CN114165442B - 一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于压缩机相关技术领域，并公开了一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机。该无油摆动转子压缩机包括气缸、箔片偏心轴承和滑块，箔片偏心轴承包括摆动转子、波形箔片、顶层箔片和偏心轮轴，偏心轮轴包括主轴、偏心轮和副轴，波形箔片呈波浪纹状，顶层箔片呈圆环状，该顶层箔片贴附在偏心轮的外表面，用于支撑和固定波形箔片，当偏心轮轴转动带动摆动转子旋转时，波形箔片和顶层箔片配合形成楔形动压气膜，以此在箔片偏心轴承内实现气体动力润滑。通过本发明，解决无油摆动转子压缩机中摆动转子和偏心轮间的润滑问题。

Description

一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机
技术领域
本发明属于压缩机相关技术领域，更具体地，涉及一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机。
背景技术
摆动转子压缩机被广泛地应用于家用空调与空气压缩等领域。传统摆动转子压缩机内摆动转子与偏心轮组成偏心轴承在气缸内部进行回转运动。偏心轴承与滑动轴承类似，在一定转速下可以承载较大的载荷。而随着压缩机转速的提高，偏心轮与摆动转子之间的相对运动速度增大，偏心轴承带来的摩擦损失增加，压缩机的性能衰减严重，该现象在无油摆动转子压缩机中更为显著。
针对气体品质有严格要求的领域，压缩机一般采用气体作为润滑介质。然而，传统摆动转子压缩机内的偏心轴承难以适应高转速、高温度、气体润滑等条件，偏心轮与摆动转子出现接触碰撞。在长期运行后，偏心轮承压部位出现严重磨损，进而引起摆动转子与气缸切点处间隙的增大，对压缩机的运行效率与寿命带来了严重的负面影响。
由于现有技术中的摆动转子压缩机内偏心轴承在气体润滑的条件下难以形成气膜动压润滑，因此本发明研究设计出一种新的摆动转子压缩机。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，解决无油摆动转子压缩机中摆动转子和偏心轮轴之间的润滑问题。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，该无油压缩机包括气缸、摆动转子、偏心轮轴、波形箔片、顶层箔片和滑块，其中：
所述偏心轮轴设置在所述气缸的中心，所述顶层箔片套装在所述偏心轮轴外表面，所述波形箔片套装在所述顶层箔片外表面，所述摆动转子套装在所述波形箔片外，所述滑块套在所述摆动转子的摆杆上，所述摆动转子、偏心轮轴、波形箔片、顶层箔片组成所述箔片偏心轴承；当所述偏心轮轴转动带动所述摆动转子、波形箔片和顶层箔片旋转时，所述波形箔片和顶层箔片在所述偏心轮轴和摆动转子之间形成楔形动压气膜，进而实现所述无油摆动转子压缩机中所述偏心轮轴和摆动转子之间的气体动力润滑，减少摩擦。
进一步优选地，所述无油摆动转子压缩机的转速不小于8000rad/min。
进一步优选地，所述顶层箔片呈圆环状，厚度为1mm～3mm，其靠近所述偏心轮一侧的内壁涂覆有耐磨涂层。
进一步优选地，所述波形箔片沿圆周方向呈波纹状，厚度为0.5mm～2mm，该波形箔片上的波纹包括凸起部分和平缓部分，凸起部分与所述摆动转子接触，平缓部分的半径与所述顶层箔片的半径相同，平缓部分紧贴所述顶层箔片。
进一步优选地，所述波形箔片与顶层箔片之间采用预紧装配。
进一步优选地，所述摆动转子上开设有凹槽，所述波形箔片上开设有开口，所述顶层箔片上设置有装配杆，该装配杆穿过所述开口与所述凹槽配合，以此实现波形箔片和顶层箔片的装配。
进一步优选地，所述摆动转子包括摆杆和滚环，滚环套在所述偏心轮轴上，所述气缸上设置有运动腔，所述摆杆的末端设置在该运动腔中，当所述摆动转子运动时，所述摆杆在所述运动腔中摆动。
进一步优选地，所述偏心轮轴包括主轴、偏心轮和副轴，所述副轴的长度小于所述主轴的长度。
进一步优选地，所述气缸上设置有多个定位孔。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效果：
1.本发明通过采用的箔片偏心轴承，在偏心轮和摆动转子间增设波形箔片与顶层箔片，使得偏心轮与摆动转子间形成楔形动压气膜，实现箔片偏心轴承间的气体动力润滑，降低偏心轮承压部位在高转速运行工况下的磨损，提升压缩机的运行效率与使用寿命；
2.本发明中采用接触套接的箔片偏心轴承结构，当压缩机运行时，压缩腔和吸气腔间的压力差是箔片偏心轴承的主要载荷，该载荷随偏心轮的旋转时刻在变化，采用波形箔片作为支撑的结构可以有效地保证形成稳定的楔形动压气膜，保证轴承的稳定性；
3.本发明中的波形箔片平缓圆弧段的半径与顶层箔片半径保持一致，采用平缓圆弧段与顶层箔片进行接触支承，有效地提高接触面积，提升箔片偏心轴承的稳定性，另外，采用顶层箔片嵌装在摆动转子内的凹槽处，有效地防止顶层箔片的自转，进而提高楔形动压气膜的稳定性。.
