CN110761977A - 一种油悬浮式气缸座承载结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油悬浮式气缸座承载结构，包括气缸座支撑和曲轴孔，所述曲轴孔中设有曲轴，所述曲轴的轴肩下端面与所述气缸座支撑的上端面之间形成悬浮式承载结构，所述承载结构包括设置在所述上端面上的阶梯槽，所述阶梯槽中沿所述气缸座支撑的轴向方向设有油槽；所述油槽中设有机油；所述下端面对应所述油槽处设有下凸起；所述下凸起与所述油槽之间设有止推垫片；所述止推垫片的径向截面宽度大于所述油槽的宽度；本油悬浮式气缸座承载结构避免曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑之间直接接触，减少了曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑的上端面的磨损，还能够减小运动副运行过程中的噪音，使压缩机整体的噪音更小。

Description

一种油悬浮式气缸座承载结构

技术领域

本发明涉及到压缩机的气缸座技术领域，具体涉及到一种油悬浮式气缸座承载结构。

背景技术

现有的制冷压缩机大都采用往复活塞式机构，活塞由电机通过曲轴-连杆机构驱动，它主要包括气缸座、曲轴、活塞和连杆，在气缸座上设置有安设曲轴的曲轴孔，曲轴孔中心线成竖向，活塞腔中心线和曲轴孔中心线垂直，曲轴外圆面和曲轴孔内表面经精加工后滑动配合起滑动轴承作用，连杆连接曲轴和活塞，电机转子直接套装在曲轴上驱动曲轴旋转，并通过连杆推动活塞作往复运动。如图1所示，为一种常见的制冷压缩机气缸座1，具有与曲轴配合的曲轴孔2结构，其中曲轴是直接设置在气缸座支撑面3上的，通过气缸座支撑承载曲轴和负荷，通常支撑面3为一平面结构。

导致现有的大型商用压缩机的气缸座承载结构负荷大，结构单一，转动部分的曲轴直接接触支撑部分的缸座，运动过程中相对摩擦，容易产生磨损，极大的影响机构部件的强度，造成机构部位失效，压缩机的可靠性得不到满足。

因此对气缸座的强度要求大，需采购更厚的气缸座来支持，导致使用的材料成本上升，且不能有效地对相对运动部位进行降温，热量聚集容易使运动副之间的温度升高，也会影响机构部位的强度，降低压缩机的可靠性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种油悬浮式气缸座承载结构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种油悬浮式气缸座承载结构，包括气缸座支撑和曲轴孔，所述曲轴孔中设有曲轴，所述曲轴的轴肩下端面与所述气缸座支撑的上端面之间形成悬浮式承载结构，所述承载结构包括设置在所述上端面上的阶梯槽，所述阶梯槽中沿所述气缸座支撑的轴向方向设有油槽；所述油槽中设有机油；所述下端面对应所述油槽处设有下凸起；所述下凸起与所述油槽之间设有止推垫片；所述止推垫片的径向截面宽度大于所述油槽的宽度。

本油悬浮式气缸座承载结构通过在所述气缸座支撑面上设置所述油槽和所述止推垫片，一起构成承载结构，将起运动作用的曲轴安装在所述气缸座支撑上，当曲轴在电机的作用下进行转动，带动压缩机底部的油进入两者接触的支撑面中，部分油进入上端面上的所述油槽内，并在运动副之间形成油膜，止推垫片与曲轴的下端面相对运行，避免曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑之间直接接触，减少了曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑的上端面的磨损，实现了曲轴在油面上悬浮运动的方式。采用本油悬浮式支撑结构，还能够减小运动副运行过程中的噪音，使压缩机整体的噪音更小。

所述下凸起的设置，使其直接与所述止推垫片接触，并在靠近曲轴的一侧形成一个容纳空间，有利于底部的油从该处进入所述油槽内。

所述机油为冷冻机油或润滑油，可以预先注入所述油槽内，在运动过程中还可以持续补充；确保所述上端面上始终有油液，有足够的油在运动副中起到润滑的作用，且在运行过程中，油在凹槽中流动，在运动副之间形成油膜，减少磨损功耗；

而且所述油槽中的油可以降低运动副接触部位的温度，充分利用油冷的作用，避免运动零件由于高温而强度降低，产生弯曲，可靠性下降；

在所述气缸座支撑上安装高强度的止推垫片，由于所述油槽的存在，所述止推垫片与所述上端面的接触面积减小，可以减少摩擦功耗。

所述油槽的设置，还能够使得所述气缸座支撑的上端的径向实体厚度变小，在运动过程中，曲轴会产生横向的压力，压力会通过曲轴作用在所述气缸座支撑的上端，当厚度较小时，气缸座支撑横向的韧性增大，受到横向作用力时，有让位的作用，避免高强度摩擦。

