CN113775526B - 隔板组件、泵体组件和压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种隔板组件、泵体组件和压缩机。该隔板组件包括第一隔板，与气缸轴向一侧密封接触；所述第一隔板上设有多个螺钉孔，所述第一隔板经所述螺钉孔与所述气缸螺钉连接；多个所述螺钉孔至少分布为内圈和外圈，所述内圈和所述外圈为沿所述气缸的径向方向上设置。第一隔板通过多圈螺钉连接方式与气缸进行固定连接，增加了第一隔板的紧固强度，这样能增加对曲轴中间轴进行高可靠的辅助支撑，保证压缩机正常运转及长期可靠性，解决大排量双缸变频压缩机第一隔板在高频高负载产生的大接触应力下出现的移位问题。

Description

隔板组件、泵体组件和压缩机

技术领域

本申请属于压缩机技术领域，具体涉及一种隔板组件、泵体组件和压缩机。

背景技术

转子压缩机具有高效以及低成本的优势，不断拓展逐渐应用至大型商用空调机组，压缩机的排量越做越大。为实现排量的大幅扩大，需增加压缩机气缸的数量、高度和内径，但这会带来压缩机受的力大幅增加，上下法兰的跨距大幅增加，而曲轴因结构限制，难以实现等比例增加，这样就会导致曲轴偏心部之间的跨距大，偏心部之间也没有得到有效的支撑，分刚度小，所以对应的曲轴和轴承的受力会加大，磨损风险高，可靠性难以满足。

为保证大大排量压缩机的曲轴可靠性，需引入对曲轴中间进行辅助支撑的结构。虽有现有技术提出了采用轴承隔板来对曲轴增加辅助支撑，减小上下受力，提升曲轴的可靠性。曲轴运转时会给轴承隔板巨大的横向力，尤其是在压缩机过压缩、吸入大量的液体制冷剂等情况下，该横向作用力会急剧增加，而轴承隔板是处于压缩机泵体的中间位置，是通过相邻零件的夹紧来限位的，这种夹紧力能抵抗横向作用力非常有限，导致轴承隔板很容易出现移位，导致轴承隔板和曲轴中间支撑轴不同心，会导致曲轴中间支撑轴的磨损甚至卡死等问题。

发明内容

因此，本申请提供一种隔板组件、泵体组件和压缩机，能够解决现有技术中轴承隔板很容易出现移位，导致轴承隔板和曲轴中间支撑轴不同心，会导致曲轴中间支撑轴的磨损甚至卡死的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种隔板组件，包括：

第一隔板，与气缸轴向一侧密封接触；

所述第一隔板上设有多个螺钉孔，所述第一隔板经所述螺钉孔与所述气缸螺钉连接；多个所述螺钉孔至少分布为内圈和外圈，所述内圈和所述外圈为沿所述气缸的径向方向上设置。

可选地，所述内圈和所述外圈上所述螺钉孔的孔位为周向上错开设置。

可选地，所述第一隔板的外周缘上设有径向突出的凸台，所述外圈上的螺钉孔设在所述凸台上。

可选地，所述凸台设有至少四个，且沿所述气缸的周向均匀分布。

可选地，所述隔板组件还包括有第二隔板，所述第二隔板的尺寸小于所述第一隔板的尺寸，且密封接触于所述第一隔板的另一侧面上。

根据本申请的另一方面，提供了一种泵体组件，包括如上所述的隔板组件。

可选地，所述泵体组件还包括有曲轴，所述第一隔板中央处设有轴孔，所述曲轴穿设于所述轴孔中，所述第一隔板对所述曲轴起到轴承作用。

可选地，所述泵体组件还包括设于所述气缸内的滚子，所述滚子的外径为D；所述气缸轴向厚度为H；所述外圈上螺钉数量为n₁，外圈螺钉孔直径为d₁，锁合力矩为T₁；所述内圈上螺钉数量为n₂，外圈螺钉孔直径为d₂，锁合力矩为T₂；满足：

根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括如上所述的隔板组件或如上所述的泵体组件。

可选地，所述压缩机还包括有壳体，所述隔板组件或所述泵体组件设在所述壳体内，所述气缸与所述壳体内壁为焊接式固定连接。

本申请提供的一种隔板组件，包括：第一隔板，与气缸轴向一侧密封接触；所述第一隔板上设有多个螺钉孔，所述第一隔板经所述螺钉孔与所述气缸螺钉连接；多个所述螺钉孔至少分布为内圈和外圈，所述内圈和所述外圈为沿所述气缸的径向方向上设置。

第一隔板通过多圈螺钉连接方式与气缸进行固定连接，增加了第一隔板的紧固强度，这样能增加对曲轴中间轴进行高可靠的辅助支撑，保证压缩机正常运转及长期可靠性，解决大排量双缸变频压缩机第一隔板在高频高负载产生的大接触应力下出现的移位问题。

