CN116658420B - 动涡旋组件及涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了动涡旋组件及涡旋压缩机，所述动涡旋组件包括配重块和带动所述配重块旋转的传动轴，所述传动轴设有空心的轴颈和轴支承面，所述轴支承面凹在所述轴颈内，所述轴颈通过支承件转动连接所述主轴承座；所述轴颈形成有容纳所述配重块的容腔，所述轴支承面偏心设有连接孔，所述轴颈包括轴颈端面；所述轴颈端面与所述主轴承座之间设有便于所述传动轴转动的间隙；所述轴颈靠近动涡盘的端面低于所述主轴承座支撑所述动涡盘的端面。通过将传动轴的轴颈设计为可以容纳配重块的结构，将配重块装配在传动轴的轴颈内部，沿传动轴径向方向，所述轴颈外部通过轴瓦与主轴承座装配；减小了悬臂梁的长度，从而减小了径向摆动载荷，延长压缩机工作寿命。

Description

动涡旋组件及涡旋压缩机
技术领域
本申请涉及一种涡旋压缩机的零部件，具体涉及一种在传动轴上做出改进的动涡旋组件及涡旋压缩机。
背景技术
涡旋压缩机是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的机械。其中，用来改变容积变化的组件称为涡旋组件，涡旋组件包括静涡盘和动涡盘，参阅图1，静涡盘与主轴承座形成工作腔，动涡盘在静涡盘与主轴承座形成的工作腔内作平面摆动。在压缩机的工作过程中，动涡盘通过现有传动轴1a的旋转带动气体进行压缩，此时静涡盘和动涡盘的中心，以及静涡盘与壳体之间的区域形成高压腔，动涡盘受来自高压腔的作用力影响会产生相应轴向载荷，该轴向载荷作用在现有主轴承座3a上；同时由于配重块2偏心设置在现有传动轴1a上，配重块2会随现有传动轴1a的旋转产生相应的偏心力，该偏心力会朝现有传动轴1a径向方向产生相应径向载荷。
如图1所示，常见的径向支承方式是在传动轴的轴颈位置设置轴承6，通过在轴颈位置现有传动轴1a与轴承6内圈采用过盈配合，轴承6外圈与现有主轴承座3a过盈配合，虽然在一定程度上限制了传动轴的径向摆动幅度，但是传动轴的使用寿命仍不理想。
发明内容
鉴于此，本申请提供了涡旋压缩机的动涡旋组件，主要通过将传动轴的轴颈设计为可以容纳配重块的结构，同时改变了传动轴与主轴承座的装配关系；在降低径向摆动载荷的同时，提供了抗径向载荷能力；具体采用的方案如下：
涡旋压缩机的动涡旋组件，包括配重块和带动所述配重块旋转的传动轴，所述传动轴设有空心的轴颈和轴支承面，所述轴颈通过支承件转动连接主轴承座，所述轴颈与所述支承件间隙配合；所述传动轴截面整体呈“屮”型，所述轴颈形成有容纳所述配重块的容腔，所述轴支承面偏心设有用于连接配重块的连接孔；所述轴颈包括轴颈端面，所述传动轴上的径向载荷通过所述支承件和所述主轴承座支承；所述轴颈端面与所述主轴承座之间设有便于所述传动轴转动的间隙；所述轴颈靠近动涡盘的端面低于所述主轴承座支撑所述动涡盘的端面，所述主轴承座承受来自高压腔的轴向载荷。
优选地，所述轴颈为环形或所述轴颈在周向为非完整环形面。
优选地，所述轴颈的外形轮廓包括圆锥面或球面，或所述轴颈的外形轮廓包括非完整圆锥面或非完整球面，所述主轴承座的轮廓与所述轴颈相匹配。
优选地，所述配重块与所述传动轴为一体设计或所述配重块与所述传动轴为分体设计。
进一步优选地，当所述配重块与所述传动轴为分体设计时，所述配重块通过连接件连接所述传动轴，所述连接件与所述传动轴为一体设计或分体设计，其中所述连接件包括销钉或螺钉。
优选地，在靠近所述轴颈端面一侧，所述支承件凸出于所述轴颈，使得所述轴颈端面与所述主轴承座之间形成间隙。
优选地，所述支承件为轴承或轴瓦。
进一步优选地，所述支承件为轴瓦。
优选地，所述轴颈端面上设置有储存润滑油的若干凹坑，以增加储油量，降低摩擦系数，提高耐磨损性能。
进一步优选地，所述凹坑的深度为0.01~0.05mm。
优选地，所述传动轴中设有沿所述传动轴轴向延伸的轴向孔，所述轴向孔与压缩机的润滑油腔相连通。
进一步优选地，所述传动轴远离所述轴颈一端设有沿所述传动轴径向延伸的径向孔，所述径向孔一端与所述轴向孔连通，所述径向孔另一端连通所述传动轴和所述压缩机的轴承之间的间隙。
本申请的有益效果：
