CN102734166A - 压缩机的悬浮曲轴支撑结构 - Google Patents

Abstract

一种压缩机的悬浮曲轴支撑结构，压缩机包括壳体、上盖、底壳，由定子、转子、曲轴及电机线圈组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸及连接在上轴承上方的消音器组成的压缩机构部，其曲轴两端部分别由支撑结构支撑。曲轴上端部的支撑结构包括热装在壳体内的上支架；伸至电机线圈中间且设有上出油孔，偏心部为末端的曲轴；曲轴上端由装在止推轴承座内的止推轴承支撑，圆螺母锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板一并连接在上支架上，曲轴下端部的偏心部与平面挡板相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。本发明减小了转子与定子的间隙变动量，提高了曲轴稳定性，减小了曲轴变形，减小振动，提高了电机效率和机械效率。

Description

压缩机的悬浮曲轴支撑结构

技术领域

本发明属于空调器用旋转式压缩机领域，特别是涉及一种由止推轴承和支架对曲轴进行支撑悬浮，提高曲轴和转子稳定性，提高电机效率和机械效率的压缩机悬浮曲轴支撑结构。

背景技术

一般来说，压缩机是冷冻循环装置中的一部分，是给制冷剂加压，使制冷剂的压力及温度适合特定目的的装置。冷冻循环装置包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器构成，而各部件相互连接，构成封闭的循环系统。

这种冷冻循环装置，压缩吸入到压缩机内的低温低压状态的制冷气体，以高温高压状态排出，而排出的制冷气体在通过冷凝器时，向外部释放潜热，从而转化为液态。同时，在通过膨胀装置时减小压力，紧接着在通过蒸发器的过程中，蒸发低压状态的制冷剂，从而吸收外部热量。而被气化的制冷剂，则再流入到压缩机内，从而反复上述过程。

冷冻循环装置，一般安装在空调机或电冰箱等电器上，从而利用在冷凝器及蒸发器中形成的冷气及热气，保持室内的舒适度或保证食物新鲜。

图1是现有技术旋转式压缩机结构剖面图。旋转式压缩机如图1所示，它的主要结构包括:由圆形壳体1、壳体两端密封连接的上盖（未图示）和底壳（未图示）组成机壳，机壳是上盖和底壳与壳体1在止口处焊接一周固定连接；固定在壳体上的定子2和在定子2内部旋转的转子3组成电动机构部5，定子2固定在壳体的内部并从外部导通电源，转子3固定在定子2的内部隔一定空隙安装并与定子相互作用的同时旋转。

在转子3中心结合曲轴4，曲轴4一端与电动机固定连接，曲轴4另一端连接上轴承7、下轴承11。

压缩机构部8设置在机壳的下部并利用旋转力压缩制冷剂，压缩机构部的主要结构包括有气缸9、上轴承7和下轴承11、曲轴4、滚环12、及连接在上轴承上方的消音器6。其中，气缸形成环形并设置在壳体1的内部；上轴承7和下轴承11各自盖住气缸的上下两面而一起形成内部空间；曲轴4压入到转子里，并且被上轴承7和下轴承11支撑而传送旋转力；滚环12装在曲轴偏心部10上旋转，并且在气缸的内部空间回旋的同时压缩制冷剂。气缸一端与气体吸入管（未图示）连接。

图2是现有技术的曲轴主视图。如图2所示，现有技术旋转式压缩机的圆形曲轴在偏心部的上下各设有1个油孔13，偏心部以下较短，称为短轴24部分。

上述现有技术旋转式压缩机存在如下问题：现有旋转式压缩机内部曲轴上方无固定支架支撑，使压缩机在高速运转时产生晃动，导致曲轴转动不稳定致使转子受力不均匀，振动大，降低了电动机的效率。

另外，曲轴偏心部与下轴承接触，导致摩擦力增大，降低了机械效率。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种由止推轴承和支架对曲轴进行支撑悬浮，提高曲轴和转子稳定性，提高电机效率和机械效率的压缩机悬浮曲轴支撑结构。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明压缩机的悬浮曲轴支撑结构，所述压缩机包括：圆形壳体、上盖、底壳，由定子、安装在定子中心的转子、曲轴及电机线圈组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸及连接在上轴承上方的消音器组成的压缩机构部，其曲轴两端部分别由支撑结构支撑。

