CN206988058U - 用于压缩机的曲轴和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩机领域，公开了一种用于压缩机的曲轴和压缩机，其中，所述曲轴包括：主轴曲柄臂(2)、与该主轴曲柄臂(2)的一端连接的主轴(1)、副轴曲柄臂(4)、以及与该副轴曲柄臂(4)的一端连接的副轴(3)；其中，所述主轴曲柄臂(2)与所述副轴曲柄臂(4)彼此独立，且连接成在轴向上位于所述主轴(1)和所述副轴(3)之间并使所述主轴(1)的轴线与所述副轴(3)的轴线彼此平行。本实用新型提供的技术方案能够提高曲轴零件的通用性，降低曲轴制作成本。

Description

用于压缩机的曲轴和压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体地涉及一种用于压缩机的曲轴，进一步，本实用新型还涉及一种具有该曲轴的压缩机。

背景技术

曲轴是压缩机中的动力传动部件，以现有技术中常见的活塞式压缩机为例，曲轴通常包括偏心设置的主轴和副轴；其中，主轴与活塞式压缩机中电动机的转子相连，而副轴通过例如连杆与活塞式压缩机中的活塞相连，用于将电动机中转子的转动转化为活塞的往复运动。

活塞在往复运动过程中，压缩机内的各零部件之间将发生接触摩擦，为了对压缩机中各摩擦部位进行润滑，以减小摩擦，曲轴一般为连接油泵且内部形成有供油通道的空心轴，空心轴的侧壁上开设有通油孔，油泵浸没在油池当中。转子运行时，通过油泵将油池内的润滑油泵送至穿过通油孔流至待润滑的部位。

出于机械强度的考虑，现有技术中的曲轴普遍采用FCD500铸铁或杨氏模量较高的FC200铸铁等铸造而成，铸造而成的曲轴的供油通道需要使用单独的加工设备加工而成，曲轴的供油通道一般较长，加工工艺复杂。

另外，对于不同排气量的往复活塞式压缩机，曲轴中主轴和副轴的偏心量也不同。对于传统铸造而成的曲轴，曲轴零件的通用性差，制作成本高，标准化程度低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种能够提高曲轴零件的通用性，降低曲轴制作成本的技术方案。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种用于压缩机的曲轴，其中，所述曲轴包括：主轴曲柄臂、与该主轴曲柄臂的一端连接的主轴、副轴曲柄臂、以及与该副轴曲柄臂的一端连接的副轴；其中，所述主轴曲柄臂与所述副轴曲柄臂彼此独立，且连接成在轴向上位于所述主轴和所述副轴之间并使所述主轴的轴线与所述副轴的轴线彼此平行。

优选地，所述主轴内沿轴线方向形成有主轴油道，所述副轴内沿轴线方向形成有副轴油道，所述主轴油道与所述副轴油道彼此连通。

优选地，所述主轴曲柄臂上开设有主轴孔，所述主轴插装在所述主轴孔中；和/或，所述主轴侧壁上开设有连通所述主轴油道的通油孔。

优选地，所述主轴与所述主轴曲柄臂焊接连接。

优选地，所述主轴为两端均开口的圆柱形管，所述主轴曲柄臂为平板。

优选地，所述主轴为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的无缝钢管，所述主轴曲柄臂为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的钢板。

优选地，所述副轴曲柄臂上开设有副轴孔，所述副轴插装在所述副轴孔中；和/或，所述副轴侧壁上开设有连通所述副轴油道的通油孔。

优选地，所述副轴与所述副轴曲柄臂焊接连接。

优选地，所述副轴为两端均开口的圆柱形管，所述副轴曲柄臂为平板。

优选地，所述副轴为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的无缝钢管，所述副轴曲柄臂为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的钢板。

优选地，所述主轴曲柄臂的另一端端面与所述副轴曲柄臂的另一端端面贴合且焊接连接。

本实用新型第二方面提供一种压缩机，包括曲轴，其中，所述曲轴为根据本实用新型第一方面所述的用于压缩机的曲轴。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

