CN208236733U - 轴承结构及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴承结构及具有其的压缩机。轴承结构包括：轴承本体，轴承本体具有轴孔，轴承本体具有第一端和第二端，轴承本体的第一端的端面上设置有多个直面和多个油楔面，多个直面与多个油楔面沿轴孔的周向交替地设置，油楔面的在轴承本体的轴向方向的高度沿转轴的旋转方向逐渐增加。在轴承本体的端面上设置交替设置的直面和油楔面。并将油楔面的在轴承本体的轴向方向的高度沿设置于轴孔内的转轴的旋转方向逐渐增加。这样设置能够减小轴承本体与其配合的部件接触的摩擦损伤，有效地提高了该轴承结构的使用寿命和可靠性。

Description

轴承结构及具有其的压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机设备技术领域，具体而言，涉及一种轴承结构及具有其的压缩机。

背景技术

目前大型冷水机组越来越广泛的应用于塑胶、电镀、电子、化工、制药、印刷、食品加工、高铁、地铁、商场、酒店等工业及民用领域，离心压缩机是冷水机组的一种压缩冷媒的动力来源，电机作为离心压缩机关键部件，其可靠性至关重要。而电机轴承作为离心压缩机电机的关键核心零件，其结构、尺寸、质量的好坏直接影响离心压缩机电机的可靠性，轴承一旦出现异常将直接导致电机、离心压缩机及冷水机组停机，将严重影响用户的生产、生活及公司自身的品牌形象。

离心压缩机需在启停机及多个工况下可靠运行，包含如名义制冷、低温制冷、低压差制冷、高压差制冷、最大制冷等工况，电机的轴承需要承受径向力及轴向力(向前)，轴承的结构、尺寸设计必须保证在所有工况下均可正常工作。有的采用径向轴承承受径向力，推力轴承承受轴向力，这样至少需要径向轴承2个及推力轴承1个，共3个轴承，这样滑动轴承润滑油路的结构将非常复杂。也有的采用推力面为光面的电机轴承，油膜厚度小，稳定性较差，轴承容易被划伤、磨损。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种轴承结构及具有其的压缩机，以解决现有技术中轴承容易被磨损的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种轴承结构，包括：轴承本体，轴承本体具有轴孔，轴承本体具有第一端和第二端，轴承本体的第一端的端面上设置有多个直面和多个油楔面，多个直面与多个油楔面沿轴孔的周向交替地设置，油楔面的在轴承本体的轴向方向的高度沿设置于轴孔内的转轴的旋转方向逐渐增加。

进一步地，相邻的油楔面与直面之间设置有油槽。

进一步地，轴承本体的第一端的外边沿设置有与油槽相连通的卸油口。

进一步地，油槽的宽度为w1，其中，2mm≤w1≤10mm，和/或油槽的深度为L1，其中，0.5mm≤L1≤3mm。

进一步地，卸油口的宽度为w2，其中，0.5mm≤w2≤5mm，和/或卸油口的深度为L1，其中，0.5mm≤L2≤3mm。

进一步地，部分的轴承本体的第一端的外边沿设置有封油边。

进一步地，封油边的高度与其相邻的直面的高度相同。

进一步地，相邻的两个油楔面与直面形成推力面单元，沿设置于轴孔内的转轴的旋转方向，油楔面位于推力面单元的前端，直面位于推力面单元的尾端，相邻的两个推力面单元通过前一个的推力面单元的尾端的直面与后一个推力面单元的前端的油楔面相连接，相邻的两个推力面单元的连接处开设有油槽。

进一步地，油槽的径向方向的几何中心线位于相邻的两个推力面单元的连接处，油楔面的前端与油楔面的尾端的高度差为L3，其中，0.06mm≤L3≤0.3mm。

进一步地，在推力面单元中，油楔面的面积比上油楔面与所述直面的面积之和的比值为t，其中，0.5≤t＜1。

进一步地，多个直面在轴承本体的径向方向位于同一个平面内。

进一步地，轴承本体上开设有至少一个供油孔，供油孔沿轴承本体的径向方向延伸并与轴孔相连通。

进一步地，轴承本体包括：第一轴承件，第一轴承件具有第一弧形缺口；第二轴承件，第二轴承件具有第二弧形缺口，第二轴承件与第一轴承件可拆卸地连接，第一弧形缺口与第二弧形缺口相配合以形成轴孔，多个直面和多个油楔面分别形成于第一轴承件和第二轴承件的端面上。