所述的曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体内的上支架；伸至电机线圈中间且设有上出油孔，偏心部为末端的曲轴；曲轴上端由装在止推轴承座内的止推轴承支撑，圆螺母锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板一并连接在上支架上，曲轴下端部的偏心部与平面挡板相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。

所述的上支架是中间有安装孔的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接曲面部，圆形体上设有3个螺纹孔和3个应力孔。

所述的上支架的外圆周面与壳体内圆周面对应。

所述的止推轴承座是底部有曲轴通过的底孔和轴承孔的中空圆筒体，筒体上部内周面向外扩张，其上边缘有3个向外伸展带圆孔的凸耳。

所述的曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体内的上支架；伸至电机线圈中间且设有上出油孔，偏心部为末端的曲轴；曲轴上端由连接在上支架的支撑轴承支撑，支撑轴承与连接其上的V型挡油板一并连接在上支架上，曲轴下端部的偏心部与平面挡板相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。

所述的支撑轴承是上边缘设有3个向外伸展且带连接孔的连接凸缘的圆筒体。

所述的曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体内的上支架；伸至电机线圈中间且设有上出油孔的曲轴；曲轴上端由装在止推轴承座内的止推轴承支撑，圆螺母锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板一并连接在上支架上，曲轴下端的偏心部与下轴承相隔一定间隔设置，曲轴下端部安装在下轴承的孔中，下轴承与气缸连接。

所述的曲轴下端部的支撑结构包括：热装在壳体内的下支架；下端通过带孔挡板延伸且设有下出油孔的曲轴；支撑曲轴下端且安装在下支架上的下止推轴承；曲轴下端部的偏心部与带孔挡板相隔一定间隔设置。

所述的下支架是中间有轴承安装孔的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接部。

所述的下支架的外圆周面与壳体内圆周面对应。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明压缩机的悬浮曲轴支撑结构具有如下优点：

在压缩机稳定运行过程中，圆螺母和止推轴承随曲轴高速旋转，曲轴偏心部由于脱离了无孔挡板，避免了其与无孔挡板的摩擦，有效地提高了机械效率。同时曲轴受支架结构径向约束的影响，间隙变动量减小，转子稳定性提高，提高了电机效率，减小了振动。安装支架结构后，去掉了原来曲轴短轴部分，不仅避免了曲轴短轴部分与下轴承的摩擦，而且变超静定支撑为静定支撑，减小曲轴受力和变形，提高曲轴强度，提高机械效率。优点如下：

