CN111608914A - 法兰结构及具有其的泵体组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种法兰结构及具有其的泵体组件。法兰结构包括法兰本体，法兰本体上开设轴孔，轴孔的一侧设置有背压槽，背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设有连通部，连通部与轴孔相连通，连通部用于向背压槽供润滑油或排润滑油。通过在法兰本体的背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设连通部，通过连通部可以向背压槽内及时的输入润滑油，避免了采用现有技术中通过法兰与主轴之间形成的间隙供油造成的供油不畅的问题。采用该结构的法兰结构，使得润滑油能够顺畅的进入背压槽内，在滑片伸出的各个角度都可以在滑片尾部提供稳定可靠的油压，即使在最大伸出和退后速度下也能保持稳定的运行，有效地提高了具有该法兰结构的泵体组件的稳定性和可靠性。

Description

法兰结构及具有其的泵体组件
技术领域
本发明涉及泵体设备技术领域，具体而言，涉及一种法兰结构及具有其的泵体组件。
背景技术
滑片式压缩机相比于其他类型的压缩机有着零件简单、无偏心结构、力矩平稳、振动小等优点，其中的滑片是通过离心力或是滑片背压将滑片推出滑片槽并顶住气缸内壁形成密封，稳定可靠的滑片背压是影响滑片机质量的重要因素。
现有旋叶式压缩机，为保证在运行过程中滑片能够顺利伸出，一般会在滑片尾部设置背压腔(滑片与主轴滑片槽形成的滑片尾腔、上法兰背压槽、下法兰背压槽)，并引入油池高压油为滑片背部提供动力，用于克服滑片头部前后腔体的气体压力和滑片槽侧面摩擦力等，实现整个运行过程中，滑片头部与气缸内部始终接触。
滑片背压的油主要通过齿轮油泵从油池泵油，然后通过主轴中心孔、与主轴中心孔相连的主轴侧孔进入法兰背压槽，进而充满背压腔。
现有技术中的背压结构，从主轴侧孔出来的油需要经过一定的间隙才能进入，如图1所示。根据滑片的运动规律，滑片在滑片槽中做往复运动，且速度在周期性变化。当滑片伸出速度较快时，该滑片尾腔容积增加较快，背压油难以及时得到补充。特别是压缩机高频运行时，当油补充不及时时，滑片背压会下降，导致滑片背压不足，进而滑片在滑片头部两侧腔体的气体压力作用下，滑片头部与气缸内壁发生脱离，进而发生泄漏，影响压缩机性能，同时滑片再次伸出时与气缸内壁发生撞击，影响压缩机可靠性。同时当滑片退回速度较快时，该滑片尾腔油不能得到及时排出会引起背压过高，滑片头部和气缸内壁摩擦力增加，功耗增加，进而影响压缩机能效及可靠性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种法兰结构及具有其的泵体组件，以解决现有技术中滑片背压腔供油不畅的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种法兰结构，包括：法兰本体，法兰本体上开设轴孔，轴孔的一侧设置有背压槽，背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设有连通部，连通部与轴孔相连通，连通部用于向背压槽供润滑油或排润滑油。
进一步地，连通部为形成在背压槽的侧壁上的缺口，和/或，连通部为开设在侧壁上的通孔结构。
进一步地，连通部为多个，多个连通部沿轴孔的周向间隔地设置。
进一步地，连通部包括第一缺口，背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上具有第一位置，第一位置处开设有第一缺口，第一缺口的两端与轴孔的孔心之间的连线形成的夹角为α1，其中，A-50°≤α1≤A+50°，A为滑片从第一初始位置处开始伸出滑片槽直至滑片的速度达到最大时转动的角度。
进一步地，连通部还包括第二缺口，第二缺口与第一缺口间隔地设置，背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上具有第二位置，第二位置处开设有第二缺口，第二缺口的两端与轴孔的孔心之间的连线形成的夹角为α2，其中，B-50°≤α2≤B+50°，B为滑片从第二初始位置处开始退回滑片槽直至滑片的速度达到最大时转动的角度。
进一步地，连通部在背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设的范围为θ，其中，A-50°≤θ≤B+50°，或者，A-30°≤θ≤B+30°。
进一步地，连通部为形成在背压槽的侧壁上的缺口，缺口与法兰平面之间的高度为H1，背压槽的深度为H2，法兰本体的厚度为H，其中，H2与H的比值范围为0.1～0.6，H1与H2的比值范围为0.1～1。
进一步地，H1≥1mm。
根据本申请的一个方面，提供了一种泵体组件，包括法兰结构，法兰结构为上述的法兰结构。
进一步地，泵体组件包括：气缸，法兰本体位于气缸的一侧；主轴，主轴具有中心部，中心部上开设有至少一个滑片槽，各滑片槽内设置有滑片，主轴穿设于轴孔内，且中心部位于气缸内，主轴带动滑片转动以在气缸内进行压缩作业。