本实用新型提供的曲轴中主轴通过主轴曲柄臂和副轴曲柄臂与副轴相连，即，主轴曲柄臂和副轴曲柄臂位于主轴和副轴之间。其中，主轴曲柄臂和副轴曲柄臂为彼此独立的元件。而主轴和副轴分别安装在主轴曲柄臂和副轴曲柄臂上。因此，在制作曲轴的过程，可以通过调节主轴曲柄臂相对于副轴曲柄臂的位置来调节主轴和副轴之间的横向间隔，即调节主轴相对于副轴的偏心量，由此可以使得同一规格型号的主轴曲柄臂和副轴曲柄臂能够满足具有不同排气量的压缩机的曲轴设计要求。从而提高了曲轴零部件的通用性，无需功能复杂或结构多样的加工设备来加工具有不同偏心量要求的曲轴，节省了曲轴的制作成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的曲轴的立体结构示意图；

图2是图1中曲轴的主视图；

图3是图2中曲轴的A-A剖视图；

图4是图1中主轴的立体结构示意图；

图5是图1中主轴曲柄臂的立体结构示意图；

图6是图1中主轴曲柄臂和主轴连接在一起时的主视图；

图7是图6中主轴曲柄臂和主轴连接在一起时的B-B剖视图；

图8是图1中副轴的立体结构示意图；

图9是图1中副轴曲柄臂的立体结构示意图；

图10是图1中副轴曲柄臂和副轴连接在一起时的主视图；

图11是图10中副轴曲柄臂和副轴连接在一起时的C-C剖视图。

附图标记说明

1 主轴 2 主轴曲柄臂

3 副轴 4 副轴曲柄臂

21 主轴孔 41 副轴孔

H1 主轴与主轴曲柄臂焊接的方向与位置

H2 副轴与副轴曲柄臂焊接的方向与位置

H3 主轴曲柄臂与副轴曲柄臂焊接的方向与位置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。

参阅图1-图3，本实用新型实施例第一方面提供一种用于压缩机的曲轴，所述曲轴包括：主轴曲柄臂2、与该主轴曲柄臂2的一端连接的主轴1、副轴曲柄臂4、以及与该副轴曲柄臂4的一端连接的副轴3；其中，所述主轴曲柄臂2与所述副轴曲柄臂4彼此独立，且连接成在轴向上位于所述主轴1和所述副轴3之间并使所述主轴1的轴线与所述副轴3的轴线彼此平行。

以往复活塞式压缩机为例，本实用新型实施例提供的上述曲轴在往复活塞式压缩机中使用时，其主轴1与压缩机电机中的转子固定在一起，与电机中转子轴的功能相类似。在电机通电的情况下，转子带动主轴1转动，副轴3与主轴1同步旋转，且副轴3通过例如连杆与压缩机的活塞连接，通过连杆带动活塞在气缸中做往复运动，实现将电机的旋转运动转化为活塞的往复运动。在主轴1和副轴3的尺寸一定的条件下，主轴1相对于副轴3的偏心量不同，压缩机运转时的排气量也不同。

需要说明的是，所述主轴曲柄臂2与所述副轴曲柄臂4彼此独立指的是，所述主轴曲柄臂2相对于副轴曲柄臂4来说，二者是彼此分开制成的部件。在此情形下，所述主轴1与所述主轴曲柄臂2可以是一体成型的部件，也可以是分开制成的彼此独立的部件；同样的，所述副轴3与所述副轴曲柄臂4可以是一体成型的部件也可以是分开制成的彼此独立的部件。

由于所述主轴曲柄臂2和所述副轴曲柄臂4彼此独立，而主轴1和副轴3分别安装在主轴曲柄臂2和副轴曲柄臂4上。因此，在曲轴制作过程中，可以通过调节主轴曲柄臂2相对于副轴曲柄臂4的位置例如二者错开的位置来调节主轴1和副轴3之间的横向间隔，即调节主轴1相对于副轴3的偏心量，由此可以使得同一规格型号的主轴曲柄臂2和副轴曲柄臂4能够满足不同排气量压缩机的使用需求，从而提高曲轴零部件的通用性，无需功能复杂或结构多样的加工设备来加工具有不同偏心量要求的曲轴，节省了曲轴的制作成本。需要说明的是，所述横向间隔中的“横向”指的是垂直于所述主轴1或所述副轴3轴线的方向。

