CN105864046A - 用于压缩机的曲轴和具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于压缩机的曲轴和具有其的压缩机，其中压缩机包括转子和活塞，曲轴包括第一管体、第二管体、上止推件和下止推件。第一管体适于设在转子的转子孔内以由转子驱动转动，第二管体外套在第一管体上且第二管体的中心轴线与第一管体的中心轴线偏离，活塞适于外套在第二管体的外周壁上，上止推件和下止推件均形成为大体C形，上止推件设在第二管体的顶部并外套在第一管体上，下止推件设在第二管体的底部并外套在第一管体上。根据本发明的曲轴，可以大大减少曲轴重量，降低成本，降低压缩机的偏心质量，提高压缩机的可靠性，同时可以减少曲轴高速运转产生的无用功耗，提高压缩机的性能，且该曲轴的结构简单、组装方便。

Description

用于压缩机的曲轴和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种用于压缩机的曲轴和具有其的压缩机。

背景技术

相关技术中，旋转式压缩机的曲轴结构是一体式铸件，由于旋转式压缩机泵体六部件中的曲轴，一般采用实心铸件，重量大，价格高，加工难度较大。一方面，曲轴的实心偏心圆的质量构成偏心质量的主要部分，由此会增加与轴线不同心的旋转式压缩机偏心质量产生的离心惯性力，从而降低压缩机的可靠性；另一方面，曲轴的功能在于传递转子的动力到泵体，曲轴需要足够的刚性，铸件需要通过增加壁厚来增加强度，防止挠度变形导致轴承磨耗增加，而曲轴自身进行公转产生无用的功耗，功耗与曲轴的重量相关，对压缩机性能方面不利。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于压缩机的曲轴，该曲轴重量小、成本低，可以降低压缩机的偏心质量，减少曲轴高速运转时产生的无用功耗，提高压缩机的性能。

本发明还提出了一种具有上述曲轴的压缩机。

根据本发明第一方面实施例的用于压缩机的曲轴，所述压缩机包括转子和活塞，其特征在于，所述曲轴包括：第一管体，所述第一管体适于设在所述转子的转子孔内以由所述转子驱动转动；第二管体，所述第二管体的内径大于所述第一管体的外径且所述第二管体的长度小于所述第一管体的长度，所述第二管体外套在所述第一管体上且所述第二管体的中心轴线与所述第一管体的中心轴线偏离，所述活塞适于外套在所述第二管体的外周壁上；上止推件和下止推件，所述上止推件和所述下止推件均形成为大体C形，所述上止推件设在所述第二管体的顶部并外套在所述第一管体上，所述下止推件设在所述第二管体的底部并外套在所述第一管体上。

根据本发明实施例的用于压缩机的曲轴，通过采用第一管体、第二管体、上止推件和下止推件的连接设计，可以大大减少曲轴重量，降低成本，可以降低压缩机的偏心质量，提高压缩机的可靠性，同时可以减少曲轴高速运转产生的无用功耗，提高压缩机的性能。另外，通过将上止推件和下止推件设置成大体C形，可以进一步降低曲轴的重量，且使得曲轴的结构简单、组装方便。

根据本发明的一些实施例，所述第二管体的内周壁上形成有凹槽，所述第一管体的一部分容纳在所述凹槽内。

进一步地，所述第一管体的外周壁的形状与所述凹槽的形状贴合。

根据本发明的一些实施例，所述第一管体包括第一段和连接在所述第一段的一端的第二段，所述第二段的外径小于所述第一段的外径，所述第二管体、所述上止推件及所述下止推件均设在所述第二段的外周壁上。

