CN110425138B - 动涡盘防自转装置、涡旋压缩机和新能源车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种动涡盘防自转装置、涡旋压缩机和新能源车辆。该动涡盘防自转装置包括机架、曲拐和驱动盘，曲拐上套设有第一限位挡板，第一限位挡板上设置有第一连接螺纹，机架上设置有第二连接螺纹，第一限位挡板通过第一连接螺纹与机架上的第二连接螺纹之间实现螺接，第一限位挡板压紧第一轴承的轴承外圈；和/或，曲拐上套设有第二限位挡板，第二限位挡板上设置有第一连接螺纹，驱动盘上设置有第二连接螺纹，第二限位挡板通过第一连接螺纹与驱动盘上的第二连接螺纹之间实现螺接，第二限位挡板压紧第二轴承的轴承外圈。根据本申请的动涡盘防自转装置，能够避免防自转装置变形导致的泵体侧壁接触摩擦，保证整机运行可靠性。

Description

动涡盘防自转装置、涡旋压缩机和新能源车辆

技术领域

本申请涉及压缩机技术领域，具体涉及一种动涡盘防自转装置、涡旋压缩机和新能源车辆。

背景技术

无油涡旋压缩机因其能够实现无油压缩以及效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于新能源车制动领域。一般来说，涡旋压缩机由机壳、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构和电机构成。动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装，于是在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形空间。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，空气被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压空气被排出泵体，完成压缩过程。

防自转机构作为无油涡旋压缩机的核心部件，目前最常见的是小曲拐、滚动轴承以及轴承盖板组合成的组件结构。

常用的防自转结构，小曲拐是偏心结构，小曲拐偏心量与主轴偏心量相同。曲拐两端各有两个角接触滚动轴承，两组轴承分别需要安装在驱动盘轴承室和机架轴承室中。轴承的外圈均需要轴向压紧固定，常规技术是用多个螺栓配合盖板再压紧轴承，实现动盘组件的定位装配。

现有技术方案中，为防止轴承蹿动，实现动盘组件定位，均需要轴承压紧，但是现有技术采用多个螺栓配合盖板再压紧轴承，多个螺栓拧紧时盖板会出现不规则变形，导致轴承朝一侧挤压，致使动盘组件与静盘装配关系出现倾斜偏差，进而引起涡卷侧壁磨损，可靠性大大降低。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种动涡盘防自转装置、涡旋压缩机和新能源车辆，能够避免防自转装置变形导致的泵体侧壁接触摩擦，保证整机运行可靠性。

为了解决上述问题，本申请提供一种动涡盘防自转装置，包括机架、曲拐和驱动盘，机架上设置有第一安装室，驱动盘上设置有第二安装室，第一安装室内设置有第一轴承，第二安装室内设置有第二轴承，曲拐的第一端通过第一轴承设置在机架上，曲拐的第二端通过第二轴承设置在驱动盘上；

曲拐上套设有第一限位挡板，第一限位挡板上设置有第一连接螺纹，机架上设置有第二连接螺纹，第一限位挡板通过第一连接螺纹与机架上的第二连接螺纹之间实现螺接，第一限位挡板压紧第一轴承的轴承外圈；

和/或，曲拐上套设有第二限位挡板，第二限位挡板上设置有第一连接螺纹，驱动盘上设置有第二连接螺纹，第二限位挡板通过第一连接螺纹与驱动盘上的第二连接螺纹之间实现螺接，第二限位挡板压紧第二轴承的轴承外圈。

优选地，机架上设置有外螺纹，第一限位挡板包括圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体的内周壁设置有内螺纹，第一限位挡板通过筒体与机架螺接固定。

