CN116241473A - 一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机，包括曲轴本体；曲轴本体包括轴向依次设置的长轴部、主轴部、偏心部及副轴部，长轴部的末端与第三轴承配合相连；曲轴本体内设置有轴向油孔，长轴部的末端端部中心设置有节流孔，节流孔内同心设置有节流圆销，节流圆销的外侧与节流孔的内壁之间设置有节流间隙；节流孔的末端设置有堵钉，堵钉的第一端与长轴部的末端端部连接，堵钉的第二端与节流圆销的端部接触设置；本发明能够对润滑油液从轴向油孔流向第三轴承的油量进行有效控制，确保润滑油液进入泵体组件的油量，进而保证泵体组件的润滑效果；有效降低了润滑油液进入压缩机壳体的低压腔侧的油量，以使压缩机的容积效率得到保证。

Description

一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，特别涉及一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机。
背景技术
目前，在滚动活塞式压缩机中，通过采用在曲轴的轴端设置第三轴承，起到对曲轴的支撑作用，以避免曲轴变形；例如：中国专利申请“压缩机及具有其的车辆”(申请号为：CN201710054923.9)；其中，为满足对上述第三轴承的润滑效果，一般采用将曲轴内的轴向油孔直接延伸至第三轴承的润滑部位，但由于压缩机壳体内的高低压差作用，将导致大量的润滑油液流行低压腔侧，造成泵体组件内各润滑部位的润滑效果不均，对压缩机的可靠性带来严重不利；同时，由于低压腔侧的油量增大，造成冷媒气体的含油量增大，进而严重影响了压缩机的容积效率。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机，以解决现有将曲轴内的轴向油孔直接延伸至第三轴承的润滑部位，易造成泵体组件内各润滑部位的润滑效果不均以及造成冷媒气体的含油量增大，严重影响压缩机的可靠性和容积效率的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，包括曲轴本体及第三轴承；
所述曲轴本体包括轴向依次设置的长轴部、主轴部、偏心部及副轴部，所述长轴部的末端与所述第三轴承配合相连；所述曲轴本体内设置有轴向油孔，所述轴向油孔的始端与所述副轴部的端部贯通，所述轴向油孔的末端沿所述曲轴本体的轴线方向，并朝所述长轴部的末端端面延伸；
所述长轴部的末端端部中心设置有节流孔，所述节流孔内同心设置有节流圆销，所述节流圆销的外侧与所述节流孔的内壁之间设置有节流间隙；其中，所述节流间隙的第一端与所述轴向油孔的末端连通，所述节流间隙的第二端与所述第三轴承的待润滑区域连通；所述节流孔的末端设置有堵钉，所述堵钉的第一端与所述长轴部的末端连接，所述堵钉的第二端与所述节流圆销的端部接触设置。
进一步的，所述第三轴承为滚珠轴承；所述堵钉的轴向开设有上油孔，所述上油孔的一端与所述节流间隙的第二端连通，所述上油孔的另一端与所述堵钉的第一端端面贯通。
进一步的，所述第三轴承为滑动轴承；所述长轴部的末端外圆周面上设置有表面油槽，所述长轴部的末端径向开设有过油孔；所述过油孔置于所述堵钉与所述节流圆销之间，所述过油孔的一端与所述表面油槽的槽底贯通，所述过油孔的另一端与所述节流间隙的第二端连通。
进一步的，所述节流圆销的直径d、所述节流圆销的长度L以及所述节流间隙的宽度δ均与所述第三轴承的最大需油量相匹配。
进一步的，所述堵钉与所述长轴部的末端之间采用螺纹连接。
本发明还提供了一种压缩机，所述压缩机具有所述的一种用于压缩机的曲轴结构。