进一步地，所述上止推件的顶部与所述第一段的底部相抵。

根据本发明的一些实施例，所述上止推件和/或下止推件的径向厚度呈中间大两端小。

根据本发明的一些实施例，所述上止推件的开口端和所述下止推件的开口端分别邻近所述第二管体与所述第一管体接触的部分。

根据本发明的一些实施例，所述第一管体与所述第二管体、所述第一管体与所述上止推件和所述下止推件之间通过钎焊连接或激光焊连接。

根据本发明第二方面实施例的用于压缩机的曲轴，所述压缩机包括转子和多个活塞，所述曲轴包括：第一管体，所述第一管体适于设在所述转子的转子孔内以由所述转子驱动转动；多个第二管体，所述第二管体的内径大于所述第一管体的外径且所述第二管体的长度小于所述第一管体的长度，多个所述第二管体沿所述第一管体的轴向间隔外套在所述第一管体上，且所述多个第二管体的中心轴线与所述第一管体的中心轴线偏离，所述多个活塞适于一一外套在多个所述第二管体的外周壁上；上止推件和下止推件，所述上止推件和所述下止推件均形成为大体C形，所述上止推件设在位于最上方的所述第二管体的顶部并外套在所述第一管体上，所述下止推件设在位于最下方的所述第二管体的底部并外套在所述第一管体上。

根据本发明实施例的用于压缩机的曲轴，通过采用第一管体、多个第二管体、上止推件和下止推件的连接设计，可以大大减少曲轴重量，降低成本，可以降低压缩机的偏心质量，提高压缩机的可靠性，同时可以减少曲轴高速运转产生的无用功耗，提高压缩机的性能。另外，通过将上止推件和下止推件设置成大体C形，可以进一步降低曲轴的重量，且使得曲轴的结构简单、组装方便。

根据本发明第三方面实施例的压缩机，包括：根据本发明上述第一方面或第二方面实施例的用于压缩机的曲轴；活塞和转子，所述转子外套在所述第一管体上以驱动所述第一管体转动，所述活塞外套在所述第二管体上。

根据本发明实施例的压缩机，通过设置上述的曲轴，可以降低压缩机的重量及成本，同时可以降低压缩机的偏心质量，提高压缩机的可靠性，也可以降低曲轴高速运转时产生的无用功耗，提高压缩机的性能。

附图说明

图1是根据本发明实施例的压缩机的示意图；

图2是根据本发明实施例的曲轴的示意图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是根据本发明实施例的曲轴的第一管体的示意图；

图5是根据本发明实施例的曲轴的第二管体的示意图；

图6是根据本发明实施例的曲轴的上止推件的示意图；

图7是根据本发明实施例的曲轴的下止推件的示意图。

附图标记：

压缩机100，

曲轴1，第一管体11，第一段111，第二段112，第二管体12，凹槽121，上止推件13，开口端131，下止推件14，开口端141，

电机2，转子21，定子22，壳体3，主轴承4，副轴承5，活塞6，气缸7，滑片8。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，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”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图2-图7描述根据本发明实施例的用于压缩机100的曲轴1。

如图2-图7所示，根据本发明第一方面实施例的用于压缩机100的曲轴1，其中压缩机100包括压缩机构、电机2和壳体3，压缩机构和电机2分别设在壳体3内，电机2包括转子21和定子22，定子22固定在壳体3的内壁上，转子21可转动地设在定子22内，压缩机构包括主轴承4、副轴承5、活塞6、气缸7、滑片8等元件。可以理解的是，曲轴1可以用于压缩机100例如旋转式压缩机。

曲轴1包括第一管体11、第二管体12、上止推件13和下止推件14。第二管体12的内径大于第一管体11的外径且第二管体12的长度小于第一管体11的长度，第二管体12外套在第一管体11上且第二管体12的中心轴线与第一管体11的中心轴线偏离，活塞6适于外套在第二管体12的外周壁上，由此第二管体12构成了曲轴1的偏心部。第一管体11适于设在转子21的转子孔内以由转子21驱动转动，在第一管体11转动时第二管体12也随之转动。

上止推件13和下止推件14均形成为大体C形，上止推件13设在第二管体12的顶部并外套在第一管体11上，下止推件14设在第二管体12的底部并外套在第一管体11上。上止推件13和下止推件14可以起到限制曲轴1轴向移动的作用。