1、 减小了转子与定子的间隙变动量，提高曲轴稳定性，减小曲轴变形，减小振动，提高了电机效率。

2、避免了曲轴短轴部分与下轴承的摩擦，减小曲轴受力和变形，提高了曲轴强度，提高了机械效率。

3、避免了曲轴偏心部与下轴承的摩擦，提高了机械效率。

附图说明

图1是现有技术旋转式压缩机结构剖面图；

图2是现有技术的曲轴主视图；

图3是本发明第1实施例的旋转式压缩机结构剖面图；

图4是图3的A部放大图；

图5是本发明第1实施例的上支架零件图；

图6是本发明第1实施例的止推轴承座零件图；

图7是本发明的挡油板背面轴侧图；

图8是本发明第2实施例的旋转式压缩机结构剖面图；

图9是本发明第2实施例的支撑轴承和挡油板装配图；

图10是图8的A-A剖视图；

图11是本发明第2实施例的支撑轴承零件图；

图12是本发明第3实施例的旋转式压缩机结构剖面图；

图13是图12的B部放大图；

图14是本发明第4实施例的旋转式压缩机结构剖面图；

图15是图14的C部放大图；

图16是本发明第4实施例的下支架零件图。

附图中主要部件符号说明：

1：壳体           2：定子           3：转子

4：曲轴           5：电动机构部     6：消音器

7：上轴承         8：压缩机构部     9：气缸

10：偏心部        11：下轴承        12：滚环

13：油孔          14：支撑结构      15：上出油孔

16：止推轴承座    17：止推轴承      18：曲轴

19：平面挡板      20：上支架        21：挡油板

22：圆螺母        23：支撑轴承      24：短轴

25：短轴加长曲轴  26：下止推轴承    27：下出油孔

28：下支架        29：圆孔          30：凸耳

31：连接部        32：电机线圈      33：连接曲面部

34：安装孔        35：螺纹孔        36：应力孔

37：轴承孔        38：底孔          39：连接孔

40：连接凸缘      41：带孔挡板      42：轴承安装孔

43：挡油板光孔    44：连接耳。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。本发明附图中与现有技术相同的部件使用了相同的符号。

本发明压缩机的悬浮曲轴支撑结构，共有4个实施例。

本发明压缩机的悬浮曲轴支撑结构，所述压缩机包括：圆形壳体1、上盖、底壳，由定子2、安装在定子中心的转子3、曲轴18及电机线圈32组成的电动机构部5和由上轴承7、挡板19、气缸9及连接在上轴承上方的消音器6组成的压缩机构部8，其曲轴两端部分别由支撑结构14支撑。支撑结构14分为曲轴上端部支撑结构和曲轴下端部支撑结构。

图3是本发明悬浮曲轴支撑结构第1实施例的旋转式压缩机结构剖面图；图4是图3的A部放大图。

本发明压缩机的悬浮曲轴支撑结构第1实施例的压缩机，如图3、图4所示，它的主要结构包括：由圆形壳体1、壳体两端密封连接的上盖（未图示）和底壳（未图示）组成机壳，机壳是上盖和底壳与壳体1在止口处焊接一周固定连接；固定在壳体上的定子2和在定子2内部旋转的转子3组成电动机构部5，定子2固定在壳体的内部并从外部导通电源，转子3固定在定子2的内部隔一定空隙安装并与定子相互作用的同时旋转。

在转子3中心结合曲轴18，曲轴18一端与电动机热装连接，曲轴18另一端连接上轴承7和挡板19。

压缩机构部8设置在机壳的下部并利用旋转力压缩制冷剂，压缩机构部的主要结构包括有气缸9、上轴承7和挡板19、曲轴18、滚环12。其中，气缸形成环形并设置在壳体1的内部；上轴承7和挡板19各自盖住气缸的上下两面而一起形成内部空间；曲轴18压入到转子里，并且被上轴承7和挡板19支撑而传送旋转力；滚环12装在曲轴偏心部10上旋转，并且在气缸的内部空间回旋的同时压缩制冷剂。气缸一端与气体吸入管（未图示）连接。

本发明悬浮曲轴支撑结构的第1实施例的曲轴上端部支撑结构，包括：热装在壳体1内的上支架20；伸至电机线圈32中间且设有上出油孔15，偏心部为末端的曲轴18；该曲轴不设置短轴部分，以偏心部为末端。曲轴18上端由装在止推轴承座16内的止推轴承17支撑，圆螺母22连接在止推轴承上方的曲轴上，将止推轴承17锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板21一并连接在上支架20上，曲轴下端部的偏心部10与平面挡板19相隔一定间隙设置，如图4所示。平面挡板上平面与气缸下平面连接。

润滑油从上出油孔15流出来润滑止推轴承和曲轴。

该曲轴通过圆螺母和止推轴承被悬起一定高度，使曲轴偏心部与平面挡板脱离一定高度，避免了其与平面挡板的摩擦，有效地提高了机械效率。曲轴短轴被切掉。

图5是本发明第1实施例的上支架零件图。如图5所示，上支架20是中间有安装孔34的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接曲面部33，圆形体上设有3个螺纹孔35和3个应力孔36。

