CN105150139B - 一种同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法，其中，同轴夹具组件，包括：一同轴夹具本体，所述同轴夹具本体包括一圆环部和一轴套部，所述圆环部具有第一面和与所述第一面相背离的第二面，轴套部自所述圆环部的第二面的内环垂直突起，所述轴套部具有连接所述圆环部的第一端和与所述第一端相背离的第二端，所述轴套部的环形内壁垂直于所述圆环部的第二面；以及一定位块，压入所述圆环部第一面的圆孔中。本发明能够保证上支撑件结构安装时轴承孔与曲轴良好的同轴度，实现配合间隙均匀，提高装配质量和效率。

Description

一种同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法

技术领域

本发明涉及旋转式压缩机领域，特别涉及一种同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法。

背景技术

现有的压缩机由壳体、上下壳盖、储液器、泵体、电机、上支撑件等组件组成，上支撑件和上缸盖的法兰部通过焊接或其他连接方法固定在壳体上，两处的轴承对轴系起支撑作用。增加上支撑件处一个支撑点，使轴系的负载状况由原来的悬臂梁变成简支梁，增强了轴系的刚度，可减小曲轴长轴端部的挠度。上支撑件结构组件由上支撑件、轴套、挡油板和固定螺钉组成。上支撑件可以是整体式的，也可以是组合式的。

如附图1所示，现有技术的双支撑压缩机中壳体2的上、下两端分别焊接上盖1和下盖7。电机3置于壳体2内，电机3包括套设于曲轴31上的内转子32和外定子33。外定子33与壳体2固定。内转子32插置于外定子33中，在该内转子32与外定子33之间具有预定间隙，进而通过与外定子33的相互作用而旋转该内转子32。曲轴31联接到内转子32以将内转子32的旋转力传递到压缩部件。曲轴31的下部依靠轴承(下支撑件4和下轴承6)定位于壳体2的中轴线。下支撑件4通过内部凸台42结构(图4中的内圆柱结构)与曲轴31构成摩擦副。曲轴31的上部依靠上支撑件8定位于壳体2的中轴线。下支撑件4的周边还设有多个供气体通过的腰孔41。下支撑件4与下轴承6之间设有压缩部件。压缩部件可以包括：上气缸51、隔板52与下气缸53。上气缸51和下气缸53中均包括转动活塞和用于在气缸中隔绝高低压腔的叶片。上气缸51和下气缸53分别通过导管连接储液器9，引入制冷液。本发明中的旋转式压缩机可以是如图1所示的双缸旋转式压缩机，也可以是单缸旋转式压缩机(图中未示出)，不以此为限。

如图2所示，上支撑件8支撑曲轴31的上部。上支撑件8包括轴承部81、法兰部82、轴套84以及挡油板85。本实施例中的一体成型的轴承部81环绕法兰部82。轴套84用特殊材料制造，它具有良好的润滑性，弹性、耐高温、耐腐蚀等性能，轴套84通过过盈配合或嵌入等方式装入上支撑件轴承孔中，对曲轴起支撑作用。挡油板85是一种平板结构，通过螺钉826固定于轴承部81，挡油板85遮蔽轴承部81中曲轴31的上端，用于降低压缩机的出油率。

两处的支撑件对轴系起支撑作用，使轴系的负载状况由原来的悬臂梁变成简支梁，增强了轴系的刚度，可减小曲轴长轴端部的挠度。上支撑件由上支撑件、轴套、挡油板和固定螺钉组成。上支撑件可以是整体式的，也可以是组合式的。组合式上支撑件的核心是两个功能部件，一是支撑曲轴的轴承部81，二是固定轴承部81的法兰部82或者其他形式的固定结构。

附图3所示整体式上支撑件由轴承部81和法兰部82一体成型。附图4所示组合式上支撑件由轴承部81和法兰部82通过螺钉83螺接在一起。图3和4中，上支撑件8的安装面E都具有较好的平面度。

其中，轴承部81包括同心的定位孔811和支撑孔812，定位孔811位于挡油板85下方。支撑孔812位于定位孔811下方。支撑孔812通过轴套84套接曲轴31的上端。定位孔811的半径大于支撑孔812的半径。上边的定位孔811有两个作用，一是作为上支撑件8装配时的工艺基准孔，来保证下边的支撑孔812与曲轴31配合时有较高的同轴度；另外，从曲轴31内孔泵上来的油遇到挡油板85后积聚在这里，可以对曲轴31起到很好的润滑效果。

由于上支撑件结构固定在壳体或电机定子等精度不高的零部件上，所以如何保证上支撑件的轴承孔与曲轴之间的同轴度，避免曲轴卡死是上支撑件装配的难点。其次，轴系转动一周所受的外载荷是周期性变化的，在特定的角度范围内受到较大的外力，上支撑件的安装角度要考虑外载的分布。另外，定转子气隙规、电机定子引出线等都会影响上支撑件的安装。

