CN1963198A - 密封式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密封式压缩机，这种密封式压缩机即使在运输过程中被加上摇晃及冲击，也能防止曲轴的上端和密封壳体的上顶面发生碰撞，避免在推力滚珠轴承上形成撞击伤痕，从而确保产品的可靠性。通过将与支承架(164)构成一体的止动部(166)和形成在汽缸体(110)的外缘部分上的支脚(124)之间的垂直方向间隙尺寸B设置成小于曲轴(130)的上端面(139)和密封壳体(101)的内顶面(160)之间的间隙尺寸A，构成了限位装置。这样，可以防止曲轴(130)和密封壳体(101)发生碰撞，防止在推力滚珠轴承(150)上形成撞击伤痕，工作时也能消除异响的发生，防止推力滚珠轴承中发生的磨损。

Description

密封式压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于冷冻冷藏装置等中的密封式压缩机。

背景技术

在现有的密封式压缩机中，有的为了提高效率而使用了推力滚珠轴承，形成曲轴对于曲轴支承部件可以自由旋转的构造(其中的一例可参考日本专利公开公报特开昭61-53474)。

下面参照附图对上述的现有密封式压缩机进行描述。

图10为上述参考文献1中所示的现有密封式压缩机的正视截面图，图11为用于表示现有密封式压缩机的局部结构的放大截面图。

如图10、图11中所示，密封壳体1内分别装有电动组件2、和在这一电动组件2驱动下旋转的压缩组件4，底部贮存着冷冻油6。电动组件2和压缩组件4组装成一体，形成压缩机构7。这一压缩机构7通过多个圈簧8有弹性地支承在密封壳体1内。

在构成压缩组件4的汽缸体10中，设有呈圆筒状的压缩室12，活塞14以往复自如的方式装入到压缩室12内。汽缸体10的上部固定着曲轴支承部件16，曲轴支承部件16的上方形成推力面18(见图2)。

曲轴20中设有：沿垂直方向支承在曲轴支承部件16中的主轴部分22、设在其上方的上端24、和设在其下方的偏心部分26。偏心部分26和活塞14之间通过连杆28进行联接。

电动组件2被固定在汽缸体10的上方，由绕有绕组30的定子32、和通过热压装配等方式固定在主轴部分22上的转子34构成。

在形成在转子34的镗孔部36中的镗孔面38和推力面18之间，设置有推力滚珠轴承40。

推力滚珠轴承40中设有：多个钢珠42、保持住钢珠42的保持架44、和分别设置在钢珠42的上、下方的上保持片46及下保持片48。

在密封壳体1中与曲轴20的上端24相对的内顶面60和上端24之间，保持着规定的间隙。

下面对具有以上构成的密封式压缩机中的操作情况进行描述。

当通过外部电源对电动组件2进行通电时，转子34发生旋转，曲轴20随之也发生旋转，偏心部分26的运动通过连杆28转递到活塞14上。这样，活塞14将在压缩室12内进行往复运动，压缩组件4将进行规定的压缩操作。

在推力滚珠轴承40中，因转子34和曲轴20的自重产生的朝向垂直下方的负重通过钢珠42以点接触的方式加以支承，从而可以降低镗孔面38和推力面18之间发生的摩擦力。这样，可以降低密封式压缩机所需的输入功率，提高工作效率。

另一方面，在产品运输途中因为路况差等原因造成密封式压缩机激烈摇晃的情况下，由于压缩机构7由多个圈簧8进行弹性支承，故在密封壳体1内主要是在垂直方向上发生激烈的摇动，曲轴20的上端24会与密封壳体1的内顶面60相碰撞。

其结果是，因电动组件2、汽缸体10和密封壳体1等发生碰撞而造成破损的情况可以得到防止，从而可以防止密封式压缩机发生故障。

但是，采用上述的现有装置构成的话，在运输时因路况差等发生过激烈摇晃的密封式压缩机中，有的在工作时会发生异响。究其原因发现，在推力滚珠轴承40的钢珠42在其上滚动的上保持片46及下保持片47的表面上，存在由钢珠42撞出的圆形撞击伤痕，且撞击伤痕越深，异响也就越大。而且还发现，曲轴20的上端24与密封壳体1的内顶面60碰撞时留下的碰撞痕迹越大，上述撞击伤痕也就越深。