上述上支架以3个连接曲面部33与壳体内周面热装，因此连接曲面部33构成的外圆周面应与壳体内圆周面对应，也就是连接曲面部的曲率与壳体内圆周面的曲率相同。

安装孔34用来安装止推轴承座16，螺纹孔35用来连接止推轴承座16和挡油板21。

应力孔36的用途是用来释放上支架热装在壳体内部时产生的应力，并且还有排气的功能，也是排气孔。

图6是本发明第1实施例的止推轴承座零件图。如图6所示，所述的止推轴承座16是底部有曲轴18通过的底孔38（见图3）和轴承孔37的中空圆筒体，筒体上部内周面向外扩张，其上边缘有3个向外伸展带圆孔29的凸耳30。

图7是本发明的挡油板背面轴侧图。如图3、图7所示，挡油板21是一个中间凹陷的圆盘体，圆盘外周有3个向外伸展的连接耳44，连接耳上各有一个挡油板光孔43。

下面对止推轴承座16、挡油板21与上支架的连接关系进行说明：

由螺栓通过V型挡油板21的挡油板光孔43和止推轴承座16的圆孔29拧入到上支架20的螺纹孔35中。从而将止推轴承座16、挡油板21与上支架20连接在一起。

图8是本发明第2实施例的悬浮曲轴支撑结构的旋转式压缩机结构剖面图；图9是本发明第2实施例的支撑轴承和挡油板装配图；图10是图9的A-A剖视图；图11是本发明第2实施例的支撑轴承零件图。

本发明悬浮曲轴支撑结构的第2实施例的曲轴上端部的支撑结构，如图8所示，曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体1内的上支架20；伸至电机线圈32中间且设有上出油孔15，偏心部为末端的曲轴18；曲轴上端由连接在上支架的支撑轴承23支撑，支撑轴承与连接其上的V型挡油板21一并连接在上支架20上，曲轴下端部的偏心部10与平面挡板19相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。

润滑油从上出油孔15流出来润滑支撑轴承和曲轴。

如图9、图10、图11所示，上述的支撑轴承23是上边缘设有3个向外倾斜伸展且带连接孔39的连接凸缘40的圆筒体。

将挡油板21的挡油板光孔43与支撑轴承23的连接孔39相重合，由螺栓通过挡油板光孔43和连接孔39连接在上支架20上的的螺纹孔35中。从而将支撑轴承23、挡油板21与上支架20连接在一起。

图12是本发明第3实施例的旋转式压缩机结构剖面图；图13是图12的B部放大图。

本发明悬浮曲轴支撑结构的第3实施例的曲轴上端部的支撑结构，如图12、图13所示，所述的曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体1内的上支架20；伸至电机线圈32中间且设有上出油孔15的曲轴18；曲轴上端由装在止推轴承座16内的止推轴承17支撑，圆螺母22锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板21一并连接在上支架20上，曲轴下端的偏心部10与下轴承11相隔一定间隔设置，曲轴下端部安装在下轴承的孔中，下轴承与气缸连接。

润滑油从上出油孔15流出来润滑止推轴承和曲轴。

图14是本发明第4实施例的旋转式压缩机结构剖面图；图15是图14的C部放大图；图16是本发明第4实施例的下支架零件图。

本发明悬浮曲轴支撑结构的第4实施例的曲轴下端部的支撑结构，如图14、图15、图16所示，所述的曲轴下端部的支撑结构包括：热装在壳体1内的下支架28；下端通过带孔挡板41延伸且设有下出油孔27的曲轴25；支撑曲轴下端且安装在下支架28上的下止推轴承26；曲轴下端部的偏心部10与带孔挡板41相隔一定间隔设置。

润滑油从下出油孔27流出来润滑止推轴承和曲轴。

该实施例的曲轴偏心部与带孔挡板脱离一定高度，避免了其与平面挡板的摩擦，有效地提高了机械效率。

所述的下支架28是中间有轴承安装孔42的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接部31。下支架的外圆周面与壳体内圆周面对应，也就是下支架以3个曲面的连接部31热装在壳体1内。