本发明针对以上问题提出了一种同轴定位工具以及上支撑件的同轴装配方法，不但能保证上支撑件的轴承孔与曲轴之间的同轴度好，而且装配效率高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法，克服了现有技术的困难，能够保证上支撑件结构安装时轴承孔与曲轴良好的同轴度，实现配合间隙均匀，提高装配质量和效率。

根据本发明的一个方面，提供一种同轴夹具组件，包括：

一同轴夹具本体，所述同轴夹具本体包括一圆环部和一轴套部，所述圆环部具有第一面和与所述第一面相背离的第二面，轴套部自所述圆环部的第二面的内环垂直突起，所述轴套部具有连接所述圆环部的第一端和与所述第一端相背离的第二端，所述轴套部的环形内壁垂直于所述圆环部的第二面；以及

一定位块，压入所述圆环部第一面的圆孔中。

优选地，所述轴套部具有两级阶梯孔，上级孔的直径大于下级孔的直径。

优选地，所述轴套部的下级孔的环形内壁与所述圆环部的第二面垂直。

优选地，所述轴套部的下级孔的环形内壁与所述轴套部的环形外壁同轴。

优选地，所述定位块具有暴露于所述圆环部的第一面和与所述第一面相背离的第二面，所述定位块的第二面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直。

优选地，所述轴套部的第二端的外周设有倒角。

优选地，所述圆环部的第二面设有一环形凸台，所述环形凸台的顶面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直。

根据本发明的另一个方面，还提供一种上支撑件的装配方法，用于保证压缩机的曲轴与上支撑件之间的同轴度，所述上支撑件具有支撑孔和定位孔，采用上述的同轴夹具组件，包括以下步骤：

步骤101：将轴套装入所述上支撑件的支撑孔，保证所述轴套的轴承孔与定位孔同轴；

步骤102：将所述同轴夹具本体固定于所述上支撑件的安装面，同轴夹具本体的圆环部压接安装面，轴套部被压入所述定位孔；

步骤103：将所述定位块装入所述同轴夹具本体，保证所述定位块的第二面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直；

步骤104：将所述上支撑件与所述同轴夹具组件一起套在所述曲轴上，所述定位块接触所述曲轴长轴侧的端面，保证所述曲轴与上支撑件的安装面垂直；

步骤105：将组合后的所述上支撑件、同轴夹具组件和曲轴固定在所述压缩机内壳上；以及

步骤106：拆除所述同轴夹具组件。

优选地，步骤101中通过车削或整形保证所述轴套的轴承孔与定位孔的同轴度。

优选地，所述步骤102中，所述同轴夹具组件通过螺钉螺接于所述上支撑件；以及

所述步骤106中，拆除所述螺钉，取下所述同轴夹具组件。

优选地，所述上支撑件包括组合式的轴承部和法兰部，所述步骤101之前还包括步骤100：将所述轴承部与所述法兰部螺接紧固成一体。

优选地，所述步骤105中将所述上支撑件通过焊接固定在所述压缩机内壳上。

优选地，所述步骤106之后还包括步骤107：将挡油板螺接于所述上支撑件，所述挡油板遮蔽所述上支撑件中的曲轴长轴侧的端面。

优选地，所述上支撑件上设有若干螺孔，所述挡油板或者同轴夹具本体螺接于所述螺孔。

由于使用了以上技术，本发明的同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法能够保证上支撑件结构安装时轴承孔与曲轴良好的同轴度，实现配合间隙均匀，提高装配质量和效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术的一种具有上支撑件的旋转式压缩机的剖视图；

