CN106246508A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种压缩机，涉及机械设备领域，主要目的在于防止曲轴沿轴向向上窜动，提高曲轴旋转的稳定性。主要采用的技术方案为：压缩机，包括上法兰和曲轴，所述上法兰具有法兰内孔；所述法兰内孔具有内径自下而上逐渐减小的圆锥孔段，所述曲轴具有与所述圆锥孔段相适配的圆锥轴段；所述曲轴穿设于所述上法兰的法兰内孔，且两者滑动配合；其中，所述曲轴的圆锥轴段与所述法兰内孔的圆锥孔段相对应。本发明的技术方案可以有效防止曲轴沿轴向向上窜动，消除了由于曲轴轴向窜动引起的异音，提高了曲轴旋转的稳定性。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种压缩机。

背景技术

图1示出了现有技术中一种压缩机的部分结构示意图。如图1所示，现有的压缩机包括上法兰1和曲轴2，上法兰1具有法兰内孔11，曲轴2的长轴21穿设于上法兰1的法兰内孔11。其中，上法兰1的法兰内孔11为圆柱孔，相应的，长轴21的装配在法兰内孔11的一段呈圆柱状。压缩机在工作时，当曲轴2受到向上的力大于自身重力和向下的电机磁拉力时，曲轴2会沿轴向向上窜动，并产生异音，曲轴2旋转的稳定性相应会降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种压缩机，主要目的在于防止曲轴沿轴向向上窜动，提高曲轴旋转的稳定性。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种压缩机，包括上法兰和曲轴，所述上法兰具有法兰内孔；所述法兰内孔具有内径自下而上逐渐减小的圆锥孔段，所述曲轴具有与所述圆锥孔段相适配的圆锥轴段；

所述曲轴穿设于所述上法兰的法兰内孔，且两者滑动配合；其中，所述曲轴的圆锥轴段与所述法兰内孔的圆锥孔段相对应。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的压缩机中，可选的，所述曲轴包括长轴和偏心部，所述长轴包括所述的圆锥轴段，所述圆锥轴段的一端与所述曲轴的偏心部的一端连接。

在前述的压缩机中，可选的，所述长轴还包括用于与压缩机的转子连接的直线段，所述直线段的一端与所述圆锥轴段的背离所述偏心部的一端连接。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥轴段的长度大于或等于所述法兰内孔的长度，所述曲轴的圆锥轴段与所述法兰内孔相对应。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段的长度小于所述法兰内孔的长度。

在前述的压缩机中，可选的，所述法兰内孔的一端具有与所述圆锥孔段的一端连接的第一倒角段，和/或，所述法兰内孔的另一端具有与所述圆锥孔段的另一端连接的第二倒角段。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段和所述圆锥轴段的锥角不相等。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段和所述圆锥轴段的锥角相等，且为1～5度。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段的长度越长，其锥角越小。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段的长度为30～70mm，当所述圆锥孔段的长度在30～70mm的范围内逐渐增大时，所述圆锥孔段的锥角在1～5度的范围内呈一一对应逐渐减小的趋势。

在前述的压缩机中，可选的，所述圆锥孔段的内壁上具有沿轴向延伸的导油槽，所述导油槽为直槽或螺旋状槽。

借由上述技术方案，本发明压缩机至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，因为法兰内孔具有内径自下而上逐渐减小的圆锥孔段，曲轴具有与该圆锥孔段相适配的圆锥轴段，曲轴穿设于上法兰的法兰内孔时曲轴的圆锥轴段与法兰内孔的圆锥孔段对应，当在使用本发明的压缩机时，曲轴旋转，曲轴将压缩机机体内的润滑油导入到上法兰的法兰内孔，润滑油在法兰内孔的圆锥孔段和曲轴的圆锥轴段之间形成一层油膜，且该油膜对曲轴施加垂直于圆锥轴段的锥壁的油膜压力，油膜压力具有向下的轴向分力，该向下的轴向分力能够增加曲轴向下方向的受力，以防止曲轴受到向上的力大于受到向下的力，从而可以有效防止曲轴沿轴向向上窜动，进而提高了曲轴旋转的稳定性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有技术中的一种压缩机的部分结构示意图；