由此，通过采用第一管体11、第二管体12、上止推件13和下止推件14的连接设计，可以大大减少曲轴1重量，降低成本，可以降低压缩机100的偏心质量，提高压缩机100的可靠性，同时可以减少曲轴1高速运转产生的无用功耗，提高压缩机100的性能。

另外，参照图6和图7，通过将上止推件13和下止推件14设置成大体C形，可以进一步降低曲轴1的重量。可以理解的是，由于上止推件13和下止推件14形成为大体C形，上止推件13和下止推件14均具有开口端，上止推件13具有开口端131，下止推件14具有开口端141，在将上止推件13和下止推件14连接至第一管体11上时，可以直接将第一管体11穿过上止推件13的开口端131之间的开口和下止推件14的开口端141之间的开口，使上止推件13与下止推件14与第一管体11配合，由此使得曲轴1的组装方便，且该曲轴1的结构简单。

其中，由于曲轴1的偏心量由第一管体11和第二管体12的径向尺寸决定的，因此通过采用不同的管径的第一管体11、第二管体12可以得到不同偏心量的曲轴1，从而可以满足偏心量多变的需求。例如，第一管体11的壁厚和第二管体12的壁厚均是均匀的，此时曲轴1的偏心量的值等于第二管体12的内径减去第一管体11的外径，因此在曲轴1的偏心量一定的情况下，即第一管体11的内径和外径均一定的情况下，在保证曲轴1强度的前提下，可以通过减少第一管体11的壁厚，从而进一步地降低曲轴1的重量、降低成本。

可选地，第一管体11和第二管体12可以为钢管，并且均可以由相应管径的长条形的钢管切割而成，上止推件13和下止推件14可以由钢板冲压而成，由此使得曲轴1各部分的加工简单，且便于采购和存储，降低了生产成本。

可选地，可以对第一管体11、第二管体12、上止推件13及下止推件14进行相应的耐磨处理，例如氮化、渗碳、钼化磷化等常规降低磨耗的表面处理。

可以理解的是，第一管体11、第二管体12、上止推件13及下止推件14之间的固定方式可以为多样。例如，可以使第二管体12的一部分内周壁焊接在第一管体11的外周壁上，上止推件13和下止推件14均可以分别焊接固定在第一管体11上，或者上止推件13和下止推件14均可以分别焊接固定在第二管体12上，或者上止推件13和下止推件14均同时与第一管体11和第二管体12焊接固定。

根据本发明实施例的用于压缩机100的曲轴1，通过采用第一管体11、第二管体12、上止推件13和下止推件14的连接设计，可以大大减少曲轴1重量，降低成本，可以降低压缩机100的偏心质量，提高压缩机100的可靠性，同时可以减少曲轴1高速运转产生的无用功耗，提高压缩机100的性能。另外，通过将上止推件13和下止推件14设置成大体C形，可以进一步降低曲轴1的重量，且使得曲轴1的结构简单、组装方便。

下面参照图2-图7详细描述根据本发明实施例的用于压缩机100的曲轴1。

参照图2和图4的示例，第一管体11包括第一段111和连接在第一段111的一端(参照图2和图4中第一段111的下端)的第二段112，第二段112的外径小于第一段111的外径，第二管体12、上止推件13及下止推件14均设在第二段112的外周壁上。由此，可以进一步地降低曲轴1的重量、节约用料、降低成本。需要在这里说明的是，第一管体11的第二段112的下部分是与压缩机100的副轴承5配合的，第二段112的外径设置的较小，还可以减少曲轴1与副轴承5的接触面积，从而可以减少磨耗。

当然，第一管体11也可以是外径一致的。

进一步地，参照图2和图3，上止推件13的顶部与第一段111的底部相抵，由此便于将上止推件13与第一管体11进行连接固定，并增大了上止推件13与第一管体11的接触面积，从而可以提高曲轴1的结构强度和稳定性。

参照图2和图5的示例，第二管体12的内周壁上形成有凹槽121，第一管体11的一部分容纳在凹槽121内，例如可以是第一管体11的第二段112的一部分容纳在凹槽121内。由此，可以增大第一管体11与第二管体12的接触面积，从而可以提高曲轴1的结构强度。例如，第一管体11与第二管体12焊接连接时，可以增大第一管体11与第二管体12的焊接面积，从而可以提高焊接强度。可选地，第一管体11的外周壁的形状与凹槽121的形状贴合，由此可以进一步地提高曲轴1的结构稳定性。