图2为图1中上支撑件支撑曲轴上端的放大图；

图3为图1中第一种上支撑件的立体断面图；

图4为图1中第二种上支撑件的立体断面图；

图5为本发明的同轴夹具组件的立体断面图；

图6为本发明的同轴夹具组件的剖面图；

图7为本发明的同轴夹具组件的仰视图；

图8为使用本发明的同轴夹具组件装配上支撑件与曲轴的示意图；图9为本发明的上支撑件的装配方法的流程图；以及

图10为本发明的上支撑件的安装角度示意图。

附图标记

1 上盖

2 壳体

3 电机

31 曲轴

32 内转子

33 外定子

4 下支撑件

41 腰孔

42 凸台

5 压缩部件

51 上缸体

52 隔板

53 下缸体

6 下轴承

7 下盖

8 上支撑件

81 轴承部

811 定位孔

812 支撑孔

82 法兰部

83 螺钉

84 轴套

85 挡油板

9 储液器

10 同轴夹具组件

101 圆环部

102 轴套部

103 定位块

104 下级孔

105 倒角

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

如图5至7所示，本发明的同轴夹具组件，包括：一同轴夹具本体和一定位块103。同轴夹具本体包括一圆环部101和一轴套部102，圆环部101具有第一面和与第一面相背离的第二面，轴套部102自圆环部101的第二面的内环垂直突起，轴套部102具有连接圆环部101的第一端和与第一端相背离的第二端，轴套部102的环形内壁A垂直于圆环部101的第二面。定位块103可以通过机械压入法或者其他方式压入圆环部101第一面的圆孔中。轴套部102具有两级阶梯孔，上级孔的直径大于下级孔104的直径，以便在上级孔中安装定位块103。轴套部102的下级孔104的环形内壁A与圆环部101的第二面垂直。轴套部102的下级孔104的环形内壁A与轴套部102的环形外壁B同轴。定位块103具有暴露于圆环部101的第一面和与第一面相背离的第二面D，定位块103的第二面D与轴套部102的下级孔104的环形内壁A垂直。轴套部102的第二端的外周设有倒角105，以便于装入上支撑件的定位孔811(见图8)中。环形凸台106的顶面C有较好的平面度。圆环部101的第二面设有一环形凸台106，环形凸台106的顶面C与轴套部102的下级孔104的环形内壁A垂直，加工环形凸台106的顶面C的难度相比加工圆环部101的整个第二面的难度会小很多，但实现的效果相同。

如图8所示，当本发明的同轴夹具组件与上支撑件8、曲轴31装配在一起时，同轴夹具本体的圆环部101通过螺钉螺接于轴承部81，但不以此为限。同轴夹具本体的轴套部102位于上支撑件8的定位孔811的内壁与曲轴31长轴部的外侧之间。定位块103压入轴套部102的上级孔，定位块103的第二面D压接曲轴31长轴部的端部，用于定位上支撑件8在压缩机竖直方向上的安装位置。同轴夹具组件保证了轴承孔与曲轴31良好的同轴度，以及上支撑件8的安装面E与曲轴31之间的垂直度。

如图9所示，本发明还提供一种上支撑件的装配方法，用于保证压缩机的曲轴与上支撑件之间的同轴度，上支撑件具有支撑孔和定位孔，采用上述的同轴夹具组件，以上支撑件包括一体成型式的轴承部和法兰部为例，包括以下步骤：

步骤101：将轴套装入上支撑件的支撑孔，保证轴套的轴承孔与定位孔同轴。可以通过车削或整形保证轴套的轴承孔与定位孔的同轴度，但不以此为限。

步骤102：将同轴夹具本体固定于上支撑件的安装面，同轴夹具本体的圆环部压接安装面，轴套部被压入定位孔。同轴夹具组件可以通过螺钉螺接于上支撑件，或者通过其他夹具固定于上支撑件，不以此为限。

步骤103：将定位块装入同轴夹具本体，保证定位块的第二面与轴套部的下级孔的环形内壁垂直。

步骤104：将上支撑件与同轴夹具组件一起套在曲轴上，定位块接触曲轴长轴侧的端面，保证曲轴与上支撑件的安装面垂直。

步骤105：将组合后的上支撑件、同轴夹具组件和曲轴固定在压缩机内壳上。例如将上支撑件通过焊接固定在压缩机内壳上，但不以此为限。

并通过调整上支撑件与曲轴之间的角度来尽可能降低上支撑件8受到的动载荷。一体成型的上支撑件8包括若干支撑臂821，安装上支撑件时，优选地，将上支撑件8的所有支撑臂821的所受合力与受到的动载荷最大区域的中心线重合。上支撑件8的安装角度如附图10所示，上支撑件8具有三根支撑臂821，且支撑臂821之间间隔120°分布，则在X区域或Y区域内上支撑件8受到较大的动载荷，不论上支撑件8的支撑臂821的个数为奇数还是偶数，支撑臂821是否均匀分布，优选地，使上支撑件8的几个支撑臂821所受合力与X和Y区域的中心线M重合，以减小在特定的角度范围内受到的外力。若以压缩机吸气孔中心线N为0度角，则X区域位于130°±30°范围内，Y区域位于310°±30°范围内，X区域内上支撑件8受压应力，Y区域内上支撑8受拉应力。

