CN217152304U - 一种压缩机轴承以及压缩机泵体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压缩机轴承以及压缩机泵体。所述压缩机轴承包括轴承柄部以及轴承法兰，所述轴承法兰呈环状设置于所述轴承柄部一端的外侧；所述轴承柄部贯穿开设有轴承内孔；所述轴承柄部其中一端端面开设有油环槽，所述油环槽环绕所述轴承内孔设置，并与所述轴承法兰位于所述轴承柄部的同一端；为适应压缩机轴承所受到的曲轴以及制冷剂气体的负荷是随压缩角度不断变化的特性，通过设置截面面积不均一或者与轴承柄部中心径向距离不等的油环槽，其截面面积的大小可根据轴承所受到应力的大小相应调整设置，在应力负荷较大位置减小截面面积或者增大径向距离，以确保所述轴承的刚性，在应力负荷较小位置存储更多润滑油，以进行润滑，改善磨耗。

Description

一种压缩机轴承以及压缩机泵体

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种压缩机轴承以及压缩机泵体。

背景技术

现有技术压缩机泵体包括上轴承、下轴承、气缸、曲轴以及转子，所述上轴承、下轴承以及气缸形成独立的制冷剂压缩工作空间，所述曲轴活动穿设于上轴承和下轴承的内孔中，所述转子活塞套设于所述曲轴并活动设置于所述冷媒压缩工作空间内，泵体运转时所述曲轴驱动绕轴转动，并所述转子活塞在所述冷媒压缩工作空间内做循环运动以压缩制冷剂。由于曲轴与轴承内孔为间隙配合，现有技术中一般通过在曲轴内设置油孔，或者在轴承端面在所述内孔边缘设置内倒角等方法进行供油，使润滑油在曲轴与轴承内孔之间形成起到润滑作用的油膜，防止曲轴与轴承内孔因压力过大造成异常磨损。

但是部分运行工况下泵体负荷较大，曲轴与轴承内孔之间的压力比较大，油膜容易被破坏，当供油量不充足时，无法快速形成油膜，经常出现曲轴和上/下轴承内孔干摩擦异常磨损甚至烧结的问题，尤其因为重力原因，所述下轴承受到的磨损最为严重。现有在轴承尤其是在下轴承的端面设置油环槽的设计，但是在压缩机压缩过程中，由于气体压力的作用以及压缩机泵体自身重力作用，下轴承受到的压力较大，其油环槽的开设会在一定程度上影响轴承的刚性，同时还会减少曲轴与下轴承的接触面积，增加压缩机异常噪音发生的风险。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种压缩机轴承，其具有结构简单并可有效改善磨耗的优点。

一种压缩机轴承，其包括轴承柄部以及轴承法兰，所述轴承法兰呈环状设置于所述轴承柄部一端的外侧；所述轴承柄部贯穿开设有轴承内孔；所述轴承柄部其中一端端面开设有油环槽，所述油环槽环绕所述轴承内孔设置，并与所述轴承法兰位于所述轴承柄部的同一端；所述油环槽的截面面积沿周向变化设置，其设置有至少一个截面面积最小位置，或者，所述油环槽的截面面积沿周向相等设置，且所述油环槽的同一侧壁面上的点到所述轴承柄部的径向距离不完全相等，其设置有至少一个径向距离最大处。

本实用新型实施例所述压缩机轴承，其考虑到压缩机运转时吸气和排气过程中，压缩机轴承所受到的曲轴以及制冷剂气体的负荷是随压缩角度不断变化这一特性，通过设置截面面积不均一或者与轴承柄部中心径向距离不等的油环槽，其截面面积的大小可根据轴承所受到应力的大小相应调整设置，在应力负荷较大位置油环槽的截面面积小，或者增大油环槽与轴承柄部的径向距离，以充分确保所述轴承的刚性，在应力负荷较小位置油环槽的截面面积大，用以存储润滑油，以对曲轴与轴承之间的接触进行润滑，改善磨耗。相对于不设计油环槽或者设计均一油环槽，本实用新型实施例所述压缩机轴承，其通过结构优化设计，能够很好地平衡轴承刚性以及润滑效果，有效改善压缩机的寿命，且所述油环槽的加工难度低，生产加工或改造成本低。