进一步地，第一轴承件和第二轴承件上设置有连接孔，第一轴承件和第二轴承件通过连接孔相连接。

进一步地，第一轴承件和第二轴承件中的一个设置有定位销，第一轴承件和第二轴承件中的另一个设置有与定位销相配合的定位孔。

进一步地，轴孔的孔壁包括第一孔壁油楔面、第二孔壁油楔面、第三孔壁油楔面和圆弧面，其中，1≤R1/R≤1.005，0.001≤L/R≤0.01，L＝OO1；O为轴颈轴心；O1为第一孔壁油楔面的轴心；R1为第一孔壁油楔面的半径；R为圆弧面的半径。

进一步地，第一孔壁油楔面、第二孔壁油楔面和第三孔壁油楔面中至少一个的起点处设置有通油槽。

进一步地，轴承本体的第一端的外径大于轴承本体的第二端的外径。

进一步地，直面和/或油楔面上开设有连接孔。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括轴承结构，轴承结构为上述的轴承结构。

应用本实用新型的技术方案，在轴承本体的端面上设置交替设置的直面和油楔面。并将油楔面的在轴承本体的轴向方向的高度沿转轴的旋转方向逐渐增加。这样设置能够减小轴承本体与其配合的部件接触的摩擦损伤，有效地提高了该轴承结构的使用寿命和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的轴承结构的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的轴承结构的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的轴承结构的油槽和油楔面的实施例的剖视结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的轴承结构的实施例的轴孔的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、轴承本体；11、直面；12、油楔面；13、油槽；14、卸油口；15、通油槽；16、封油边；

20、供油孔；

30、轴孔；31、第一孔壁油楔面；32、第二孔壁油楔面；33、第三孔壁油楔面；

40、连接孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至4所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种轴承结构。

具体地，轴承结构包括轴承本体10。轴承本体10具有轴孔30。轴承本体10具有第一端和第二端，轴承本体10的第一端的端面上设置有多个直面11和多个油楔面12，多个直面11与多个油楔面沿轴孔的周向交替地设置，油楔面的在轴承本体10的轴向方向的高度沿设置于轴孔30内的转轴的旋转方向逐渐增加。

在本实施例中，在轴承本体的端面上设置交替设置的直面和油楔面。并将油楔面的在轴承本体10的轴向方向的高度沿转轴的旋转方向逐渐增加。这样设置能够减小轴承本体与其配合的部件接触的摩擦损伤，有效地提高了该轴承结构的使用寿命和可靠性。

为了保证轴承结构的润滑度，在相邻的油楔面12与直面11之间设置有油槽13。

轴承本体10的第一端的外边沿设置有与油槽13相连通的卸油口14。这样设置能够有效地提高轴承的可靠性。

为了进一步地提高，轴承结构的可靠性，将油槽13的宽度设置为w1，其中，2mm≤w1≤10mm，油槽13的深度为L1，其中，0.5mm≤L1≤3mm。卸油口14的宽度为w2，其中，0.5mm≤w2≤5mm，和/或卸油口14的深度为L1，其中，0.5mm≤L2≤3mm。

部分的轴承本体10的第一端的外边沿设置有封油边。优选地，封油边的高度与其相邻的直面11的高度相同。这样设置能够通过封油边对润滑油起到止挡作用，提高轴承结构承载轴向力的能力。

其中，相邻的两个油楔面与直面形成推力面单元，沿设置于轴孔内的转轴的旋转方向，油楔面位于推力面单元的前端，直面位于推力面单元的尾端，相邻的两个推力面单元通过前一个的推力面单元的尾端的直面与后一个推力面单元的前端的油楔面相连接，相邻的两个推力面单元的连接处开设有油槽13。油槽13的径向方向的几何中心线位于相邻的两个推力面单元的连接处，油楔面的前端与油楔面的尾端的高度差为L3，其中，0.06mm≤L3≤0.3mm。

进一步地，在推力面单元中，油楔面的面积比上油楔面与所述直面的面积之和的比值为t，其中，0.5≤t＜1。这样设置能够起到承载轴向力的作用，对轴承结构起到保护作用。多个直面11在轴承本体10的径向方向位于同一个平面内。

轴承本体10上开设有至少一个供油孔20，供油孔20沿轴承本体10的径向方向延伸并与轴孔相连通。这样设置方便将外界的润滑油引到轴孔内。

轴承本体10包括第一轴承件和第二轴承件。第一轴承件具有第一弧形缺口。第二轴承件具有第二弧形缺口，第二轴承件与第一轴承件可拆卸地连接，第一弧形缺口与第二弧形缺口相配合以形成轴孔，多个直面11和多个油楔面12分别形成于第一轴承件和第二轴承件的端面上。这样设置能够提高轴承结构的实用性。