图2是本发明的一实施例提供的一种上法兰的剖面结构示意图；

图3是本发明的一实施例提供的一种曲轴的结构示意图；

图4是本发明的一实施例提供的一种压缩机的上法兰与曲轴装配的剖面结构示意图；

图5是本发明的一实施例提供的一种油膜对圆锥轴段施加的油膜压力的分解示图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图2至图4所示，本发明的一个实施例提出的一种压缩机，包括上法兰1和曲轴2。上法兰1具有法兰内孔11，法兰内孔11具有内径自下而上逐渐减小的圆锥孔段101。曲轴2具有与该圆锥孔段101相适配的圆锥轴段211，该圆锥轴段211的外径也自下而上逐渐减小。曲轴2穿设于上法兰1的法兰内孔11，且两者滑动配合。其中，曲轴2的圆锥轴段211与法兰内孔11的圆锥孔段101相对应，此处的“对应”是指圆锥孔段101的锥壁面向圆锥轴段211的外锥壁，当曲轴2旋转时，圆锥轴段211与圆锥孔段101的锥壁产生滑动摩擦。

这里需要说明的是：本发明中的圆锥孔和圆锥轴均没有锥尖，而是呈圆锥台形状。前述的法兰内孔11与曲轴2配合时形成滑动轴承。

在上述示例中，压缩机还包括机壳(图中未标示)和电机(图中未标示)，电机包括电机转子(图中未标示)和电机定子(图中未标示)。电机定子和上法兰1均固定在机壳内，曲轴2的上端与电机转子固定连接。其中，压缩机启动时，电机转子带动曲轴2转动，曲轴2的圆锥轴段211相对法兰内孔11的圆锥孔段101转动。

其中，曲轴2转动时，曲轴2将压缩机机体内的润滑油导入到上法兰1的法兰内孔11，润滑油在法兰内孔11的圆锥孔段101和曲轴2的圆锥轴段211之间形成一层油膜，且该油膜对曲轴2施加垂直于圆锥轴段211的锥壁的油膜压力，如图5所示，油膜压力具有向下的轴向分力，该向下的轴向分力能够增加曲轴2向下方向的受力，以防止曲轴2受到向上的力大于受到向下的力，从而可以有效防止曲轴2沿轴向向上窜动，进而提高了曲轴2旋转的稳定性，消除了现有技术中曲轴2轴向窜动产生的异音。

如图5所示，上述的油膜压力还具有沿径向的径向分力，该径向分力具有承载曲轴2的技术效果，使曲轴2免于与法兰内孔11接触，达到润滑的效果，进而提高了曲轴2的使用寿命。

在一个具体的应用示例中，如图3和图4所示，上述的曲轴2包括长轴21和偏心部22。长轴21包括前述的圆锥轴段211，圆锥轴段211的一端与曲轴2的偏心部22的一端连接。具体在安装时，法兰通过法兰内孔11套设在长轴21上。偏心部22的上端与法兰的下端面相抵触，以对法兰限位。在本示例中，由于圆锥轴段211直接与偏心部22的一端连接，使曲轴2的结构更加紧凑。

如图3和图4所示，前述的长轴21还包括用于与压缩机的转子连接的直线段212，直线段212的一端与圆锥轴段211的背离偏心部22的一端连接。在本示例中，由于曲轴2的长轴21通过直线段212与压缩机的转子连接，而现有技术中曲轴2的长轴21也是通过直线段212与压缩机的转子连接，从而当采用本示例中的技术方案时不必改变现有压缩机的转子的形状结构，进而降低了对现有压缩机的改动成本。

