CN1199144A - 摇摆盘压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种摇摆盘压缩机,其转矩传输部件牢牢地安装在传动轴上以便与该传动轴一起转动。一个摇摆盘通过径向轴承和止推轴承安装在上述转矩传输部件上,因此,当转矩传输部件转动时,摇摆盘作摇摆运动。对径向轴承的内座圈施加一个轴向力,从而产生一种作用在止推轴承上的预载荷。

Description

摇摆盘压缩机
本发明涉及一种摇摆盘压缩机。
总的说来，摇摆盘压缩机含有：一根传动轴；一个牢固地安装在传动轴上的止推法兰；一个通过可在传动轴上滑动的铰链球安装在传动轴上的传动轮毂；和一个可在传动轮毂转动时进行摇摆运动的摇摆盘。
上述的摇摆盘通过径向轴承和止推轴承可滑动地安装在传动轮毂上，以进行摇摆运动。
止推轴承设置在摇摆盘与传动轮毂之间。
径向轴承通过沿轴向方向的压配合与摇摆盘和传动轮毂装配在一起。
每个连杆的一个球形端可滑动地与摇摆盘相连接，上述连杆的另一个球形端与相关的一个活塞相连接。
径向轴承内部具有径向内隙和轴向内隙，如果这两个内隙变大，压缩机工作时就会振动并发出难听的噪音。
为了避免上述问题，要求严格控制径向轴承的径向内隙和轴向内隙，因此，在普通的压缩机中要使用高级的径向轴承，这就提高了压缩机的制造成本。
另外，如果不对止推轴承施加一定程度的初始预载荷，就会使其滚柱与座圈之间产生间隙，从而降低摇摆盘和传动轮毂的轴向稳定性。结果，压缩机工作时会由于沿轴向方向作用的力引起摇摆盘振动，不仅发出难听的噪音，而且在最坏的情况下还可能使压缩机破裂。
本发明的目的是提供一种改进结构的摇摆盘压缩机，它能防止压缩机工作时由安装在摇摆盘与传动轮毂之间的轴承产生的振动和发出的难听的噪音，并提高轴承的可靠性。
为了达到上述目的，本发明提出一种摇摆盘压缩机，它含有：一根传动轴；一个牢固地安装在传动轴上并与传动轴一起转动的转矩传输部件；和一个通过径向轴承和止推轴承安装在转矩传输部件上的摇摆盘，该摇摆盘随着转矩传输部件的转动而进行摇摆运动。
上述摇摆盘压缩机的特征在于，含有对径向轴承的内座圈施加一个轴向力从而产生作用在止推轴承上的预载荷的轴向力施加机构。
按照本发明的摇摆盘压缩机，由于其径向轴承的内座圈由轴向力施加机构加了预载荷，就可以将径向轴承的径向内隙和轴向内隙保持或者说控制到相应的低值(最好为“0”)，并且防止止推轴承的滚柱与其内座圈之间产生间隙。因此就能防止摇摆盘与转矩传输部件之间由于止推轴承的松动而发出格格声，同时，还可防止压缩机工作时径向轴承的压配合部分发生位移。
由轴向力施加机构对径向轴承的内座圈施加的轴向力最好通过摇摆盘作用在止推轴承上，从而产生作用在止推轴承上的预载荷。
上述的轴向力施加机构最好是锁紧螺母。
按照这个最佳实施例，由于通过拧紧锁紧螺母对径向轴承的内座圈施加预定的轴向力，故可应用锁紧螺母的固紧力来控制或者说调节作用在止推轴承上的预载荷。
而且，上述的轴向力最好大于径向轴承被压配合在摇摆盘与转矩传输部件之间时作用在径向轴承上的压配合力。
另外，上述的转矩传输部件最好是一个安装在传动轴上的传动轮毂，该传动轮毂含有一个其开口端的外圆周表面上带有外螺纹的轴套，上述的摇摆盘通过径向轴承安装在轴套上，并通过止推轴承支承在传动轮毂上，上述的锁紧螺母拧紧在轴套开口端的外螺纹上，以便对径向轴承的内座圈施加轴向力，从而通过摇摆盘产生作用在止推轴承上的预载荷。