为了提高第一轴承件和第二轴承件的连接可靠性，第一轴承件和第二轴承件上设置有连接孔，第一轴承件和第二轴承件通过连接孔相连接。

进一步地，第一轴承件和第二轴承件中的一个设置有定位销，第一轴承件和第二轴承件中的另一个设置有与定位销相配合的定位孔。这样能够有效地提高第一轴承件和第二轴承件的安装精度。

其中，轴孔的孔壁为三楔面结构，具体地，轴孔的孔壁包括第一孔壁油楔面、第二孔壁油楔面32、第三孔壁油楔面33和圆弧面34连接围设形成，其中，1≤R1/R≤1.005，0.001≤L/R≤0.01，L＝OO1；O为轴颈轴心；O1为第一孔壁油楔面的轴心；R1为第一孔壁油楔面的半径；R为圆弧面34的半径。

优选地，轴承本体10的第一端的外径大于轴承本体10的第二端的外径。在直面11和油楔面12中的至少一个上开设有连接孔40，这样设置能够方便固定轴承。

上述实施例中的轴承结构还可以用于压缩机设备技术领域，即根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括轴承结构，轴承结构为上述实施中的轴承结构。

采用该结构的轴承结构，有效地解决了需使用至少2个径向轴承及1个推力轴承造成轴承结构复杂的问题。解决了轴承结构的推力面为光面的电机轴承油膜厚度小，稳定性较差的问题；解决了现有技术中轴承结构的光面推力面供油不足、轴承温度高、温度不均匀的问题；解决了现有技术中轴承结构的推力面为光面的电机轴承推力面容易被划伤、磨损的问题。

采用本申请的轴承结构，相对采用单独的径向轴承及推力轴承减少了33％的轴承数量，润滑油路结构复杂程度降低33％以上。

在本申请的轴孔的径向壁面采用三油楔结构，转轴在高转速下可稳定运行。采用该结构相对光面推力面结构，油膜厚度增大100％以上，有利于转子长期稳定运行。在本实施例中，采用油楔面推力面结构，润滑油利用率提高80％，提高了推力面供油能力，降低了轴承温度。使得轴承容污能力大大提升，轴承划伤、磨损问题从18％降低至0％。通过将径向、推力结构集于同一电机轴承上，减少轴承数量，简化离心压缩机轴系结构及润滑油路结构。

优选地，油楔面推力面采用各布置6-20个油楔面，油楔深度0.06-0.30mm之间，油楔面的收敛方向同转子的转动方向，油楔面径向布置有封油边，封油边高度同推力面平面高度，每个油楔面前方开有油槽，每个油槽径向端面开有卸油口，使轴承油膜厚度增大、轴承温度降低，容污能力提升，保证转子可长期稳定运行，轴承不易被划伤、磨损。

在本实施方式中，该轴承结构可以用于压缩机的电机中，即该轴承结构为电机滑动轴承，该轴承可以为整体式结构，其中，轴承本体上可以设置2个供油孔。供油孔从轴承外圆加工穿至径向面，供油孔孔径在之间，从而保证有充足的润滑油从外界油路通过供油孔进入到轴承与轴颈之间的间隙。

电机滑动轴承的径向面为三油楔结构，圆弧面34半径设为R，轴颈轴心设为O，第一孔壁油楔面31半径设为R1、轴心设为O1，第二孔壁油楔面32半径设为R2、轴心设为O2，第三孔壁油楔面33半径设为R3、轴心设为O3，轴颈轴心与油楔轴心的距离形成的偏心距设为L。以油楔面为例，L＝OO1，R1/R在1-1.005之间，L/R在0.001-0.01之间。三油楔结构可使转轴在高转速下可稳定运行。

第一孔壁油楔面31、第二孔壁油楔面32和第三孔壁油楔面33中至少一个的起点处设置有通油槽15。通油槽15的横截面可以是圆弧油槽或V型油槽，即在径向面的每个油楔面的收敛面的起点处加工有圆弧油槽或V型油槽，油槽由油楔面沿轴向贯穿至轴承的端面，油槽的深度在0.5mm-5mm之间，宽度在0.5-50mm之间，从而保证径向有一定的储油量，同时保证润滑油经过径向面后可以顺利的进入油楔面。

油楔面均布6-20个，油楔面深度在0.06-0.30mm之间，油楔面为斜面，油楔面占比在0.5-1之间，油楔面的收敛方向同转子的转动方向，油楔面径向布置有封油边，封油边高度与直面的高度相同。在本实施例中，使用螺钉将整个组合轴承通过螺钉孔固定于离心压缩机的轴承支座上。

