CN108286520A - 一种十字联轴节及涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种十字联轴节为圆环结构，其上止推面与下止推面相互平行；上、下止推面均设有去重凹槽。一种涡旋压缩机包括十字联轴节、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、轴承、曲轴、中机壳；静涡旋盘固定在中机壳中的支架上；动涡旋盘通过十字滑环与静涡旋盘配合，并且动涡旋盘与支架止推面配合滑动；曲轴穿过安装在支架中的轴承与动涡旋盘配合，曲轴的圆周转动通过十字滑环的作用使动涡旋盘做平面圆周运动。十字联轴节不会发生扭转变形，不会在动涡旋盘止推面和静涡旋盘止推面之间发生倾斜振动，增加了导向滑槽的工作面积。

Description

一种十字联轴节及涡旋压缩机
技术领域
本发明属于涡旋机械领域，特别地，本发明涉及一种涡旋机械中使用的十字联轴节及具有该十字联轴节的涡旋压缩机。
背景技术
涡旋机械可做成涡旋膨胀机、涡旋压缩机、涡旋发动机、涡旋泵等。其中涡旋压缩机也可以说是一种容积式压缩机，这种涡旋压缩机越来越普遍地用作制冷、空调和空气动力等应用中。
通常，涡旋压缩机主要由动涡旋盘、静涡旋盘、十字联轴节、支架、曲轴、电机、密封外壳等构成。涡旋压缩机中的涡旋装置包括两个形状类似的涡卷，每一个涡卷安装在一个单独的端板上，以限定一个涡旋件。两个涡旋件相互配合在一起，其中动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并旋转180度对置安装。涡旋压缩机中的电机带动曲轴使得动涡旋盘盘相对于静涡旋盘盘沿轨道运行，于是在动涡旋盘和静涡旋盘的涡卷之间形成一系列月牙形空间。在动涡旋盘沿轨道运行的过程中，最外缘的月牙形空间不断地向中心移动的同时月牙形空间的体积也在减小，从而使该空间中的气体体积减小压力升高，直到与中心排气孔连通，从而将压缩后的气体排出压缩机。
涡旋压缩机的防自转机构是在满足动涡旋盘绕静涡旋盘中心公转的同时，用以防止动涡旋盘自转。防止动涡旋盘相对静涡旋盘自转的联轴节可采取多种形式，但一般包括两对从环形件伸出的键。第一对键配合在动涡旋盘的槽内，第二对键配合在静涡旋盘的槽内。尽管这种带四个键的十字联轴节可有效地防止动涡旋盘相对于静涡旋盘的自转运动，但是这种十字联轴节在工作过程中会出现很多问题。由于这四个键的存在，十字联轴节在工作过程会受到扭转力矩的作用，从而使十字联轴节扭转变形，这样使键的接触面积减小加速了键表面的磨损。结果导致涡旋压缩机的噪音和振动增大，压缩机的使用寿命缩短。同时，正是由于这四个键的存在，十字联轴节在工作过程容易在动涡旋盘端板和静涡旋盘端板之间反复碰撞，发出周期性的倾斜振动噪音。这不但缩短了压缩机的寿命，还不断发出有害振动和噪音。
发明内容
本发明的目的在于提供一种至少能够部分解决上述技术问题的十字联轴节及涡旋压缩机，十字联轴节在工作过程中不会发生扭转变形，同时该十字联轴节用于涡旋机械，特别是涡旋压缩机中后不会在动涡旋盘止推面和静涡旋盘止推面之间发生倾斜振动，同时大幅度增加导向滑槽的工作面积。
为了实现上述的目的，本发明提供了一种十字联轴节，用以保持动涡旋盘在曲轴的带动下在静涡旋盘中做平面圆周运动，该十字联轴节为圆环结构，十字联轴节上止推面与十字联轴节下止推面相互平行；十字联轴节上止推面设有上去重凹槽；所述十字联轴节下止推面设有下去重凹槽。
本发明十字联轴节解决了现有十字联轴节所存在的容易引起涡旋压缩机运行过程中振动、噪音，并且极大地加强十字联轴节的使用寿命。同时去重凹槽的设置，可以减轻十字联轴节的重量，同时可以减小十字联轴节上下止推面的摩擦面积。
进一步的，所述十字联轴节上止推面设有四个均布的上去重凹槽；所述十字联轴节下止推面设有四个均布的下去重凹槽。
进一步的，所述十字联轴节上止推面设有第一上导向滑槽和与第一上导向滑槽在同一直线的第二上导向滑槽，同时十字联轴节下止推面设有第一下导向滑槽和与第一下导向滑槽在同一直线的第二下导向滑槽，所述第一上导向滑槽和第二上导向滑槽所在的直线与第一下导向滑槽和第二下导向滑槽所在的直线垂直。