进一步的，包括壳体及安装在所述壳体内的泵体组件；所述泵体组件包括曲轴组件、气缸组件、滚动活塞、副轴承、副轴承盖、主轴承及主轴承盖；其中，所述曲轴组件采用所述的用于压缩机的曲轴结构；
所述主轴承的外侧套设有分隔法兰盘，所述分隔法兰盘将所述壳体的内腔分隔为低压腔和高压腔；其中，所述高压腔内设置有冷冻油池；所述长轴部延伸至所述低压腔内，所述第三轴承安装在所述低压腔的端部上；所述副轴承盖上设置有吸油孔，所述吸油孔的一端与所述冷冻油池相连，所述吸油孔的另一端与所述轴向油孔的始端相连通。
进一步的，所述壳体包括低压壳体和高压壳体；所述低压壳体和所述高压壳体分别设置在所述分隔法兰盘的两侧；其中，所述低压壳体与所述分隔法兰盘的第一端面合围形成所述低压腔，所述高压壳体与所述分隔法兰盘的第二端面合围形成所述高压腔。
进一步的，所述低压腔的端部中心设置有轴承支座，所述轴承支座的一端与所述外壳的端部内壁固定连接，所述第三轴承安装在所述轴承支座内。
进一步的，所述轴承支座与外壳采用一体式成型结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种用于压缩机的曲轴结构及压缩机，通过在长轴部的末端端部设置节流孔，并将节流圆销同心设置在节流孔中，并利用堵钉对节流圆销进行封堵固定；其中，利用节流间隙作为润滑油液进入第三轴承油液路径，实现对第三轴承的可靠润滑；同时，能够对润滑油液从轴向油孔流向第三轴承的油量进行有效控制，确保润滑油液进入泵体组件的油量，进而保证泵体组件的润滑效果；另外，有效降低了润滑油液进入压缩机壳体的低压腔侧的油量，进而降低了冷媒气体的含油量，以使压缩机的容积效率得到保证。
进一步的，将堵钉与长轴部的末端之间采用螺纹连接，便于对堵钉进行更换，以及方便对节流孔的清理，避免杂质堵塞。
附图说明
图1为实施例1所述的用于压缩机的曲轴结构的局部结构示意图；
图2为实施例1中的曲轴本体结构示意图；
图3为实施例2所述的用于压缩机的曲轴结构的局部结构示意图；
图4为实施例3所述的压缩机的剖视图；
图5为实施例4所述的压缩机的剖视图。
其中，1壳体，2电机组件，3泵体组件，4第三轴承，5螺钉，6冷冻油池；11低压壳体，111进气口，112低压壳体法兰盘，113螺纹孔，114低压腔，115低压壳体内孔；12高压壳体，121排气口，122高压壳体法兰盘，123固定通孔，124高压腔；21定子，22转子；31曲轴本体，311长轴部，312轴向油孔，313径向油孔，314节流孔，315节流圆销，316堵钉，3160上油孔，317表面油槽，318过油孔；32气缸组件；33滚动活塞；34副轴承；35副轴承盖，350吸油孔；36主轴承；361分隔法兰盘，362法兰盘通孔；37主轴承盖；38吸气通道；39工作腔，391吸气入口；41轴承支座。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1-2所示，本实施例1提供了一种用于压缩机的曲轴结构，包括曲轴本体31及第三轴承4；所述曲轴本体31包括轴向依次设置的长轴部311、主轴部、偏心部及副轴部，所述长轴部311的末端与所述第三轴承4配合相连；所述曲轴本体31内设置有轴向油孔312，所述轴向油孔312的始端与所述副轴部的端部贯通，所述轴向油孔312的末端沿所述曲轴本体31的轴线方向，并朝所述长轴部311的末端端面延伸。
所述长轴部311的末端端部中心设置有节流孔314，所述节流孔314内同心设置有节流圆销315；其中，所述节流圆销315与所述节流孔314间隙配合，即所述节流圆销315的外侧与所述节流孔314的内壁之间设置有节流间隙，所述节流间隙作为润滑油液的流通通道；其中，所述节流间隙的第一端与所述轴向油孔312的末端连通，所述节流间隙的第二端与所述第三轴承4的待润滑区域连通。
