CN1077002A - 斜盘式制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

一种斜盘式制冷压缩机，在径向滚针轴承外设有 润滑机构，还包括具有汽缸座和前端板的圆柱形腔。 腔的内部限定了一个位于汽缸座和前端板间的曲轴 箱。驱动机构包括驱动轴、固定到驱动轴上的转子和 设在转子倾斜面上的斜盘。驱动轴通过径向滚针轴 承被支承在前端板的中心处、径向滚针轴承包括多个 布置成环形的滚针和套住滚针外周的圆柱形外轴承 圈。在外轴承圈的外圆周上设有孔。在前端板内设 有油路，该油路连通转子外部的曲轴箱内部和孔。

Description

本发明涉及一种斜盘式制冷压缩机，尤其是一种设在径向滚针轴承处的润滑机构，该轴承旋转地支承前端板中心的驱动轴。

如图1所示，公知了一种斜盘式制冷压缩机，该压缩机在径向滚针轴承处设置有润滑机构，该轴承可旋转动支承在前端板中心处的驱动轴。

参考图1，斜盘式制冷压缩机10包括圆柱形腔11，该腔11包括汽缸座111、前端板112和汽缸头113。腔11的内部在汽缸座111和前端板112之间限定了一个曲轴箱114，前端板112由多个螺栓（未画出）固定在汽缸座111的左端处。用多个螺栓14将汽缸头113和阀门板组件13安装在汽缸座113的右端处。在前端板112的中心设有孔112a，驱动轴由轴承，如径向滚针轴承16可旋转地支承，滚针轴承16装在孔112a内。前端板112包括从其端面凸出的环形套112b。环形套112b围着驱动轴15从而确定了一轴封室17，室17内安装有轴封元件18。

驱动轴15与凸轮转子19的内端用任何合适的部件相联接，以使凸轮转子19随驱动轴15一起旋转。凸轮转子19由轴承支承在前端板112的内表面上，轴承可为安装在前端板112内表面的止推滚针轴承。斜盘21通过止推滚针轴承22安装在凸轮转子倾斜面上。

包括其上设有轴向孔231a的栓部231的支承部件23沿轴向右滑动且因栓部231插入汽缸座111上开设的轴向孔111a内而被不可旋转地支承在汽缸座111内。用一键和键槽防止了支承部件23的旋转。支承部件23进一步还包括栓部231的端部的锥齿232。该锥齿232包括在其中心位置为钢球24设置的球座。支承部件23的锥齿232与安装在斜盘21上的锥齿25相啮合。钢球24自然也安放在锥齿25中心位置的球座内，因此允许斜盘21可章动地，但不可旋转地支承在钢球24上。螺旋弹簧26安放在支承部件231的轴向孔231a内，而弹簧26的外端与螺旋部件27相接触，因此进一步把支承部件23推向斜盘21。

汽缸座111上设有多个轴向汽缸28，缸内有可在其内滑动的并与之紧密配合的活塞29。每个活塞29通过钢制活塞杆30与斜盘21相连结。在杆30的一端处的球301由凹洞291的压紧边紧紧地包在凹洞291内。在杆30另一端的球302由凹洞211的压紧边紧紧地包在斜盘21的凹洞211内。球301和302分别沿凹洞291和211的内球表面滑动。应该理解的是尽管在附图中仅表示了一个球一凹洞联接，不过在斜盘21周围布置了多个凹洞，这些凹洞用于承接杆30的其它球。

汽缸头113上设有由隔板113a分开的吸气室31和排气室32。阀板组件13包括使吸气室31与气缸28相通的吸气口31a和使排放室32和气缸28相通的排气口32a。阀板组件13进一步包括吸入簧片阀（未画出），该阀在每个吸气口上都有，和每个排气口32a上设置的排气簧片阀（未画出）。此外，设置了圆形垫圈和环形垫圈来使汽缸座111，阀131和汽缸头113的配合表面密封。挡片33消除了排气簧片阀的过度变形，而挡片33安装在阀板131上。螺栓和螺母34将圆垫圈、吸入簧片阀、排气簧片阀和挡片安装到阀板131上。