进一步的，四个去重凹槽均位于四个导向滑槽的中间位置。
进一步的，第一上导向滑槽和第二上导向滑槽分别与静涡旋盘第一导向柱和静涡旋盘第二导向柱贴合滑动；第一下导向滑槽和第二下导向滑槽分别与动涡旋盘第一导向柱和动涡旋盘第二导向柱贴合滑动。
进一步的，十字联轴节上止推面与静涡旋盘止推面贴合滑动；十字联轴节下止推面与支架止推面贴合滑动
本发明还提供一种涡旋压缩机，包括上述十字联轴节、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、轴承、曲轴、中机壳；静涡旋盘固定在中机壳中的支架上；动涡旋盘通过十字联轴节与静涡旋盘配合，并且动涡旋盘与支架止推面配合滑动；曲轴穿过安装在支架中的轴承与动涡旋盘配合，曲轴的圆周转动通过十字联轴节的作用使动涡旋盘做平面圆周运动。
附图说明
通过下面的详细描述以及附加的权利要求和附图，对本领域的技术人员来说，本发明的其它特点和目的将变得更加清楚。
图1为本发明十字联轴节的第一方位的等轴测示意图；
图2为本发明十字联轴节的第二方位的等轴测示意图；
图3为本发明十字联轴节的俯视示意图；
图4为本发明十字联轴节的主视示意图；
图5为本发明静涡旋盘的等轴测示意图；
图6为本发明静涡旋盘的主视示意图；
图7为本发明动涡旋盘的等轴测示意图；
图8为本发明动涡旋盘的等轴测示意图；
图9为本发明动涡旋盘的主视示意图；
图10为本发明具有十字联轴节、动涡旋盘和静涡旋盘的涡旋压缩机装配剖视示意图。附图标记说明如下：
十字联轴节 1 动涡旋盘第二导向柱 14
第一上导向滑槽 2 螺栓 16
第二上导向滑槽 3 支架 17
第一下导向滑槽 4 轴承 18
第二下导向滑槽 5 曲轴 19
十字联轴节下止推面 6 电机转子 20
十字联轴节上止推面 7 电机定子 21
静涡旋盘 8 中机壳 22
静涡旋盘第一导向柱 9 隔油板 23
静涡旋盘第二导向柱 10 下机壳 24
静涡旋盘止推面 11 支架止推面 25
动涡旋盘 12 上去重凹槽 26
动涡旋盘第一导向柱 13
下去重凹槽 27
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-10所示，虽然本发明的结构可以应用于许多不同类型的涡旋机械中，但是为了示范说明，这里所描述的是涡旋空气压缩机。
如图10所示为本发明十字联轴节与动涡旋盘和静涡旋盘的涡旋压缩机装配体剖视示意图，它包括十字联轴节，并且用标号1表示。该涡旋压缩机包括十字联轴节1、静涡旋盘8、动涡旋盘12、螺栓16、支架17、轴承18、曲轴19、电机转子20、电机定子21、中机壳22、隔油板23、下机壳24。静涡旋盘8通过螺栓16固定在压缩机中壳体22中的支架17上。动涡旋盘12通过十字联轴节1与静涡旋盘8配合，并且动涡旋盘12与支架止推面25配合滑动。涡旋压缩机曲轴19穿过安装在支架17中的轴承18与动涡旋盘12配合，这样曲轴19的圆周转动通过十字联轴节1的作用使动涡旋盘12做平面圆周运动。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明十字联轴节1为一平面圆环结构，十字联轴节1设置十字联轴节上止推面7和十字联轴节下止推面6，且十字联轴节上止推面7与十字联轴节下止推面6相互平行。
十字联轴节上止推面7设有上去重凹槽26；所述十字联轴节下止推面6也设有下去重凹槽27。去重凹槽能减轻十字联轴节的重量，同时可以减小十字联轴节上下止推面的摩擦面积。
在一些实施例中，所述十字联轴节上止推面7设有四个均布的上去重凹槽26；所述十字联轴节下止推面6设有四个均布的下去重凹槽27。上下止推面均设置去重凹槽，能进一步减轻重量、减少摩擦面积。
所述十字联轴节上止推面7设有第一上导向滑槽2和与第一上导向滑槽2在同一直线的第二上导向滑槽3，同时十字联轴节下止推面6设有第一下导向滑槽4和与第一下导向滑槽4在同一直线的第二下导向滑槽5。所述第一上导向滑槽2和第二上导向滑槽3所在的直线与第一下导向滑槽4和第二下导向滑槽5所在的直线垂直。