本实施例1中，所述节流圆销315的直径d、所述节流圆销315的长度L以及所述节流间隙的宽度δ均与所述第三轴承4的最大需油量相匹配。
所述节流孔314的末端设置有堵钉316，所述堵钉316的第一端与所述长轴部311的末端连接，所述堵钉316的第二端与所述节流圆销315的端部接触设置；其中，所述堵钉316与所述长轴部311的末端之间采用螺纹连接。
本实施例1中，所述第三轴承4为滚珠轴承，所述堵钉316的轴向开设有上油孔3160；所述上油孔3160的一端与所述节流间隙的第二端连通，所述上油孔3160的另一端与所述堵钉316的第一端端面贯通。
工作原理：
本实施例1所述的一种用于压缩机的曲轴结构，通过在曲轴本体的长轴部末端配合设置第三轴承，将第三轴承固定在压缩机壳体的端部，利用第三轴承对所述长轴部进行支撑，避免了曲轴变形，保证了压缩机的运行可靠性；通过在长轴部的末端端部中心设置节流孔，并将节流圆销同心设置在所述节流孔中，利用节流圆销与节流孔之间的节流间隙作为润滑油液的流通通道，润滑油液通过所述节流间隙后经所述上油孔至滚珠轴承的待润滑区域，实现对第三轴承的润滑作用。
本实施例1中，通过在节流孔内设置节流圆销，对进入第三轴承的润滑油液的油量进行有效控制，以实现在满足第三轴承的润滑前提下，将进入压缩机壳体内低压腔侧的油量降低，从而降低吸入到压缩机泵体组件内部的冷媒气体的含油量，使压缩机的容积效率得到保证。
实施例2
本实施例2提供的一种用于压缩机的曲轴结构和实施例1中所述的曲轴结构的原理和结构基本相同，不同之处在于：
如附图3所示，本实时例2中，所述第三轴承4为滑动轴承；所述长轴部311的末端外圆周面上设置有表面油槽317，所述表面油槽317的开口端朝所述滑动轴承的内圈一侧设置；所述长轴部311的末端径向开设有过油孔318，所述过油孔318置于所述堵钉316与所述节流圆销315之间；其中，所述过油孔318的一端与所述润滑右侧317的槽底贯通，所述过油孔318的另一端与所述节流间隙的第二端连通。
工作原理：
本实施例2所述的一种用于压缩机的曲轴结构，通过在曲轴本体的长轴部末端配合设置第三轴承，将第三轴承固定在压缩机壳体的端部，利用第三轴承对所述长轴部进行支撑，避免了曲轴变形，保证了压缩机的运行可靠性；通过在长轴部的末端端部中心设置节流孔，并将节流圆销同心设置在所述节流孔中，利用节流圆销与节流孔之间的节流间隙作为润滑油液的流通通道，润滑油液通过所述节流间隙后经所述过油孔至表面油槽，实现对第三轴承的润滑作用。
本发明所述的用于压缩机的曲轴结构，通过在长轴部的末端设置节流孔，将节流圆销间隙配合设置在所述节流孔内，并在节流孔的末端孔口处设置堵钉，且堵钉拧紧固定在所述节流孔的末端孔口处；其中，当所述第三轴承为滚珠轴承时，采用在堵钉上沿轴向开设上油孔；工作时，轴向油孔内的润滑油液通过节流圆销与节流孔之间的节流间隙，再经堵钉上的上油孔，进入到第三轴承，实现对第三轴承的润滑作用；当所述第三轴承为滑动轴承时，采用在长轴部的末端外圆周面上设置有表面油槽，并在堵钉上沿径向开设过油孔，以通过所述过油孔将所述表面油槽和节流间隙连通；工作时，轴向油孔内的润滑油液通过节流圆销与节流孔之间的节流间隙，再经堵钉上的过油孔，进入到所述表面油槽内，实现对第三轴承的润滑作用。
本发明所述的曲轴结构，为了控制润滑油液从曲轴本体的轴向油孔流向第三轴承的油量，采用在长轴部末端的节流孔内设置有节流圆销；并在节流孔的孔口拧有一堵钉，且堵钉上沿轴向开设上油孔或沿径向开设过油孔；润滑油液通过节流圆销周围的节流间隙，经上油孔或过流孔，进入到第三轴承，实现对第三轴承进行润滑；其中，进入到第三轴承内润滑油液的油量，与所述节流圆销的直径d、所述节流圆销的长度L以及所述节流间隙的宽度δ相关，按照压缩机运转时，第三轴承的最大需油量通过计算或试验确定所述节流圆销的直径d、所述节流圆销的长度L以及所述节流间隙的宽度δ的具体尺寸参数。