附图说明

图1为本申请实施例的压缩机的剖视图；

图2为本申请实施例的第一隔板的结构示意图；

图3为本申请实施例的气缸的结构示意图；

图4为本申请实施例的压缩机的爆炸结构图。

附图标记表示为：

1、第一隔板；11、组合定心螺钉孔；12、锁合定心螺钉孔；13、凸台；2、气缸；21、组合螺钉孔；22、锁合螺钉孔；3、第二隔板；4、组合定心螺钉；5、锁合定心螺钉；6、曲轴；61、中间支撑轴；7、壳体；8、滚子。

具体实施方式

结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，一种隔板组件，包括：

第一隔板1，与气缸2轴向一侧密封接触；

所述第一隔板1上设有多个螺钉孔，所述第一隔板1经所述螺钉孔与所述气缸2螺钉连接；多个所述螺钉孔至少分布为内圈和外圈，所述内圈和所述外圈为沿所述气缸2的径向方向上设置。

第一隔板1通过多圈螺钉连接方式与气缸2进行固定连接，增加了第一隔板1的紧固强度，这样能增加对曲轴6中间轴进行高可靠的辅助支撑，保证压缩机正常运转及长期可靠性，解决大排量双缸变频压缩机第一隔板1在高频高负载产生的大接触应力下出现的移位问题。

在一些实施例中，内圈和所述外圈上所述螺钉孔的孔位为周向上错开设置。

此处错开设置是指各个圈上的螺钉孔不在气缸2的同一径向上，这样能提高第一隔板1与气缸2的密封性，以及提高结构稳定性和紧固性。

在一些实施例中，第一隔板1的外周缘上设有径向突出的凸台13，所述外圈上的螺钉孔设在所述凸台13上。

通过在第一隔板1的外周缘增设凸台13，并将外圈螺钉孔设在凸台13上，这样更能增加第一隔板1与气缸2的紧固强度。

具体地，凸台13设有至少四个，且沿所述气缸2的周向均匀分布。更优选的，凸台13设有四个。

在一些实施例中，隔板组件还包括有第二隔板3，所述第二隔板3的尺寸小于所述第一隔板1的尺寸，且密封接触于所述第一隔板1的另一侧面上。

采用组合的双隔板结构，使得本申请隔板组件适用范围增大，如可应用于单缸、多缸的压缩机中，如可用于三缸以及多缸压缩机，以及卧式压缩机；相应的，在双缸结构中，第一隔板1可以锁合在上气缸2或下气缸2上，第二隔板3与余下的气缸2密封接触。

根据本申请的另一方面，提供了一种泵体组件，包括如上所述的隔板组件。

在一些实施例中，泵体组件还包括有曲轴6，所述第一隔板1中央处设有轴孔，所述曲轴6穿设于所述轴孔中，所述第一隔板1对所述曲轴6起到轴承作用。

在第一隔板1中央处设置起到轴承作用的轴孔，用来支撑曲轴6，能对曲轴6的中间支撑轴61进行支撑，保障压缩机运行的可靠性。

在一些实施例中，泵体组件还包括设于所述气缸内的滚子，所述滚子的外径为D；所述气缸轴向厚度为H；所述外圈上螺钉数量为n₁，外圈螺钉孔直径为d₁，锁合力矩为T₁；所述内圈上螺钉数量为n₂，外圈螺钉孔直径为d₂，锁合力矩为T₂；满足：

以上气缸工作过程为例，在曲轴带动滚子旋转压缩制冷剂时，在气缸内产生巨大的压力，该压力同时作用于气缸的内壁和滚子的外圆，即会给气缸产生径向推力F₁，同时通过作用于滚子的气体力传递给曲轴上偏心部，再传递到上法兰和第一隔板，即第一隔板内孔承受支撑力F₂，上法兰承受支撑力F₃。支撑力F₁＝F₂+F₃＝H×D×ΔP，H为气缸高度(单位为mm)，D为滚子外径(单位为mm)，ΔP为压差，其中F₂≈F₃＝0.5×H×D×ΔP。

在常规压缩机气缸2高度和滚子8外径都比较小，压缩的气体力一般不超过4MPa。而大排量压缩机因为气缸2高度和滚子8外径大幅增加，另外在非常容易产生过压缩、吸气带液，压缩腔内的压力比压缩气体时的压差大得多，最大可压缩气体力的2倍以上，即ΔPmax＝8MPa，这就使得第一隔板1承受的支撑力大幅增加。而第一隔板1是通过螺钉锁紧后产生压紧力，通过与上气缸2的密封面产生摩擦力来抵抗径向力，若摩擦力小，则非常容易导致第一隔板1产生径向移位，导致第一隔板1的轴承孔中心和曲轴6的中间支撑轴61外径不同心，使第一隔板1的轴承孔出现磨损。

本申请在第一隔板1上增加定心锁紧螺钉外，为保证第一隔板1不产生移位，还需根据压缩机气缸2尺寸设计隔板定心锁紧螺钉的锁紧力矩值。设定第一隔板锁合定心螺钉数量为n₁，直径外φd₁(单位为mm)，锁合力矩为T₁(N.M)；组合定心螺钉数量为n₂，直径外φd₂(单位为mm)，锁合力矩为T₂(N.M)。设定各零件密封面之间的摩擦系数为0.2，第一隔板的径向摩擦力为