下面对运输时在上保持片46及下保持片47的表面上形成撞击伤痕的机理进行描述。当曲轴20的上端24和密封壳体1的内顶面60发生激烈碰撞时，固定在曲轴20上的转子34将被朝垂直下方、强烈地压向推力面18一侧。此时，在夹在镗孔面38和推力面18之间的推力滚珠轴承40上将被加上压缩冲击负重。因此，在与钢珠42进行点接触的上保持片46和下保持片48的表面上将会因为这样的压缩冲击负重而留下撞击伤痕。

工作时，当钢珠42在带有撞击伤痕的上保持片46和下保持片48的表面上滚动时，曲轴20会发生上下振动，在压缩组件2上加上振动，从而存在着发出异响的问题。另外，由于钢珠42是在带有撞击伤痕的上保持片46和下保持片48的表面上滚动，还会发生这样的问题，即钢珠42容易发生摩损，摩损产生的粉末会被带到各个滑动部分，在那些部分中也会引起摩损。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，其目的在于通过使曲轴的上端和密封壳体的内顶面不发生接触，提供一种低噪声、高可靠性的密封式压缩机。

为了解决上述问题，本发明的密封式压缩机在所述密封壳体和所述压缩机构之间设有对所述压缩机构的运动进行限制、从而使所述曲轴的上端和所述密封壳体的内顶面不发生接触的限位装置。这样，由于曲轴的上端和密封壳体的内顶面不发生接触，固定在曲轴上的转子不会被朝垂直下方强烈地压向推力面一侧，在设置在转子和推力面之间中的推力滚珠轴承上不会加上压缩冲击负重。因此，可以防止在推力滚珠轴承上留下撞击伤痕，防止推力滚珠轴承发生摩损，而且还可以产生消除异响的作用。

本发明产生的技术效果如下。本发明的密封式压缩机通过使曲轴的上端和密封壳体的内顶面不发生接触，可以提供一种可靠性高的低噪声密封式压缩机。

本发明具体实施方式概述如下。方案1中所述的发明包括一个密封壳体，所述密封壳体中设有由定子及转子形成的电动组件和由所述电动组件加以驱动的压缩组件形成的压缩机构，同时将所述压缩机构通过圈簧进行弹性支承、收容。所述压缩组件中设有：设置在垂直方向上并固定着所述转子的曲轴；设有压缩室及对所述曲轴进行轴向支承的曲轴支承部件的汽缸体；和设置在所述轴承的推力面上并带有多个钢珠的推力滚珠轴承。所述密封壳体和所述压缩机构之间设有对所述压缩机构的运动进行限制、从而使所述曲轴的上端和所述密封壳体的内顶面不发生接触的限位装置。这样，由于曲轴的上端和密封壳体的内顶面不发生接触，固定在曲轴上的转子不会被朝垂直下方强烈地按向推力面一侧，在设置在转子和推力面之间中的推力滚珠轴承上不会加上压缩冲击负重。因此，可以防止在推力滚珠轴承上留下撞击伤痕，防止推力滚珠轴承发生摩损，而且还可以产生消除异响的作用，从而可以提供一种可靠性高的低噪声密封式压缩机。

方案2中所述的发明为，在方案1中所述的发明中，密封壳体的内侧面上形成朝汽缸体的一部分凸出的止动部，所述止动部和所述汽缸体的一部分之间在垂直方向上的间隙尺寸被设置成小于曲轴的上端面和所述密封壳体的内顶面之间的间隙尺寸，构成限位装置。由于汽缸体用铸物铸造而成，刚性很强，从而在运输过程中即使因为与止动部发生碰撞而在汽缸体上加上冲击力，也可以防止发生破裂和缺损。这样，在方案1中所述的发明效果的基础上，可以进一步提高可靠性。

方案3中所述的发明为，在方案2中所述的发明中，汽缸体的外缘部分上设有与之形成一体的、用于保持圈簧的多个支脚，止动部设置在所述支脚的上方，呈对置状态。这样，由于汽缸体的支脚靠近密封壳体的内侧面，因此可以抑制形成在密封壳体的内侧面上的止动部的大小。在方案2中所述的发明效果的基础上，还可以提高生产效率。