本发明中，通过在长轴部的末端设置第三轴承，第三轴承可以直接设置在壳体内壁上，也可以通过其他连接件与壳体内壁相连；通过设置第三轴承，对曲轴起到支撑的作用，可以避免曲轴变形，保证压缩机的运行可靠性；利用节流圆销的控油方式，结构简单易行，且不易被杂质堵死；即保证了第三轴承的可靠润滑；同时又可控制油量，在满足第三轴承的润滑需要的前提下，使进入低压腔的油量降到最低，从而降低了降低吸入到泵体组件内部工作腔中的冷媒气体的油含量，使压缩机的容积效率得到保证；所述第三轴承可以是滚珠轴承、也可以是滑动轴承；结构简单，供油顺畅，油量可控，能够有效解决第三轴承供油问题，提高压缩机的效率和可靠性。
实施例3
如附图4所示，本实施例3提供了一种压缩机，包括壳体1、电机组件2及泵体组件3；其中，所述电机组件2及所述泵体组件3均安装在所述壳体1内。
本实施例3中，所述壳体1包括低压壳体11及高压壳体12，所述低压壳体11与所述高压壳体12密封相连，形成具有密闭内腔的筒体结构；所述低压壳体11上设置有进气口111，所述低压壳体11的开口端外侧设置有低压壳体法兰盘112，所述低压壳体法兰盘112上沿圆周均匀布设有若干螺纹孔113；所述高压壳体12上设置有排气口121，所述高压壳体12的开口端外侧设置有高压壳体法兰盘122，所述高压壳体法兰盘122上沿圆周均匀布设有若干固定通孔123。
本实施例3中，所述电机组件2包括定子21和转子22，所述定子21压装在所述低压壳体11的低压壳体内孔115中，所述转子22配合设置在所述定子21中。
本实施例3中，所述泵体组件3包括曲轴组件、气缸组件32、滚动活塞33、副轴承34、副轴承盖35、主轴承36及主轴承盖37；其中，所述曲轴组件采用实施例1或2中所述的用于压缩机的曲轴结构。
所述主轴承36的外侧套设有分隔法兰盘361，所述分隔法兰盘361的内圈与所述主轴承36的外圆周面固定连接；优选的，所述分隔法兰盘361与所述主轴承36采用一体式成型结构；所述分隔法兰盘361的外圈与所述壳体1相连，并置于所述低压壳体11的开口端与所述高压壳体12的开口端之间；所述分隔法兰盘361上沿圆周方向均匀设置有若干法兰盘通孔362，所述螺纹孔113、所述法兰盘通孔362及所述固定通孔123一一对应设置。
所述低压壳体11、所述分隔法兰盘361及所述高压壳体12依次通过若干螺钉5固定连接在一起；其中，所述螺钉5依次贯穿所述固定通孔123、所述法兰盘通孔362后，并与所述螺纹孔113拧紧固定；所述分隔法兰盘361将所述低压壳体11与所述高压壳体12的内腔分隔开，即利用所述分隔法兰盘361将所述密闭内腔的筒体结构分隔为低压腔114和高压腔124；其中，即所述低压壳体11与所述分隔法兰盘361的第一端面合围形成所述低压腔114，所述高压壳体12与所述分隔法兰盘361的第二端面合围形成所述高压腔124。
本实施例3中，所述电机组件2设置在所述低压腔114内，所述进气口111与所述低压腔114连通；所述泵体组件3中的工作腔39设置在所述高压腔124内，所述排气口121与所述高压腔124连通；其中，所述工作腔39的吸气入口391通过吸气通道38与所述低压腔114连通；所述高压腔124内设置有冷冻油池6。