进一步地，所述油环槽的宽度沿所述轴承柄部的周向不均匀设置。

进一步地，所述油环槽包括相对设置的第一周面与第二周面，所述第一周面与所述第二周面均为圆周面，所述第一周面的直径小于所述第二周面的直径，且所述第一周面与所述第二周面不同心设置。

进一步地，所述第一周面与所述轴承柄部同心设置，或者，所述第二周面与所述轴承柄部同心设置。

进一步地，所述油环槽的深度沿周向均匀或不均匀变化设置。

利用所述第一周面与所述第二周面的不同心设置，利用油环槽的内外周面不同心的设计，使所述油环槽的宽度沿周向不均一，或者利用所述油环槽的深度沿周向变化设置，以实现其截面面积沿周向不均一设置，加工操作简便，且可实现截面面积的均匀变化。

进一步地，所述油环槽的宽度沿周向相等设置，所述油环槽的型线与所述轴承柄部的中心不对称。

利用所述油环槽型线形状的不中心对称或者其与所述轴承柄部不同心的设计，使油环槽的同一侧壁面上的点与轴承内孔之间的径向距离沿周向不均一，同样可实现调整轴承与曲轴接触面，进而改善磨耗的目的。

另外，本实用新型还提供一种压缩机泵体，其包括上轴承、下轴承、气缸、曲轴、转子活塞以及滑块；所述上轴承、所述下轴承以及所述气缸可拆卸式安装并形成独立的制冷剂压缩工作空间，所述曲轴驱动所述转子活塞在所述制冷剂压缩工作空间内作周向旋转运动；所述滑块滑动设置于所述制冷剂压缩工作空间内，且所述滑块的端部抵接于所述转子活塞的外周面；所述下轴承，或者所述上轴承和所述下轴承为以上所述压缩机轴承。

进一步地，所述气缸设置有用于形成制冷剂压缩工作空间的容置孔，所述容置孔沿所述气缸的轴向方向设置，其内侧表面沿径向开设有滑块槽，所述滑块沿所述滑块槽的开设方向活动设置于所述滑块槽内；沿所述转子活塞的周向旋转方向，所述油环槽的截面面积最小位置或者径向距离最大处与所述轴承柄部中心轴的连线为l1，l1与所述滑块槽中心轴线l2所形成的夹角为α，α的取值范围为30～360°。

本实用新型实施例所述压缩机泵体，其通过在下轴承或上轴承和下轴承追加设计不均一油环槽，在确保轴承刚性的同时，提高润滑效果，延长压缩机寿命。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述压缩机轴承结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述油环槽示意图；

图3为图2所示C-C’向剖视图；

图4为本实用新型实施例2所述油环槽示意图；

图5为图4所示C-C’向剖视图；

图6为本实用新型实施例3所述压缩机轴承结构示意图；

图7为本实用新型实施例3所述油环槽示意图；

图8为图7所示C-C’向剖视图；

图9为本实用新型实施例4所述油环槽示意图；

图10为图9所示C-C’向剖视图；

图11为本实用新型实施例5所述压缩机泵体结构爆炸示意图；

图12为本实用新型实施例5所述压缩机泵体受到的气体负荷随压缩角度变化曲线图；

图13为本实用新型实施例所述下轴承受到的压力曲线；

图14为本实用新型实施例5所述转子活塞周向旋转运动时与所述活塞位置关系示意图一；

图15为本实用新型实施例5所述转子活塞周向旋转运动时与所述活塞位置关系示意图二。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

请参照图1-3，图1为本实用新型实施例1所述压缩机轴承结构示意图，图2为本实用新型实施例1所述油环槽示意图，图3为图2所示C-C’向剖视图，如图所示，本实用新型实施例1提供一种压缩机轴承，其包括轴承柄部10以及轴承法兰20，轴承法兰20呈环状设置于轴承柄部10一端的外侧；轴承柄部10贯穿开设有轴承内孔11；轴承柄部10其中一端端面开设有油环槽30，油环槽30环绕轴承内孔11设置，并与轴承法兰20位于轴承柄部10的同一端；油环槽30的截面面积沿轴承柄部10的周向变化设置，其设置有至少一个截面面积最小位置。

