CN109139417A - 一种顶针支撑机构及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶针支撑机构及压缩机，曲轴末端设有凹槽，顶针通过固定装置连接在壳体上，顶针末端与凹槽形成滑动副，顶针提供曲轴的径向约束和/或轴向约束。采用本发明的技术方案，对轴系进行径向约束，避免挠度变形；对轴系进行轴向约束，避免轴系蹿动或跳动；增强轴系的可靠性，解决机械噪声问题，打破压缩机的技术瓶颈，增加了附油面积，可以降低压缩机的排油率。

Description

一种顶针支撑机构及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及到提高压缩机的轴系稳定性的技术。

背景技术

现在常规的压缩机，曲轴长轴是跨度很大的悬臂梁，而且偏心轴系的末端是重量很大的转子组件，转动惯量很大，轴系设计偏心部则挠度将会很大，那么在高速旋转时会产生较大的径向变形，将会对压缩机的可靠性极度不利，而且会导致压缩机的机械噪声增强，常规的做法是增设平衡块和减小偏心质量等，这些做法牺牲了压缩机的工艺性和能效，已经成为阻碍压缩机研发的技术瓶颈。

常规压缩机，轴系在轴向上受到电磁拉力、重力和冷媒冲击力，当合力方向上下波动时，那么轴系就会出现蹿动或跳动，在不同转速范围内，就会产生状态差别极大的机械噪声，并且破坏运动副的相对关系而造成磨损，这已经是一个共性的噪声和可靠性问题，亟须解决。

发明内容

为了解决现有技术中存在的压缩机的轴系挠度大，在工作时容易出现蹿动或者跳动，机械噪声大的技术问题，而现有技术中采用平衡块或者减轻轴系重量又牺牲了压缩机的性能和能效，本发明提供了一种全新的解决方案。

一种顶针支撑机构，曲轴末端设有凹槽，顶针通过固定装置连接在壳体上，顶针末端与凹槽形成滑动副，顶针提供曲轴的径向约束和/或轴向约束。

进一步地，凹槽的内凹面为锥面，顶针末端为锥形，顶针利用锥形面，提供曲轴的径向约束和轴向约束。

进一步地，凹槽的内凹面为圆弧面，顶针末端为平端面，顶针末端与凹槽的底面相接触，提供曲轴的轴向约束。

进一步地，凹槽的内凹面为圆弧面，顶针末端为圆柱体，顶针末端的周向与凹槽的内周面相接触，提供曲轴径向约束。

进一步地，曲轴末端的凹槽内设有储油槽，储油槽内放置润滑油，润滑油润滑顶针与曲轴末端的形成的滑动副。

进一步地，顶针为圆柱杆状，顶针焊接在壳体上盖上，利用壳体上盖进行定心，强度更好。

进一步地，顶针还设有顶针支架，顶针支架焊接在外壳壳体上或者顶针支架通过螺钉固定在外壳壳体上。

进一步地，顶针支架为T型，主要作用是将顶针进行定心，保证顶针和曲轴同轴。为了增强装配稳定性，可以设计顶针支架成其他形状，例如将顶针支架设计为三脚架型。

进一步地，顶针还设有顶针支架，顶针支架通过螺钉固定在支撑环上；支撑环焊接在外壳壳体上或者支撑环与外壳壳体过盈配合。

进一步地，顶针支架内部设有流通孔或者顶针支架的外边缘切边。为了提高流通面积可以在截面上增加通流孔和在外边缘切边，流通面积是指截面上可以让冷媒气体通过的通道面积，流通面积增大,有利于减小压力脉动,从而减小冷媒的湍流扰动,那么就可以抑制排油率的提升,也因为流通面积大而排气阻力小,那可以降低功率。

本发明还提供了一种压缩机，压缩机采用上述的顶针支撑机构。

采用本发明的技术方案，对轴系进行径向约束，避免挠度变形；对轴系进行轴向约束，避免轴系蹿动或跳动；增强轴系的可靠性，解决机械噪声问题，打破压缩机的技术瓶颈，增加了附油面积，可以降低压缩机的排油率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的常规压缩机结构的装配图。