本实施例3中，所述长轴部311延伸至所述低压腔114内，所述转子22压装在所述长轴部311上，且所述长轴部311的末端延伸至所述转子22的端面外侧；所述主轴承36套设在所述主轴部上，所述滚动活塞33配合设置在所述偏心部上，所述副轴承34套设在所述副轴部上；所述气缸组件32内设置有工作腔39，所述滚动活塞33设置在所述工作腔39内；所述气缸组件32的一端与所述副轴承34的第一端面相连，所述副轴承盖35固定在所述副轴承34的第二端面；所述气缸组件32的另一端与所述主轴承36的第一端面相连，所述主轴承盖37固定设置在所述主轴承36的第二端面。
所述曲轴本体311上沿其轴线方向设置有若干径向油孔313，所述径向油孔313的一端与所述轴向油孔312连通，所述径向油孔313的另一端与泵体组件3的待润滑部位连通；其中，所述泵体组件3的待润滑部位包括所述曲轴本体31与所述滚动活塞33之间，所述曲轴本体31与所述副轴承34之间以及所述曲轴本体31与所述主轴承36之间；所述副轴承盖35上设置有吸油孔350，所述吸油孔350的一端与所述冷冻油池6相连，所述吸油孔350的另一端与所述轴向油孔312的始端相连通。
本实施例3中，所述第三轴承4安装在所述低压壳体11的端部内壁上；其中，所述低压壳体11的端部内壁中心设置轴承支座41，所述轴承支座41与所述低压壳体11采用一体式成型结构；所述第三轴承4配合安装在所述轴承支座41内，所述第三轴承4的端部与所述轴承支座41的内部空间形成储油空腔，所述上油孔3160与所述出油空腔连通设置。
实施例4
如附图5所示，本实施例4提供的一种压缩机与所述实施例3中所述的压缩机的结构和原理基本相同，不同之处在于：
所述轴承支座41与所述低压壳体11采用分体式设计，所述轴承支座41通过焊接或螺栓固定连接在所述低压壳体11的端部内壁上。
本发明所述的压缩机，通过在主轴承的外侧套设分隔法兰盘，利用分隔法兰盘将壳体内腔体分隔为低压腔和高压腔；泵体组件的工作腔设在高压腔，泵体组件的工作腔的吸气入口通过吸气通道与低压腔连通；第三轴承设置在壳体内壁上，电机组件中的转子压装在长轴部上，长轴部伸出转子的端部与所述第三轴承配合；压缩机工作时，处于高压腔的润滑油液由副轴承盖上的吸油孔进入到轴向油孔，除了由沿途的多个径向油孔排出到泵体组件的各润滑部位外，有少量油通过长轴部末端节流孔内的节流圆销周边的节流间隙进入第三轴承，对第三轴承进行润滑；通过调整节流圆销的长度、直径及孔的间隙，可控制供油的油量，降低吸入到泵体组件中的冷媒气体的冷冻机油含量，提高压缩机的效率和可靠性。
本发明中，所述压缩机的结构简单，泵体组件与电机组件的装配工艺性好，容易保证电机组件中定子和转子之间气隙均匀；本发明所述的压缩机，可以是立式压缩机，也可以是卧式压缩机；所述压缩机可以应用在乘用车、商用车、大巴车、轨道交通或轮船设有空调的设备上，所述压缩机采用冷媒介质包括R744、R134a、R290、R410A或R1234yf。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，包括曲轴本体(31)及第三轴承(4)；
所述曲轴本体(31)包括轴向依次设置的长轴部(311)、主轴部、偏心部及副轴部，所述长轴部(311)的末端与所述第三轴承(4)配合相连；所述曲轴本体(31)内设置有轴向油孔(312)，所述轴向油孔(312)的始端与所述副轴部的端部贯通，所述轴向油孔(312)的末端沿所述曲轴本体(31)的轴线方向，并朝所述长轴部(311)的末端端面延伸；
