CN103511260A - 旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转压缩机，旋转压缩机的密封壳体内设有电机、以及通过电机驱动的旋转式压缩部件，压缩部件包括：气缸；设在气缸的压缩腔中的活塞和滑片；按主轴、偏芯轴、止推轴和副轴的顺序组成的偏心曲轴；支持主轴且具有主轴承孔的主轴承；支持所述副轴且具有副轴承孔的副轴承，且在副轴承孔的开口处设置有凹形槽；止推板，所述止推板设在凹形槽中且具有内径和外径；以及与止推板上对接的止推轴。根据本发明实施例的旋转式压缩机，由于利用止推板的弹力来压入凹形槽，因此，组装容易，增加的部件只是止推板。止推板由于耐磨性好，所以可以防止副轴承的活塞滑动面的磨耗。因此，即使长时间运转也可以保证压缩机的可靠性和性能。

Description

旋转压缩机

技术领域

本发明涉及应用在空调机和冷冻机器等设备中的旋转压缩机，尤其涉及旋转压缩机中曲轴的止推设计技术、与改善副轴承的活塞滑动面的磨耗的手段。

背景技术

参考专利文献1（JPA2010255594），副轴承的活塞滑动面支持旋转压缩机的偏芯轴下侧配备的止推轴旋转的方式，被广泛普及在压缩机上。

由于曲轴的止推面一般是在金属接触的状态下高速运转，其滑动面随运转时间加长，磨耗会加大。例如：在专利文献1所示的止推设计中5000～10000小时的运转，止推面的磨耗深度达到100μm。结果会出现由于磨耗而产生滑动部件的故障、来自活塞滑动面的气体泄漏会导致性能降低、噪音增加等问题。

另一方面，参考专利文献2（WO2009145232A1），作为缓和曲轴与轴承之间产生的面压的手段，采用在主轴承和副轴承上配备圆环槽的方法。该设计是在副轴承的下端配备止推板、在曲轴的副轴端进行止推。其中，专利文献2所示在副轴承上采用圆环槽的设计中，由于会缩小副轴承的止推面积，所以采用专利文献1中的止推设计是困难的。因此，采用了在副轴承的下端配备止推板、使副轴的下端面在上述止推板上部滑动的止推设计。但是，如采用专利文献2的方法的话，会产生增加部件数量和组装成本的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可改善副轴承的活塞滑动面的磨耗的旋转式压缩机。

根据本发明实施例的旋转压缩机，所述旋转压缩机的密封壳体内设有电机、以及通过所述电机驱动的旋转式压缩部件，所述压缩部件包括：气缸；设在所述气缸的压缩腔中的活塞和滑片；按主轴、偏芯轴、止推轴和副轴的顺序组成的偏心曲轴；主轴承，所述主轴承支持所述主轴且所述主轴承具有主轴承孔；副轴承，所述副轴承支持所述副轴，所述副轴承具有副轴承孔，且在所述副轴承孔的开口处设置有凹形槽；止推板，所述止推板设在所述凹形槽中且具有内径和外径；以及止推轴，所述止推轴与所述止推板上对接。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，由于利用止推板的弹力来压入凹形槽，因此，组装容易，增加的部件只是止推板。止推板由于耐磨性好，所以可以防止副轴承的活塞滑动面的磨耗。因此，即使长时间运转也可以保证压缩机的可靠性和性能。

所述凹形槽与所述止推板之间具有防止所述止推板脱离或者自转的防自转装置。

根据本发明的一个实施例，所述旋转压缩机还包括：圆环槽，所述圆环槽处于所述凹形槽内，且配置在所述副轴承孔的开口部外周处；其中所述止推板设在所述凹形槽中，以及所述止推轴与所述止推板上对接。

其中所述凹形槽与所述止推板之间具有防止所述止推板脱离或者自转的防自转装置。

根据本发明的一个实施例，当所述凹形槽的最大内径尺寸为d2、所述活塞的外径尺寸为Dr、所述偏芯轴的偏芯量为e时，要满足d2＜Dr－2e。

根据本发明的一个实施例，所述止推板的板厚范围为0.2～2.0mm。

根据本发明的一个实施例，所述凹形槽包括导槽和形成在所述导槽底部的内周槽，所述导槽的内径为d2且深度为m，所述内周槽的内径为d3且深度为n，其中d3＞d2，且所述凹形槽的深度h=m+n。