方案4中所述的发明为，在方案3中所述的发明中，止动部被固定在密封壳体的内侧面上，与用于保持圈簧内径面的支承架形成一体。这样，在支承架成型时，止动部也能同时作成，从而可以简化成型工序，抑制设备投资。在方案3中所述的发明效果的基础上，还可以进一步提高生产效率。

方案5中所述的发明为，在方案1中所述的发明中，定子的上端面上固定从所述定子的外缘还向外侧凸出的保护板，且密封壳体的内侧面上形成朝所述保护板的上表面凸出的止动部，所述止动部和所述保护板之间的垂直方向上的间隙尺寸设置成小于曲轴的上端面和所述密封壳体的内顶面之间的间隙尺寸，构成限位装置。这样，压缩机构的横摇能够由保护板加以限制，可以防止因电动组件和密封壳体相碰撞而发生的破损，从而防止密封式压缩机发生故障。因此，在方案1中所述的发明效果的基础上，可以进一步提高可靠性。

方案6中所述的发明为，在方案5中所述的发明中，止动部与密封壳体的上部通过冲压方式一体形成。这样，在形成密封壳体的冲压工序中，就能同时制成止动部，可以简化成型工序，抑制设备投资。在方案5中所述的发明效果的基础上，还可以进一步提高生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中的密封式压缩机的正视截面图，

图2为该实施例中的密封式压缩机的侧面截面图，

图3为该实施例中的密封式压缩机的经放大后的局部截面图，

图4为该实施例中的密封式压缩机的经放大后的局部截面图，

图5为该实施例中的密封式压缩机的支承架的俯视图，

图6为本发明实施例2中的密封式压缩机的正视截面图，

图7为该实施例中的密封式压缩机的俯视截面图，

图8为该实施例中的密封式压缩机的俯视图，

图9为该实施例中的密封式压缩机的经放大后的局部截面图，

图10为现有密封式压缩机的正视截面图，

图11为现有密封式压缩机的经放大后的局部截面图。

上述附图中，101、201为密封壳体，102、202为电动组件，104、204为压缩组件，107、207为压缩机构，108、208为圈簧，110、210为汽缸体，112、212为压缩室，116、216为轴承，118、218为推力面，120为外缘部分，122、262为内侧面，124为支脚，126为内径面，130、230为曲轴，134、234为上端，139、239为上端面，142、242为定子，144、244为转子，150、250为推力滚珠轴承，152、252为钢珠，160、260为内顶面，164为支承架，166、266为止动部，245为保护板。

具体实施方式

下面参照附图来对本发明的一些实施例进行详细说明。需要说明的是，这样的实施例对本发明的技术内容没有限定作用。

(实施例1)

图1为本发明实施例1中的密封式压缩机的正视截面图，图2为该实施例中的密封式压缩机的侧面截面图，图3、图4为该实施例中的密封式压缩机的经放大后的局部截面图，图5为该实施例中的密封式压缩机的支承架的俯视图。

如图1至图5中所示，密封壳体101内分别装有电动组件102和在这一电动组件102驱动下旋转的压缩组件104，底部贮存有冷冻油106。电动组件102和压缩组件104被组装成一体，形成压缩机构107，这一压缩机构107通过多个圈簧108进行弹性支承。

下面对于压缩机构107的主要构成进行描述。

构成压缩组件104的汽缸体110由铸铁等铸造而成，其中设有圆筒状的压缩室112。活塞114以往复自如的方式装入在压缩室112中。汽缸体110的上部固定着曲轴支承部件116，曲轴支承部件116的上方设有推力面118。另外，在汽缸体110的外缘部分120上设有多个与之形成一体的支脚124，所述支脚124位于靠近密封壳体101的内侧面122的位置上，并将圈簧108的一端保持住。支脚124的底面上形成有用于保持住圈簧108的内径面126的保持部件127，支脚124的上表面形成平面部分128。

曲轴130中包括：由曲轴支承部件116支承在垂直方向上的主轴部分132、形成在其上方的上端134、和形成在其下方的偏心部分136。偏心部分136和活塞114之间通过连杆138进行联接。另外，上端134中与密封壳体101相对的上端面139被加工成平面状。