另外，通过改变第二管体12上凹槽121的径向深度，可以改变曲轴1的偏心量，由此在第二管体12与第一管体11的管径选定的情况下，可以通过加工不同径向深度的凹槽121以形成不同偏心量的曲轴1，从而可以进一步地满足偏心量多变的需求。

可选地，第一管体11与第二管体12、第一管体11与上止推件13和下止推件14之间可以通过钎焊连接(例如炉中铜钎焊接)或激光焊连接。由此，通过上述的焊接方式可以减小焊接变形，提高曲轴1的焊接质量。

参照图6和图7的示例，上止推件13和/或下止推件14的径向厚度呈中间大两端小。也就是说，可以仅是上止推件13的径向厚度呈中间大两端小，也可以仅是下止推件14的径向厚度呈中间大两端小，或者上止推件13和下止推件14的径向厚度均呈中间大两端小。由此，在保证上止推件13和下止推件14强度的同时，可以进一步地降低曲轴1的重量、节约用料、降低成本。

参照图2并结合图6和图7，上止推件13的开口端131和下止推件14的开口端141分别邻近第二管体12与第一管体11接触的部分。由此，可以增大上止推件13和下止推件14分别与第二管体12的接触面积，从而可以提高曲轴1的结构强度。例如，在上止推件13和下止推件14均通过焊接与第二管体12连接时，可以增大焊接面积，从而可以增大焊接强度，保证焊接质量。可选地，上止推件13可以封盖第二管体12的顶部敞口的一部分，上止推件13也可以封盖第二管体12的顶部敞口的全部；类似地，下止推件14可以封盖第二管体12的底部敞口的一部分，下止推件14也可以封盖第二管体12的底部敞口的全部。

需要在这里说明的是，曲轴1可以用于单缸压缩机，也可以用于多缸压缩机，上述描述的内容是以曲轴1用于单缸压缩机为例进行说明的，下面将描述曲轴1用于多缸压缩机的例子。在本请的下面描述中，相同部件均采用与上述相同的附图标记。

根据本发明第二方面实施例的用于压缩机100的曲轴1，其中压缩机100包括转子21和多个活塞6，曲轴1包括第一管体11、多个第二管体12、上止推件13和下止推件14。

具体而言，第二管体12的内径大于第一管体11的外径且第二管体12的长度小于第一管体11的长度，多个第二管体12沿第一管体11的轴向间隔外套在第一管体11上，且多个第二管体12的中心轴线与第一管体11的中心轴线偏离，多个活塞6适于一一外套在多个第二管体12的外周壁上。由此，多个第二管体12构成了曲轴1的多个偏心部。第一管体11适于设在转子21的转子孔内以由转子21驱动转动，在第一管体11转动时多个第二管体12也随之转动。

上止推件13和下止推件14均形成为大体C形，上止推件13设在位于最上方的第二管体12的顶部并外套在第一管体11上，下止推件14设在位于最下方的第二管体12的底部并外套在第一管体11上。上止推件13和下止推件14可以起到限制曲轴1轴向移动的作用。

由此，通过采用第一管体11、多个第二管体12、上止推件13和下止推件14的连接设计，可以大大减少曲轴1重量，降低成本，可以降低压缩机100的偏心质量，提高压缩机100的可靠性，同时可以减少曲轴1高速运转产生的无用功耗，提高压缩机100的性能。

其中，对于上述技术特征所带来的有益效果可以参照本发明上述第一方面实施例描述的内容，这里不再赘述。

当然，对于本发明上述第一方面实施例的用于压缩机100的曲轴1的其他附加技术特征及相应的有益效果同样适用于本发明第二方面实施例的用于压缩机100的曲轴1，这里不再赘述。