轴向力施加机构最好是一个安置在锁紧螺母与径向轴承内座圈之间的配重件，锁紧螺母通过该配重件对径向轴承的内座圈施加轴向力。
上述径向轴承可以是例如一种径向滚珠轴承。
上述径向轴承也可以是一种径向滚柱轴承。
例如，径向滚柱轴承是一种带有双凸缘的圆柱形滚柱轴承。
例如，径向滚柱轴承是一种双排/四排的锥形滚柱轴承。
例如，径向滚柱轴承是一种自位滚柱轴承。
轴向力施加机构最好是一种弹簧。
按照这个最佳实施例，由于径向轴承的内座圈总是受到恒定的轴向力，故可防止在压缩机工作时发生径向轴承压配合部分的移动。
转矩传输部件最好是一个安装在传动轴上的传动轮毂，该传动轮毂具有一个轴套，摇摆盘通过径向轴承安装在上述轴套上，并通过止推轴承支承在传动轮毂上，上述的轴向力施加机构包括将弹簧固定在径向轴承内座圈与其本身之间的支承件，弹簧通过其弹力对径向轴承的内座圈施加轴向力，从而通过摇摆盘产生作用在止推轴承上的预载荷。
上述的弹簧最好是一种锥形盘簧。
通过下面结合附图的详细说明将会更加了解本发明的上述的和其他的目的、特征和优点，附图中：
图1是本发明的一个实施例的摇摆盘压缩机的总体结构的纵剖视图；
图2是上述实施例的一种改型的摇摆盘压缩机的总体结构的纵剖视图；
图3是上述实施例的另一种改型的摇摆盘压缩机的总体结构的纵剖视图；和
图4A～4C是各种径向轴承的局部剖视图。
下面参看示出本发明最佳实施例的附图详细说明本发明。
首先参看图1，图中示出本发明的摇摆盘压缩机的总体结构。
该压缩机含有：一个气缸体1；一个通过阀盘2固定在气缸体1的一个端面上的后缸头3；和一个固定在气缸体1之另一个端面上的前缸头4。
气缸体1具有多个围绕传动轴5沿预定圆周间隔轴向穿过它的气缸孔6，每个气缸孔6具有一个可滑动地支承在它的内部的活塞。
前缸头4的内部形成一个曲轴箱8，在该曲轴箱8内安装一个可绕铰链球9作轴向摆动的摇摆盘10，上述铰链球9以与传动轴5的转动联锁的方式松配合地或者说可滑动地安装在传动轴5上。
后缸头3具有一个排气室12和一个围绕排气室12形成的吸气室13。排气室12由隔板14分成排气空间12a、12b，这两个排气空间通过一个穿过隔板14的节流孔14a彼此连通。
阀盘2带有穿过它的多个致冷剂出口孔16和多个致冷剂进口孔15，前者用于以各自的预定圆周间隔分别连通相应的一个气缸孔6与排气空间12a，后者用于以各自的预定圆周间隔分别连通相应的一个气缸孔6与吸气室13。
致冷剂出口孔16由与阀止动件18一起用铆钉19固定到阀盘2的后缸头侧端面上而形成一个组合件的相应的排气阀17开启和关闭。
另一方面，致冷剂进口孔15由做成组合件置于阀盘2与气缸体1之间的相应的吸气阀21开启和关闭。
在气缸体1的中部设置轴向的互相连接的小径孔22和大径孔23。在小径孔22内安装径向轴承24，在大径孔23内安装止推轴承25。
径向轴承24和止推轴承25可转动地支承传动轴5的后端，而设置在前缸头4内的径向轴承26可转动地支承传动轴5的前端。
另外，气缸体1具有一个用于连通吸气室13与曲轴箱8的连通道31。在该通道31的中部设置一个压力控制阀32，用于控制吸气室13内和曲轴箱8内的压力。