电动组件102中包括：固定在汽缸体110的上方并绕有绕组140的定子142、和通过热压装配等方式固定在主轴部分132上的转子144。

在形成在转子144中的镗孔部146的上方的镗孔面148和推力面118之间，设置有推力滚珠轴承150。

推力滚珠轴承150包括：多个钢珠152；保持钢珠152的保持架154；分别设置钢珠152的上、下的上保持片156及下保持片158。

下面对密封壳体101的主要构成进行描述。

在曲轴130的上端面139与之相对的密封壳体101的内顶面160和上端面139之间，留有规定的间隙尺寸A。内侧面122上通过焊接等方式固定着由铁板经冲压成型的多个支承架164。

在支承架164中，上部设有与之形成一体的止动部166，下方设有用于保持圈簧108的内径面126的保持部162。止动部166设置在支脚124的上方，与之相对置，并且呈向支脚124的平面部分128凸出的构造。止动部166的下表面和支脚124的平面部分128之间在垂直方向上保持间隙尺寸B，该间隙尺寸B设置成比间隙尺寸A小，形成限位装置。

下面对具有以上构成的密封式压缩机的操作情况及其作用进行描述。

工作时，当通过外部电源使电动组件102通电时，转子144发生旋转，曲轴130也随之旋转，偏心部分136的运动通过连杆138传递到活塞114上，使活塞114在压缩室112内进行往复运动，从而使压缩组件104执行规定的压缩操作。

此时，因转子144和曲轴130的自重产生的垂直负重由推力滚珠轴承150中的钢珠152加以支承。由于上保持片156的上表面依靠冷冻油106的粘性与镗孔面148紧密贴合，故曲轴130旋转时，上保持片156和曲轴130同步地发生旋转。另一方面，由于下保持片158的下表面也因冷冻油106的粘性与推力面118紧密贴合，故下保持片158不发生旋转。钢珠152在上保持片156及保持片158的表面上以点接触的状态下发生滚动，故摩擦系数小，密封式压缩机所需的输入功率可以降低，效率也可以提高。

另外，由于曲轴130的上端面139与内顶面160之间保持着规定的间隙尺寸A，因此，在正常工作时，曲轴130的上端134和内顶面160之间不会发生接触。

但是，在产品运输过程中因路况差等原因造成密封式压缩机发生激烈摇晃的情况下，由于压缩机构107由多个圈簧108有弹性地支承在密封壳体101内，因此，在运输时的摇晃和冲击的作用下，压缩机构107在密封壳体101内主要在垂直方向上作大幅度振动。但是，其振动幅度达到规定量时，支脚124的平面部分128与支承架164的止动部166将发生碰撞。而且，由于止动部166和平面部分128之间的间隙尺寸B被设置成比曲轴130的上端面139和内顶面160之间的间隙尺寸A小，因此，在曲轴130的上端134与内顶面160发生碰撞之前，平面部分128就会先碰到止动部166上，从而可以防止上端134与内顶面160相碰撞。

其结果是，固定在曲轴130中的转子144的镗孔面148就不会被朝垂直下方强烈地压向推力面118一侧，设置在镗孔面148和推力面118之间的推力滚珠轴承150上就不会被加上压缩冲击负重，故可以防止钢珠152在上保持片156及下保持片158上产生撞击伤痕。这样，工作时，钢珠152就可以在上保持片156及下保持片158的表面上顺畅地旋转，不但可以防止摩损，还可以消除异响的发生，从而可以提供一种可靠性高、噪声低的密封式压缩机。

另外，虽然在运输过程中因路况差等原因造成密封式压缩机激烈摇晃的情况下，支承架164的止动部166和支脚124的平面部分128之间也会发生激烈碰撞，但是，由于支脚124是与用铸铁铸造的汽缸体110一体成型的，故刚性很强，在运输过程中即使加上冲击力，也可以防止发生破裂及缺损等情况，从而可以进一步提高可靠性。

此外，由于支脚124处于汽缸体110的外缘部分120中靠近密封壳体101的内侧面122的位置上，且与汽缸体110形成一体，止动部166在支脚124的上方设置成与之对置，因此，形成在密封壳体101的内侧面122上的止动部166的尺寸可以减小，生产效率也能得到提高。

