CN212508828U - 压缩机的止推结构及转子式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压缩机的止推结构及包括其的转子式压缩机，该止推结构包括：主轴承和副轴承，与压缩机的气缸共同限定压缩空间,主轴承位于电机和气缸之间；曲轴，具有长轴部、偏心部和短轴部，曲轴将电机的旋转力传递给气缸，以压缩制冷剂，副轴承位于曲轴的偏心部下方，支撑曲轴的短轴部；第一止推结构，包括止推片、弹性组件和止推座，止推片、弹性组件和止推座按顺序分别外套于与副轴承的下端面相抵的短轴部；第二止推结构，由曲轴的偏心部的下端面与副轴承的上端面组成，初始状态下，曲轴的偏心部的下端面与副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙。本实用新型的止推结构可有效减缓止推磨耗，提升压缩机泵体以及整机的使用寿命。

Description

压缩机的止推结构及转子式压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，具体地说，涉及一种压缩机的止推结构及包括其的转子式压缩机。

背景技术

现有转子式压缩机一般采用立式结构，压缩机的曲轴1具有长轴部11、偏心部12和短轴部13，所述曲轴1将电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，见图1。曲轴1由于自身重力和固定在其长轴上的电机转子重力，以及磁心高度差导致的电磁下压力，需要有一个方向向上的反向推力平衡以维持轴向的相对静止状态。目前，普遍采用的轴向止推结构有以下两种：

a.利用曲轴的偏心部的轴肩位置来止推，副轴承上表面为止推面，曲轴的偏心部与止推面直接接触，以此来限制曲轴的轴向移动；

b.在处曲轴的短轴部增加一止推结构。止推结构包括止推片和固定止推片的止推座，止推座安装在副轴承下端面的轴颈上，并用下消音器等固定。

现有的方案都是单接触结构，在运行中摩擦副常态接触，受力状态较为恶劣。其中，以副轴承为止推面的结构a对曲轴油孔供油的依赖性较强，在压缩机启动初期和低速运行条件下，受油孔供油量所限，曲轴和副轴承止推面的润滑状态较差，会引起较大摩擦功耗和较大磨损，在压缩机高速段运转时，由于油孔供油量问题，也会润滑状态变差。

止推板结构b由于直接浸润在润滑油中，摩擦副间的供油状态要优于结构a的，因此，在启动和低速运行时状态较好，但由于结构限制，曲轴短轴端面的接触面积较小，一般情况下，短轴端面止推结构的接触面积仅为偏心部止推结构接触面积的50％～80％。因此，随着压缩机转速上升和负载加大，摩擦功耗会上升较快。

图2为某款机型采用两种不同结构在不同转速下的实测功率对比，其中横轴表示压缩机转速，纵轴表示实测功率。从图2中可以看出，曲轴短轴端面止推结构在低速和高速段输入功率较低，偏心部—缸盖止推结构在中速段的功率较低。

随着转子式压缩机变频化趋势，同时转子式压缩机向商用大规格发展，容量不断扩大，电机尺寸及转子重量不断增加，止推面的磨损及可靠性问题不断凸显，因此，需要优化的压缩机的止推结构来解决这一问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种压缩机的止推结构及包括其的转子式压缩机，该止推结构可有效减缓止推磨耗，从而提升压缩机的泵体寿命。

本实用新型的实施例提供了一种压缩机的止推结构，包括：

主轴承和副轴承，与压缩机的气缸共同限定压缩空间,所述主轴承位于电机和所述气缸之间；

曲轴，包括长轴部、偏心部和短轴部，所述曲轴将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，所述副轴承位于所述曲轴的偏心部下方，支撑所述曲轴的短轴部；

第一止推结构，包括止推片、弹性组件和止推座，所述止推片、所述弹性组件和所述止推座按顺序分别外套于与所述副轴承的下端面相抵的所述短轴部；

第二止推结构，由所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面组成，初始状态下，所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙。

根据本实用新型的一示例，所述弹性组件为波形弹簧、金属橡胶或非金属弹性体。

根据本实用新型的一示例，所述非金属弹性体为聚氨酯弹性体、PMMA弹性体或有机硅弹性体。

根据本实用新型的一示例，所述止推座与所述弹性组件为一体化结构。

根据本实用新型的一示例，所述止推座与所述弹性组件的一体化结构采用弹簧钢钢材。

根据本实用新型的一示例，所述止推座朝向所述副轴承的下端面具有多个凸台。

根据本实用新型的一示例，多个所述凸台沿所述曲轴的周向均匀分布。

根据本实用新型的一示例，所述压缩机的止推结构还包括下消音器，所述下消音器用于将所述止推座固定于所述副轴承的下端面。

本实用新型的另一些实施例提供了一种转子式压缩机，包括：

壳体，

电机和气缸，容置于所述壳体内；

以及上述的压缩机的止推结构。

本实用新型的通过分别在副轴承的上端面和下端面分别设置止推结构，压缩机失效的重要因素之一为止推磨耗，本实用新型中的止推磨耗可以被两个止推结构分摊，因此可以有效减缓止推磨耗，提升压缩机的泵体寿命，从而提升压缩机整机的使用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为压缩机曲轴的结构示意图；