在压缩机运行时，驱动轴15由任何合适的驱动装置驱动，如汽车发动机。凸轮转子19随驱动轴15一起转动，使得斜盘21根据凸轮转子19的上倾面的旋转围绕钢球24章动。斜盘21的转动使得每个相应活塞29往复运动。因此，在每个汽缸内重复地完成致冷气吸入、压缩、排放的连续过程。循环冷却后的致冷气被吸入吸气室31并从排放室32排出。

上述压缩机设有在径向滚针轴承16处设置的润滑机构。

当压缩机运行时，在每个汽缸28中的部分致冷气作为渗漏气流过汽缸28的内壁和活塞29之间的缝隙进入曲轴室114内。为了使渗漏气返回到吸入室31，在汽缸座111上设有叫作为平衡孔的通道（未示出），并通过阀板组件13联通曲轴室114和吸入室31。在曲轴室114内，保持有润滑油，在压缩机运行时，搅拌并使油飞溅，这些油就成油雾状润滑了内部运动部件。曲轴室114内的部分油雾随返回的致冷气流过平衡孔进入吸入室，雾被吸入相应的汽缸28润滑了活塞30和汽缸28内壁间的间隙。

凸轮转子19的前表面设有凹槽191，该凹槽191在前端板112和凸轮转子19之间形成了圆柱空间35。前端板112上设有联通空间35和轴密封室17的油路36。此外，流过腔11内表面的油通过止推滚针轴承20和前端板112之间的间隙流入到空间35内，然后通过油路36流入轴密封室17内。轴密封室17内的润滑油通过滚针轴承16的前端流入到径向滚针轴承16和驱动轴15间的间隙内，并从滚针轴承16的后端流入空间35。因此，润滑油润滑了滚针轴承16。

可是，由于空间35内凸轮转子19所包围而流入空间35中的润滑油从前端板112和凸轮转子19间的缝隙内流过，流入轴密封部件17的油较少。然而，由于流入轴密封部件17中的部分油积聚在轴密封部件内，润滑滚针轴承16的油量减少。结果，因缺乏润滑油而很容易引起驱动轴15的成片剥落和断裂。

因此，本发明的目的是提供一种斜盘式制冷压缩机，该压缩机具有能把足够的曲轴箱内的润滑油供到驱动轴和径向滚针轴承间的摩擦面来防止驱动轴的磨损、成片剥落以及断裂。

根据本发明的第一个实施例的斜盘式制冷压缩机具有圆柱形腔，该腔包括汽缸座、前端板和汽缸头。腔的内部界定了一个位于汽缸座和前端板间的曲轴箱。汽缸座上设有许多汽缸，多个活塞由斜盘部件带动在汽缸内分别作往复运动。斜盘紧邻转子并与之倾斜相对应地安装，并由转子驱动。而转子是固定在轴上。轴由轴承，如径向滚针轴承可旋转地支承在前端板的中心。径向滚针轴承由许多成环状布置的圆柱形滚子和包住滚子外周的圆柱形外轴承套。外轴承套的外周表面上设有至少一个孔。该孔通过前端板上形成的通道与转子外部的曲轴箱的内部相通。润滑油通过通道和孔流入径向滚针轴承的内部，从而润滑径向滚针轴承。

根据本发明的第二个实施例，在径向滚针轴承的外套和在前端板中心处设置的孔内表面间环绕地形成一个确定宽度的空间。轴承外套在其外周具至少形成一个孔。该空间通过一个在前端板内所形成的通道与转子外部的曲轴箱内部相通。润滑油通过通道流入空间并沿空间流动并漫延到外套的外周表面处，并通过孔流入到径向滚针轴承的内部。结果，润滑油润滑了径向滚针轴承。