该轴承结构可以设置成分体结构，即包括第一轴承件和第二轴承件，在该实施例中，通过增加圆柱销钉、螺钉将其固定为一个整体，其余结构、尺寸同上述最优实施方式。

三油楔结构的油楔面的个数也可以设置成其他个数的油楔结构，其余结构、尺寸同上述最优实施方式。可以将上述实施例中转轴逆时针旋向改为顺时针旋向，油楔的收敛方向同转子的转动方向，如图中f所示，其余结构、尺寸同上述最优实施方式，f1为油楔面的前端，f2为油楔面的尾端。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种轴承结构，其特征在于，包括：

轴承本体(10)，所述轴承本体(10)具有轴孔，所述轴承本体(10)具有第一端和第二端，所述轴承本体(10)的第一端的端面上设置有多个直面(11)和多个油楔面(12)，多个所述直面(11)与多个所述油楔面沿所述轴孔的周向交替地设置，所述油楔面的在所述轴承本体(10)的轴向方向的高度沿设置于所述轴孔内的转轴的旋转方向逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，相邻的所述油楔面(12)与所述直面(11)之间设置有油槽(13)。

3.根据权利要求2所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承本体(10)的第一端的外边沿设置有与所述油槽(13)相连通的卸油口(14)。

4.根据权利要求2所述的轴承结构，其特征在于，

所述油槽(13)的宽度为w1，其中，2mm≤w1≤10mm，和/或

所述油槽(13)的深度为L1，其中，0.5mm≤L1≤3mm。

5.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，

所述卸油口(14)的宽度为w2，其中，0.5mm≤w2≤5mm，和/或

所述卸油口(14)的深度为L1，其中，0.5mm≤L2≤3mm。

6.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，部分的所述轴承本体(10)的第一端的外边沿设置有封油边。

7.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，所述封油边的高度与其相邻的所述直面(11)的高度相同。

8.根据权利要求2所述的轴承结构，其特征在于，相邻的两个所述油楔面与所述直面形成推力面单元，沿设置于所述轴孔内的转轴的旋转方向，所述油楔面位于所述推力面单元的前端，所述直面位于所述推力面单元的尾端，相邻的两个所述推力面单元通过前一个的所述推力面单元的尾端的所述直面与后一个所述推力面单元的前端的所述油楔面相连接，相邻的两个所述推力面单元的连接处开设有所述油槽(13)。

9.根据权利要求8所述的轴承结构，其特征在于，所述油槽(13)的径向方向的几何中心线位于相邻的两个所述推力面单元的连接处，所述油楔面的前端与所述油楔面的尾端的高度差为L3，其中，0.06mm≤L3≤0.3mm。

10.根据权利要求8所述的轴承结构，其特征在于，在所述推力面单元中，所述油楔面的面积比上所述油楔面与所述直面的面积之和的比值为t，其中，0.5≤t＜1。

11.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，多个所述直面(11)在所述轴承本体(10)的径向方向位于同一个平面内。

12.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承本体(10)上开设有至少一个供油孔(20)，所述供油孔(20)沿所述轴承本体(10)的径向方向延伸并与所述轴孔相连通。

13.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承本体(10)包括：

第一轴承件，所述第一轴承件具有第一弧形缺口；

第二轴承件，所述第二轴承件具有第二弧形缺口，所述第二轴承件与所述第一轴承件可拆卸地连接，所述第一弧形缺口与所述第二弧形缺口相配合以形成所述轴孔，多个所述直面(11)和多个所述油楔面(12)分别形成于所述第一轴承件和所述第二轴承件的端面上。

14.根据权利要求13所述的轴承结构，其特征在于，所述第一轴承件和所述第二轴承件上设置有连接孔，所述第一轴承件和所述第二轴承件通过所述连接孔相连接。

15.根据权利要求13所述的轴承结构，其特征在于，所述第一轴承件和所述第二轴承件中的一个设置有定位销，所述第一轴承件和所述第二轴承件中的另一个设置有与所述定位销相配合的定位孔。

16.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述轴孔的孔壁包括第一孔壁油楔面(31)、第二孔壁油楔面(32)、第三孔壁油楔面(33)和圆弧面(34)，其中，

1≤R1/R≤1.005，0.001≤L/R≤0.01，L＝OO1；

O为轴颈轴心；

O1为第一孔壁油楔面(31)的轴心；

R1为第一孔壁油楔面(31)的半径；

R为圆弧面(34)的半径。

17.根据权利要求16所述的轴承结构，其特征在于，所述第一孔壁油楔面(31)、第二孔壁油楔面(32)和第三孔壁油楔面(33)中至少一个的起点处设置有通油槽(15)。

18.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承本体(10)的第一端的外径大于所述轴承本体(10)的第二端的外径。

19.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述直面(11)和/或所述油楔面(12)上开设有连接孔(40)。

20.一种压缩机，包括轴承结构，其特征在于，所述轴承结构为权利要求1至19中任意一项所述的轴承结构。