所述防自转装置包括：外周孔，所述外周孔形成在所述凹形槽的内表面上且从其内径到其外侧延伸；设在所述止推板外周面上的外周突起，所述外周突起适于与所述外周孔配合。

可选地，所述外周突起为三个，且所述外周孔为三个，其中所述止推板的最大外径稍大于所述所述凹形槽的内径以将所述三个外周突起过盈配合至所述凹形槽的外周孔内。

可选地，在所述止推板上形成有狭缝，所述狭缝在所述止推板的内径和外径之间延伸。

根据本发明的另一个实施例，所述凹形槽包括内径为d2的导槽和形成在所述导槽底部的锥形槽，所述锥形槽的底面尺寸为d4。

所述防自转装置包括：多个设在所述止推板外周面上的外周爪，所述外周爪大致形成为尖端向外的三角形且彼此间隔开，其中所述外周爪的尖端之间的最大尺寸为D4且d4＜D4≤d2。

优选地，所述D4和d4之间的差值为0.2-0.5mm。

优选地，所述圆环槽构成圆环轴承，且所述圆环轴承的上端面与所述内周槽的底面为同一平面G。

其中，所述圆环轴承的上端面外侧设有切口槽，且所述止推板的内径设有内周凸起，所述内周凸起适于嵌入到所述切口槽内。

可选地，所述副轴承上设有与所述圆环槽内连通的清洁通孔。

其中，所述清洁通孔沿所述副轴承的径向延伸或倾斜延伸。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的所述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的内部纵截面图。

图2是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的止推板和副轴承的凹形槽的详细图；

图3是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的压缩部件的截面图；

图4是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的止推板的应用设计图；

图5是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的止推板的应用设计图；

图6是根据本发明第一实施例的旋转式压缩机的止推板的应用设计图；

图7是根据本发明第二实施例的旋转式压缩机的止推板和副轴承的凹形槽的详细图；

图8是根据本发明第三实施例的旋转式压缩机内部的纵截面图；

图9是根据本发明第三实施例的旋转式压缩机的压缩部件的截面图；

图10是根据本发明第三实施例的旋转式压缩机的止推板和副轴承的凹形槽的详细图；

图11是根据本发明第三实施例的旋转式压缩机的止推板的应用设计图。

附图标记：

P、压缩部件；

12、副轴承；12a、副轴承孔；

15、凹形槽；15a、导槽；15b、内周槽；16、外周孔；

22、活塞；30、曲轴；32、偏芯轴；33、副轴；34、止推轴；

40、止推板；46、外周突起；50、圆环槽（Ｓ）；51、圆环轴承。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图11描述根据本发明多个实施例的旋转式压缩机。

第一实施例，

图1所示为被收纳在旋转式压缩机RC的密封壳体2的压缩部件P和电机M的配置。压缩部件P是由气缸20、在其压缩腔21上配置的活塞22、滑片23、曲轴30、主轴承10、副轴承12等构成。曲轴30是按顺序由主轴31、偏芯轴32、止推轴34和副轴33构成、主轴31和副轴33是通过各自配备在主轴承10和副轴承12上的主轴承孔10a和副轴承12a来滑动支持的。

本发明的特征是：在副轴承孔12a的开口部的周边设置的凹形槽15的底部配备止推板40。止推轴34承受着曲轴30的全部负荷，在止推板40的上面高速运转。在压缩部件P与壳体2的底面之间储存了冷冻机油（图中无显示），润滑包括止推板40在内的滑动部件。

图2上，配置在副轴承孔12a的上端开口部的凹形槽15是由导槽15a（内径d2、槽深ｍ）及、在凹形槽15的底部的内周槽15b（内径d3、槽深n）构成。因此，凹形槽15的深度为ｈ＝ｍ＋n。另外，在加工凹形槽15之前，要先加工外周孔16。如后述，由于外周孔16是止推板40的防自转装置，因此只要是从内周槽15b的内径d3至外侧，有一点点突出的孔即可。