根据本发明实施例的用于压缩机100的曲轴1，通过采用第一管体11、多个第二管体12、上止推件13和下止推件14的连接设计，可以大大减少曲轴1重量，降低成本，可以降低压缩机100的偏心质量，提高压缩机100的可靠性，同时可以减少曲轴1高速运转产生的无用功耗，提高压缩机100的性能。另外，通过将上止推件13和下止推件14设置成大体C形，可以进一步降低曲轴1的重量，且使得曲轴1的结构简单、组装方便。

下面参照图1描述根据本发明实施例的压缩机100。

如图1所示，根据本发明第三方面实施例的压缩机100，包括曲轴1、活塞6和转子21。

具体而言，曲轴1为根据本发明上述第一方面或第二方面实施例的用于压缩机100的曲轴1，转子21外套在第一管体11上以驱动第一管体11转动，活塞6外套在第二管体12上。当压缩机100为单缸压缩机时，压缩机100包括一个气缸7和活塞6，曲轴1为根据本发明上述第一方面实施例的曲轴1；当压缩机100为多缸压缩机时，压缩机100包括多个气缸7和多个活塞6，曲轴1为根据本发明上述第二方面实施例的曲轴1。

根据本发明实施例的压缩机100，通过设置上述的曲轴1，可以降低压缩机100的重量及成本，同时可以降低压缩机100的偏心质量，提高压缩机100的可靠性，也可以降低曲轴1高速运转时产生的无用功耗，提高压缩机100的性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于压缩机的曲轴，所述压缩机包括转子和活塞，其特征在于，所述曲轴包括：

第一管体，所述第一管体适于设在所述转子的转子孔内以由所述转子驱动转动；

第二管体，所述第二管体的内径大于所述第一管体的外径且所述第二管体的长度小于所述第一管体的长度，所述第二管体外套在所述第一管体上且所述第二管体的中心轴线与所述第一管体的中心轴线偏离，所述活塞适于外套在所述第二管体的外周壁上；

上止推件和下止推件，所述上止推件和所述下止推件均形成为大体C形，所述上止推件设在所述第二管体的顶部并外套在所述第一管体上，所述下止推件设在所述第二管体的底部并外套在所述第一管体上。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述第二管体的内周壁上形成有凹槽，所述第一管体的一部分容纳在所述凹槽内。

3.根据权利要求2所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述第一管体的外周壁的形状与所述凹槽的形状贴合。

4.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述第一管体包括第一段和连接在所述第一段的一端的第二段，所述第二段的外径小于所述第一段的外径，所述第二管体、所述上止推件及所述下止推件均设在所述第二段的外周壁上。

5.根据权利要求4所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述上止推件的顶部与所述第一段的底部相抵。

6.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述上止推件和/或所述下止推件的径向厚度呈中间大两端小。

7.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述上止推件的开口端和所述下止推件的开口端分别邻近所述第二管体与所述第一管体接触的部分。

8.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述第一管体与所述第二管体、所述第一管体与所述上止推件和所述下止推件之间通过钎焊连接或激光焊连接。

9.一种用于压缩机的曲轴，所述压缩机包括转子和多个活塞，其特征在于，所述曲轴包括：

第一管体，所述第一管体适于设在所述转子的转子孔内以由所述转子驱动转动；

多个第二管体，所述第二管体的内径大于所述第一管体的外径且所述第二管体的长度小于所述第一管体的长度，多个所述第二管体沿所述第一管体的轴向间隔外套在所述第一管体上，且所述多个第二管体的中心轴线与所述第一管体的中心轴线偏离，所述多个活塞适于一一外套在多个所述第二管体的外周壁上；

上止推件和下止推件，所述上止推件和所述下止推件均形成为大体C形，所述上止推件设在位于最上方的所述第二管体的顶部并外套在所述第一管体上，所述下止推件设在位于最下方的所述第二管体的底部并外套在所述第一管体上。

10.一种压缩机，其特征在于，包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的用于压缩机的曲轴；

活塞和转子，所述转子外套在所述第一管体上以驱动所述第一管体转动，所述活塞外套在所述第二管体上。