(1)通过将传动轴的轴颈设计为可以容纳配重块的结构，改变传动轴与主轴承座的装配关系：将现有技术中（如图1）沿现有传动轴轴向方向与配重块2、轴承6装配；设计为：如图6，将配重块装配在传动轴的轴颈内部，沿传动轴径向方向，所述轴颈外部通过轴瓦与主轴承座装配；相比现有技术减小了悬臂梁的长度，即缩短了图1中配重块2到轴承6之间的轴向距离，另因轴承6所承受的径向载荷量主要取决于配重块2的重量与配重块到轴承6之间轴向距离的乘积，在配重块质量相同的情况下，配重块2到轴承6之间轴向距离越小，轴承6所承担的径向载荷量就越小，因此本申请的方案减小了悬臂梁的长度，从而减小了径向摆动载荷；
(2)相较于现有技术，所述轴颈设计为可以容纳所述配重块的结构，增大了所述轴颈与所述支承件及所述支承件与所述主轴承座之间的接触面积，从而大幅降低所述传动轴的径向接触面内单位面积上的径向载荷，提高电动压缩机传动轴抗径向载荷的能力，延长压缩机工作寿命；
(3)将现有技术中（如图1）沿现有传动轴轴向方向与配重块2、轴承6装配；设计为：如图6，将配重块装配在传动轴的轴颈内部，沿传动轴径向方向，所述轴颈外部通过轴瓦与主轴承座装配；可以缩短传动轴的长度，进而缩短涡旋压缩机总成的轴向长度，提高涡旋压缩机在整车安装布置的便捷性；
(4)所述轴颈在周向为非完整环形面，或非完整圆锥面或非完整球面，便于润滑油从轴颈缺口处浸入轴颈外部的支承件，从而提高耐磨损性能。
附图说明
图1是现有技术涡旋压缩机的局部半剖示意图；
图2是本申请所述的传动轴总成结构示意图；
图3是本申请所述的传动轴的半剖示意图；
图4是本申请所述的传动轴结构示意图一；
图5是本申请所述的传动轴结构示意图二；
图6是本申请所述的传动轴安装在主轴承座内的局部示意图（配重块与动涡盘之间的轴承未示意）。
图中：1、传动轴，1a、现有传动轴，101、容腔，102、轴颈，103、轴颈端面，104、轴向孔，105、径向孔，106、轴肩，107、连接孔，108、轴支承面，2、配重块，3、主轴承座，3a、现有主轴承座，4、连接件，5、支承件，6、轴承，7、耐磨片。
具体实施方式
下面将结合本申请的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本申请描述的实施例仅仅是本申请的部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
涡旋压缩机的传动轴，结合参阅图2和图3对本申请作进一步说明，所述传动轴1整体呈“屮”型，所述传动轴1设有空心轴颈102和轴支承面108，所述轴支承面108凹在所述轴颈102内，所述轴颈102形成有容纳所述配重块2的容腔101，所述轴支承面108偏心设有用于连接配重块的连接孔107，所述轴颈包括轴颈端面103。
结合参阅图3至图6，所述轴颈102为环形，所述轴颈102在周向也可以为非完整环形面，当所述轴颈102在周向为非完整环形面时，便于润滑油从轴颈102缺口处浸入轴颈102外部的支承件5，从而提高耐磨损性能。所述轴颈102的外形轮廓也可以包括圆锥面，或所述轴颈102的外形轮廓也可以包括球面；或所述轴颈102的外形轮廓也可以包括非完整圆锥面，如图4所示；或所述轴颈102的外形轮廓也可以包括非完整球面，如图5所示，所述主轴承座3的轮廓与所述轴颈102相匹配。
参阅图3，所述传动轴1中设有沿所述传动轴1轴向延伸的轴向孔104，所述轴向孔104与涡旋压缩机的油池相连通。
结合参阅图3和图6，所述传动轴1另一端设有沿所述传动轴1径向延伸的径向孔105，所述径向孔105一端与所述轴向孔104连通，所述径向孔105另一端连通所述传动轴1和所述压缩机的轴承之间的间隙。
压缩机中油池的润滑油依次经过轴向孔104、径向孔105进入涡旋压缩机的中压区域和低压区域，在轴向孔104的润滑油能够对动、静涡盘的接触面进行润滑，在径向孔105的润滑油能够对轴承进行润滑。
结合参阅图2和图6，所述传动轴1上设有一轴肩106，所述轴肩106用于定位驱动所述传动轴1旋转的电机。
实施例2
结合参阅图2至图6，动涡旋组件，包括实施例1中的传动轴1和配重块2，所述传动轴1带动所述配重块2旋转，所述主轴承座3与所述动涡盘之间设有耐磨片7；所述轴颈靠近动涡盘的端面低于所述主轴承座支撑所述动涡盘的端面（也可以理解为：所述主轴承座3设有耐磨片7的端面）；所述主轴承座3设有耐磨片7的端面支承动涡盘工作时来自高压腔的轴向载荷，所述轴颈102通过支承件5转动连接所述主轴承座3，所述轴颈102与所述支承件5间隙配合；所述传动轴1上的径向载荷通过所述支承件5和所述主轴承座3支承。