本实用新型实施例1所述压缩机轴承，其考虑到压缩机运转时吸气和排气过程中，压缩机轴承所受到的曲轴4以及制冷剂气体的负荷是随压缩角度不断变化这一特性，通过设置截面面积不均一的油环槽30，其截面面积的大小可根据轴承所受到应力的大小相应调整设置，在应力负荷较大位置油环槽30的截面面积小，以充分确保所述轴承的刚性，在应力负荷较小位置油环槽30的截面面积大，用以存储润滑油，以对曲轴4与轴承之间的接触进行润滑，改善磨耗。相对于不设计油环槽30或者设计均一油环槽30，本实用新型实施例所述压缩机轴承，其通过结构优化设计，能够很好地平衡轴承刚性以及润滑效果，有效改善压缩机的寿命，且油环槽30的加工难度低，生产加工或改造成本低。

油环槽30的截面面积的改变可以通过调整其宽度或深度实现，在本实施例中，油环槽30的宽度沿轴承柄部10的周向不均匀设置。具体地，油环槽30包括相对设置的第一周面31与第二周面32，第一周面31与第二周面32均为圆周面，第一周面31的直径小于第二周面32的直径，即ΦA＜ΦB，且第一周面31与第二周面32不同心设置，在本实施例中，为第一周面31与轴承柄部10同心设置，第二周面32与轴承柄部不同心，第一周面31的圆心A与第二周面32的圆心B之间的间距为L1，且油环槽30的深度h1不大于轴承法兰20的厚度H，其中轴承法兰20的厚度定义为其沿所述压缩机轴承轴向的厚度。

利用油环槽30的内外周面不同心的设计，使油环槽30的宽度沿周向不均一，以实现其截面面积沿周向不均一设置，加工操作简便，且可实现截面面积的均匀变化。

实施例2

请参照图4-5，图4为本实用新型实施例2所述油环槽示意图，图5为图4所示C-C’向剖视图，如图所示，本实用新型实施例2提供一种压缩机轴承，其与实施例1的区别在于：在本实施例中，第一周面31与轴承柄部10不同心，第二周面32与轴承柄部10同心设置。

实施例3

请参照图6-8，图6为本实用新型实施例3所述压缩机轴承结构示意图，图7为本实用新型实施例3所述油环槽示意图，图8为图7所示C-C’向剖视图，如图所示，本实用新型实施例3提供一种压缩机轴承，其与实施例1的区别在于：在本实施例中，油环槽30为与轴承柄部10同心设置的圆环槽，所述圆环槽的深度沿轴承柄部10的周向不均匀设置，其中，所述圆环槽的最大深度h2不大于不大于轴承法兰20的厚度H，即可通过油环槽30深度的改变其截面面积，以实现其沿周向不均一设置。在其他实施方式中，所述油环槽还可以是其他形状的环槽，如椭圆形、多边形或者由多段曲线围合形成的不规则图形，其也可与所述轴承柄部不同心设置。

实施例4

本实用新型实施例4提供一种压缩机轴承，其与实施例1的区别在于：在本实施例中，所述油环槽的宽度沿周向相等设置，所述油环槽的型线与所述轴承柄部的中心不对称，即所述油环槽的型线形状可选用非正多边形、由多段曲线围合形成的不规则图形等非中心对称图形，其中心与所述轴承柄部的中心重合或不重合均可；或者，所述油环槽的型线形状可选用圆形、椭圆形、正多边形或由多段曲线围合形成的不规则图形等中心对称图形，但其中心与所述轴承柄部的中心不重合。在此设置上，利用所述油环槽型线形状的不中心对称，或其与所述轴承柄部不同心的设计，使油环槽的同一侧壁面上的点与轴承内孔之间的径向距离沿周向不均一，同样可实现调整轴承与曲轴接触面，进而改善磨耗的目的，如请参照图9-10，图9为本实用新型实施例4所述油环槽示意图，图10为图9所示C-C’向剖视图，如图所示，在本实施例中，油环槽30为与轴承柄部10不同心的圆环槽，即油环槽30的圆心D1与轴承柄部10的中心D2之间的间距为L2。

