DE1628153B2

DE1628153B2 - Motor compressors, in particular for small refrigeration machines

Info

Publication number: DE1628153B2
Application number: DE19671628153
Authority: DE
Inventors: Bent Melchior Karlsen Ulkeboel Holme; Hans Ulrik Sonderborg Leffers; Knud Vagn Dipl.-Ing. Nordborg Valbjoern
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1967-03-30
Filing date: 1967-03-30
Publication date: 1975-02-06
Also published as: ES352148A1; FR1557493A; DK118259B; DE1628153A1; GB1162946A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Motorverdichter, insbesondere für-Kleinkälteniaschinen, mit lotrecht angeordneter, einteiliger Welle und mit einem Verdichtergehäuse, das zu beiden Seiten des Zylinders je ein radiales Wellenlager und außerdem an der einen Seite des einen radialen Wellenlagers ein axiales Wellenlager zur Abstützung eines Axiallagerbundes der Welle aufweistThe invention relates to a motor compressor, in particular for small refrigeration machines, with perpendicular arranged, one-piece shaft and with a compressor housing, depending on both sides of the cylinder a radial shaft bearing and also an axial shaft bearing on one side of the one radial shaft bearing has to support an axial bearing collar of the shaft

Bei einem bekannten Motorverdichter dieser Art (GB-PS 973 514) ist der Motor oberhalb des Verdichtergehäuses angeordnet. Das axiale Wellenlager befindet sich an der oberen Stirnseite des unteren radialen Wellenlagers. Damit die Welle mit ihren Kurbeln in das Verdichtergehäuse eingeführt werden kann, ist das Verdichtergehäuse in der Weise geteilt, daß das obere radiale Wellenlager durch einen Gehäuseeinsatz gebildet wird, der erst nach dem Einfügen der Welle an Ort und Stelle gebracht werden kann. Wenn aber die beiden radialen Wellenlager an Gehäuseteilen ausgebildet sind, die erst nach der Bearbeitung der Lagerflächen zusammengebaut werden, besteht die Gefahr, daß die Lagerflächen nicht genau miteinander ausgerichtet sind.In a known motor compressor of this type (GB-PS 973 514) the motor is above the compressor housing arranged. The axial shaft bearing is located on the upper face of the lower radial one Shaft bearing. So that the shaft can be inserted into the compressor housing with its cranks the compressor housing divided in such a way that the upper radial shaft bearing by a housing insert is formed, which can only be put in place after the shaft has been inserted. But if the two radial shaft bearings are formed on housing parts, which only after the machining of the bearing surfaces are assembled, there is a risk that the bearing surfaces will not be precisely aligned with each other are.

Bei einem anderen bekannten Motorverdichter (US-PS 2 065 162) ist der Motor ebenfalls oberhalb des Verdichtergehäuses angeordnet Der Axiallagerbund befindet sich zwischen Motor und oberem radialem Wellenlager. Beide radialen Wellenlager sind durch das Verdichtergehäuse fest !miteinander· verbunden. Damit die Welle eingebaut oyerden kann, besteht diese aus einem zentrischen Weilenteil, zwei auf sie aufschiebbaren Exzenterringen zur Bildung zweier Kurbelzapfen und einer Kiemmutter, die auf ein Gewinde des zentrischen Wellenteils aufgeschraubt wird. Im Kurbelgehäuse befindet sich eine durch einen Deckel abgeschlossene öffnung, durch die die Exzenterringe eingeführt und die Kiemmutter festgezogen werden kann. Dieser Einbau ist mühsam. ;.In another known motor compressor (US-PS 2 065 162) the motor is also above the The axial bearing collar is located between the motor and the upper radial one Shaft bearing. Both radial shaft bearings are firmly connected to one another by the compressor housing. In order to the shaft can be built-in, it consists of a central part, two that can be pushed onto it Eccentric rings to form two crank pins and a terminal nut, which are on a thread of the centric Part of the shaft is screwed on. In the crankcase there is one closed by a cover Opening through which the eccentric rings can be inserted and the gill nut can be tightened. This installation is troublesome. ;.