应用本发明的技术方案，通过在法兰本体的背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设连通部，通过连通部可以向背压槽内及时的输入润滑油，避免了采用现有技术中通过法兰与主轴之间形成的间隙供油造成的供油不畅的问题。采用该结构的法兰结构，使得润滑油能够顺畅的进入背压槽内，在滑片伸出的各个角度都可以在滑片尾部提供稳定可靠的油压，即使在最大伸出和退后速度下也能保持稳定的运行，有效地提高了具有该法兰结构的泵体组件的稳定性和可靠性。
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示出了现有技术中润滑油通过法兰与主轴之间的间隙进行供油的实施例；
图2示出了根据本发明的法兰结构的第一实施例的结构示意图；
图3示出了图2中的A-A向的剖视结构示意图；
图4示出了根据本发明的法兰结构的第二实施例的结构示意图；
图5示出了根据本发明的法兰结构的第三实施例的结构示意图；
图6示出了根据本发明的法兰结构的第四实施例的结构示意图；
图7示出了图6中的B-B向的剖视结构示意图；
图8示出了根据本发明的法兰结构的第五实施例的结构示意图；
图9示出了根据本发明的法兰结构与现有技术中法兰结构上形成的背压腔内的压力的对比示意图；
图10示出了根据本发明的泵体组件的实施例的结构示意图；
图11示出了根据本发明的滑片移动的速度与转动角度的实施例的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、法兰本体；11、轴孔；12、背压槽；13、连通部；
20、气缸；
30、主轴；31、中心部；
40、滑片。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
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。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图2至图10所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种法兰结构。
法兰结构包括法兰本体10。法兰本体10上开设轴孔11，轴孔11的一侧设置有背压槽12，背压槽12的靠近轴孔11一侧的侧壁上开设有连通部13，连通部13与轴孔11相连通，连通部13用于向背压槽12供润滑油或排润滑油。
在本实施例中，通过在法兰本体的背压槽的靠近轴孔一侧的侧壁上开设连通部，通过连通部可以向背压槽内及时的输入润滑油，避免了采用现有技术中通过法兰与主轴之间形成的间隙供油造成的供油不畅的问题。采用该结构的法兰结构，使得润滑油能够顺畅的进入背压槽内，在滑片伸出的各个角度都可以在滑片尾部提供稳定可靠的油压，即使在最大伸出和退后速度下也能保持稳定的运行，有效地提高了具有该法兰结构的泵体组件的稳定性和可靠性。
其中，连通部13可以是形成在背压槽12的侧壁上的缺口。或者，连通部13也可以是开设在侧壁上的通孔结构，当然，也可以根据需要，同时在背压槽12的侧壁上同时开设缺口和通孔结构。
优选地，如图2和图3所示，连通部13为形成在背压槽12的侧壁上的缺口。这样设置方便加工。
进一步地，连通部13可以设置为多个，多个连通部13沿轴孔11的周向间隔地设置。这样设置能够根据滑片的运动状态设置对应的连通部的位置，使得整个泵体组件在压缩工作中，滑片在背压槽的作用下，能够保证滑片始终处于稳定的压缩状态，提高了具有该法兰的可靠性。其中，如图2至图5所示，连通部13为开设在侧壁上的缺口结构，该缺口为一个。
如图6至图8所示，连通部13包括第一缺口，背压槽12的靠近轴孔11一侧的侧壁上具有第一位置，第一位置处开设有第一缺口131，第一缺口131的两端与轴孔11的孔心之间的连线形成的夹角为α1，其中，A-50°≤α1≤A+50°，A为滑片从第一初始位置(即该滑片的工作腔开始吸气时的位置)处开始伸出滑片槽直至滑片的速度达到最大时转动的角度，其中，滑片伸出滑片槽的最大速度可以根据转轴、滑片、气缸等尺寸通过数学计算得到，如图11中，示出了滑片的伸出达到最大时，转动的角度为105°的实施例。连通部13还包括第二缺口132，第二缺口132与第一缺口131间隔地设置，背压槽12的靠近轴孔11一侧的侧壁上具有第二位置，第二位置处开设有第二缺口132，第二缺口132的两端与轴孔11的孔心之间的连线形成的夹角为α2，其中，B-50°≤α2≤B+50°，B为滑片从第二初始位置(即在工作腔一个吸气压缩周期内，滑片从开始伸出，伸出预设值后滑片会逐渐退回滑片槽内，而第二初始位置为滑片开始实现退回滑片槽内时的位置)处开始退回滑片槽直至滑片的速度达到最大时转动的角度，同样地，滑片退回至滑片槽内达到最大速度也可以根据转轴、滑片、气缸等尺寸通过数学计算得到。这样设置使得在滑片伸出的各个角度都可以在滑片尾部提供稳定可靠的油压，即使在滑片伸出滑片槽至最大速度时，以及滑片退回至滑片槽内至最大速度时也能保持稳定的运行。
进一步地，连通部13在背压槽12的靠近轴孔11一侧的侧壁上开设的范围为θ，其中，A-50°≤θ≤B+50°，或者，A-30°≤θ≤B+30°。如图2和图4所示，连通部13为缺口结构，缺口两端与轴孔11的孔心之间连线的角度为θ，A-50°≤θ≤B+50°，或者，A-30°≤θ≤B+30°。