压缩机在运转时，各零部件之间会产生摩擦。为了对摩擦部位进行润滑，以减小摩擦，提高压缩机的运行性能，所述曲轴在将电机的旋转转化为活塞的往复运动过程中，还可以为压缩机中各个需要润滑的零部件供油，以减小这些零部件之间的摩擦。基于此，本实用新型优选实施例提供的曲轴中，参阅图4，所述主轴1内沿轴线方向形成有主轴油道；参阅图8，所述副轴3内沿轴线方向形成有副轴油道；参阅图3，其中，所述主轴油道与所述副轴油道彼此连通。

上述曲轴在压缩机中使用时，主轴1与浸没在油池中的油泵相连，压缩机运转时，通过油泵抽取油池中的润滑油，润滑油流经主轴油道和副轴油道，例如可以从副轴油道的顶部流出，以为压缩机中的零部件供油，减小零部件之间的摩擦。

参阅图4，在一优选实施例中，为了充分均匀地润滑压缩机中的各零部件，所述主轴1的侧壁上还开设有连通所述主轴油道的通油孔。如此，在润滑油沿着主轴油道上升的过程中，一部分润滑油能够经由通油孔流动至主轴1外部，以对邻近于主轴1的各零部件进行润滑。

继续参阅图4，更优选地，所述通油孔可以沿着所述主轴1的轴向间隔布置，以对主轴1外部相邻的运转部件进行充分均匀润滑。例如，图4中示出了具有两个通油孔的主轴1，其中一个通油孔开设在主轴1的侧壁下部，另一个通油孔开设在主轴1的侧壁上部。

上述主轴1内需要形成用于供油的主轴油道，该主轴油道的横截面形成可以有多种，例如方形、圆形，椭圆形等任意形状。优选地，为了减小主轴油道的空间死角，降低润滑油流动的阻力，所述主轴油道的横截面一般为圆形，而所述主轴1一般优选为两端均开口的圆柱形管。

参阅图3，主轴曲柄臂2的两端分别连接主轴1和副轴曲柄臂4，使得主轴1能够相对于副轴3偏心设置，主轴曲柄臂2的形状可以有多种，参阅图5，本实施例中，所述主轴曲柄臂2为平板状。

参阅图4-图5，如前文所述，所述主轴1与所述主轴曲柄臂2可以一体成型，也可以为彼此独立部件。为了简化曲轴的加工工艺，降低加工制造成本，并提高曲轴的加工精度，本实用新型优选实施例中，所述主轴1与所述主轴曲柄臂2为彼此独立的分开的部件。如此，对于其中的主轴1，可以通过金属钣金，例如钢板钣金冲压、拉伸获得或者通过无缝钢管机械加工获得。优选地，本实施例中，所述主轴1使用精度及表面粗糙度较好的无缝钢管加工获得。

对于其中的主轴曲柄臂2，可以采用金属板例如钢板冲压获得。由于精密无缝金属管例如无缝钢管以及金属板例如钢板多属于标准化产品，尺寸、形位精度较高，与铸造曲轴相比，可以省去加工工序。采用钢管制成的主轴1，与铸造曲轴相比，还可以大幅度降低曲轴重量，节省材料，降低制造成本，还能够在一定程度上降低压缩机运行时的功率，提高压缩机的可靠性。

参阅图6-图7，当主轴1和主轴曲柄臂2为各自独立的部件时，需要将主轴1与主轴曲柄臂2连接固定在一起，安装主轴曲柄臂2和主轴1的方式可以有多种。

在一实施例中，所述主轴曲柄臂2上开设有主轴孔21，主轴孔21的孔径与主轴1的外径相适应，主轴孔21内可以形成内螺纹，主轴1的端部外侧壁上可以形成外螺纹，主轴1可以通过螺纹连接方式连接在主轴曲柄臂2内。