图2是本发明实施例1的顶针支撑机构的装配图。

图3是本发明实施例1的顶针支撑机构的局部放大图。

图4是本发明实施例1的顶针支撑机构的主剖视图。

图5是本发明实施例1的顶针支撑机构的俯视图。

图6是本发明实施例2的顶针支架的俯视图。

图7是本发明实施例3中的支撑环的俯视图。

图8是本发明实施例4中的顶针支架的主剖视图。

图9是本发明实施例5中的顶针支撑机构的装配图。

图10是本发明实施例6中的只对轴向约束的顶针支撑机构示意图。

图11是本发明实施例7中的只对径向约束的顶针支撑机构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

顶针 1

凹槽 2

顶针支架 3

支撑环 4

转子 5

曲轴 6

法兰 7

轴向间隙 8

外壳壳体 9

储油槽 10

螺钉孔 11

流通孔 12

焊接点 13

螺钉 14

上盖 15

径向间隙 16

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

请参见图1，图1为现有技术中常规压缩机的安装示意图，外壳壳体9内设有曲轴6，曲轴6外套设有转子5，曲轴6底部设有法兰7，但是曲轴6的末端没有采取任何的限位措施，出现了轴系挠度大，在工作时容易出现蹿动或者跳动，机械噪声大的技术问题。

实施例1

请参见图2和图3，外壳壳体9内设有曲轴6，曲轴6上套设有转子5，曲轴6底部设有法兰7，曲轴6的末端设有凹槽2，顶针1焊接在顶针支架3上，顶针支架3通过支撑环4固定在外壳壳体9上。支撑环4通过焊接点13焊接在外壳壳体9上，顶针支架3通过螺钉14固定在支撑环4上。

顶针1末端的端面为锥形面，凹槽2的内凹面也为锥形面，顶针1与凹槽形成滑动副，利用锥形顶针的锥面实现曲轴的径向和轴向约束，增强曲轴刚度，限制并使其无法上下跳动或蹿动。锥面本身具有定心对正作用，可以避免安装偏位。曲轴末端设有储油槽10，用于储藏润滑油，主要用于润滑顶针的运动。

请参见图4和图5，支撑环4为圆环形，顶针支架3为T型，顶针支架3上设有螺钉孔11。

实施例2

请参见图6，本发明实施例与实施例1的区别在于，顶针支架3为三脚架型，顶针支架3通过螺钉固定在支撑环上。

实施例3

请参见图7，本发明实施例与实施例1的区别在于，支撑环4上设有流通孔12，有利于流通面积增大,有利于减小压力脉动,从而减小冷媒的湍流扰动,那么就可以抑制排油率的提升,也因为流通面积大而排气阻力小,那可以降低功率。

实施例4

请参见图8，本发明实施例与实施例1的区别在于，顶针支架3与支撑环4作为一体结构，省去了顶针支架3与支撑4之间的螺钉连接。

实施例5

请参见图9，本发明实施例与实施例1的区别在于，顶针1直接作为简单的圆杆状，省去了顶针支架和支撑环，顶针1直接焊接在外壳上盖15上。

实施例6

请参见图10，本发明实施例与实施例1的区别在于，凹槽2的内凹面为圆弧面，顶针末端为平端面，顶针1与曲轴的凹槽2之间有径向间隙16，顶针末端与凹槽的底面相接触，只提供曲轴的轴向约束。

实施例7

请参见图11，本发明实施例与实施例1的区别在于，凹槽的内凹面为圆弧面，顶针末端为圆柱体，顶针末端的周向与凹槽的内周面相接触，顶针1与凹槽2之间有轴向间隙8，只提供曲轴径向约束。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (11)

1.一种顶针支撑机构，其特征在于：曲轴末端设有凹槽，所述顶针通过固定装置连接在壳体上，所述顶针末端与所述凹槽形成滑动副，所述顶针提供曲轴的径向约束和/或轴向约束。

2.根据权利要求1所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述凹槽的内凹面为锥面，所述顶针末端为锥形，所述顶针利用锥形面，提供曲轴的径向约束和轴向约束。

3.根据权利要求1所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述凹槽的内凹面为圆弧面，所述顶针末端为平端面，所述顶针末端与所述凹槽的底面相接触，提供曲轴的轴向约束。

4.根据权利要求1所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述凹槽的内凹面为圆弧面，所述顶针末端为圆柱体，所述顶针末端的周向与所述凹槽的内周面相接触，提供曲轴径向约束。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述曲轴末端的凹槽内设有储油槽，所述储油槽内放置润滑油，所述润滑油润滑顶针与曲轴末端的形成的滑动副。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述顶针为圆柱杆状，所述顶针焊接在壳体上盖上。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述顶针还设有顶针支架，所述顶针支架焊接在外壳壳体上或者顶针支架通过螺钉固定在外壳壳体上。

8.根据权利要求7所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述顶针支架为T型或者所述顶针支架为三脚架型。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述顶针还设有顶针支架，所述顶针支架通过螺钉固定在支撑环上；所述支撑环焊接在外壳壳体上或者支撑环与外壳壳体过盈配合。

10.根据权利要求9所述的一种顶针支撑机构，其特征在于：所述顶针支架内部设有流通孔或者顶针支架的外边缘切边。

11.一种压缩机，其特征在于：所述压缩机采用如权利要求1-10任何一项所述的顶针支撑机构。