圆盘状的止推板40是有弹力的，在实施例1中，此板厚t是0.2～1．0mm左右、外径和内径的尺寸分别是D3和D1。与凹形槽15的各种尺寸进行比较的话，得出d2＜D3≦d3，以及d1≦D1。另外，止推板40的板厚与内周槽15b的槽幅n的关系为t＜n、板厚较小时，由于加工性的理由，没必要缩小槽宽n。另外，为了便于止推板40的组装，内周槽15b的开口部设为大的锥形槽也可以。

止推板40的材质可以是瑞典钢等各种的耐磨耗材料。另外，通过追加氮化处理等来增加表面硬度，可以进一步提高耐磨性。并且通常情况下，与片状黑铅铸铁的副轴承12的材料进行比较的话，由于瑞典钢的硬度非常大，所以耐磨性很好。止推板40在冲压加工后，其最后工程要通过滚抛处理进行倒角。

止推板40是插入凹形槽15的底部的内周槽15b中。现对其组装进行说明。首先，对副轴承孔12a与止推板40的内径进行调芯、在保持止推板40的内周侧的状态下、从凹形槽15的开口部把止推板40压入。此时，止推板40在上侧产生碗状变形后被收纳在导槽15a中。

然后，保持着这种状态，利用治具压入止推板40的外周部，止推板40是一边平板化一边缩小内径。如止推板40的外周到达内周槽15b的位置的话，就会被嵌入固定在内周槽15b内。另外，上述工序中，止推板40的外周突起46和外周孔16可以预先使位置对准。

图3所示为压缩部件的截面图、表示组装在副轴承12上的止推板40的配置。活塞22在副轴承12和气缸20之间的接合面上滑动，止推轴34在滑动止推板40的上面滑动。因此，活塞22和止推轴34是在不同平面上滑动。如上述，由于止推板40是通过内周槽15b和外周孔16分别控制上下方向和旋转方向的动作、所以通过止推轴34的滑动及输送时的振动，通常下止推板40可以在内周槽15b中，通常停在正确位置。

在此，为了防止冷冻能力损失等的情况发生，必须要避免由于活塞22的偏芯运转，活塞外径轨迹进入凹形槽15的内径（d2）中的情况。当活塞22的外径尺寸为r、偏芯轴32的偏芯量为e时，导槽15a的半径（0.5ｘd2）必须比[活塞22的半径（0.5ｘDr）-偏心量e]要小。即，0.5ｘd2＜0.5ｘDr-e，还有，把此两边增加2倍后得到d2＜Dr－2e。但是，配置有外周孔的设计中，凹形槽15的内径（d2）会部分增加。有必要把这种增加尺寸算在d2中。

图4所示为从副轴33的侧面观察时的止推轴34的止推形状。图A所示为偏芯轴32的偏芯量ｅ1较小的情况下，还有偏芯轴32的半径R2较大的情况、止推形状可以是半径R1的整个圆形。因此，d2－2xR1为凹形槽15的内径与止推轴34的外径之间的间隙。

在本发明实施例的另一个示例中，如图B所示，偏芯量e在较大的情况下，还有偏芯轴32的半径R2在较小的情况下，止推形状为半径R1的圆形和偏芯轴32的半径R2的合成形状。任一情况下的止推面积也是充分的，可发现与止推板40的滑动面积是没问题的。因此，止推滑动面的润滑是可以与对偏芯轴32和副轴33的供油同时进行的。

其次，关于止推板40，不仅仅是图中2公开公示的设计，还有各种各样的应用设计手段。现说明其设计例。图5所示为新止推板40a和完成组立的副轴承12。与图2一样，止推板40a的外径为D3，与内周槽15b的内径d3基本上是相同的、配置有外周突起46。另外，在副轴承12上的凹形槽15的尺寸与图2相同。但是，止推板40a的特征为：在内径和外径之间配备狭缝48。

止推板40a由于配置了狭缝48，挠性大大增加，因此，对止推板40a的凹形槽15的压入和对内周槽15b的插入比较容易。由此得出，有狭缝48的设计优点为：由于止推板的挠性良好，即使增加止推板的板厚，对组立方面的影响也很少。