轴承安装孔42内安装下止推轴承26，其中间安装曲轴25，下止推轴承26支撑曲轴。

所述的下支架的外圆周面与壳体内圆周面对应。

本发明将曲轴和外壳加长，曲轴由上支架支撑，曲轴是悬浮支撑，曲轴上部添加出油孔和外螺纹，以便对止推轴承进行润滑和用圆螺母进行轴向固定。并且去掉原来曲轴短轴部分，变下轴承为无孔挡板结构。安装时，曲轴通过圆螺母和止推轴承被悬起，使曲轴偏心部与无孔挡板脱离一定高度。止推轴承放在止推轴承座中，且止推轴承座与热装支架靠螺栓连接，热装支架与压缩机壳体靠热装连接。

压缩机稳定运行过程中，圆螺母和止推轴承随曲轴高速旋转，曲轴偏心部由于脱离了无孔挡板，避免了其与无孔挡板的摩擦，有效地提高了机械效率。同时曲轴受上支架结构径向约束的影响，间隙变动量减小，转子稳定性提高，提高了电机效率，减小了振动。安装上支架结构后，去掉了原来曲轴短轴部分，不仅避免了曲轴短轴部分与下轴承的摩擦，而且变超静定支撑为静定支撑，减小曲轴受力和变形，提高曲轴强度，提高机械效率。

Claims (11)

1.一种压缩机的悬浮曲轴支撑结构，所述压缩机包括：圆形壳体、上盖、底壳，由定子、安装在定子中心的转子、曲轴及电机线圈组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸及连接在上轴承上方的消音器组成的压缩机构部，其特征是曲轴两端部分别由支撑结构（14）支撑。

2.根据权利要求1所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体（1）内的上支架（20）；伸至电机线圈(32)中间且设有上出油孔（15），偏心部为末端的曲轴（18）；曲轴上端由装在止推轴承座（16）内的止推轴承(17)支撑，圆螺母(22)锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板（21）一并连接在上支架（20）上，曲轴下端部的偏心部（10）与平面挡板（19）相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。

3.根据权利要求2所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是上支架是中间有安装孔（34）的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接曲面部（33），圆形体上设有3个螺纹孔（35）和3个应力孔（36）。

4.根据权利要求2或3所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是上支架的外圆周面与壳体内圆周面对应。

5.根据权利要求2所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是止推轴承座（16）是底部有曲轴通过的底孔（38）和轴承孔（37）的中空圆筒体，筒体上部内周面向外扩张，其上边缘有3个向外伸展带圆孔（29）的凸耳（30）。

6.根据权利要求1所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体（1）内的上支架（20）；伸至电机线圈(32)中间且设有上出油孔（15），偏心部为末端的曲轴（18）；曲轴上端由连接在上支架的支撑轴承（23）支撑，支撑轴承与连接其上的V型挡油板（21）一并连接在上支架（20）上，曲轴下端部的偏心部（10）与平面挡板（19）相隔一定间隙设置，平面挡板上平面与气缸下平面连接。

7.根据权利要求6所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是支撑轴承是上边缘设有3个向外伸展且带连接孔（39）的连接凸缘（40）的圆筒体。

8.根据权利要求1所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是曲轴上端部的支撑结构包括：热装在壳体（1）内的上支架（20）；伸至电机线圈(32)中间且设有上出油孔（15）的曲轴（18）；曲轴上端由装在止推轴承座（16）内的止推轴承(17)支撑，圆螺母(22)锁紧；止推轴承座与连接其上的V型挡油板（21）一并连接在上支架（20）上，曲轴下端的偏心部（10）与下轴承（11）相隔一定间隔设置，曲轴下端部安装在下轴承的孔中，下轴承与气缸连接。

9.根据权利要求1所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是曲轴下端部的支撑结构包括：热装在壳体（1）内的下支架（28）；下端通过带孔挡板（41）延伸且设有下出油孔（27）的曲轴（25）；支撑曲轴下端且安装在下支架（28）上的下止推轴承（26）；曲轴下端部的偏心部（10）与带孔挡板（41）相隔一定间隔设置。

10.根据权利要求9所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是下支架是中间有轴承安装孔（42）的圆形体，圆形体外周面形成有3个向外延伸的连接部（31）。

11.根据权利要求9或10所述的压缩机的悬浮曲轴支撑结构，其特征是下支架的外圆周面与壳体内圆周面对应。

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