优选地，曲拐的中心轴线与第一安装室的外壁之间的最小距离等于曲拐的中心轴线与筒体的内周壁之间的距离。

优选地，机架上设置有周向延伸的避让槽，避让槽内周侧的机架形成柱状体，柱状体的外周壁设置有外螺纹，第一安装室位于柱状体内，筒体螺接在柱状体上。

优选地，第一限位挡板的外周侧形成有操作平面。

优选地，机架上设置有避让槽，避让槽的外周壁设置有内螺纹，第一限位挡板包括圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体的外周壁设置有外螺纹，第一限位挡板通过筒体与机架螺接固定。

优选地，驱动盘朝向曲拐的端面上设置有轴向套环，轴向套环内设置有第二安装室，第二限位挡板包括圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体与轴向套环螺接固定。

优选地，轴向套环具有内螺纹，筒体具有外螺纹；或，轴向套环具有外螺纹，筒体具有内螺纹。

根据本申请的另一方面，提供了一种涡旋压缩机，包括动涡盘防自转装置，该动涡盘防自转装置为上述的动涡盘防自转装置。

根据本申请的另一方面，提供了一种新能源车辆，包括动涡盘防自转装置，该动涡盘防自转装置为上述的动涡盘防自转装置。

本申请提供的动涡盘防自转装置，直接在机架和第一限位挡板或者驱动盘和第二限位挡板上设置相互配合的连接螺纹，从而使得机架和第一限位挡板或者驱动盘和第二限位挡板能够从整体结构上实现螺接，使得机架和第一限位挡板或者驱动盘和第二限位挡板在整个周向方向上的螺接受力分布均匀，结构更加简单，无需多个螺栓压紧盖板固定轴承，可以避免出现周向受力不平衡的问题，因此能够避免压紧结构变形导致的挤压轴承倾斜，保证泵体侧壁间隙均匀，实现压缩机的高性能，提升整机可靠性。

附图说明

图1为本申请实施例的动涡盘防自转装置的剖视结构示意图；

图2为本申请实施例的动涡盘防自转装置的局部放大结构示意图；

图3为本申请实施例的动涡盘防自转装置的第二限位挡板的第一种结构示意图；

图4为本申请实施例的动涡盘防自转装置的第二限位挡板的第二种结构示意图；

图5为本申请实施例的压缩机的立体结构图。

附图标记表示为：

1、机架；2、曲拐；3、驱动盘；4、第一安装室；5、第二安装室；6、第一轴承；7、第二轴承；8、第一连接螺纹；9、第二连接螺纹；10、第一限位挡板；11、第二限位挡板；12、柱状体；13、避让槽；14、轴向套环；15、动涡盘；16、静涡盘；17、轴系组件；18、排气阀组件；19、驱动组件；20、吸气管。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，动涡盘防自转装置包括机架1、曲拐2和驱动盘3，机架1上设置有第一安装室4，驱动盘3上设置有第二安装室5，第一安装室4内设置有第一轴承6，第二安装室5内设置有第二轴承7，曲拐2的第一端通过第一轴承6设置在机架1上，曲拐2的第二端通过第二轴承7设置在驱动盘3上。

曲拐2上套设有第一限位挡板10，第一限位挡板10上设置有第一连接螺纹8，机架1上设置有第二连接螺纹9，第一限位挡板10通过第一连接螺纹8与机架1上的第二连接螺纹9之间实现螺接，第一限位挡板10压紧第一轴承6的轴承外圈。

曲拐2上套设有第二限位挡板11，第二限位挡板11上设置有第一连接螺纹8，驱动盘3上设置有第二连接螺纹9，第二限位挡板11通过第一连接螺纹8与驱动盘3上的第二连接螺纹9之间实现螺接，第二限位挡板11压紧第二轴承7的轴承外圈。