-' £ .BeR 'einem;. Weiteren bekannten Motorverdichter (FR-PS 1 287 419) ist die Welle horizontal gelagert, so daß ein ausgeprägtes axiales Wellenlager unnötig ist Die beiden radialen Wellenlager sind über/das Verdichtergehäuse fest miteinander verbunden. DTe Welle ist einteilig. Damit sie in das Gehäuse eingeführt werden kann, ist zwischen den Wellenzapfen und dem Kurbelzapfen sowie zwischen den zugehörigen Lagern und der Kurbel ein entsprechender Abstand freigehalten. Ferner ist der zwischen den Zapfen verbleibende Wellenquerschnitt verkleinert- '£ .BeR' a ;. Another well-known motor compressor (FR-PS 1 287 419) the shaft is mounted horizontally, so that a pronounced axial shaft bearing is unnecessary The two radial shaft bearings are firmly connected to one another via the compressor housing. DTe wave is one piece. So that it can be inserted into the housing, there is between the shaft journal and the crank journal and a corresponding distance is kept free between the associated bearings and the crank. Furthermore, the shaft cross-section remaining between the journals is reduced

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorverdichter der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem alle drei Wellenlager am Verdichtergehäuse fest ausgebildet sind und die Welle durch ein festes Lager eihführbar istThe invention is based on the object of specifying a motor compressor of the type described above, in which all three shaft bearings are fixed on the compressor housing and the shaft by a fixed one Camp is feasible

• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor unterhalb des Zylinders angeordnet ist, daß die beiden radialen Wellenlager fest im Verdichtergehäuse ausgebildet sind, daß das axiale Wellenlager an der Oberseite des oberen radialen Wellenlagers ausgebildet ist, bei dem die Begrenzung der öffnung einen Größtabständ von der Lagerachse hat, der mindestens gleich dem Größtabständ des Kurbelümfangs von der Wellenachse ist, und daß der obere Wellenzapfen den Axiallagerbund aufweist• According to the invention, this object is achieved by that the motor is arranged below the cylinder, that the two radial shaft bearings are fixed in the compressor housing are designed that the axial shaft bearing on the top of the upper radial shaft bearing is designed in which the delimitation of the opening has a maximum distance from the bearing axis, the at least equal to the maximum distance of the crank from the shaft axis, and that the upper shaft journal has the axial bearing collar

Bei dieser Konstruktion können alle drei Wellenlager in einer Aufspannung bearbeitet werden; sie sind daher genau miteinander ausgerichtet. Das Einführen .der einstückigen Welle durch das obere Lager ergibt eine sehr einfache Montage. Die Vergrößerung des oberen-radialen Wellenlagers zieht zwar eine "Vergrößerung des zugehörigen Wellenzapfens nach sich. Die dadurch vergrößerte Umfangsfläche ist aber an dieser Stelle zulässig,, da dieses Lager in geringerem Maße beansprucht wird als das dem .Motor benachbarte radiale Wellenlager. Weil sich das axiale Wellenlager an der Oberseite befindet, kann seine Fläche beliebig groß gemacht werden, ohne daß die Montage dadurch behindert wird. Infolgedessen-kann man relativ kleine Flächenpressungen erreichen. Der oben befindliche Axiallagerbund hat den weiteren Vorteil, daß öl, welches das obere Ende der Welle erreicht, an dem relativ großen Umfang mit entsprechender Zentrifugalkraft bis an die Kapselwand geschleudert wird und dort beim Herablaufen abkühlen kann.With this construction, all three shaft bearings can be machined in one setting; they are therefore precisely aligned with one another. Introducing .the one-piece shaft through the upper bearing results in a very simple assembly. The enlargement of the The upper radial shaft bearing draws an "enlargement of the associated shaft journal. The thereby enlarged circumferential surface is on this one Position permitted, because this bearing is less stressed than the radial adjacent to the motor Shaft bearing. Because the axial shaft bearing is located on the top, its area can be of any size can be made without hindering assembly. As a result-one can be relatively small Achieve surface pressures. The axial bearing collar located above has the further advantage that oil, which reaches the upper end of the shaft, on the relatively large circumference with corresponding centrifugal force until it is thrown against the capsule wall and can cool there as it runs down.