图1是已有的斜盘式制冷压缩机的垂直纵向截面图。

图2是本发明的第一个实施例的斜盘式制冷压缩机的垂直纵向截面图。

图3是图2所示的斜盘式制冷压缩机的径向滚针轴承处设置的润滑机构的部分放大截面图。

图4是本发明第二实施例的斜盘式制冷压缩机的垂直纵向截面图。

图5是图4所示的斜盘式制冷压缩机的径向滚针轴承处设置的润滑机构的部分放大的截面图。

图2-3表示了本发明的第一个实施例。在这些图中，相同的标号代表与图1所示的相应部件。

参考图2，斜盘式制冷压缩机10包括圆柱形腔11。该圆柱形腔11包括汽缸座111、前端板112和汽缸头113。腔11的内部在汽缸座111和前端板112间界定了一个曲轴箱，前端板112由多个螺栓（未示）安装在汽缸座111的左端处。用多个螺栓14把汽缸头113和阀板组件13一起安装到汽缸座111的右端处。在前端板112中心处设有孔112a，驱动轴由轴承，如安在孔112a内的径向滚针轴承，可旋转地支承。前端板112包括由从其成凸出的环形套112b。环形套112b围着驱动轴15并界定了轴密封室17，轴密封部件18安装在其内。

驱动轴15在其内端通过任何合适的手段连结到凸轮转子19上，以使凸轮转子19随驱动轴15旋转。由如安装在前端板112内表面的止推轴承20将凸轮转子支承在前端板112的内表面上。斜盘21通过推滚针轴承22安装在凸轮转子19的倾斜面上。

支承部件23，包括其上设有轴向孔231a的栓部231，通过将栓部231插入到汽缸座111上所形成的轴向孔111a内而沿轴向可滑动且不可旋转地支承在汽缸座111内。由键和键槽（未示出）防止了支承部件23的旋转。支承部件23进一步包括在柱部231一端的锥齿部232。锥齿部232包括一个使钢球24在其中心处的座。支承部件23的锥齿部232与安装在斜盘21上锥齿25啮合。钢球24同样也安在锥齿部25中心位置的球座内，因此允许斜盘可章动地，但不可能旋转地支承在钢球上。螺旋弹簧26安在支承部件231的轴向孔231a内，而弹簧26的外端与螺杆件27接触，因此进一步把支承部件23推向斜盘21。

汽缸座111上设有许多轴向汽缸28，活塞29在其内可滑动并与紧密配合。每个活塞29都通过钢质活塞杆30与斜盘21相联。活塞杆30一端处的球301由凹洞291的包紧边牢牢地使之接纳在活塞29的凹洞291内，活塞杆30另一端的球302内凹洞211的包紧边牢牢地使之接纳斜盘21的凹洞211内。球301和302可分别沿凹洞291和211的内周表面滑动。应该理解的是，尽管在附图中仅示出了一个球和凹洞的连接，但围绕斜盘21周边布置有多个用于接纳活塞杆30的其它球的凹洞。

汽缸头113上设有用隔板113a分开的吸入室31和排出室32。阀板组件13包括具有连通吸入室31和汽缸28的吸气口31a和连通排气室32和汽缸28的排气口32a的阀板131。阀板组件13还包括吸入簧片阀（未示出），该阀设在每个吸气口31a处;和设在每个排气口32a处的排气簧片阀（未示出）。此外，设置了圆柱形垫圈和环形垫圈用以密封汽缸座111，阀板131和汽缸头113之间的相互配合面。止动片33防止了排气簧片阀的过度变形，止动片装在阀板131上。螺栓和螺母装置34把圆形垫片，吸气簧片阀、排气簧片阀以及止动片33固定到阀板131上。

在压缩机运行中，驱动轴15由任何合适的驱动装置驱动，如汽车发动机。凸轮转子19随驱动轴15旋转，使得斜盘根据凸轮转子19的倾斜面的旋转而围绕钢球24章动。斜盘21的章动使得每个对应的活塞29往复运动。因此，致冷气的吸入，压缩、排出的连续过程在每个汽缸28中重复进行。经冷却而循环的致冷气被吸入吸气室31并从排气室32排出。