曲拐2的外周与第一轴承6和第二轴承7的内圈均为过盈配合，能够保证良好的传动效果。

本申请提供的动涡盘防自转装置，直接在机架1和第一限位挡板10之间或者驱动盘3和第二限位挡板11之间设置相互配合的连接螺纹，从而使得机架1和第一限位挡板10之间或者驱动盘3和第二限位挡板11之间能够从整体结构上实现螺接，使得机架1和第一限位挡板10能够在整个周向方向上的螺接受力分布均匀，驱动盘3和第二限位挡板11在整个周向方向上的螺接受力分布均匀，结构更加简单，无需多个螺栓压紧盖板固定轴承，可以避免出现周向受力不平衡的问题，因此能够避免压紧结构变形导致的挤压轴承倾斜，保证泵体侧壁间隙均匀，实现压缩机的高性能，提升整机可靠性。

在采用上述的螺接固定结构之后，无需多个螺栓压紧盖板固定轴承，有效降低了对零件加工制造的精度要求，提高了零件的合格率，降低了压缩机成本。

在第一限位挡板10的内周壁与曲拐2之间设置有弹性挡圈，能够在第一轴承6的外端形成挡油环，保证油液对第一轴承6的润滑效果，同时挡油环与曲拐2之间是转动接触，因此能够方便实现曲拐2与第一限位挡板10之间的密封配合。

在第二限位挡板11的内周壁与曲拐2之间设置有弹性挡圈，能够在第二轴承7的外端形成挡油环，保证油液对第二轴承7的润滑效果。

第一轴承6的轴向高度可以大于或者小于第一安装室4的深度，从而方便实现第一轴承6与第一限位挡板10之间的安装配合。当第一轴承6的轴向高度大于第一安装室4的深度时，第一轴承6的轴承外圈伸出第一安装室4，此时第一限位挡板10的止挡板面能够压紧在轴承外圈的端面上，从而对第一轴承6形成压紧固定。当第一轴承6的轴向高度小于第一安装室4的深度时，为了保证第一限位挡板10对第一轴承6的压紧固定效果，在第一限位挡板10的板面上对应第一轴承6的轴承外圈的位置设置有止挡凸环，该止挡凸环朝向第一轴承6的轴承外圈伸出，从而能够保证第一限位挡板10压紧固定第一轴承6的轴承外圈。

第二轴承7的轴向高度可以大于或者小于第二安装室5的深度，从而方便实现第二轴承7与第二限位挡板11之间的安装配合。当第二轴承7的轴向高度大于第二安装室5的深度时，第二轴承7的轴承外圈伸出第二安装室5，此时第二限位挡板11的止挡板面能够压紧在轴承外圈的端面上，从而对第二轴承7形成压紧固定。当第二轴承7的轴向高度小于第二安装室5的深度时，为了保证第二限位挡板11对第二轴承7的压紧固定效果，在第二限位挡板11的板面上对应第二轴承7的轴承外圈的位置设置有止挡凸环，该止挡凸环朝向第二轴承7的轴承外圈伸出，从而能够保证第二限位挡板11压紧固定第二轴承7的轴承外圈。

在其中一个实施例中，机架1上设置有外螺纹，第一限位挡板10包括圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体的内周壁设置有内螺纹，第一限位挡板10通过筒体与机架1螺接固定。在本实施例中，可以之间在机架1上加工出轴向凸出的柱状体，并在柱状体内加工出第一安装室4，然后在柱状体的外周加工外螺纹，通过柱状体实现第一限位挡板10与机架1之间的螺接固定。由于柱状体与筒体之间直接实现螺接，因此能够从整个周向方向实现柱状体与筒体之间的螺接固定，使得周向受力分布均匀，不会出现受力偏斜的问题，能够保证柱状体与筒体安装配合过程中的同轴度，进而对第一轴承6形成有效定位，有效避免防自转装置变形导致的泵体侧壁接触磨损，提高整机可靠性。在本实施例中，第一连接螺纹为内螺纹，第二连接螺纹为外螺纹。