在另一实施例中，主轴孔21的孔径可以略小于主轴1的外径，从而主轴1可以通过过盈配合的方式安装在主轴孔21内。

为了提高主轴1与主轴曲柄臂2安装的紧密可靠性，本实施例中，主轴曲柄臂2上开设有主轴孔21，主轴1插装在主轴孔21内，并且通过焊接方式与主轴曲柄臂2固定。

具体地，如图7中的H1所示，可以在主轴曲柄臂2的背离主轴1的一端沿着主轴1的轴线方向，在主轴1的外周面与主轴孔21的内周面之间焊接一周。

焊接的方式可以有多种，例如氩弧焊、激光焊、钎焊等。优选采用激光焊接，激光焊接时焊接速度快，能量集中，焊缝深宽比高，精度高，热变形影响小，可以将焊接温升对零件产生的变形降到最低，从而提高曲轴的精度，省掉粗加工的步骤，直接进行曲轴表面精加工，降低制造成本。

对于采用钢管制成的主轴1以及采用钢板制成的主轴曲柄臂2，为了提高主轴1和主轴曲柄臂2的焊接性能，主轴1和主轴曲柄臂2一般采用性能优异的低、中碳钢或合金钢制成。

进一步，为了提高主轴1和主轴曲柄臂2的强度，还可以在曲轴焊接完成后在主轴1和主轴曲柄臂2的外表面进行渗碳、渗氮、或碳氮共渗等处理。

另外，为了提高曲轴的耐磨和抗咬合性能，还可以对曲轴进行磷化或钼化等处理。

参阅图8，副轴3内形成有用于供油的副轴油道，该副轴油道的横截面形成可以有多种，例如方形、圆形，椭圆形等任意形状。优选地，为了减小副轴油道的空间死角，降低润滑油流动的阻力，所述副轴油道的横截面一般为圆形，而所述副轴3一般优选为两端均开口的圆柱形管。

参阅图3，副轴曲柄臂4的两端分别连接副轴3和主轴曲柄臂2，使得副轴3能够相对于主轴1偏心设置，副轴曲柄臂4的形状可以有多种，参阅图9，本实施例中，所述副轴曲柄臂4为平板状。

参阅图8-图9，所述副轴3与所述副轴曲柄臂4可以一体成型，也可以为彼此独立部件。为了简化曲轴的加工工艺，降低加工制造成本，并提高曲轴的加工精度，本实用新型优选实施例中，所述副轴3与所述副轴曲柄臂4为彼此独立的分开的部件。如此，对于其中的副轴3，可以通过金属钣金，例如钢板钣金冲压、拉伸获得或者通过无缝钢管机械加工获得。优选地，本实施例中，所述副轴3使用精度及表面粗糙度较好的无缝钢管加工获得。对于其中的副轴曲柄臂4，可以采用金属板例如钢板冲压获得。由于精密无缝金属管例如无缝钢管以及金属板例如钢板多属于标准化产品，尺寸、形位精度较高，与铸造曲轴相比，可以省去加工工序。采用钢管制成的副轴3，与铸造曲轴相比，还可以大幅度降低曲轴重量，节省材料，降低制造成本，还能够在一定程度上降低压缩机运行时的功率，提高压缩机的可靠性。

参阅图10-图11，当副轴3和副轴曲柄臂4为各自独立的部件时，需要将副轴3与副轴曲柄臂4连接固定在一起，安装副轴曲柄臂4和副轴3的方式可以有多种。

在一实施例中，所述副轴曲柄臂4上开设有副轴孔41，副轴孔41的孔径与副轴3的外径相适应，副轴孔41内可以形成内螺纹，副轴3的端部外侧壁上可以形成外螺纹，副轴3可以通过螺纹连接方式连接在副轴曲柄臂4内。

在另一实施例中，副轴孔41的孔径可以略小于副轴3的外径，从而副轴3可以通过过盈配合的方式安装在副轴孔41内。

为了提高副轴3与副轴曲柄臂4安装的紧密可靠性，本实施例中，副轴曲柄臂4上开设有副轴孔41，副轴3插装在副轴孔41内，并且通过焊接方式与副轴曲柄臂4固定。

具体地，如图11中的H2所示，可以在副轴曲柄臂4的背离副轴3的一端沿着副轴3的轴线方向，在副轴3的外周面与副轴孔41的内周面之间焊接一周。

焊接的方式可以有多种，例如氩弧焊、激光焊、钎焊等。优选采用激光焊接，激光焊接时焊接速度快，能量集中，焊缝深宽比高，精度高，热变形影响小，可以将焊接温升对零件产生的变形降到最低，从而提高曲轴的精度，省掉粗加工的步骤，直接进行曲轴表面精加工，降低制造成本。