其次，如图6所示，止推板40b配置有3个外周突起46，其先端尺寸是从止推板40b的中心开始为0.5d3，但止推板40b的最大外径是比内周槽15b的内径d3要大一点点。外周孔16为三个，其中止推板40b的最大外径稍大于凹形槽15的内径以将三个外周突起46过盈配合至所述凹形槽15的外周孔16内。因此，当3个外周突起46嵌入内周槽15b中、止推板40b固定时，3个外周突起46，不仅仅具备脱离防止功能，也可以防止止推板40b在内周槽15b中自转。

如上述，本发明的实施例1，在副轴承12上配置有小型的凹形槽15，其底部配置了耐磨性好的止推板，该止推板可以支撑曲轴30的止推负荷，还有可能实现曲轴30的滑动运转。因此，可以防止以往的课题中出现的由于活塞滑动面的磨耗导致性能损失和可靠性降低。另外，对部件数量和组装有利。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，由于利用止推板40的弹力来压入凹形槽15，因此，组装容易，增加的部件只是止推板40。止推板40由于耐磨性好，所以可以防止副轴承12的活塞滑动面的磨耗。因此，即使长时间运转也可以保证压缩机的可靠性和性能。

第二实施例，

图7所示的实施例2，相于对实施例1来看，省略了凹形槽15的加工、简单了止推板40c的组立的设计例。止推板40c的外周面上配备了多个外周爪49，外周爪49大致形成为尖端向外的三角形且彼此间隔开。如图7所示，8个近似于三角形的外周爪49的前端的最大尺寸为D4。在副轴承上配置的凹形槽15，如详细图所示那样，由内径是d2的导槽15a和内径是d4的锥形槽15c构成。但是，d4是锥形槽15c的底面尺寸。因此得出：d4＜D4≦d2，但d4与D4之差，即压入量很小，此设计例中是0.2～0.5mm的范围。

如果把止推板40c压入凹形槽15中的话，由于8个外周爪49硬度较大，所以被切削压入锥形槽15c中、并且在凹形槽15的底部平面部静止，这样止推板40c的组立完成。由此结果得出，与实施例相同，止推板40c不会与锥形槽15c脱离，并且，不会由于止推轴34的运转出现自转。另外，为了防止压入组立后的止推板40c的变形，实施例2中，可以把板厚增加2mm左右。另外，外周爪49的形状和数量，可以按本发明的主旨来实施变更。

第三实施例，

图8是压缩部件的截面图。配置有主轴承10和副轴承12的各自圆环槽（M）60和圆环槽（S）50，圆环槽（S）50的上端的凹形槽15中配置的止推板40的上面，有止推轴34在运转。因此，可以认为实施例3是在实施例1或实施2的凹形槽15上追加圆环槽（S）50的设计仕样。

图9是压缩部件P的放大图。另外，图10所示为在实施例1中使用的止推板40、在副轴承12上的已加工的凹形槽15和圆环槽（S）50。在凹形槽15上的内径尺寸d2和d3、以及止推板40的尺寸D1和D3之间的关系、以及外周突起46与实施例1的图2所说明的内容是一样的。因此，通过圆环槽（S）50所形成的圆环轴承51的上端面与内周槽15b的底面是同一平面。图10所示的是该平面G。

在内周槽15b上组立止推板40时，止推板40的下侧平面是与内周槽15b的底面及圆环轴承51平面的上面对接，在此面上，支撑止推轴34的负荷。另外，实施例1和实施例2中所公开公示的止推板40、40a、40b、40c以及与其对应的各凹形槽15，也可以使用在可实施例3中。

实施例3中，由于止推板40，圆环槽（S）50变成密封腔，在此积存的清洗液和杂物就无法去除。由此，副轴承12上设置与圆环槽（S）50内连通的清洁通孔，可选地，清洁通孔沿副轴承12的径向延伸或倾斜延伸。如图10所示的横孔13和斜孔14是通过对它们的清洗来去除的方法。如果横孔13或者斜孔14的一方配备在副轴承12上的话，条件就很充分了。

在本实施例中，使用圆环轴承51可以追加防止止推板的自转。图11所示的是止推板40d、以及配备有凹形槽15的副轴承12的纵截面图和凹形槽15的平面图。止推板40是在内径配置内周突起47、圆环轴承51的上面外侧配置切口槽54。止推板40d固定在内周槽15ｂ里面时，组装时使内周突起47嵌入切口槽54中。这是防止止推板40d发生自转的手段。这样根据本发明的实施例3、即使是专利文献2所示的那样在副轴承上装有圆形槽的构造，也可以在副轴承上配备止推板，进行止推轴的止推设计。

