旋轉式壓縮機和多氣缸旋轉式壓縮機的製作方法
2023-07-25 04:52:26 2
專利名稱：旋轉式壓縮機和多氣缸旋轉式壓縮機的製作方法
技術領域：
本實用新型與在應用於空調機或者冷凍機器等上的旋轉式壓縮機上，採用相對於偏心曲軸的主軸徑，副軸徑較小的大小軸的旋轉式壓縮機有關，緩和被認為是大小軸缺點的在副軸和副軸承之間發生的最大面壓力，改善磨損故障的技術。
背景技術：
如專利文獻I (TO2009/145232A1 ENCLOSED COMPRESSOR AND REFRIGE-RATIONCYCLE DEVICE)所示，在旋轉式壓縮機的主軸承和副軸承的兩邊配備環形槽，減輕作用於軸承的面壓力的最大值，防止軸承磨損。另外，大小軸不僅有減少偏心曲軸的滑動損失，使壓縮機效率提升的優點，還能夠擴大偏心軸的偏心量，實現製冷量擴大。這2個設計手法自古以來就有被採用。但是，大小軸的缺點是在細徑的副軸和副軸承之間,面壓力最大,在其之間容易發生異常磨損。本實用新型是為了解決該問題，只在副軸上配備圓環槽(也稱為環形槽)，選擇性的使作用於副軸承上的面壓力降低的技術。另外，大小軸的技術不僅僅是在單缸旋轉式壓縮機上，如專利文件2 (JPA 2009180203雙缸旋轉式壓縮機)所示，也被採用在雙缸旋轉式壓縮機上。
實用新型內容本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的以下技術問題:具有相對於主軸徑，副軸徑較小的大小軸的旋轉式壓縮機，因為在副軸和副軸承之間發生的最大面壓力最大，所以由於該部分的磨損，故障率變高。本實用新型的一個目的在於提出一種旋轉式壓縮機。本實用新型的另一個目的在於提出一種多氣缸旋轉式壓縮機。根據本實用新型第一方面實施例的一種旋轉式壓縮機，在密封的殼體中內置有電機和通過所述電機被驅動的旋轉式的壓縮裝置，所述壓縮裝置包括:氣缸、所述氣缸的壓縮腔中的活塞和滑片、由主軸和偏心軸和副軸組成的偏心曲軸、具有滑動支撐所述主軸的主滑動孔的主軸承、具有滑動支撐所述副軸的副滑動孔的副軸承，所述副軸的外徑小於所述主軸的外徑，在所述副滑動孔的外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。其中，在所述主滑動孔以及副滑動孔的各外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。根據本實用新型第二方面實施例的一種多氣缸旋轉式壓縮機，在密封的殼體中內置有電機和通過所述電機被驅動的旋轉式的壓縮裝置，所述壓縮裝置包括:多個氣缸、所述氣缸的各個壓縮腔中的活塞和滑片、由主軸和偏心軸和副軸組成的偏心曲軸、具有滑動支撐所述主軸的主滑動孔的主軸承、具有滑動支撐所述副軸的副滑動孔的副軸承，所述副軸的外徑小於所述主軸的外徑，在所述副滑動孔的外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。[0010]其中，在所述主滑動孔以及副滑動孔的各外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。通過在副軸承12的副滑動孔12a的外側上配備的環形槽14，能夠形成了圓形的薄壁部15。由於氣缸壓縮腔21的高壓而發生的壓力經由活塞22，成為到偏心曲軸30的負荷。此時，主滑動孔IOa和副滑動孔12a發生反作用力，但是由於環形槽14的薄壁部15的彎曲效果，作用於副滑動孔12a的最大面壓力會下降，所以能夠緩和副滑動孔12a的最大面壓力。根據本實用新型實施例的旋轉式壓縮機，能夠維持作為大小軸特徵的高效，緩和副軸承12的最大面壓力。由此，油膜厚度變大，能夠預先防止異常磨損的發生。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1與本實用新型的實施例1有關，顯示了旋轉式壓縮機的內部的縱截面圖和簡單的冷凍循環圖；圖2與實施例1有關，顯示了壓縮裝置的內部構造的縱截面圖；圖3與實施例1有關，顯示了副軸承的詳細截面圖；圖4為了和同實施例1比較說明，顯示壓縮裝置的以往設計截面圖和面壓力的分布；圖5顯示同實施例1的`壓縮裝置的設計截面圖和面壓力的分布。圖6與實施例2有關，多氣缸旋轉式壓縮機的縱截面圖。附圖標記:1 :旋轉式壓縮機1 ;1:電機部1 :壓縮裝置P ;T:壓縮裝置T ;2:殼體；10:王軸承；IOa:王滑動孔；12:副軸承；12a:副滑動孔；14:環形槽；15:薄壁部；20:氣缸；21:壓縮腔；22:活塞；23:滑片；30:偏心曲軸；31:主軸；32:偏心軸；33:副軸