实施例5

请参照图11，图11为本实用新型实施例5所述压缩机泵体结构爆炸示意图，如图所示，本实用新型实施例5提供一种压缩机泵体，其包括上轴承1、下轴承2、气缸3、曲轴4、转子活塞5以及滑块6；上轴承1、下轴承2以及气缸3可拆卸式安装并形成独立的制冷剂压缩工作空间，曲轴4驱动转子活塞5在所述制冷剂压缩工作空间内作周向旋转运动；滑块6滑动设置于所述制冷剂压缩工作空间内，且滑块6的端部抵接于转子活塞5的外周面；下轴承2，或者上轴承1和下轴承2为实施例1所述压缩机轴承。

作为一种可选实施方式，在本实施例中，气缸3设置有用于形成制冷剂压缩工作空间的容置孔301以及与所述制冷剂压缩工作空间相连通、用于通入制冷剂气体的吸气孔302；容置孔301沿气缸3的轴向方向设置，其内侧表面沿径向开设有滑块槽303，滑块6沿滑块槽303的开设方向活动设置于滑块槽303内。

滑块6抵接于转子活塞5的外周面，并将所述制冷剂压缩工作空间分割成压缩侧以及排气侧，经吸气孔302通入的低温低压的制冷剂气体在所述压缩侧内随转子活塞5的周向旋转运动受到压缩，变成高温高压的气体并进一步运动至所述排气侧，最后经轴承上开设的排气孔排出。在此吸排气过程中，压缩机泵体所受到的气体负荷随转子活塞5的周向旋转角度，即压缩角度，是不断变化的，请参照图12-13，图12为本实用新型实施例5所述压缩机泵体受到的气体负荷随压缩角度变化曲线图，图13为本实用新型实施例所述下轴承受到的压力曲线，需要进行说明的是，请参照图14-15，图14为本实用新型实施例5所述转子活塞周向旋转运动时与所述活塞位置关系示意图一，图15为本实用新型实施例5所述转子活塞周向旋转运动时与所述活塞位置关系示意图二，如图所示，在本实施例中，定义转子活塞5位于其周向旋转运动的起始位置时，如图14中所示，转子活塞5的端面抵接于滑块槽303的开口处，即此时的压缩角度为0°；定义转子活塞5的压缩角度变化至预设的排气角度时，如图15中所示，此时压缩角度为270°，排气侧内的高温高压制冷剂气体开始自轴承的排气孔中排出。

由图12-13中可知，在压缩机泵体过程中，当转子活塞5运动至排气角度附近时，压缩机泵体受到的气体负荷以及下轴承2受到的压力均达到峰值，此时压缩机泵体内的磨耗是最为恶劣的，因此，作为一种可选实施方式，在本实施例中通过对不均一的油环槽30做进一步优选设计，使得沿转子活塞5的周向旋转方向，即沿图14和图15中箭头所示方向，油环槽30的截面面积最小处与轴承柄部10中心轴的连线为l1，l1与滑块槽303中心轴线l2所形成的夹角为α，α的取值范围为30～360°。

基于此，油环槽30对应泵体负荷较大的位置处截面面积小，即第一周面31与第二周面32之间的宽度相对更小，或者油环槽30的深度相对更小，甚至在该位置处油环槽的深度为0，以使油环槽30的容积相对更小，其可确保轴承的刚性，还可通过减少转子活塞5旋转运动至排气角度附近时压缩机泵体单位面积受到的负荷，提高耐磨性，而在油环槽30对应泵体负荷较小的位置处截面面积小，即第一周面31与第二周面32之间的宽度相对更大，或者油环槽30的深度相对更大，以使油环槽30的容积相对更大，便于更好地存储润滑油，以对轴承与曲轴4的接触摩擦面进行润滑，减少磨耗。