进一步的，所述阶梯槽具有环形第一台阶和第二台阶；所述第二台阶上设置有所述油槽，所述第一台阶的远离所述曲轴孔的中轴线设置；所述第一台阶的高度小于所述止推垫片的厚度与所述下凸起的厚度之和；所述第二台阶的径向宽度大于所述止推垫片的径向截面宽度。

采用此结构的阶梯槽，能够将环形的所述止推垫片限制在所述油槽上方，并能够始终覆盖住所述油槽；还能够避免所述止推垫片径向的晃动。

所述第一台阶的高度略低于所述止推垫片的厚度即可以限制其位置。

进一步的，所述第二台阶靠近所述曲轴孔的中轴线的一侧设有倒角结构。减少了摩擦，倒角的结构避免直角伤害到曲轴。

进一步的，所述油槽为一体式环形凹槽。

进一步的，所述油槽为沿轴向均匀间隔分布的若干弧形凹槽。

进一步的，所述油槽在轴向方向的深度为1～5mm。

进一步的，所述下凸起为环形；所述下凸起与所述下端面之间倒角过渡。

进一步的，所述曲轴座的下部套设在所述曲轴孔中；所述曲轴的外周面上设有螺旋的导油槽。在曲轴旋转运动的过程中，底部的油能够沿所述导油槽运动到所述上端面的所述油槽中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本油悬浮式气缸座承载结构通过设置所述油槽和所述止推垫片形成油悬浮式承载结构，避免了曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑之间直接接触，减少了曲轴的轴肩下端面和气缸座支撑的上端面的磨损，还能够减小运动副运行过程中的噪音，使压缩机整体的噪音更小；

2、所述油槽的设置确保所述上端面上始终有油液在运动副中起到润滑的作用，且在运行过程中，油在凹槽中流动，在运动副之间形成油膜，减少磨损功耗；

3、所述油槽中的油还能够降低运动副接触部位的温度，充分利用油冷的作用，避免运动零件由于高温而强度降低，产生弯曲，可靠性下降；

4、所述油槽的设置，还能够使得所述气缸座支撑的上端的径向实体厚度变小，气缸座支撑横向的韧性增大，受到横向作用力时，有让位的作用，避免高强度摩擦；

5、由于所述油槽的存在，所述止推垫片与所述上端面的接触面积减小，可以减少摩擦功耗。

附图说明

图1为现有技术中压缩机气缸座支撑结构示意图；

图2为本发明一种油悬浮式气缸座承载结构的俯视图

图3为本发明一种油悬浮式气缸座承载结构的局部剖视结构(带曲轴)示意图；

图4为本发明一种油悬浮式气缸座承载结构的A处放大示意图；

图5为本发明另一种油悬浮式气缸座承载结构的油槽结构示意图；

图中：1、气缸座；2、曲轴孔；3、支撑面；4、气缸座支撑；5、曲轴；6、阶梯槽；601、第一台阶；602、第二台阶；7、油槽；8、止推垫片；9、下凸起；10、。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图2～图4所示，一种油悬浮式气缸座承载结构，包括气缸座支撑4和曲轴孔2，所述曲轴孔2中设有曲轴5，所述曲轴5的轴肩下端面与所述气缸座支撑4的上端面之间形成悬浮式承载结构，所述承载结构包括设置在所述上端面上的阶梯槽6，所述阶梯槽6中沿所述气缸座支撑4的轴向方向设有油槽7；所述油槽7中设有机油；所述曲轴5的轴肩下端面对应所述油槽7处设有下凸起9；所述下凸起9与所述油槽7之间设有止推垫片8；所述止推垫片8的径向截面宽度大于所述油槽7的宽度。

本实施例中，所述油槽7为一体式环形凹槽，靠近所述曲轴孔2的内圆周面设置。

本实施例中，所述油槽7在轴向方向的深度为3mm。

本实施例中，所述下凸起9为环形；所述下凸起9与所述曲轴5的本体之间圆弧倒角过渡。

本油悬浮式气缸座承载结构通过在所述气缸座支撑面上设置所述油槽7和所述止推垫片8，一起构成承载结构，将起运动作用的曲轴5安装在所述气缸座支撑4上，当曲轴5在电机的作用下进行转动，带动压缩机底部的油进入两者接触的支撑面中，部分油进入上端面上的所述油槽7内，并在运动副之间形成油膜，止推垫片8与曲轴5的轴肩下端面相对运行，避免曲轴5的轴肩下端面和气缸座支撑4之间直接接触，减少了曲轴5的轴肩下端面和气缸座支撑4的上端面的磨损，实现了曲轴在油面上悬浮运动的方式。采用本油悬浮式支撑结构，接触面积减小，油润滑增多，还能够减小运动副运行过程中的噪音，使压缩机整体的噪音更小。