图2为一压缩机机型采用不同结构的止推机构在不同转速下的实测功率对比图；

图3为本实用新型的一实施例的双止推结构的结构示意图；

图4为本实用新型的一实施例的弹性组件的结构示意图；

图5为本实用新型的一实施例的具有一体化结构的弹性组件与止推座的剖面图；

图6为本实用新型的一实施例的具有一体化结构的弹性组件与止推座的立体图。

附图标记

1 曲轴

11 长轴部

12 偏心部

13 短轴部

2 主轴承

3 副轴承

41 止推片

42 弹性组件

43 止推座

5 下消音器

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

图3为本实用新型的一实施例的双止推结构的结构示意图，具体的，压缩机的止推结构包括：

主轴承2和副轴承3，与压缩机的气缸共同限定压缩空间,所述主轴1承位于电机和所述气缸之间；

曲轴1，包括长轴部11、偏心部12和短轴部13，所述曲轴1将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，所述副轴承3位于所述曲轴的偏心部12下方，支撑所述曲轴的短轴部13；

第一止推结构，包括止推片41、弹性组件42和止推座43，所述止推片41、所述弹性组件42和所述止推座43按顺序分别外套于与所述副轴承3的下端面相抵的所述短轴部13；弹性组件42沿所述曲轴的轴向形变。

第二止推结构，由所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面组成，初始状态下，所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙a。此处的初始状态可以理解为压缩机停机状态。

本实用新型的压缩机止推结构包括了由曲轴短轴部或者说是副轴承下端面上的第一止推结构，第一止推结构包括止推片、弹性组件和止推座等，因为弹性组件的作用，使得第一止推结构起到柔性止推的作用，第一止推结构的常态为接触状态。同时，还包括有曲轴的偏心部的下端面(止推面)和副轴承的上端面组成的第二止推结构，第二止推结构在压缩机停机和低转速及轻负载时，偏心部的止推面和副轴承的上端面平面不接触，存在间隙a，在中高速状态才接触，起到止推作用。

所述弹性组件为波形弹簧、金属橡胶或非金属弹性体。

波形弹簧是金属薄圆环上具有若干峰谷的弹性元件。波形弹簧缓冲吸振能力较强，结构尺寸紧凑，在同样理参数条件下，需要的安装空间较小，适用于像本实用新型需要减少曲轴上的电机转子重力以及磁心高度差导致的电磁下压力的应用。图4为本实用新型的一实施例的波形弹簧的结构示意图，可以根据应用于的实际压缩机的型号，通过改变波形弹簧的波峰高度、宽度、厚度，或者是波形弹簧的组合片数来调节刚性强度，已达到实际所需的刚性强度。

金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，是用一定的工艺方法将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序地排放在冲压(或碾压)模具中，然后用冷冲压方法而成型的。金属橡胶既具有所选金属固有的特性，又具有像橡胶一样的弹性。非金属弹性体可以是聚氨酯弹性体、PMMA弹性体(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)，或者是有机硅弹性体等，在此不做限定。同样地，金属橡胶或非金属弹性体可以根据实际需要调节其刚性强度。

本实用新型的弹性组件并不限于上述结构，可以采用其他弹性回复元件。

在本实用新型的另一些实施例中，所述止推座43与所述弹性组件42可以为一体化结构。图5和图6分别为本实用新型的一实施例的具有一体化结构的弹性组件与止推座的剖面图和立体图。

可以看出，上述实施例中，所述止推座43朝向所述副轴承3的下端面具有多个凸台，优选地，多个所述凸台沿所述曲轴的周向均匀分布。需要说明的是，所述止推座与所述弹性组件的一体化结构一般采用弹簧钢钢材。上述实施例中，止推座采用薄片状的弹簧钢，通过拉伸成型等工艺获得上述一体化结构，沿所述曲轴的周向均匀分布的多个凸台具有沿曲轴轴向的弹性，构成此实施例中的弹性组件42。

所述压缩机的止推结构还包括下消音器5，所述下消音器5用于将所述止推座43固定于所述副轴承3的下端面。即所述止推片41、所述弹性组件42和所述止推座43依次并抵在曲轴1的短轴部13朝向副轴承3的下端面，下消音器5连接于副轴承3的下端面并将止推片41和止推座43压紧于副轴承3的下端面，从而使止推片41对曲轴1起到轴向止推作用。