优选地，曲拐2的中心轴线与第一安装室4的外壁之间的最小距离等于曲拐2的中心轴线与筒体的内周壁之间的距离。此种结构能够保证螺纹加工在设置第一安装室4的机架1的外边缘上，且该外边缘处可以直接加工外螺纹，无需额外的加工工序，因此能够减少加工量，降低加工成本，且可以使得外螺纹的设置与机架1的结构更加匹配，结构设计更加合理。

在本实施例中，机架1上设置有周向延伸的避让槽13，避让槽13内周侧的机架1形成柱状体12，柱状体12的外周壁设置有外螺纹，第一安装室4位于柱状体12内，筒体螺接在柱状体12上。在机架1上加工周向延伸的避让槽13，是为了利用避让槽13形成与筒体相配合的柱状体12，从而在加工出避让槽13之后，方便在避让槽13的内周壁上加工外螺纹，实现筒体与柱状体12之间的螺接配合。避让槽13的宽度大于筒体的径向厚度，且避让槽13的深度大于筒体伸入避让槽13的深度，从而能够避免在进行筒体与柱状体12的安装配合时，两者之间发生干涉，提高安装效率，降低安装难度。

优选地，第一限位挡板10的外周侧形成有操作平面。该操作平面可以为六边形，也可以为其它多边形，只要能够方便操作工具的夹持，便于实现对第一限位挡板10的操作即可。由于操作平面位于第一限位挡板10的外周侧，因此不会对操作工具的操作造成干涉，可以方便实现第一限位挡板10与柱状体12之间的螺接安装。

在另外一个未示出的实施例中，机架1上设置有避让槽13，避让槽13的外周壁设置有内螺纹，第一限位挡板10圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体的外周壁设置有外螺纹，第一限位挡板10通过筒体与机架1螺接固定。在本实施例中，第一连接螺纹为外螺纹，第二连接螺纹为内螺纹。

优选地，驱动盘3朝向曲拐2的端面上设置有轴向套环14，轴向套环14内设置有第二安装室5，第二限位挡板11包括圆形板体和沿着板体的轴向伸出的筒体，筒体与轴向套环14螺接固定。

本实施例中的轴向套环14沿着驱动盘3的盘面凸出，因此可以根据第二安装室5的结构要求设计轴向套环14的厚度和深度，进而可以根据轴向套环14的厚度和深度来合理设计第二限位挡板11的筒体轴向长度。

具体而言，轴向套环14具有内螺纹，筒体具有外螺纹；或，轴向套环14具有外螺纹，筒体具有内螺纹。内螺纹和外螺纹的设计可以根据需要进行选择。

结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，涡旋压缩机包括动涡盘防自转装置，该动涡盘防自转装置为上述的动涡盘防自转装置。

在本实施例中，涡旋压缩机包括压缩机构和驱动组件19，压缩机构包括动涡盘15、静涡盘16和动涡盘防自转装置，驱动组件19包括电机与轴系组件17。涡旋压缩机工作过程中，由驱动组件19驱动动涡盘15做回转平动，与静涡盘16相互啮合从而形成月牙形压缩腔。随着轴系组件17的旋转，空气经过吸气管20进入压缩机构的吸气腔，动涡盘15继续做回转平动，并始终保持良好的啮合状态，吸气腔不断向中心推移，压缩腔容积不断缩小，腔体内压力不断上升，当压缩达到预定压缩比时，高压气体由静涡盘16的中心排气口经过排气阀组件18排出。

采用该防自转装置能够实现动、静涡盘压缩空气，达到无油涡旋压缩机的功能要求。该防自转装置结构简洁，零件数量少，无需多个螺栓压紧盖板固定轴承，避免压紧结构变形导致的挤压轴承倾斜，保证泵体侧壁间隙均匀，实现压缩机高性能，提升整机可靠性；

同时，在进行防自转装置的安装时，无需辅助设置其他工装，装配过程中零件无需异常受力，不会导致动盘变形，降低对零件加工制造的精度要求，提高零件的合格率，降低压缩机成本。