附图说明
图1是按照本发明的优选实施例所构建的基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机的结构爆炸图；
图2是按照本发明的优选实施例所构建的俯视图；
图3是按照本发明的优选实施例所构建的摆动转子的结构示意图；
图4是按照本发明的优选实施例所构建的波形箔片的结构示意图；
图5是按照本发明的优选实施例所构建的顶层箔片的结构示意图；
图6是按照本发明的优选实施例所构建的偏心轮轴的结构示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-气缸，2-摆动转子，21-滚环，22-摆杆，23-凹槽，24-开口，25-装配杆，3-偏心轮轴，31-主轴，32-偏心轮，33-副轴，4-波形箔片，5-顶层箔片，6-滑块，7-运动腔，8-定位孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和2所示，一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，包括气缸1、摆动转子2、偏心轮轴3、波形箔片4、顶层箔片5和滑块6，气缸1内设置运动腔7和多个定位孔8，摆动转子2包括滚环21和摆杆22。偏心轮轴3包括主轴31、偏心轮32和副轴33。
摆动转子2套装在波形箔片4上，波形箔片4套装在顶层箔片5上，顶层箔片5套装在偏心轮32上。主轴31旋转中心与气缸1的几何圆心重合。偏心轮轴3驱动顶层箔片5、波形箔片4与摆动转子2在气缸1内做旋转运动。摆杆22在滑块6间做上下滑动，并随滑块6左右摆动，气缸上设置有运动腔7，摆杆的末端设置在该运动腔7中，当摆动转子转动时，摆杆在运动腔中摆动。
如图3、4和5所示，摆动转子2内开设有凹槽23，波形箔片4包含波状圆弧凸起段和平缓圆弧段，波形箔片4圆弧凸起段与摆动转子内壁接触，平缓圆弧段与顶层箔片外壁贴合接触，波形箔片4波状圆弧凸起段和平缓圆弧段间开设开口24，顶层箔片5上设置有装配杆25，装配杆25段穿过波形箔片4的开口24嵌装在摆动转子2内的凹槽23处。
摆动转子2、波形箔片4和顶层箔片5间采用预紧装配方式，提高轴承的抗冲击能力和动压气膜的稳定性。
顶层箔片的厚度为1～3mm，波形箔片的厚度为0.5～2mm，波状圆弧凸起段与滚环内壁接触，平缓圆弧段与顶层箔片接触。为保证偏心轮轴3启动减小转矩、降低磨损、提升稳定性、提高偏心轴承使用寿命，在顶层箔片5内壁涂有耐磨涂层，耐磨涂层选取二硫化钼或四氟乙烯涂层，厚度为20μm～50μm。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，该无油压缩机包括气缸(1)、摆动转子(2)、偏心轮轴(3)、波形箔片(4)、顶层箔片(5)和滑块(6)，其中：
所述偏心轮轴(3)设置在所述气缸(1)的中心，所述顶层箔片(5)套装在所述偏心轮轴的外表面，所述波形箔片(4)套装在所述顶层箔片外表面，所述摆动转子(2)套装在所述波形箔片外，所述滑块(6)套在所述摆动转子(2)的摆杆上，所述摆动转子(2)、偏心轮轴(3)、波形箔片(4)、顶层箔片(5)组成所述箔片偏心轴承；
当所述偏心轮轴(3)转动带动所述摆动转子(2)、波形箔片(4)和顶层箔片(5)旋转时，所述波形箔片(4)和顶层箔片(5)在所述偏心轮轴和摆动转子之间形成楔形动压气膜，进而实现所述无油摆动转子压缩机中所述偏心轮轴和摆动转子之间的气体动力润滑，减少摩擦。
2.如权利要求1所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述无油摆动转子压缩机的转速不小于8000rad/min。
3.如权利要求1或2所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述顶层箔片(5)呈圆环状，厚度为1mm～3mm，其靠近所述偏心轮一侧的内壁涂覆有耐磨涂层。
4.如权利要求3所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述波形箔片(4)沿圆周方向呈波纹状，厚度为0.5mm～2mm，该波形箔片上的波纹包括凸起部分和平缓部分，凸起部分与所述摆动转子(2)接触，平缓部分的半径与所述顶层箔片(5)的半径相同，平缓部分紧贴所述顶层箔片。
5.如权利要求4所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述波形箔片(4)与顶层箔片(5)之间采用预紧装配。
6.如权利要求1或2所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述摆动转子(2)上开设有凹槽(23)，所述波形箔片上开设有开口(24)，所述顶层箔片上设置有装配杆(25)，该装配杆穿过所述开口与所述凹槽配合，以此实现波形箔片和顶层箔片的装配。
7.如权利要求1或2所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述摆动转子(2)包括摆杆(22)和滚环(21)，滚环(21)套在所述偏心轮轴(3)上，所述气缸上设置有运动腔(7)，所述摆杆的末端设置在该运动腔中，当所述摆动转子运动时，所述摆杆在所述运动腔中摆动。
8.如权利要求1或2所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述偏心轮轴(3)包括主轴(31)、偏心轮(32)和副轴(33)，所述副轴的长度小于所述主轴的长度。
9.如权利要求1或2所述的一种基于箔片偏心轴承的无油摆动转子压缩机，其特征在于，所述气缸(1)上设置有多个定位孔。
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