Vorzugsweise ist der Radius des oberen Wellenlagers mindestens gleich dem Größtabständ des Kurbelumfangs von der Wellenachse. Dies erlaubt es, das obere radiale Wellenlager zylindrisch zu gestalten.The radius of the upper shaft bearing is preferably at least equal to the greatest spacing of the crank circumference from the shaft axis. This allows the upper radial shaft bearing to be made cylindrical.

Statt dessen besteht auch die Möglichkeit, daß der Radius des oberen Wellenlagers kleiner als der Größtabständ des Kurbelümfangs von der Wellenachse ist und das obere Wellenlager auf der dem Zylinder zugewandten Seite eine Aussparung für das Einführen des überstehenden Teils der Kurbel hat Die hierbei auftre-Instead, there is also the possibility that the radius of the upper shaft bearing is smaller than the largest spacing of the crankcase is off the shaft axis and the upper shaft bearing is on the one facing the cylinder Side has a recess for inserting the protruding part of the crank.

tende Schwächung des oberen radialen Wellenlagers ist unbeachtlich, da auf der dem Kolben zugewandten Seite nur geringe Kräfte aufzunehmen sind. Die Schwächung des axialen Wellenlagers ist ebenfalls unbeachtlich, weil die übrige Fläche genügend groß gemacht werden kann.The weakening of the upper radial shaft bearing is negligible, as it is on the one facing the piston Side only small forces are to be absorbed. The weakening of the axial shaft bearing is also irrelevant, because the remaining area can be made large enough.

Beim Einführen der Welle wird zweckmäßigerweise das Kurbellager in der richtigen Lage durch ein Hilfswerkzeug abgestützt Dies erreicht man bei im wesentlichen vollständig geschlossenem Kurbelgehäuse am besten dadurch, daß in der das untere Wellenlager tragenden Gehäusewand unterhalb der Pleuelstange eine Öffnung zum Durchstecken einer Haltevorrichtung für die Pleuelstange während der Montage vorgesehen ist.When inserting the shaft, the crank bearing is expediently in the correct position by an auxiliary tool supported This is achieved with the crankcase being essentially completely closed best in that in the housing wall supporting the lower shaft bearing below the connecting rod a Opening for inserting a holding device for the connecting rod is provided during assembly.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained it shows

F i g. 1 einen Längsschnitt mit den wesentlichen Teilen des erfindungsgemäßen Motorverdichters, F i g. 2 eine Draufsicht auf die Welle,F i g. 1 shows a longitudinal section with the essential parts of the motor compressor according to the invention, F i g. 2 a plan view of the shaft,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 1 undF i g. 3 shows a section along the line AA in FIG. 1 and

Fig.4 einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel in Höhe der Linie B-B der F i g. 1.4 shows a partial section through another embodiment at the level of line BB in FIG. 1.