上述压缩机在径向滚针轴承16处设有润滑机构。

当压缩机运行时，在每个汽缸28内的部分致冷气作为流过汽缸28内壁和活塞29之间间隙的渗漏气而流入曲轴箱114内。为了使渗漏气返回到吸入室31，在汽缸座111上设置了称作为平衡孔的通道（未画出），并通过阀板组件13以形成曲轴箱114和吸入室31之间的连通。在曲轴箱114内，存有润滑油，在压缩机运行期间，油受到搅拌和雾化并以油雾状润滑了内部运动部件。曲轴箱内的部分油雾和返回的致冷气通过平衡孔流到吸入室31内，油雾被吸入相应的汽缸而润滑了活塞30和汽缸28内壁间的间隙。

特别是如图3所示，径向滚针轴承16由多个布置成环形状并支承驱动轴15的外周表面的滚柱161和覆盖滚针外周的圆柱形外轴承圈162组成。外轴承圈162的顶部设有一孔162a，其时的情况下是径向滚针轴承16设在驱动轴15和孔112a之间。确定孔162的直径是要保持外圈162的强度（例如，在本例中孔径为2mm），且又能联通在前端板112内形成的通道360。然而，由于驱动轴在压缩机运行期间在致冷气压缩力的影响下径向地给前、后端的径向滚柱轴承16施加了较高的负载，因此孔162a设在外轴承圈162的外周表面除去极前和极后端的前、后端处以能保持外轴承圈162的强度。另一方面，如图2所示，通道360的孔361设在面对的曲轴箱114内部且位于的凸轮转子19外侧前端板112的内表面上。这就是，径向滚针轴承16的内部通过通孔162a和通道360与凸轮转子19外侧的曲轴箱114的内部相通。

在上述结构中，沿腔11的内表面流动的润滑油通过孔361流入通道360，然后通过通道360和孔162a流入到径向滚针轴承16的内部。结果，油润滑了径向滚针轴承16。由于通道360的孔361是设在面对曲轴箱114内部且位于凸轮转子19外侧的前端板112的内表面上且沿腔11内表面流动的油直接地通过孔162a和通道360流入径向滚针轴承16的内部，就有足够量的油流过来润滑径向滚针轴承16。而且，由于因驱动轴15的旋转油就相等地扩展到所有滚针161上，径向滚针轴承得到了足够的润滑。

图4-5表示了本发明的第二个实施例，在这些图中，相同的标记代表与图1-3所示的对应的部件。

参考图4，斜盘式制冷压缩机10包括圆柱形腔11。该圆柱形腔11包括汽缸座111、前端板112和汽缸头113。腔11的内部在汽缸座111和前端板112间界定了一个曲轴箱，前端板112由多个螺栓（未示）安装在汽缸座111的左端处。用多个螺栓14把汽缸头113的阀板组件13一起安装到汽缸座111的右端处。在前端板112中心处设有孔112a。驱动轴由轴承，如安在孔112a内的径向滚针轴承，可旋转地支承，前端板112包括由从其面凸出的环形套112b。环形套112b围着驱动轴15并界定了轴密封室17，轴密封部件18安装在其内。

驱动轴15在其内端通过任何合适的手段连结到凸轮转子19上，以使凸轮转子19随驱动轴15旋转。由如安装前端板112内表面的止推轴承20将凸轮转子支承在前端板112的内表面上。斜盘21通过止推滚针轴承22安装在凸轮转子19的倾斜面上。

支承部件23，包括其上设有轴向孔231a的栓部231，通过将栓部231插入到汽缸座111上所形成的轴向孔111a内而沿轴向可滑动且不可旋转地支承在汽缸座111内。由键和键槽（未示出）防止了支承部件23的旋转。支承部件23进一步包括在柱部231一端的锥齿部232。锥齿部232包括一个使钢球24在其中心处的座。支承部件23的锥齿部232与安装在斜盘21上锥齿25啮合。钢球24同样也安在锥齿部25中心位置的球座内，因此允许斜盘可章动地，但不可旋转地支承在钢球上。螺旋弹簧26安在支承部件231的轴向孔231a内，而弹簧26的外端与螺杆件27接触，因此进一步把支承部件23推向斜盘21。