因螺钉锁合力矩会时间变化，同时承受着交变载荷，需保证径向摩擦力为支撑力的3倍安全系数：即f₂≥3×F₂，即第一隔板锁合定心螺钉的锁合力矩为：

本申请通过对第一隔板1设置了隔板锁合定心螺钉5加强固定，设置了合理的螺钉力矩至，保证第一隔板1不产生移位，保障压缩机的可靠性。

根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括如上所述的隔板组件或如上所述的泵体组件。

在一些实施例中，压缩机还包括有壳体7，所述隔板组件或所述泵体组件设在所述壳体7内，所述气缸2与所述壳体7内壁为焊接式固定连接。

本申请将为多个零件提供螺钉锁合支撑的上气缸2焊接固定于壳体7上，保证上气缸2的不移位。

如图1所示，压缩机包括壳体7，以及固定于壳体7内的电机组件和泵体组件，其中泵体组件包括于曲轴6配合的上法兰、下法兰和气缸2。在上法兰和下法兰之间布置有上气缸2和下气缸2。上、下气缸2内分别安装有滚子8，滚子8分别套于曲轴6的上偏心部和下偏心部。而上气缸2和下气缸2通过第一隔板1、密封隔板分隔开。上法兰、上气缸2、第一隔板1组成上压缩腔。下法兰、下气缸2、密封隔板组成下压缩腔。电机组件带动曲轴6的带动滚子8旋转，并对制冷剂进行压缩机，最后上下气缸2内的高压制冷剂排出气缸2，最终排出压缩机泵体组件。

本申请曲轴6在两偏心轴之间还有一个中间支撑轴61，通过第一隔板1来支撑于中间支撑轴61。而第一隔板1和密封隔板叠加构成的隔板组件，将上下气缸2分割开，其中第一隔板1的轴孔与曲轴6的中间支撑轴61外径相配合，形成轴承支撑，减小曲轴6挠度，提高可靠性。

如图2所示，第一隔板1上除了轴孔外，还设有多个组合螺钉孔21，以及具有延伸出第一隔板1的多个凸台13，该凸台13上设置有锁合螺钉孔22，优选4个，间隔分布，该锁合螺钉孔22所处的分布圆直径大于第一隔板1密封平面的外圆直径。

与第一隔板1相对应密封接触的上气缸2，具有对应的螺钉孔，以及相对于气缸2密封面往外延伸的多个凸台13的锁合面，该凸台13锁合面中有与第一隔板1上锁合螺钉孔22对应的螺钉孔。

第一隔板1的安装方式如图4所示：第一隔板1的非排气腔一侧的密封平面与上气缸2的远离上法兰一侧的密封端面紧密贴合，对气缸2压缩腔进行密封，并且第一隔板1的凸台13与上气缸2的凸台13锁合面相贴合，通过锁合定心螺钉5穿过锁合定心螺钉孔12，锁紧于上气缸2的锁合螺钉孔22。并通过对第一隔板1进行调心，使第一隔板1的轴承孔内圆与曲轴6中间支撑轴61外圆同心装配。然后将密封隔板、下气缸2、下法兰、下消音器等零件通过组合定心螺钉4锁紧于上气缸2的组合螺钉孔21，使第一隔板1进一步地通过上述多个零件压紧于上气缸2的密封平面。

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

以上所述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。以上所述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 (8)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括隔板组件、气缸(2)和设于所述气缸(2)内的滚子(8)，所述隔板组件包括：

第一隔板(1)，与所述气缸(2)轴向一侧密封接触；

所述第一隔板(1)上设有多个螺钉孔，所述第一隔板(1)经所述螺钉孔与所述气缸(2)螺钉连接；多个所述螺钉孔至少分布为内圈和外圈，所述内圈和所述外圈为沿所述气缸(2)的径向方向上设置；

所述滚子(8)的外径为D；所述气缸(2)轴向厚度为H；所述外圈上螺钉数量为n₁，外圈螺钉孔直径为d₁，锁合力矩为T₁；所述内圈上螺钉数量为n₂，内圈螺钉孔直径为d₂，锁合力矩为T₂；满足：

。

2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述内圈和所述外圈上所述螺钉孔的孔位为周向上错开设置。

3.根据权利要求2所述的泵体组件，其特征在于，所述第一隔板(1)的外周缘上设有径向突出的凸台(13)，所述外圈上的螺钉孔设在所述凸台(13)上。

4.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述凸台(13)设有至少四个，且沿所述气缸(2)的周向均匀分布。

5.根据权利要求1-4任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述隔板组件还包括有第二隔板(3)，所述第二隔板(3)的尺寸小于所述第一隔板(1)的尺寸，且密封接触于所述第一隔板(1)的另一侧面上。

6.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括有曲轴(6)，所述第一隔板(1)中央处设有轴孔，所述曲轴(6)穿设于所述轴孔中，所述第一隔板(1)对所述曲轴(6)起到轴承作用。

7.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的泵体组件。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括有壳体(7)，所述隔板组件或所述泵体组件设在所述壳体(7)内，所述气缸(2)与所述壳体(7)内壁为焊接式固定连接。

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