步骤106：拆除螺钉，取下同轴夹具组件。

步骤107：将挡油板螺接于上支撑件，挡油板遮蔽上支撑件中的曲轴长轴侧的端面。本体螺接上支撑件上的螺孔可以供挡油板螺接，也可以供同轴夹具组件螺接

如果上支撑件包括组合式的轴承部和法兰部，步骤101之前还包括步骤100：将轴承部与法兰部螺接紧固成一体。

为保证上支撑件安装时轴承孔和曲轴同轴度良好，本发明所采用的技术方案原理是在上支撑件8和曲轴21之间做一个同轴夹具组件10，同轴夹具组件10自身的轴套部102的内圆柱面(环形内壁A)、外圆柱面(环形外壁B)有非常好的同轴度，让轴套部102的外圆柱面(环形外壁B)与曲轴31间隙配合，同轴夹具组件10的外圆柱面(环形外壁B)与上支撑件8的定位孔811间隙配合，两者的间隙都是越小越好。

若曲轴31与同轴夹具组件10的内圆柱面(环形内壁A)配合后的同轴度为a，同轴夹具组件10的内圆柱面(环形内壁A)与外圆柱面(环形外壁B)同轴度为b，同轴夹具组件10外圆柱面(环形外壁B)与上支撑件8的定位孔811配合后的同轴度为c，上支撑件8的轴承孔与定位孔811的同轴度为d，则曲轴31和上支撑件8的轴套84中的轴承孔配合的同轴度的范围为[0，a+b+c+d]。一般情况b和d的值通常很小，约0-5um。本发明主要通过控制a和c的值即配合间隙值，来保证曲轴和轴承孔有较好的同轴度。

综上可知，本发明的同轴夹具组件以及上支撑件的装配方法能够保证上支撑件结构安装时轴承孔与曲轴良好的同轴度，实现配合间隙均匀，提高装配质量和效率。

Claims (14)

1.一种同轴夹具组件，其特征在于，包括：

一同轴夹具本体，所述同轴夹具本体包括一圆环部和一轴套部，所述圆环部具有第一面和与所述第一面相背离的第二面，轴套部自所述圆环部的第二面的内环垂直突起，所述轴套部具有连接所述圆环部的第一端和与所述第一端相背离的第二端，所述轴套部的环形内壁垂直于所述圆环部的第二面；以及

一定位块，压入所述圆环部第一面的圆孔中。

2.如权利要求1所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述轴套部具有两级阶梯孔，上级孔的直径大于下级孔的直径。

3.如权利要求2所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述轴套部的下级孔的环形内壁与所述圆环部的第二面垂直。

4.如权利要求3所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述轴套部的下级孔的环形内壁与所述轴套部的环形外壁同轴。

5.如权利要求4所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述定位块具有暴露于所述圆环部的第一面和与所述第一面相背离的第二面，所述定位块的第二面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直。

6.如权利要求1所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述轴套部的第二端的外周设有倒角。

7.如权利要求1所述的同轴夹具组件，其特征在于：所述圆环部的第二面设有一环形凸台，所述环形凸台的顶面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直。

8.一种上支撑件的装配方法，用于保证压缩机的曲轴与上支撑件之间的同轴度，其特征在于，所述上支撑件具有支撑孔和定位孔，采用如权利要求5所述的同轴夹具组件，包括以下步骤：

步骤101：将轴套装入所述上支撑件的支撑孔，保证所述轴套的轴承孔与定位孔同轴；

步骤102：将所述同轴夹具本体固定于所述上支撑件的安装面，同轴夹具本体的圆环部压接安装面，轴套部被压入所述定位孔；

步骤103：将所述定位块装入所述同轴夹具本体，保证所述定位块的第二面与所述轴套部的下级孔的环形内壁垂直；

步骤104：将所述上支撑件与所述同轴夹具组件一起套在所述曲轴上，所述定位块接触所述曲轴长轴侧的端面，保证所述曲轴与上支撑件的安装面垂直；

步骤105：将组合后的所述上支撑件、同轴夹具组件和曲轴固定在所述压缩机内壳上；以及

步骤106：拆除所述同轴夹具组件。

9.如权利要求8所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：步骤101中通过车削或整形保证所述轴套的轴承孔与定位孔的同轴度。

10.如权利要求8所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：

所述步骤102中，所述同轴夹具组件通过螺钉螺接于所述上支撑件；以及

所述步骤106中，拆除所述螺钉，取下所述同轴夹具组件。

11.如权利要求8所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：所述上支撑件包括组合式的轴承部和法兰部，所述步骤101之前还包括步骤100：将所述轴承部与所述法兰部螺接紧固成一体。

12.如权利要求8所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：所述步骤105中将所述上支撑件通过焊接固定在所述压缩机内壳上。

13.如权利要求8所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：所述步骤106之后还包括步骤107：将挡油板螺接于所述上支撑件，所述挡油板遮蔽所述上支撑件中的曲轴长轴侧的端面。

14.如权利要求13所述的上支撑件的装配方法，其特征在于：所述上支撑件上设有若干螺孔，所述挡油板或者同轴夹具本体螺接于所述螺孔。