汽缸座111上设有许多轴向汽缸28，活塞29在其内可滑动并与紧密配合。每个活塞29都通过钢质活塞杆30与斜盘21相连。活塞杆30一端处的球301由凹洞291的包紧边牢牢地使之接纳在活塞29的凹洞291内，活塞杆30另一端的球302由凹洞211的包紧边牢牢地使之接纳在斜盘21的凹洞211内。球301和302可分别沿凹洞291和211的内周表面滑动。应该理解的是，尽管在附图中仅示出了一个球和凹洞的连接，但围绕斜盘21周边布置有多个用于接纳活塞杆30的其它球的凹洞。

汽缸头113上设有用隔板113a分开的吸入室31和排出室32。阀板组件13包括具有连通吸入室31和汽缸28的吸气口31a和联通排气室32和汽缸28的排气口32a的阀板131。阀板组件13还包括吸入簧片阀（未示出），该阀设在每个吸气口31a处;和设在每个排气口32a处的排气簧片阀（未示出）。此外，设置了圆形垫圈和环形垫圈用以密封汽缸座111，阀板131和汽缸头113之间的相互配合面。止动片33防止了排气簧片阀的过度变形，止动片装在阀板131上。螺柱和螺母装置34把圆形垫片，吸气簧片阀、排气簧片阀，以及止动片33固定到阀板131上。

在压缩机运行中，驱动轴15由任何合适的驱动装置驱动，如汽车发动机。凸轮转子19随驱动轴15旋转，使得斜盘根据凸轮转子19的倾斜面的旋转而围绕钢球24章动。斜盘21的章动使得每个对应的活塞29往复运动。因此，致冷气的吸入，压缩、排出的连续过程在每个汽缸28中重复进行。经冷却而循环的致冷气被吸入吸气室31并从排气室32排出。

上述压缩机在径向滚针轴承16处设有润滑机构。

当压缩机运行时，在每个汽缸28内的部分致冷气作为流过汽缸28内壁和活塞29之间间隙的渗漏气而流入曲轴箱114内。为了使渗漏气返回到吸入室31，在汽缸座111上设置了称作为平衡孔的通道（未画出），并通过阀板组件13以形成曲轴箱114和吸入室31之间的连通。在曲轴箱114内，存有润滑油，在压缩机运行期间，油受到搅拌和雾化并以油雾状润滑了内部运动部件。曲轴箱内的部分油雾和飞回的致冷气通过平衡孔流到吸入室31内，油雾被吸入相应的汽缸而润滑了活塞30和汽缸28内壁间的间隙。

特别地如图5所示，径向滚针轴承16由多个布置成环状的并支承驱动轴15的外圆表面的滚针以及覆盖滚针161外周的圆柱形外轴承套162组成。外轴承套162有三个等距离地分布在其外周上的孔162a。所确定的孔径要能保持外轴套162的强度，即，在本实施例中，孔径为2mm。可是由于驱动轴15在压缩机运行时受到致冷气压缩力的影响而向径向滚针轴承的前、后端施加一外较高的负载，因此，孔162a设在外轴承套162的外周表面不靠近外轴承圈162的极前、后端处以使其能保持外轴套圈162的强度。当径向滚针轴承16设在孔112a内时，在外轴承圈162和孔112a的内表面而形成一个环形空间37。该环形空间37是由在孔112a内表面上形成环形槽371而形成的。径向滚针轴承16的内部通过孔162a和空间37与在前端板内形成的油路360相通。另一方面，如图4所示，在面对曲轴箱114内部且位于凸轮转子19外侧的前端板112的内表面上设有通道360的孔361。即，径向滚针轴承16的内部通过孔162a和空间37以及通道360与位于凸轮转子19外侧的曲轴箱内部相通。要确定槽371的宽度以便防止径向滚针轴承16产生变形和成凸状。即槽宽度几乎与孔162a直径相同，或稍宽于孔162a直径。在本例中，槽宽为2mm。