对于采用钢管制成的副轴3以及采用钢板制成的副轴曲柄臂4，为了提高副轴3和副轴曲柄臂4的焊接性能，副轴3和副轴曲柄臂4一般采用性能优异的低、中碳钢或合金钢制成。

进一步，为了提高副轴3和副轴曲柄臂4的强度，还可以在曲轴焊接完成后在副轴3和副轴曲柄臂4的外表面进行渗碳、渗氮、或碳氮共渗等处理。

如图3中的H3所示，副轴曲柄臂4和主轴曲柄臂2彼此相连，连接的方式可以有多种。为了提高所述副轴曲柄臂4与所述主轴曲柄臂2连接的紧密性，在本实施例中，所述副轴曲柄臂4的背离所述副轴3的一端端面与所述主轴曲柄臂2的背离所述主轴1的一端端面相贴合，然后沿着所述主轴曲柄臂2与所述副轴曲柄臂4的贴合面焊接一周。焊接的方向为垂直于所述主轴1或所述副轴3轴线的方向。

本实用新型实施提供的上述曲轴可以通过改变主轴1和副轴3的外径调整曲轴的轴径，通过改变副轴曲柄臂4上副轴孔41相对于主轴曲柄臂2上主轴孔21的位置可以调整曲轴的偏心量，由此组成不同规格的曲轴。

本实用新型实施例第二方面提供一种压缩机，该压缩机内安装有曲轴，该曲轴为本实用新型实施例第二方面提供的曲轴。本实用新型实施例提供的压缩机的有益效果与前文所述的曲轴的有益效果相似，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述曲轴包括：主轴曲柄臂(2)、与该主轴曲柄臂(2)的一端连接的主轴(1)、副轴曲柄臂(4)、以及与该副轴曲柄臂(4)的一端连接的副轴(3)；其中，所述主轴曲柄臂(2)与所述副轴曲柄臂(4)彼此独立，且连接成在轴向上位于所述主轴(1)和所述副轴(3)之间并使所述主轴(1)的轴线与所述副轴(3)的轴线彼此平行。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴(1)内沿轴线方向形成有主轴油道，所述副轴(3)内沿轴线方向形成有副轴油道，所述主轴油道与所述副轴油道彼此连通。

3.根据权利要求2所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴曲柄臂(2)上开设有主轴孔(21)，所述主轴(1)插装在所述主轴孔(21)中；和/或，所述主轴(1)侧壁上开设有连通所述主轴油道的通油孔。

4.根据权利要求3所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴(1)与所述主轴曲柄臂(2)焊接连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴(1)为两端均开口的圆柱形管，所述主轴曲柄臂(2)为平板。

6.根据权利要求5所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴(1)为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的无缝钢管，所述主轴曲柄臂(2)为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的钢板。

7.根据权利要求2所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述副轴曲柄臂(4)上开设有副轴孔(41)，所述副轴(3)插装在所述副轴孔(41)中；和/或，所述副轴(3)侧壁上开设有连通所述副轴油道的通油孔。

8.根据权利要求7所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述副轴(3)与所述副轴曲柄臂(4)焊接连接。

9.根据权利要求1-2和7-8中任意一项所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述副轴(3)为两端均开口的圆柱形管，所述副轴曲柄臂(4)为平板。

10.根据权利要求9所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述副轴(3)为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的无缝钢管，所述副轴曲柄臂(4)为表面经过渗碳、渗氮或碳氮共渗的钢板。

11.根据权利要求1所述的用于压缩机的曲轴，其特征在于，所述主轴曲柄臂(2)的另一端端面与所述副轴曲柄臂(4)的另一端端面贴合且焊接连接。

12.一种压缩机，包括曲轴，其特征在于，所述曲轴为根据权利要求1-11中任意一项所述的用于压缩机的曲轴。