在一些实施例中，四个去重凹槽均位于四个导向滑槽的中间位置。去重凹槽开设位置适宜，能保持整个十字联轴节的平稳度和均布效果。
如图5、图6所示，本发明的十字联轴节1的第一上导向滑槽2和第二上导向滑槽3分别与静涡旋盘第一导向柱9和静涡旋盘第二导向柱10贴合滑动。
如图7、图8、图9所示，第一下导向滑槽4和第二下导向滑槽5分别与动涡旋盘第一导向柱13和动涡旋盘第二导向柱14贴合滑动。
如图10所示，十字联轴节上止推面7与静涡旋盘止推面11贴合滑动；十字联轴节下止推面6与支架止推面25贴合滑动。如前所述十字联轴节1结构能使动涡旋盘12在曲轴19的驱动下做平面圆周运动。
本发明的十字联轴节1为一平面圆环结构，由于十字联轴节上止推面7和十字联轴节下止推面6分别与静涡旋盘止推面11和支架止推面25贴合滑动。由于十字联轴节上止推面7和十字联轴节下止推面6相互平行，因此静涡旋盘止推面11和支架止推面25也相互平行面。因此，在涡旋压缩机工作过程中，动涡旋盘12的涡卷中受到不均匀的气体力时，动涡旋盘12不会倾斜，这样就消除了十字联轴节1在工作过程中由于动涡旋盘12的倾斜而使十字联轴节1在动涡旋盘12、静涡旋盘8与支架止推面25之间的平面来回碰撞。
本发明的优点一是完全消除十字联轴节在工作过程中由于上下碰撞而发出的噪音；二是改善了十字联轴节1的工作状况，即十字联轴节1在工作过程不会由于倾斜而使滑动工作表面磨损加重。
因此，本发明解决了现有十字联轴节所存在的容易引起涡旋压缩机运行过程中振动、噪音和寿命短的难题。
尽管已经附图描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，在不超出附加的权利要求书的保护范围和本发明的原理的前提下可以对本发明进行修改、变化和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种十字联轴节，其特征在于，十字联轴节为圆环结构，十字联轴节上止推面(7)与十字联轴节下止推面(6)相互平行；十字联轴节上止推面(7)设有上去重凹槽(26)；所述十字联轴节下止推面(6)设有下去重凹槽(27)。
2.如权利要求1所述一种十字联轴节，其特征在于，所述十字联轴节上止推面(7)设有四个均布的上去重凹槽(26)；所述十字联轴节下止推面(6)设有四个均布的下去重凹槽(27)。
3.如权利要求1或2所述一种十字联轴节，其特征在于，所述十字联轴节上止推面(7)设有第一上导向滑槽(2)和与第一上导向滑槽(2)在同一直线的第二上导向滑槽(3)，同时十字联轴节下止推面(6)设有第一下导向滑槽(4)和与第一下导向滑槽(4)在同一直线的第二下导向滑槽(5)，所述第一上导向滑槽(2)和第二上导向滑槽(3)所在的直线与第一下导向滑槽(4)和第二下导向滑槽(5)所在的直线垂直。
4.如权利要求3所述一种十字联轴节，其特征在于，四个去重凹槽均位于四个导向滑槽的中间位置。
5.如权利要求3所述一种十字联轴节，其特征在于，第一上导向滑槽(2)和第二上导向滑槽(3)分别与静涡旋盘第一导向柱(9)和静涡旋盘第二导向柱(10)贴合滑动；第一下导向滑槽(4)和第二下导向滑槽(5)分别与动涡旋盘第一导向柱(13)和动涡旋盘第二导向柱(14)贴合滑动。
6.如权利要求1所述一种十字联轴节，其特征在于，十字联轴节上止推面(7)与静涡旋盘止推面(11)贴合滑动；十字联轴节下止推面(6)与支架止推面(25)贴合滑动。
7.一种涡旋压缩机，其特征在于：包括如权利要求1-6中任意一项的十字联轴节(1)、静涡旋盘(8)、动涡旋盘(12)、支架(17)、轴承(18)、曲轴(19)、中机壳(22)；静涡旋盘(8)固定在中机壳(22)中的支架(17)上；动涡旋盘(12)通过十字联轴节(1)与静涡旋盘(8)配合，并且动涡旋盘(12)与支架止推面(25)配合滑动；曲轴(19)穿过安装在支架(17)中的轴承(18)与动涡旋盘(12)配合，曲轴(19)的圆周转动通过十字联轴节(1)的作用使动涡旋盘(12)做平面圆周运动。
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