另外，止动部166与用于保持圈簧108的内径面126的支承架164形成一体后，固定在密封壳体101的内侧面122上。为此，在使支承架164成型时，止动部166也可以同时制成，从而不但可以简化成型工序、抑制设备投资，还可以提高生产效率。

(实施例2)

图6为本发明实施例2中的密封式压缩机的正视截面图，图7为该实施例中的密封式压缩机的俯视截面图，图8为该实施例中的密封式压缩机的俯视图，图9为该实施例中的密封式压缩机的经放大后的局部截面图。

如图6至图9中所示，密封壳体201内分别安装有电动组件202、和由该电动组件202驱动着旋转的压缩组件204，底部贮存有冷冻油206。电动组件202和压缩组件204组装成一体，形成压缩机构207，这一压缩机构207由多个圈簧208进行弹性支承。

下面对压缩机构207的主要构成进行描述。

压缩组件204中的汽缸体210由铸铁铸造而成，并设有圆筒状的压缩室212。活塞214以往复自如的方式装入到压缩室212内。汽缸体210的上部固定着曲轴支承部件216，曲轴支承部件216的上方形成有推力面218。

曲轴230中包括：由曲轴支承部件216支承在垂直方向上的主轴部分232、形成在其上方的上端234、和形成在其下方上的偏心部分236。偏心部分236和活塞214之间通过连杆238进行联接。另外，上端234中与密封壳体201相对的上端面239被加工成平面状。

电动组件202包括：固定在汽缸体210的上方并绕有绕组240的定子242、和通过热压装配等方式固定在主轴部分232上的转子244。

在定子242上与压缩组件处于相反一侧的端面的上方，固定着从定子242的外缘还向外侧凸出的保护板245。保护板245为平板状，在曲轴230一侧呈与绕组240的外缘形状相对应的形状。另外，保护板245在密封壳体201一侧具有与密封壳体201的内壁面相对应的形状，且在其两端部246设有浅缓的突起(见图7)。

在形成在转子244的镗孔部247的上方的镗孔面248和推力面218之间，设置有推力滚珠轴承250。

推力滚珠轴承250中设有：多个钢珠252；用于将钢珠252保持住的保持架254；及分别保持在钢珠252的上、下方的上保持片256及下保持片258。

下面对于密封壳体201的主要构成进行描述。

密封壳体201用铁板通过冲压拉深方式制成。

与曲轴230的上端面239相对的密封壳体201的内顶面260和上端面239之间，保持着规定的间隙尺寸C。

此外，在密封壳体201的上部的内侧面262上，设有4处通过冲压拉深方式形成的、与之一体成型的凹状止动部266，这些止动部266在与保护板245的两端部246的上表面相对的位置上朝两端部246的上表面凸出。另外，止动部266的凹部底面268和两端部246的上表面之间在垂直方向上保持间隙尺寸D，且该间隙尺寸D设置成比间隙尺寸C，形成限位装置。

下面对具有以上构成的密封式压缩机的操作情况和作用进行描述。

工作时，从外部电源向电动组件202中通电时，转子244将发生旋转，曲轴230随之也发生旋转，偏心部分236的运动通过连杆238传递到活塞214上，使活塞214在压缩室212内进行往复运动，从而使压缩组件204进行规定的压缩操作。

此时，因转子244和曲轴230的自重产生的垂直负重由推力滚珠轴承250中的钢珠252进行支承。由于上保持片256的上表面通过冷冻油206的粘性与镗孔面248紧密贴合，故曲轴230旋转时，上保持片256将与曲轴230同步地发生旋转。另一方面，由于下保持片258的下表面也通过冷冻油206的粘性与推力面218紧密贴合，故下保持片258不发生旋转。由于钢珠252在上保持片256及下保持片258的表面上以点接触方式发生滚动，故摩擦系数很小，密封式压缩机所需的输入功率可以降低，工作效率可以得到提高。