本实用新型的另一些实施例提供了一种转子式压缩机，包括：

壳体，

电机和气缸，容置于所述壳体内；

以及上述的压缩机的止推结构。曲轴的上部通过支撑组件定位于壳体的中轴线，曲轴穿设于主轴承和副轴承的中心，主轴承和副轴承分别设置于气缸的两端形成一用于压缩制冷剂的压缩空间，压缩空间内设有活塞，活塞固定于曲轴的偏心部，与曲轴同步转动，曲轴将电机的旋转力传递给气缸，以压缩制冷剂。

本实用新型的转子式压缩机，在压缩机停机或低速轻载运行时，所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙，即a＞0，第二止推结构的两部分不接触，而第一止推结构的弹性组件有预压缩量b，见图3，止推支撑力和加载在止推片上的压力(包括曲轴和转子重力、磁心电磁拉力等)达到平衡，即压缩机在单一的第二止推结构作用下正常工作。在上述状态下，由于第一止推结构是浸润在润滑油中的，润滑状态较好，可以减小摩擦功耗，减缓止推磨耗的同时提高压缩机整机效率。

当压缩机转速提高或在负载增大等条件下，第一止推结构的负载增加，则第一止推结构的弹性组件的压缩量也会增加，当负载增加到一定量，增加的压缩量Δb，实际最大的压缩量为Δbmax，当Δbmax＝a时，曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相抵触，第二止推结构的刚性止推发生作用，同时第一止推结构的柔性止推依然发生作用，起到减少第一止推结构负荷的作用。弹性组件的最大压缩量可以为c，只要实际最大的压缩量Δbmax≤c时，均起到磨损降低和补偿的作用。从实际出发，理论上弹性组件的最大压缩量c需大于第二止推结构的间隙a才能使两个止推结构协同工作，更好地起到减少压缩机运行时的摩擦功耗，提高压缩机整机效率。

综上所述，本实用新型提供了一种压缩机的止推结构及包括其的转子式压缩机，该止推结构包括第一止推结构，包括止推片、弹性组件和止推座，所述止推片、弹性组件和止推座按顺序分别外套于与所述副轴承的下端面相抵的所述短轴部；第二止推结构，由所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面组成，初始状态下，所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙。用了两种止推结构的各自优势，即曲轴偏心部的下端面与副轴承止推面(上端面)的接触面积大，副轴承下端面-短轴部的止推结构供油状态好，通过弹性组件使两者协同工作，本实用新型中的止推磨耗可以被两个止推结构分摊，因此可以有效减缓止推磨耗，由于止推磨耗是压缩机失效的重要因素之一，本实用新型的双止推结构可以提升压缩机的泵体寿命，从而提升压缩机整机的使用寿命。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。应当理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为实用新型的限制。此外，第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种压缩机的止推结构，其特征在于，包括：

主轴承和副轴承，与压缩机的气缸共同限定压缩空间,所述主轴承位于电机和所述气缸之间；

曲轴，包括长轴部、偏心部和短轴部，所述曲轴将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，所述副轴承位于所述曲轴的偏心部下方，支撑所述曲轴的短轴部；

第一止推结构，包括止推片、弹性组件和止推座，所述止推片、所述弹性组件和所述止推座按顺序分别外套于与所述副轴承的下端面相抵的所述短轴部；

第二止推结构，由所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面组成，初始状态下，所述曲轴的偏心部的下端面与所述副轴承的上端面相对设置且两者之间具有一间隙。

2.根据权利要求1所述的压缩机的止推结构，其特征在于，所述弹性组件为波形弹簧、金属橡胶或非金属弹性体。

3.根据权利要求2所述的压缩机的止推结构，其特征在于，所述非金属弹性体为聚氨酯弹性体、PMMA弹性体或有机硅弹性体。

4.根据权利要求1所述的压缩机的止推结构，其特征在于：所述止推座与所述弹性组件为一体化结构。

5.根据权利要求4所述的压缩机的止推结构，其特征在于：所述止推座与所述弹性组件的一体化结构采用弹簧钢钢材。

6.根据权利要求5所述的压缩机的止推结构，其特征在于：所述止推座朝向所述副轴承的下端面具有多个凸台。

7.根据权利要求6所述的压缩机的止推结构，其特征在于：多个所述凸台沿所述曲轴的周向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的压缩机的止推结构，其特征在于，还包括下消音器，所述下消音器用于将所述止推座固定于所述副轴承的下端面。

9.一种转子式压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

电机和气缸，容置于所述壳体内；以及

权利要求1～8中任意一项所述的压缩机的止推结构。

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