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。[實施例1]圖1所示的是被收納在密封殼體2內的電機M、旋轉式壓縮機R的配置和其冷凍循環。旋轉式壓縮機R由被固定在殼體2內徑上的電機M和壓縮裝置P組成。從被配置在殼體2的上部的排氣管3排出的高壓氣體按冷凝器C、膨脹閥V的順序流過後，變成低壓氣體，進一步從蒸發器E經過儲液器A，從吸氣管9被吸入氣缸20內。在氣缸20內被壓縮的高壓氣體從主軸承10上配備的排氣裝置(圖上未顯示)被排到排氣閥蓋40內，流出到殼體2的內部。另外，在壓縮裝置P和殼體2的底面之間具有油池4，積存冷凍機油(圖上未顯示)。[0028]圖2所示的是壓縮裝置P的詳細構造和電機M。在氣缸20的壓縮腔21上配備有活塞22和滑片23。偏心曲軸30由主軸31和偏心軸32和副軸33組成，主軸31和副軸33分別被主軸承10上配備的主滑動孔IOa和副軸承12上配備的副滑動孔12a滑動支撐。另夕卜，活塞22被旋轉自由地固定在偏心軸32的外徑上。本實用新型的特徵是相對於主軸31的外徑(D)，副軸33的外徑(d)較小。主軸31和副軸33分別在主滑動孔IOa和副滑動孔12a之間形成的滑動間隙上滑動旋轉。這些滑動間隙為滑動孔徑和軸外徑之差，滑動間隙為上述D或者d值的1/1000左右，冷凍機油被供給在該滑動間隙上。但是，如果偏心曲軸30旋轉，受到壓縮負荷的話，間隙就會偏向一方，所以滑動部分的最小油膜厚度會發生變化，其厚度變成I 3 μ m左右。另夕卜，眾所周知，如果最小油膜厚度在I μ m以下的話，在軸和滑動孔之間會發生金屬接觸，發生異常磨損。本實用新型的特徵是:在副滑動孔12a上，為了降低壓縮負荷引起的最大面壓力，在副滑動孔12a的外側上，配備和副滑動孔12a同心的環形槽14。圖3所示的是副軸承12上配備的環形槽14的詳細，通過環形槽14，在副滑動孔12a的內徑和環形槽14之間形成圓形的薄壁部15 (壁厚t)。進一步沿著副滑動孔12a，在槽長(h)和副滑動孔12a的直角方向上形成槽寬(W)。薄壁部15如果受到由於壓縮腔12內的壓縮作用發生的負荷的話，能夠變形，所以起到緩和副滑動孔12a上面壓力的分布集中，防止在滑動副滑動孔12a的副軸承12之間磨損的發生的作用。另外，最大面壓力的值能夠通過壁厚(t)和槽長(h)的設計進行調整。接下來就環形槽14的作用和效果進行說明。圖4為採用大小軸，但是副軸承12上沒有配備環形槽14的以往設計。圖5為採用大小軸，在副軸承12上配備環形槽14的本實施例。另外，在圖4和圖5中，壓縮裝置P和主軸徑(D)和副軸徑(d)的值相同，另外，後面敘述的壓縮負荷Fl的值也同等。在圖4中，壓縮中活塞22上發生的壓縮負荷Fl為作用於偏心曲軸30上，作用於主滑動孔IOa和副滑動孔12a的分割負荷。即，分割負荷(Kgf)為各滑動孔上的受壓面積(mm2)和面壓力(Kgf/mm2)的積。如果將這些分割負荷分別設為F3、F2，另外，作為F3的反力，將作用於主軸承10的上端部的分割負荷設為F4的話，F1+F4=F3+F2。該關係式即使壓縮機的工況變化，也就是即使壓縮腔21的壓力變動也成立。在圖4所示的以往設計中，分割負荷F2和F3的最大面壓力分別在副滑動孔12a的上端部和主滑動孔IOa的下端部，將各值設為Px和Py。在此，因為副軸徑(d) <主軸徑(D)，所以F2產生的副滑動孔12a的受壓面積 Py。也就是在以往設計中，Px和Py的比率(Px/Py)由主軸徑(D)和副軸徑(d)的比率(d/D)決定，如果該比率(d/D)變大的話，Px會增加，Py會減少。