另外，由于曲轴230的上端面239与内顶面260之间保持着规定的间隙尺寸C，因此，在正常操作时中，曲轴230的上端234和内顶面260之间发生接触。

但是，在运输过程中因路况差等原因造成密封式压缩机发生激烈摇晃的情况下，由于压缩机构207在密封壳体201内是通过多个圈簧208进行弹性支承的，因此，在运输过程中的摇晃及冲击的作用下，压缩机构207在密封壳体201内主要在垂直方向会发生很大的振动。但是，当这样的振动幅度达到规定量时，保护板245的两端部246的上表面将与止动部266的凹部底面268相碰撞。这里，由于凹部底面268和两端部246的上表面之间的垂直方向上的间隙尺寸D被设置成比曲轴230的上端面239和内顶面260之间在垂直方向上的间隙尺寸C小，因此，在上端234与内顶面260发生接触之前，两端部246的上表面就会与凹部底面268发生碰撞，从而可以防止上端234与内顶面260发生碰撞。

其结果是，固定在曲轴230上的转子244中的镗孔面248不会被强烈朝垂直下方中压向推力面218一侧，设置在镗孔面248和推力面218之间的推力滚珠轴承250上也不会被加上压缩冲击负重，从而可以防止钢珠252在上保持片256及下保持片258上形成撞击伤痕。这样，工作时，钢珠252可以在上保持片256及下保持片258的表面上圆滑地发生旋转，不但可以防止摩损，并且还可以消除异响的发生，从而可以提供一种可靠性高、噪声低的密封式压缩机。

另外，在运输过程中压缩机构207发生横摇时，由于保护板245的两端部246呈与密封壳体201的内侧面262相对应的形状，因此将会顶住密封壳体201一侧的内侧面262，从而对压缩机构207的横摇进行限制。其结果是，可以防止电动组件202和密封壳体201的内侧面262相碰撞引起的破损，可以防止密封式压缩机发生故障，进一步提高压缩机的可靠性。

另外，由于呈凹状的止动部266是通过铁板的冲压拉深方式与密封壳体201的上部的内侧面262一体成型的，因此，可以简化成型工序，抑制设备投资，提高生产效率。

综上所述，本发明中的密封式压缩机通过使曲轴的上端和密封壳体的内顶面不发生接触，提供了一种可靠性高、噪声低的密封式压缩机。除了冰箱之外，本发明还可以适用在自动售货机、冷冻展示柜、除湿机等装置设备中。

Claims (6)

1.一种密封式压缩机，其特征在于包括一个密封壳体，所述密封壳体设有由定子及转子形成的电动组件、和由所述电动组件加以驱动的压缩组件构成的压缩机构，同时将所述压缩机构通过圈簧进行弹性支承、收容，

所述压缩组件中设有：设置在垂直方向上并固定着所述转子的曲轴；设有压缩室及对所述曲轴进行轴向支承的曲轴支承部件的汽缸体；和设置在所述轴承的推力面上并带有多个钢珠的推力滚珠轴承，

所述密封壳体和所述压缩机构之间设有对所述压缩机构的运动进行限制、从而使所述曲轴的上端和所述密封壳体的内顶面不发生接触的限位装置。

2.如权利要求1中所述的密封式压缩机，其特征在于：所述密封壳体的内侧面上形成朝汽缸体的一部分凸出的止动部，所述止动部和所述汽缸体的一部分之间在垂直方向上的间隙尺寸被设置成小于曲轴的上端面和所述密封壳体的内顶面之间的间隙尺寸，构成限位装置。

3.如权利要求2中所述的密封式压缩机，其特征在于：所述汽缸体的外缘部分上设有与之形成一体的、用于保持圈簧的多个支脚，所述止动部设置在所述支脚的上方，呈对置状态。

4.如权利要求3中所述的密封式压缩机，其特征在于：所述止动部被固定在密封壳体的内侧面上，与用于保持圈簧内径面的支承架形成一体。

5.如权利要求1中所述的密封式压缩机，其特征在于：定子的上端面上固定从所述定子的外缘还向外侧凸出的保护板，且密封壳体的内侧面上形成朝所述保护板的上表面凸出的止动部，所述止动部和所述保护板之间的垂直方向上的间隙尺寸设置成小于曲轴的上端面和所述密封壳体的内顶面之间的间隙尺寸，构成限位装置。

6.如权利要求5中所述的密封式压缩机，其特征在于：所述止动部与密封壳体的上部通过冲压方式一体形成。

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