本领域内普通技术人员应当理解，本发明不仅仅是从实施例1到实施例3所公开的立式旋转式压缩机，也可能作为卧型式的旋转压缩机的曲轴止推设计来应用。另外，与壳体内压是高压式还是低压式无关均可采用，所以可以采用。另外，当然，也可以使用于双缸式等的多气筒旋转压缩机中。

根据本发明实施例的旋转式压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种旋转压缩机，所述旋转压缩机的密封壳体内设有电机、以及通过所述电机驱动的旋转式压缩部件，所述压缩部件包括：

气缸；

设在所述气缸的压缩腔中的活塞和滑片；

按主轴、偏芯轴、止推轴和副轴的顺序组成的偏心曲轴；

主轴承，所述主轴承支持所述主轴且所述主轴承具有主轴承孔；

副轴承，所述副轴承支持所述副轴，所述副轴承具有副轴承孔，且在所述副轴承孔的开口处设置有凹形槽；

止推板，所述止推板设在所述凹形槽中且具有内径和外径；以及

止推轴，所述止推轴与所述止推板上对接。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述凹形槽与所述止推板之间具有防止所述止推板脱离或者自转的防自转装置。

3.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，还包括：

圆环槽，所述圆环槽处于所述凹形槽内，且配置在所述副轴承孔的开口部外周处；

其中所述止推板设在所述凹形槽中，以及所述止推轴与所述止推板上对接。

4.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于，所述凹形槽与所述止推板之间具有防止所述止推板脱离或者自转的防自转装置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，

当所述凹形槽的最大内径尺寸为d2、所述活塞的外径尺寸为Dr、所述偏芯轴的偏芯量为e时，要满足d2＜Dr－2e。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，所述止推板的板厚范围为0.2～2.0mm。

7.根据权利要求2或4所述的旋转压缩机，其特征在于，所述凹形槽包括导槽和形成在所述导槽底部的内周槽，所述导槽的内径为d2且深度为m，所述内周槽的内径为d3且深度为n，其中d3＞d2，且所述凹形槽的深度h=m+n。

8.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于，所述防自转装置包括：

外周孔，所述外周孔形成在所述凹形槽的内表面上且从其内径到其外侧延伸；

设在所述止推板外周面上的外周突起，所述外周突起适于与所述外周孔配合。

9.根据权利要求8所述的旋转压缩机，其特征在于，所述外周突起为三个，且所述外周孔为三个，其中所述止推板的最大外径稍大于所述所述凹形槽的内径以将所述三个外周突起过盈配合至所述凹形槽的外周孔内。

10.根据权利要求8所述的旋转压缩机，其特征在于，在所述止推板上形成有狭缝，所述狭缝在所述止推板的内径和外径之间延伸。

11.根据权利要求2或4所述的旋转压缩机，其特征在于，所述凹形槽包括内径为d2的导槽和形成在所述导槽底部的锥形槽，所述锥形槽的底面尺寸为d4。

12.根据权利要求11所述的旋转压缩机，其特征在于，所述防自转装置包括：

多个设在所述止推板外周面上的外周爪，所述外周爪大致形成为尖端向外的三角形且彼此间隔开，其中所述外周爪的尖端之间的最大尺寸为D4且d4＜D4≤d2。

13.根据权利要求12所述的旋转压缩机，其特征在于，所述D4和d4之间的差值为0.2-0.5mm。

14.根据权利要求4所述的旋转压缩机，其特征在于，所述圆环槽构成圆环轴承，且所述圆环轴承的上端面与所述内周槽的底面为同一平面G。

15.根据权利要求14所述的旋转压缩机，其特征在于，所述圆环轴承的上端面外侧设有切口槽，且所述止推板的内径设有内周凸起，所述内周凸起适于嵌入到所述切口槽内。

16.根据权利要求14所述的旋转压缩机，其特征在于，所述副轴承上设有与所述圆环槽内连通的清洁通孔。

17.根据权利要求16所述的旋转压缩机，其特征在于，所述清洁通孔沿所述副轴承的径向延伸或倾斜延伸。

Images