另外，如果d=D (同徑軸)的話，Px / Py N l,px Pv ,在以往的設計例中，軸徑的比率(d/D)為0.9 0.85的範圍，如果將該比率作為滑動孔的受壓面積表現的話，大約為(0.9) (0.85)的比率，S卩，大約為0.8 0.7的比率，相對於主滑動孔10a，副滑動孔12a的受壓面積變小。另一方面，在圖5所示的本實施例中，副滑動孔12a和主滑動孔IOa發生的分割負荷和以往設計相同，但是，在副滑動孔12a上，與分布負荷的大小成比例，環形槽14的薄壁部15能夠上下和水平方向發生變形，所以受壓面積會增加。因此，通過環形槽14能夠降低最大面壓力Px，使PxhPy 其結果，能夠增加副滑動孔12a的最小油膜厚度，所以得到能夠改善作為以往設計的課題的在副軸和副滑動孔之間發生的磨損故障。這樣，本實用新型通過大小軸提高壓縮機效率的同時，通過在副軸承上的環形槽14的配備，能夠同時實現壓縮機的可靠性維持。另外，本實施例只在副軸承12上採用環形槽14，但是在主軸承10上追加環形槽也沒有問題。但是，由於在主軸承10上也追加環形槽，主滑動孔IOa的最大面壓力(Py)會下降，副滑動孔12a的最大面壓力(Px)會增加，所以需要將各環形槽的截面形狀優化。[實施例2]圖6所示的實施例2為在壓縮裝置T由2個氣缸組成的多氣缸旋轉式壓縮機中採用大小軸的設計。壓縮裝置T在各個氣缸中配備活塞和滑片(圖上未顯示)，另外，偏心曲軸30具有驅動上述各個活塞的偏心軸。在偏心曲軸30上配備的主軸31和副軸33的外徑為D > d的關係，副軸承12具備環形槽14。這樣，實施例2的環形槽14顯示在多氣缸旋轉式壓縮機中也能得到和實施例1同等的作用和效果。儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍 由權利要求及其等同物限定。
權利要求1.種旋轉式壓縮機，其特徵在於，在密封的殼體中內置有電機和通過所述電機被驅動的旋轉式的壓縮裝置，所述壓縮裝置包括: 氣缸、 所述氣缸的壓縮腔中的活塞和滑片、 由主軸和偏心軸和副軸組成的偏心曲軸、 具有滑動支撐所述主軸的主滑動孔的主軸承、 具有滑動支撐所述副軸的副滑動孔的副軸承， 所述副軸的外徑小於所述主軸的外徑， 在所述副滑動孔的外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。
2.據權利要求1所述的旋轉式壓縮機，其特徵在於，在所述主滑動孔以及副滑動孔的各外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。
3.種多氣缸旋轉式壓縮機,其特徵在於，在密封的殼體中內置有電機和通過所述電機被驅動的旋轉式的壓縮裝置，所述壓縮裝置包括: 多個氣缸、 所述氣缸的各個壓縮腔中的活塞和滑片、 由主軸和偏心軸和副軸組成的偏心曲軸、 具有滑動支撐所述主軸的主滑動孔的主軸承、 具有滑動支撐所述副軸的副滑動孔的副軸承， 所述副軸的外徑小於所述主軸的外徑， 在所述副滑動孔的外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。
4.據權利要求3所述的多氣缸旋轉式壓縮機，其特徵在於:在所述主滑動孔以及副滑動孔的各外側上，設置了對所述壓縮腔開孔的環形槽。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉式壓縮機，在密封的殼體中內置有電機和通過所述電機被驅動的旋轉式的壓縮裝置，所述壓縮裝置包括氣缸、所述氣缸的壓縮腔中的活塞和滑片、由主軸和偏心軸和副軸組成的偏心曲軸、具有滑動支撐所述主軸的主滑動孔的主軸承、具有滑動支撐所述副軸的副滑動孔的副軸承，所述副軸的外徑小於所述主軸的外徑，在所述副滑動孔的外側上，設有對所述壓縮腔開孔的環形槽。根據本實用新型實施例的旋轉式壓縮機，能夠維持作為大小軸特徵的高效，緩和副軸承的最大面壓力。由此，油膜厚度變大，能夠預先防止異常磨損的發生。本實用新型還公開了一種多氣缸旋轉式壓縮機。
文檔編號F04C23/00GK202926630SQ201220604878
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者小津政雄, 吉國強 申請人:廣東美芝製冷設備有限公司