本申请的防自转装置对于轴承起到主要的约束作用，使动涡盘15公转平动，再配合静涡盘16即可实现空气的无油压缩。

根据本申请的实施例，新能源车辆包括动涡盘防自转装置，该动涡盘防自转装置为上述的动涡盘防自转装置。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种动涡盘防自转装置，其特征在于，包括机架（1）、曲拐（2）和驱动盘（3），所述机架（1）上设置有第一安装室（4），所述驱动盘（3）上设置有第二安装室（5），所述第一安装室（4）内设置有第一轴承（6），所述第二安装室（5）内设置有第二轴承（7），所述曲拐（2）的第一端通过第一轴承（6）设置在所述机架（1）上，所述曲拐（2）的第二端通过第二轴承（7）设置在所述驱动盘（3）上，

所述曲拐（2）上套设有第一限位挡板（10），所述第一限位挡板（10）上设置有第一连接螺纹（8），所述机架（1）上设置有第二连接螺纹（9），所述第一限位挡板（10）通过所述第一连接螺纹（8）与所述机架（1）上的第二连接螺纹（9）之间实现螺接，所述第一限位挡板（10）压紧所述第一轴承（6）的轴承外圈；

和/或，

所述曲拐（2）上套设有第二限位挡板（11），所述第二限位挡板（11）上设置有第一连接螺纹（8），所述驱动盘（3）上设置有第二连接螺纹（9），所述第二限位挡板（11）通过所述第一连接螺纹（8）与所述驱动盘（3）上的第二连接螺纹（9）之间实现螺接，所述第二限位挡板（11）压紧所述第二轴承（7）的轴承外圈。

2.根据权利要求1所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述机架（1）上设置有外螺纹，所述第一限位挡板（10）包括圆形板体和沿着所述板体的轴向伸出的筒体，所述筒体的内周壁设置有内螺纹，所述第一限位挡板（10）通过所述筒体与所述机架（1）螺接固定。

3.根据权利要求2所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述曲拐（2）的中心轴线与所述第一安装室（4）的外壁之间的最小距离等于所述曲拐（2）的中心轴线与所述筒体的内周壁之间的距离。

4.根据权利要求2所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述机架（1）上设置有周向延伸的避让槽（13），所述避让槽（13）内周侧的所述机架（1）形成柱状体（12），所述柱状体（12）的外周壁设置有外螺纹，所述第一安装室（4）位于所述柱状体（12）内，所述筒体螺接在所述柱状体（12）上。

5.根据权利要求1所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述第一限位挡板（10）的外周侧形成有操作平面。

6.根据权利要求1所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述机架（1）上设置有避让槽（13），所述避让槽（13）的外周壁设置有内螺纹，所述第一限位挡板（10）包括圆形板体和沿着所述板体的轴向伸出的筒体，所述筒体的外周壁设置有外螺纹，所述第一限位挡板（10）通过所述筒体与所述机架（1）螺接固定。

7.根据权利要求1所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述驱动盘（3）朝向所述曲拐（2）的端面上设置有轴向套环（14），所述轴向套环（14）内设置有所述第二安装室（5），所述第二限位挡板（11）包括圆形板体和沿着所述板体的轴向伸出的筒体，所述筒体与所述轴向套环（14）螺接固定。

8.根据权利要求7所述的动涡盘防自转装置，其特征在于，所述轴向套环（14）具有内螺纹，所述筒体具有外螺纹；或，所述轴向套环（14）具有外螺纹，所述筒体具有内螺纹。

9.一种涡旋压缩机，包括动涡盘防自转装置，其特征在于，所述动涡盘防自转装置为权利要求1至8中任一项所述的动涡盘防自转装置。

10.一种新能源车辆，包括动涡盘防自转装置，其特征在于，所述动涡盘防自转装置为权利要求1至8中任一项所述的动涡盘防自转装置。

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