如图3所示，连通部13为形成在背压槽12的侧壁上的缺口，缺口与法兰平面之间的高度为H1，背压槽12的深度为H2，法兰本体10的厚度为H，其中，H2与H的比值范围为0.1～0.6，H1与H2的比值范围为0.1～1，H1≥1mm。这样设置能够保证背压的供油和排油及时性，同时降低了缺口处润滑油流动的阻力。
上述实施例中，法兰结构还可以用于泵体设备组件，即根据本申请的一个方面，提供了一种泵体组件，包括法兰结构，法兰结构为上述实施例中的法兰结构。
具体地，泵体组件包括气缸20和主轴30。法兰本体10位于气缸20的一侧。主轴30具有中心部31，中心部31上开设有至少一个滑片槽，各滑片槽内设置有滑片40，主轴30穿设于轴孔11内，且中心部31位于气缸20内，主轴30带动滑片40转动以在气缸20内进行压缩作业。其中，法兰本体10上的背压槽12处形成背压腔。
具体地，如图10所示，中心部31上开设有三个滑片，三个滑片槽内各设置有滑片41、滑片42、滑片43。其中，上文中的第一初始位置为图10中滑片41所处的位置，此时滑片41为进行压缩作业完成，开始从滑片槽内伸出进行下一周期的压缩作业。第二初始位置为滑片伸出至最远位置开始退回滑片槽时的位置。
如图9所示，从中可以看出，本申请中的背压槽方案在整个旋转周期内的压力变化范围P2-P3均小于P1-P4，说明本申请中的背压槽的压力变化比较平缓，波动小，其中在最大滑片伸出速度和最大退回速度位置，本申请中的背压槽的压力比现有技术中的背压槽的压力更大，可以更好的对滑片的尾部进行平稳支撑。
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。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种法兰结构，其特征在于，包括：
法兰本体(10)，所述法兰本体(10)上开设轴孔(11)，所述轴孔(11)的一侧设置有背压槽(12)，所述背压槽(12)的靠近所述轴孔(11)一侧的侧壁上开设有连通部(13)，所述连通部(13)与所述轴孔(11)相连通，所述连通部(13)用于向所述背压槽(12)供润滑油或排润滑油。
2.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)为形成在所述背压槽(12)的侧壁上的缺口，和/或，所述连通部(13)为开设在所述侧壁上的通孔结构。
3.根据权利要求1或2所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)为多个，多个所述连通部(13)沿所述轴孔(11)的周向间隔地设置。
4.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)包括第一缺口，所述背压槽(12)的靠近所述轴孔(11)一侧的侧壁上具有第一位置，所述第一位置处开设有所述第一缺口，所述第一缺口的两端与所述轴孔(11)的孔心之间的连线形成的夹角为α1，其中，A-50°≤α1≤A+50°，A为滑片从第一初始位置处开始伸出滑片槽直至滑片的速度达到最大时转动的角度。
5.根据权利要求4所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)还包括第二缺口，所述第二缺口与所述第一缺口间隔地设置，所述背压槽(12)的靠近所述轴孔(11)一侧的侧壁上具有第二位置，所述第二位置处开设有所述第二缺口，所述第二缺口的两端与所述轴孔(11)的孔心之间的连线形成的夹角为α2，其中，B-50°≤α2≤B+50°，B为滑片从第二初始位置处开始退回滑片槽直至所述滑片的速度达到最大时转动的角度。
6.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)在所述背压槽(12)的靠近所述轴孔(11)一侧的侧壁上开设的范围为θ，其中，A-50°≤θ≤B+50°，或者，A-30°≤θ≤B+30°。
7.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述连通部(13)为形成在所述背压槽(12)的侧壁上的缺口，所述缺口与法兰平面之间的高度为H1，所述背压槽(12)的深度为H2，所述法兰本体(10)的厚度为H，其中，H2与H的比值范围为0.1～0.6，H1与H2的比值范围为0.1～1。
8.根据权利要求7所述的法兰结构，其特征在于，H1≥1mm。
9.一种泵体组件，包括法兰结构，其特征在于，所述法兰结构为权利要求1至8中任一项所述的法兰结构。
10.根据权利要求9所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件包括：
气缸(20)，所述法兰本体(10)位于所述气缸(20)的一侧；
主轴(30)，所述主轴(30)具有中心部(31)，所述中心部(31)上开设有至少一个滑片槽，各所述滑片槽内设置有滑片(40)，所述主轴(30)穿设于所述轴孔(11)内，且中心部(31)位于所述气缸(20)内，所述主轴(30)带动所述滑片(40)转动以在所述气缸(20)内进行压缩作业。
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