所述长轴部(311)的末端端部中心设置有节流孔(314)，所述节流孔(314)内同心设置有节流圆销(315)，所述节流圆销(315)的外侧与所述节流孔(314)的内壁之间设置有节流间隙；其中，所述节流间隙的第一端与所述轴向油孔(312)的末端连通，所述节流间隙的第二端与所述第三轴承(4)的待润滑区域连通；所述节流孔(314)的末端设置有堵钉(316)，所述堵钉(316)的第一端与所述长轴部(311)的末端连接，所述堵钉(316)的第二端与所述节流圆销(315)的端部接触设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，所述第三轴承(4)为滚珠轴承；所述堵钉(316)的轴向开设有上油孔(3160)，所述上油孔(3160)的一端与所述节流间隙的第二端连通，所述上油孔(3160)的另一端与所述堵钉(316)的第一端端面贯通。
3.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，所述第三轴承(4)为滑动轴承；所述长轴部(311)的末端外圆周面上设置有表面油槽(317)，所述长轴部的末端径向开设有过油孔(318)；所述过油孔(318)置于所述堵钉(316)与所述节流圆销(315)之间，所述过油孔(318)的一端与所述表面油槽(317)的槽底贯通，所述过油孔(318)的另一端与所述节流间隙的第二端连通。
4.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，所述节流圆销(315)的直径d、所述节流圆销(315)的长度L以及所述节流间隙的宽度δ均与所述第三轴承(4)的最大需油量相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的曲轴结构，其特征在于，所述堵钉(316)与所述长轴部(311)的末端之间采用螺纹连接。
6.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机具有如权利要求1-5任意一项所述的一种用于压缩机的曲轴结构。
7.根据权利要求6所述的一种压缩机，其特征在于，包括壳体(1)及安装在所述壳体(1)内的泵体组件(3)；所述泵体组件(3)包括曲轴组件、气缸组件(32)、滚动活塞(33)、副轴承(34)、副轴承盖(35)、主轴承(36)及主轴承盖(37)；其中，所述曲轴组件采用如权利要求1-4任意一项所述的用于压缩机的曲轴结构；
所述主轴承(36)的外侧套设有分隔法兰盘(361)，所述分隔法兰盘(361)将所述壳体(1)的内腔分隔为低压腔(114)和高压腔(124)；其中，所述高压腔(124)内设置有冷冻油池(6)；所述长轴部(311)延伸至所述低压腔(114)内，所述第三轴承(4)安装在所述低压腔(114)的端部上；所述副轴承盖(35)上设置有吸油孔(350)，所述吸油孔(350)的一端与所述冷冻油池(6)相连，所述吸油孔(350)的另一端与所述轴向油孔(312)的始端相连通。
8.根据权利要求7所述的一种压缩机，其特征在于，所述壳体(1)包括低压壳体(11)和高压壳体(12)；所述低压壳体(11)和所述高压壳体(12)分别设置在所述分隔法兰盘(361)的两侧；其中，所述低压壳体(11)与所述分隔法兰盘(361)的第一端面合围形成所述低压腔(114)，所述高压壳体(12)与所述分隔法兰盘(361)的第二端面合围形成所述高压腔(124)。
9.根据权利要求7所述的一种压缩机，其特征在于，所述低压腔(114)的端部中心设置有轴承支座(41)，所述轴承支座(41)的一端与所述外壳(1)的端部内壁固定连接，所述第三轴承(4)安装在所述轴承支座(41)内。
10.根据权利要求9所述的一种压缩机，其特征在于，所述轴承支座(41)与外壳(1)采用一体式成型结构。
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