所述下凸起9的设置，使其直接与所述止推垫片8接触，并在靠近曲轴孔2的一侧形成一个容纳空间，有利于底部的油从该处进入所述油槽7内。

所述机油为冷冻机油或润滑油，可以预先注入所述油槽7内，在运动过程中还可以持续补充；确保所述上端面上始终有油液，有足够的油在运动副中起到润滑的作用，且在运行过程中，油在凹槽中流动，在运动副之间形成油膜，减少磨损功耗；

而且所述油槽7中的油可以降低运动副接触部位的温度，充分利用油冷的作用，避免运动零件由于高温而强度降低，产生弯曲，可靠性下降；

在所述气缸座支撑4上安装高强度的止推垫片8，由于所述油槽7的存在，所述止推垫片8与所述上端面的接触面积减小，可以减少摩擦功耗。

所述油槽7的设置，还能够使得所述气缸座支撑4的上端的径向实体厚度变小，在运动过程中，曲轴5会产生横向的压力，压力会通过曲轴作用在所述气缸座支撑4的上端，当厚度较小时，气缸座支撑4横向的韧性增大，受到横向作用力时，有让位的作用，避免高强度摩擦。

进一步的，所述阶梯槽6具有环形第一台阶601和第二台阶602；所述第二台阶602上设置有所述油槽7，所述第一台阶601的远离所述曲轴孔2的中轴线设置；所述第一台阶601的高度小于所述止推垫片8与所述下凸起9的厚度之和；所述第二台阶602的径向宽度大于所述止推垫片8的径向截面宽度。

采用此结构的阶梯槽6，能够将环形的所述止推垫片8限制在所述油槽7上方，并能够始终覆盖住所述油槽7；还能够避免所述止推垫片径向的晃动。

所述第一台阶的高度略低于所述止推垫片的厚度即可以限制其位置。

进一步的，所述第二台阶602靠近所述曲轴孔2的中轴线的一侧设有圆弧倒角结构。减少了摩擦，倒角的结构避免直角伤害到曲轴。

进一步的，所述曲轴5的外周面上设有螺旋的导油槽。在曲轴旋转运动的过程中，底部的油能够沿所述导油槽运动到所述上端面的所述油槽7中。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，所述油槽的设置结构不同。

具体的，如图5所示，一种油悬浮式气缸座承载结构，包括气缸座支撑4和曲轴孔2，所述气缸座支撑4靠近所述曲轴孔2处设有阶梯槽6，所述阶梯槽6从内向外设有低的第二台阶602和高的第一台阶601，所述第一台阶602上沿周向均匀设有六个油槽7；所述油槽7中设有机油；所述油槽7为弧形凹槽，在轴向上的深度为2mm。

工作时，将曲轴设置在所述曲轴孔内，并在所述油槽上方设置止推垫片；在曲轴运动过程中，曲轴与所述气缸座支撑始终处于油润滑和油接触的状态，形成了油悬浮式支撑，减少了各部件的磨损，提升了压缩机的寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种油悬浮式气缸座承载结构，包括气缸座支撑和曲轴孔，所述曲轴孔中设有曲轴，其特征在于，所述曲轴的轴肩下端面与所述气缸座支撑的上端面之间形成悬浮式承载结构，所述承载结构包括设置在所述上端面上的阶梯槽，所述阶梯槽中沿所述气缸座支撑的轴向方向设有油槽；所述油槽中设有机油；所述曲轴的轴肩下端面对应所述油槽处设有下凸起；所述下凸起与所述油槽之间设有止推垫片；所述止推垫片的径向截面宽度大于所述油槽的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述阶梯槽具有环形第一台阶和第二台阶；所述第二台阶上设置有所述油槽，所述第一台阶的远离所述曲轴孔的中轴线设置；所述第一台阶的高度小于所述止推垫片的厚度与所述下凸起的厚度之和；所述第二台阶的径向宽度大于所述止推垫片的径向截面宽度。

3.根据权利要求2所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述第二台阶靠近所述曲轴孔的中轴线的一侧设有倒角结构。

4.根据权利要求1或2所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述油槽为一体式环形凹槽。

5.根据权利要求1或2所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述油槽为沿轴向均匀间隔分布的若干弧形凹槽。

6.根据权利要求1或2所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述油槽在轴向方向的深度为1～5mm。

7.根据权利要求1所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述下凸起为环形；所述下凸起与所述下端面之间倒角过渡。

8.根据权利要求1所述的一种油悬浮式气缸座承载结构，其特征在于，所述曲轴的下部套设在所述曲轴孔中；所述曲轴的外周面上设有螺旋的导油槽。

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