在上述结构中，沿腔11内表面流动的润滑油通过孔361流入通道360，然后通过通道360流入到空间37内。空间37内的油沿空间37流动而完全地在外轴承圈162的外周上扩散，然后流入径向滚针轴承16内。由于通道360的开口361设在面朝曲轴箱114内部的且位于凸轮转子19外侧的前端板112的内表面上，且沿腔11流动的油直接地通过通道360，空间37和孔162a流入径向滚针轴承16的内部，因此就有足够量的油流入来润滑径向滚针轴承16。且由于因驱动轴15的旋转而使油均等地扩展在所有滚针161上，径向滚针轴承得到了足够的润滑。而且因油沿空间37流动而在外轴承圈162的外周面上扩展时，就能确保油流入径向滚针轴承16的内部，而无论在滚针轴承16装配时孔162a设在径向的什么位置上。还要指出的是虽然本例中的外轴套圈162上设了三个孔，但有多少个孔162a都没关系。

Claims (13)

1、一种斜盘式制冷压缩机包括具有汽缸座、前端板和汽缸头的圆柱形腔，由所述的汽缸座和前端板之间的腔内部界定的曲轴箱，多个汽缸，在其内部活塞通过一斜盘分别作往复运动，紧靠一转子并相对于转子的倾斜面可旋转的并由所述转子驱动的所述斜盘，固定在轴上的所述转子，被一轴承可旋转地支承在前端板中心孔内的所述轴，所述轴承包括多个成环状分布的滚针和覆盖所述滚针的外周面的圆柱形外轴承圈，其特征在于：至少有一个孔穿过所述圆柱形外轴承圈，在所述前端板内至少设一条通道，以便使位于所述转子的径向之外的部分所述曲轴箱的内部与所述至少一个孔连通。

2、如权利要求1所述斜盘压缩机，特别是所述的至少一个孔是圆柱形的。

3、如权利要求2所述的压缩机，特征是所述至少一个孔的孔径是2mm。

4、如权利要求3和4所述的压缩机，特征是所述的至少一个孔的整个穿过所述圆柱形外轴承圈。

5、一种斜盘式制冷压缩机包括具有汽缸座、前端板和汽缸头的圆柱形腔，由所述的汽缸座和前端板之间的腔内部界定的曲轴箱，多个汽缸，在其内部的活塞通过一斜盘分别作往复运动，紧靠一转子并相对于转子的倾斜面可旋转的并由所述转子驱动的所述斜盘，固定在轴上的所述转子，被一轴承可旋转地支承在前端板中心孔内的所述轴，所述轴承包括多个成环状分布的滚针和覆盖所述滚针的外周面的圆柱形外轴承圈，其特征在于：至少有一个孔穿过所述圆柱形外轴承圈，在所述外轴承圈的外圆周表面与所述孔的内圆周表面之间限定了一个环形空间，在所述前端板内设有至少一个通道，以便使位于所述转子的径向外侧部分的曲轴箱的内部相与所述环形空间相连通。

6、根据权利要求5所述的压缩机，其特征是环形空间部分是开设在所述孔的内圆周表面的环形槽。

7、根据权利要求5所述的压缩机，特征是所述至少一个孔是圆柱形的。

8、根据权利要求7所述的压缩机，特征是所述的至少一个孔的整个穿过所述圆柱形外轴承圈。

9、根据权利要求8所述的压缩机，特征是所述的至少一个孔是圆柱形的。

10、根据权利要求9所述的压缩机，特征是所述槽的横截面图是矩形的。

11、根据权利要求10所述的压缩机，特征是所述至少一个孔的直径基本上等于所述环形空间的宽度。

12、根据权利要求10所述的压缩机，特征是所述至少一个孔的直径稍微小于所述环形空间的宽度。

13、根据权利要求7和10所述的压缩机，特征是所述至少一个孔的直径是2mm。

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