所述轴颈端面103与所述主轴承座3之间设有便于所述传动轴1转动的间隙，当涡旋压缩机偶发工况，导致所述轴颈端面103与所述主轴承座3贴合，此时所述传动轴1上的轴向载荷通过所述轴颈端面103由所述主轴承座3支承，此时所产生的轴向载荷为瞬间载荷，会很快消失，其中，所述间隙中填充有润滑油油膜，所述润滑油油膜可以降低所述传动轴1微小攒动对所述主轴承座3相应支承面产生的瞬间载荷的副作用。
参阅图2和图6，所述轴颈端面103与所述主轴承座3之间设有便于所述传动轴1转动的间隙，具体实现的方式有：在靠近所述轴颈端面103一侧，所述支承件5凸出于所述轴颈102；比如，所述支承件5沿传动轴轴向的长度大于所述轴颈102沿轴向的长度，靠近动涡盘一侧，所述支承件5与所述轴颈102平齐，在靠近轴颈端面103一侧，所述支承件5凸出于所述轴颈102，使得所述轴颈端面103与所述主轴承座3之间形成间隙。
当所述配重块2旋转时，会产生相应径向载荷，所述轴颈102通过支承件5转动连接所述主轴承座3，所述轴颈102与所述支承件5间隙配合，所述支承件5与主轴承座3过盈压装，所述支承件5和所述主轴承座3支撑径向载荷。其中，所述支承件5靠近轴颈端面103一侧与所述主轴承座3接触，所述支承件5远离轴颈端面103一侧可以齐平或略低于与所述主轴承座3用于支承动涡盘上的轴向载荷的端面。所述支承件5为轴承或轴瓦，在本实施例中，所述支承件5为轴瓦，润滑油从涡旋压缩机的油池中沿所述轴向孔104方向流入所述轴瓦和所述轴颈102的间隙中，在所述轴瓦和所述轴颈102之间形成稳定的且有足够承载能力的油膜，以保证液态润滑。
所述配重块2与所述传动轴1为一体设计或所述配重块2与所述传动轴1为分体设计；当所述配重块2与所述传动轴1为分体设计时，所述配重块2通过连接件4连接所述传动轴1，所述连接件4与所述传动轴1为一体设计或分体设计，其中所述连接件4包括销钉或螺钉，在本实施例中，所述配重块2通过销钉连接所述传动轴1。
实施例3
在实施例1或2的基础上，在所述轴颈端面103设置存储润滑油的若干凹坑，在所述传动轴1旋转过程中减少与所述主轴承座3端面之间的摩擦。其中，所述凹坑的深度为0.01~0.05mm。

Claims (9)

1.动涡旋组件，其特征在于：包括配重块和带动所述配重块旋转的传动轴，所述传动轴设有空心的轴颈和轴支承面，所述轴支承面凹在所述轴颈内，所述轴颈通过支承件转动连接主轴承座，所述轴颈与所述支承件间隙配合；所述轴颈形成有容纳所述配重块的容腔，所述轴支承面偏心设有连接孔；所述轴颈包括轴颈端面，所述轴颈端面与所述主轴承座之间设有便于所述传动轴转动的间隙；所述轴颈靠近动涡盘的端面低于所述主轴承座支撑所述动涡盘的端面。
2.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：在靠近所述轴颈端面一侧，所述支承件凸出于所述轴颈。
3.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：所述轴颈为环形或所述轴颈在周向为非完整环形面。
4.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：所述轴颈的外形轮廓为圆锥面或球面，所述主轴承座的轮廓与所述轴颈相匹配。
5.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：所述轴颈的外形轮廓为非完整圆锥面或非完整球面，所述主轴承座的轮廓与所述轴颈相匹配。
6.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：所述支承件为轴承或轴瓦。
7.根据权利要求6所述的动涡旋组件，其特征在于：所述支承件为轴瓦。
8.根据权利要求1所述的动涡旋组件，其特征在于：所述轴颈端面上设置有储存润滑油的若干凹坑。
9.涡旋压缩机，其特征在于：包括权利要求1~8任一项所述的动涡旋组件。
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