在一个具体的应用示例中，如图2至图4所示，前述圆锥轴段211的长度L3大于或等于法兰内孔11的长度L1，曲轴2的圆锥轴段211与法兰内孔11相对应，即法兰内孔11的孔壁面向圆锥轴段211的外锥壁。其中，通过本示例中的设置，可以在整个圆锥孔段101上均形成一层油膜，以对曲轴2的圆锥轴段211施加油膜压力，从而可以进一步防止曲轴2沿轴向向上窜动，进而提高了曲轴2旋转的稳定性。其中，圆锥孔段101的长度L2越长，相应的，油膜的表面积就越大，油膜对圆锥轴段211施加的压力就越大。

为了节省材料，并且使曲轴2的结构更加紧凑，优选的，上述圆锥轴段211的长度L3等于法兰内孔11的长度L1，上法兰1通过法兰内孔11刚好套设在圆锥轴段211上。

前述的圆锥孔段101由于是法兰内孔11的一部分，故圆锥孔段101的长度L2要小于或等于法兰内孔11的长度L1。为了最大限度地降低曲轴2发生窜动的风险，前述的圆锥孔段101的长度L2越长越好。在一个具体的应用示例中，圆锥孔段101的长度L2等于法兰内孔11的长度L1，即整个法兰内孔11即为圆锥孔。

进一步的，如图2所示，前述的法兰内孔11在两端中的至少一端具有倒角，具体的，该倒角可以为圆角或斜角等。优选的，法兰内孔11在两端均具有倒角，当法兰内孔11在两端倒角后，法兰内孔11在两端即形成向外张开的扩口，如此具有方便将曲轴2装配到上法兰1的技术效果，防止在将曲轴2装配到上法兰1的过程中曲轴2撞到法兰内孔11的两端。

在上述示例中，如图2所示，法兰内孔11在两端的倒角形成倒角段，该倒角段在沿法兰内孔11的轴向方向上具有一定高度，如此就使得实际圆锥孔段101的长度L2要小于法兰内孔11的长度L1，具体的，当法兰内孔11在两端均具有倒角时，法兰内孔11的一端具有与圆锥孔段101的一端连接的第一倒角段(图中未标示)，法兰内孔11的另一端具有与圆锥孔段101的另一端连接的第二倒角段(图中未标示)。

前述圆锥孔段101和圆锥轴段211两者的锥角可以相等也可以不相等，其中，由于圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角的存在，曲轴2旋转时，圆锥孔段101与圆锥轴段211之间均会形成一层油膜，该油膜对曲轴2施加的油膜压力可以有效防止曲轴2沿轴向向上窜动。

这里需要说明的是：当前述圆锥孔段101和圆锥轴段211两者的锥角不相等时，可以是圆锥孔段101的锥角大于圆锥轴段211的锥角，也可以是圆锥孔段101的锥角小于圆锥轴段211的锥角。

在一个具体的应用示例中，为了减小圆锥孔段101与圆锥轴段211之间的磨损，优选的，前述圆锥孔段101和圆锥轴段211两者的锥角相等。在该示例中，前述圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角α相等，且为1～5度。其中，如图5所示，若圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角α大于5度，则油膜对曲轴2施加的油膜压力在径向方向上的径向分力会减小，从而当压缩机的负载过大时曲轴2会与法兰内孔11发生接触而加快了曲轴2的磨损，导致曲轴2的使用寿命降低。若圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角α小于1度，则油膜对曲轴2施加的油膜压力在轴向方向上的轴向分力会减小，而达不到平衡曲轴2受到的向上的力的作用，使得曲轴2仍然有轴向窜动的风险。在本示例中，通过将圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角α设置在1～5度，一方面可以使油膜压力的轴向分力能够平衡曲轴2受到的向上的力的作用，防止曲轴2向上窜动；另一个方面还可以使油膜压力的径向分力能够承载曲轴2，使曲轴2免于与法兰内孔11接触，达到润滑的效果，从而提高了曲轴2的使用寿命。