Der Motorverdichter besitzt eine lotrecht angeordnete Welle 1 mit untenliegendem Motor, bestehend aus einem Stator 2 und einem Rotor 3, sowie einem obenliegenden Verdichter, bestehend aus einem Zylinder 4 und einem Kolben 5. Ein Verdichtergehäuse 6 mit einem unteren Blechteil 7 und einem damit verlöteten oberen Blechteil 8 verbindet den Stator 2 mit dem Zylinder 4. Das Verdichtergehäuse 6 trägt auch ein unteres radiales Wellenlager 9 und bildet mit einem Fortsatz ein oberes radiales Wellenlager 10. Dessen Stirnseite ist mit einem Ring aus Lagermetall versehen, der ein axiales Wellenlager 11 bildet Der Kolben 5 ist gelenkig mit einer Pleuelstange 12 verbunden, die über einen Kurbellagerring 13 von der Kurbel 14 der Welle 1 angetrieben wird.The motor compressor has a vertically arranged Shaft 1 with an underlying motor, consisting of a stator 2 and a rotor 3, as well as an overhead Compressor, consisting of a cylinder 4 and a piston 5. A compressor housing 6 with a lower sheet metal part 7 and an upper sheet metal part 8 soldered to it connects the stator 2 to the cylinder 4. The compressor housing 6 also carries a lower radial shaft bearing 9 and forms with an extension an upper radial shaft bearing 10. Its end face is provided with a ring made of bearing metal, the an axial shaft bearing 11 forms the piston 5 is articulated to a connecting rod 12, which over a crank bearing ring 13 is driven by the crank 14 of the shaft 1.

Die Welle 1 besteht aus einem unteren Wellenzapfen 15, an den sich unten eine ölfördervorrichtung 16 mit Hohlkonus anschließt Der Wellenzapfen 15 ist über einen Zwischenabschnitt 17 mit der Kurbel 14 verbunden. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, liegt der Zwischenabschnitt innerhalb der zylindrischen Hüllkurven von Kurbel 14 und Wellenzapfen 15. Er hat eine etwas größere Länge als der Kurbellagerring 13. An die Kurbel 14 schließt unmittelbar ein oberer Wellenzapfen 18 an, der mit einem Axiallagerbund 19 endet Der Wellenzapfen 18 ist im radialen Wellenlager 10 gelagert Die Unterseite des Axiallagerbundes 19 ruht auf dem axialen Wellenlager 11. Der Wellenzapfen 18 ist so bemessen, daß er noch über den Größtabstand des Umfangs des Kurbelzapfens von der Wellenachse übersteht Er besitzt eine Aussparung 20, deren Form aus F i g. 2 ersichtlich ist, so daß der Wellenzapfen 18 ein Gegengewicht zu dem Kurbelzapfen 14 darstelltThe shaft 1 consists of a lower shaft journal 15 to which an oil delivery device 16 is attached below Hollow cone connects. The shaft journal 15 is connected to the crank 14 via an intermediate section 17. As shown in FIG. 3, the intermediate section lies within the cylindrical envelopes of FIG Crank 14 and shaft journal 15. It is slightly longer than the crank bearing ring 13. On the crank 14 is immediately followed by an upper shaft journal 18 which ends with an axial bearing collar 19. The shaft journal 18 is mounted in the radial shaft bearing 10. The underside of the axial bearing collar 19 rests on the axial one Shaft bearing 11. The shaft journal 18 is dimensioned so that it is still over the greatest distance of the circumference of the crank pin protrudes from the shaft axis. It has a recess 20, the shape of which is shown in FIG. 2 can be seen is, so that the shaft journal 18 represents a counterweight to the crank journal 14

Das Blechteil 7 besitzt in der Mitte eine schlüssellochartige Ausnehmung dergestalt, daß nach Einsetzen des radialen Wellenlagers 9 noch eine Öffnung 21 (F i g. 3) verbleibt Durch diese Öffnung kann von unten eine Haltevorrichtung eingeführt werden, die bei der Montage die Pleuelstange 12 und damit den Kurbellagerring 13 in der richtigen Stellung hältThe sheet metal part 7 has a keyhole-like recess in the middle so that after insertion of the radial shaft bearing 9, an opening 21 (FIG. 3) still remains. This opening can be used from below a holding device can be introduced, which during assembly the connecting rod 12 and thus the crank bearing ring 13 holds in the correct position

