的凸肋尾部6E具有径向重叠的区域R(如图7)，以滚子柱形体的中线1S可横跨两相邻凸肋为宜(如图8)。

从图5可以看出凸肋之间的间隙逐渐扩大，这与油膜的形成量是相匹配的，因为活塞孔附近气流更活跃，容易形成油膜，靠近主轴的位置气流较平稳，主要从活塞附近积聚的油滴渗入而形成油膜，油量少，间隙小更适合保存油膜。该结构油膜形成容易，贯通的间隙将部分油液导到主轴上，润滑主轴。该结构的润滑效果佳。

另一方面，合理调整曲线的曲率，使滚子能横跨两条凸肋，使滚子在凸肋之间平稳过渡，能防止滚子轴向跳动而发出噪音。

再者，凸肋之间的间隙面积占支座总面的比重大，而推力片的表面难免有微小的瑕疵，该瑕疵位于间隙中则不影响轴承平稳运行，因此该结构的工艺性较好。

参考图9，图9揭示了本发明的第二实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图。在第二实施例中，凸肋呈渐开线形延伸，相邻凸肋之间设置辅助肋6H，辅助肋6H从端面看是曲线形的一段，例如也为渐开线形，高度等于凸肋，长度小于凸肋，对轴承进行支撑。更具体而言，辅助肋6H从侧面看高度与凸肋上等半径点的高度一致。第二实施例的优点是对轴承的支撑较稳定，润滑效果较佳。

参考图10，图10揭示了本发明的第三实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图。在数个凸肋的高出的中部的位置形成环形肋，环形肋以主轴的轴心为圆心，从侧面看环形肋的高度与凸肋的高出的中部等高。例如，在图10中，渐开线形的凸肋中部形成环形肋6J，高度与凸肋一致，对轴承进行支撑。第三实施例的优点是对轴承的支撑稳定，少量油液进入环形肋附近存积少量油膜。

参考图11，图11揭示了本发明的第四实施例的斜盘式压缩机的推力轴承中缸体支座的端面图。在数个凸肋的高出的中部的位置形成环形肋，环形肋以主轴的轴心为圆心，从侧面看环形肋的高度与凸肋的高出的中部等高。例如，在图11中，渐开线形的凸肋中部形成环形肋6J，高度与凸肋一致，对轴承进行支撑，环形肋6J上均匀开设导油槽6K，作用是将环形肋6J外侧的油导入内侧，润滑主轴，达到良好的润滑效果。

由于推力轴承2离驱动件较近，驱动件的振动和冲击力对推力轴承2的影响较大，因此将推力轴承2与缸体支座7A的接触面积设置成大于推力轴承1与缸体支座6A的接触面积较合理。较大的接触面积可使主轴运动更稳定。可以通过以下方式实现该目的：缸体支座7A使用与第二实施例相同的凸肋支撑形式，缸体支座6A采用与第一实施例中相同的支撑方式；缸体支座7A使用与第三实施例相同的凸肋支撑形式，缸体支座6A采用与第二实施例中相同的支撑方式；增加缸体支座7A上的凸肋数量；加宽缸体支座7A上的凸肋等等。

以上为本发明典型的实施方式，凸台亦可设置在凸肋的靠近主轴的位置；该发明的推力轴承结构也可用在单向斜盘式压缩机的前缸盖与驱动盘之间；螺旋线形凸肋之间也可设置辅助肋，中部也可设置环形肋；除实施例中提到的各类螺旋线形外，凸肋还可设置为圆弧形。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种斜盘式压缩机的推力轴承，所述推力轴承夹装在斜盘支座和缸体支座之间，其特征在于，

所述缸体支座朝向所述推力轴承的表面上设有数条轴向伸出的凸肋，所述数条凸肋接触所述推力轴承，

所述凸肋从端面看呈曲线形。

2.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述凸肋从侧面看呈中间高出、两侧降低的形状。

3.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述凸肋的数量为5-8条，所有凸肋的端面投影面积之和小于缸体支座的投影面积的50％。

4.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述每一条凸肋从端面看是螺旋线，且每一条凸肋的宽度为1mm-3mm。

5.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述凸肋从接近主轴的位置延伸至活塞孔。

6.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述推力轴承包括滚子以及分别设置在滚子两侧的第一推力片和第二推力片，

相邻的两个凸肋之间均包含径向重叠的区域；以及

所述滚子横跨两个相邻凸筋。

7.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

在相邻的两个凸肋之间设有辅助肋，所述辅助肋从端面看是曲线形的一段，从侧面看高度与所述凸肋上等半径点的高度一致。

8.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

在数个凸肋的高出的中部的位置形成环形肋，所述环形肋以主轴的轴心为圆心，从侧面看环形肋的高度与凸肋的高出的中部等高。

9.如权利要求8所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述的环形肋上开有导油槽。

10.如权利要求1所述的斜盘式压缩机的推力轴承，其特征在于，

所述斜盘两侧分别设置前推力轴承和后推力轴承，所述的前推力轴承与前缸体支座的接触面积大于所述的后推力轴承与后缸体支座的接触面积。

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