前述圆锥孔段101和圆锥轴段211的锥角α一般根据圆锥孔段101的长度L2选择。具体的，圆锥孔段101的长度L2越长，圆锥孔段101的锥角α就越小；反之，圆锥孔段101的长度L2越短，圆锥孔段101的锥角α就越大。其中，当圆锥孔段101的长度L2取相对较小值时，相应的，圆锥孔段101的锥角α取较大值，主要是因为当圆锥孔段101的长度L2相对较短时，圆锥孔段101处的油膜的表面积相对较小，此时将圆锥孔段101的锥角α取的较大，可以增大油膜压力的轴向分力，以平衡曲轴2受到的向上的力，防止曲轴2发生窜动。当圆锥孔段101的长度L2取相对较大值时，相应的，圆锥孔段101的锥角α取较小值，主要是因为当圆锥孔段101的长度L2相对较长时，圆锥孔段101处的油膜的表面积相对较大，此时将圆锥孔段101的锥角α取的较小，可以增大油膜压力的径向分力，以承载曲轴2，使曲轴2免于与法兰内孔11接触，达到润滑效果，进而提高曲轴2的使用寿命。

在一个具体的应用示例中，前述圆锥孔段101的长度L2为30～70mm，当圆锥孔段101的长度L2在30～70mm的范围内逐渐增大时，圆锥孔段101的锥角α在1～5度的范围内呈一一对应逐渐减小的趋势。具体的，当圆锥孔段101的长度L2为30mm时，则圆锥孔段101的锥角α为5度；当圆锥孔段101的长度L2为50mm时，则圆锥孔段101的锥角α为3度；当圆锥孔段101的长度L2为70mm时，则圆锥孔段101的锥角α为1度……其中，依此类推，在此不再赘述。

在一个具体的应用示例中，如图2所示，前述圆锥孔段101的内壁上具有沿轴向延伸的导油槽102，该导油槽102可以为直槽或螺旋状槽等。其中，曲轴2在旋转时，曲轴2可以将机体内的润滑油导入到圆锥孔段101，圆锥孔段101上的导油槽102可以存储润滑油，以延长润滑油在圆锥孔段102上的停留时间，进而提高润滑效果。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种压缩机，包括上法兰和曲轴，所述上法兰具有法兰内孔；其特征在于，所述法兰内孔具有内径自下而上逐渐减小的圆锥孔段，所述曲轴具有与所述圆锥孔段相适配的圆锥轴段；

所述曲轴穿设于所述上法兰的法兰内孔，且两者滑动配合；其中，所述曲轴的圆锥轴段与所述法兰内孔的圆锥孔段相对应。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述曲轴包括长轴和偏心部，所述长轴包括所述的圆锥轴段，所述圆锥轴段的一端与所述曲轴的偏心部的一端连接。

3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，

所述长轴还包括用于与压缩机的转子连接的直线段，所述直线段的一端与所述圆锥轴段的背离所述偏心部的一端连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥轴段的长度大于或等于所述法兰内孔的长度，所述曲轴的圆锥轴段与所述法兰内孔相对应。

5.如权利要求1至4中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段的长度小于所述法兰内孔的长度。

6.如权利要求5所述的压缩机，其特征在于，

所述法兰内孔的一端具有与所述圆锥孔段的一端连接的第一倒角段，和/或，所述法兰内孔的另一端具有与所述圆锥孔段的另一端连接的第二倒角段。

7.如权利要求1至6中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段和所述圆锥轴段的锥角不相等。

8.如权利要求1至6中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段和所述圆锥轴段的锥角相等，且为1～5度。

9.如权利要求8所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段的长度越长，其锥角越小。

10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段的长度为30～70mm，当所述圆锥孔段的长度在30～70mm的范围内逐渐增大时，所述圆锥孔段的锥角在1～5度的范围内呈一一对应逐渐减小的趋势。

11.如权利要求1至10中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述圆锥孔段的内壁上具有沿轴向延伸的导油槽，所述导油槽为直槽或螺旋状槽。