同理，在其他实施方式中，所述油环槽的径向距离最大处与轴承柄部中心轴的连线，l1与滑块槽中心轴线l2所形成的夹角为α，α的取值范围为30～360°，对应泵体负荷较大的位置处，油环槽与轴承柄部中心轴的径向距离增大，其同样可确保轴承的刚性，达到减少排气角度附近压缩机泵体单位面积受到的负荷，提高耐磨性，同时可确保润滑效果。

作为一种可选实施方式，在本实施例中，下轴承2为实施例1所述压缩机轴承，在其他实施方式中，上轴承1和下轴承2可均为实施例1所述压缩机轴承，以便于存储更多润滑油以供润滑。

本实用新型实施例5所述压缩机泵体，其通过在下轴承或上轴承和下轴承追加设计不均一油环槽，在确保轴承刚性的同时，提高润滑效果，延长压缩机寿命。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种压缩机轴承，其特征在于：包括轴承柄部以及轴承法兰，所述轴承法兰呈环状设置于所述轴承柄部一端的外侧；所述轴承柄部贯穿开设有轴承内孔；所述轴承柄部其中一端端面开设有油环槽，所述油环槽环绕所述轴承内孔设置，并与所述轴承法兰位于所述轴承柄部的同一端；所述油环槽的截面面积沿周向变化设置，其设置有至少一个截面面积最小位置，或者，所述油环槽的截面面积沿周向相等设置，且所述油环槽的同一侧壁面上的点到所述轴承柄部的径向距离不完全相等，其设置有至少一个径向距离最大处。

2.根据权利要求1所述的压缩机轴承，其特征在于：所述油环槽的宽度沿周向均匀或不均匀变化设置。

3.根据权利要求2所述的压缩机轴承，其特征在于：所述油环槽包括相对设置的第一周面与第二周面，所述第一周面与所述第二周面的型线为椭圆形、多边形或者由多段曲线围合形成的不规则图形，所述第一周面的直径小于所述第二周面的直径，且所述第一周面与所述第二周面均与所述轴承柄部同心设置。

4.根据权利要求2所述的压缩机轴承，其特征在于：所述油环槽包括相对设置的第一周面与第二周面，所述第一周面与所述第二周面均为圆周面，所述第一周面的直径小于所述第二周面的直径，且所述第一周面与所述第二周面不同心设置。

5.根据权利要求4所述的压缩机轴承，其特征在于：所述第一周面与所述轴承柄部同心设置，或者，所述第二周面与所述轴承柄部同心设置。

6.根据权利要求2所述的压缩机轴承，其特征在于：所述油环槽的深度沿周向均匀或不均匀变化设置。

7.根据权利要求1所述的压缩机轴承，其特征在于：所述油环槽的宽度沿周向相等设置，所述油环槽的型线与所述轴承柄部的中心不对称。

8.一种压缩机泵体，其特征在于：包括上轴承、下轴承、气缸、曲轴、转子活塞以及滑块；所述上轴承、所述下轴承以及所述气缸可拆卸式安装并形成独立的制冷剂压缩工作空间，所述曲轴驱动所述转子活塞在所述制冷剂压缩工作空间内作周向旋转运动；所述滑块滑动设置于所述制冷剂压缩工作空间内，且所述滑块的端部抵接于所述转子活塞的外周面；所述下轴承，或者所述上轴承和所述下轴承为权利要求1-7任一所述压缩机轴承。

9.根据权利要求8所述的压缩机泵体，其特征在于：所述气缸设置有用于形成制冷剂压缩工作空间的容置孔，所述容置孔沿所述气缸的轴向方向设置，其内侧表面沿径向开设有滑块槽，所述滑块沿所述滑块槽的开设方向活动设置于所述滑块槽内；沿所述转子活塞的周向旋转方向，所述油环槽的截面面积最小位置或者径向距离最大处与所述轴承柄部中心轴的连线为l1，l1与所述滑块槽中心轴线l2所形成的夹角为α，α的取值范围为30～360°。

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