Zur Montage werden zunächst die Teile des Verdichtergehäuses 6, das radiale Wellenlager 9 und der Zylinder 4 miteinander vereinigt, z. B. durch Verlöten. Alsdann wird der Kolben 5 mit Pleuelstange 12 und Kurbellagerring 13 von außen in den Zylinder 4 eingeführt. Die Pleuelstange 12 wird durch die durch die Öffnung 21 geführte Haltevorrichtung so fixiert daß sich der Kurbellagerring 13 über dem radialen Wellenlager 9 befindet Nun kann die Welle 1 von oben eingeschoben werden. Sobald sich der Zwischenabschnitt 17 in der Höhe des Kurbellagerringes 13 befindet wird letzterer seitlich bis in die Projektion des Kurbelzapfens 14 verschoben. Hernach wird die Welle 1 vollständig abgesenkt Von unten her kann dann der Rotor 3 aufgeschoben werden. Schließlich wird auch noch der Stator 2 am Verdichtergehäuse 6 befestigtFor assembly, the parts of the compressor housing 6, the radial shaft bearing 9 and the Cylinder 4 combined, e.g. B. by soldering. Then the piston 5 with connecting rod 12 and Crank bearing ring 13 inserted into the cylinder 4 from the outside. The connecting rod 12 is through the opening 21 guided holding device fixed so that the crank bearing ring 13 is above the radial shaft bearing 9 is now the shaft 1 can be pushed in from above. As soon as the intermediate section 17 is in the height of the crank bearing ring 13 is the latter laterally up to the projection of the crank pin 14 postponed. The shaft 1 is then completely lowered. The rotor 3 can then be pushed on from below will. Finally, the stator 2 is also attached to the compressor housing 6

Bei der Ausführungsform der F i g. 4 ist im oberen radialen Wellenlager 10 und im axialen Wellenlager 11 eine Aussparung 22 vorgesehen, die über den Innendurchmesser des radialen Wellenlagers 10 hinausgeht. Die Aussparung 22 befindet sich auf der dem Zylinder 4 zugewandten Seite und hat eine solche Form, daß der Kurbelzapfen 14, der in diesem Fall über den Durchmesser des oberen Lagerzapfens 18 hinausragt mit seinem überstehenden Teil hindurchgeführt werden kann.In the embodiment of FIG. 4 is in the upper radial shaft bearing 10 and in the axial shaft bearing 11 a recess 22 is provided which extends beyond the inner diameter of the radial shaft bearing 10. The recess 22 is located on the side facing the cylinder 4 and has a shape that the Crank pin 14, which in this case protrudes beyond the diameter of the upper bearing pin 18 with his protruding part can be passed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Motor compressor, especially for small refrigeration machines, with vertically arranged, one-piece Shaft and with a compressor housing that has a radial shaft bearing on both sides of the cylinder and also on one side of the one radial shaft bearing an axial shaft bearing for support an axial bearing collar of the shaft, characterized in that the motor (2,3) is arranged below the cylinder (4) that the two [radial'WeHenlager (9, 10) fixedinTVer- ''; -, Denser housing are designed that the axial shaft bearing (ll ^ än the top of the upper radial Shaft bearing (10) is formed, at- ^ Lenr.die ,,. The limit of the opening has a maximum distance from the bearing axis that is at least "equal to" Maximum distance of the crank from; the shaft: · ' axis is, and that the upper shaft journal (18) has the axial bearing collar (19)

2. Motor compressor according to claim 1, characterized in that the radius of the upper shaft bearing (10) is at least equal to the maximum distance between the crank and the shaft axis.

3. Motor compressor according to claim 1, characterized in that the radius of the upper shaft bearing (10) is smaller than the largest distance of the crank from the _{shaft axis:} and the upper shaft bearing (10) on the side facing the cylinder (4) has a recess (22 ) for inserting the protruding part of the crank (14).

4. Motor compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that in which the lower Shaft bearing (9) bearing housing wall below the connecting rod (12) an opening (21) for insertion eine'Hhaltervorrichtung is provided for the connecting rod during assembly