传动轴5具有一个与其前端紧配合的止推法兰40，通过一个铰链球9将一个传动轮毂41安装在传动轴5的止推法兰40轴向向内的位置上。上述止推法兰40和传动轮毂41构成一个扭矩传输部件。
止推法兰40和传动轮毂41通过连臂42互相连接，该连臂42用于将传动轴5的转矩从止推法兰40传输到传动轮毂41。
止推轴承33设置在止推法兰40与前缸头4之间。
连杆11的一个球形端部11a可滑动地与摇摆盘10相连接，其另一个球形端部与有关的活塞7相连接。摇摆盘10的摇摆运动引起活塞7在气缸孔6内往复运动。摇摆盘10的倾斜程度随曲轴箱8内的压力而变化。
滚珠轴承(径向轴承)27通过压配合安装在摇摆盘10与传动轮毂41的轴套43之间。在这种实施例中，轴套43与滚珠轴承27之内座圈27A之间的压配合公差(轴套43的外径与滚珠轴承27的内座圈27A的内径之间的差值，只要前者稍大于后者)和滚珠轴承27的外座圈27B与摇摆盘10的内圆周壁之间的压配合公差(外座圈27B的外径与摇摆盘10的内径之差值，只要前者稍大于后者)要调整到使滚珠轴承27压配合时其内座圈27A和外座圈27B的尺寸变化能形成合适的径向内隙。
另外，止推轴承28安置在摇摆盘10与传动轮毂41之间。
滚珠轴承27的压配合条件要使得在该轴承的内座圈27A压配合时能通过摇摆盘10对止推轴承28施加一个初始预载荷(例如70kg/m2)。上述压配合条件包括压配合力、压配合速度、施加压配合力的持续时间等。
可通过测量滚珠轴承27压配合后摇摆盘10的转矩来控制作用在止推轴承28上的预载荷。其根据是，如果滚珠轴承(径向轴承)27有(明显的)轴向内隙，止推轴承28与摇摆盘10便不能互相接触，这样，压配合后摇摆盘10便完全不能通过止推轴承28接受从传动轮毂41传来的极少量的转矩。
径向内隙与轴向内隙之间存在一定的关系，即如果轴向内隙等于“0”，径向内隙也等于“0”。因此，当摇摆盘10得到转矩时，便可判定滚珠轴承27的径向内隙和轴向内隙皆等于“0”。
传动轮毂41的轴套43在其开口端上具有一个带有外螺纹43a的外圆周表面，在螺纹表面拧上锁紧螺母34。配重件30以夹在锁紧螺母34与滚珠轴承27之内座圈27A之间的方式安装在轴套43上。
另外，在锁紧螺母34与配重件30之间安插一个锁紧垫圈35，用于防止锁紧螺母34松动。
锁紧螺母34以轴向力(例如150kg/m3)拧紧，该轴向力大于加在滚珠轴承27的内座圈27A上的压配合力(即加在止推轴承28上的初始预载荷)。通过调节锁紧螺母34的固紧力可以控制加到径向轴承27的内圈27A上的轴向力(即加到止推轴承28上的预载荷)，从而将滚珠轴承27的轴向内隙和径向内隙调节到某个范围。
按照上述实施例可得到如下效果：
由于滚珠轴承27的径向内隙和轴向内隙可通过锁紧螺母34所加的轴向力而保持为“0”，故可减少滚珠轴承27和止推轴承28的磨损。
再者，由于可以调节作用在内座圈27A上的轴向力使该轴向力超过加在止推轴承28上的初始预载荷，故可通过拧紧锁紧螺母34来控制该预载荷，从而防止滚珠轴承27的压配合部分由于压缩机工作时其内部载荷的变化而发生位移，并防止止推轴承28和滚珠轴承27发出格格声。
而且，滚珠轴承27可采用标准产品，因此压缩机可按合理的价格供应。
图2示出按照上述实施例改型的摇摆盘压缩机的总体结构。图中与上述实施例相对应的零部件用相同的标号表示，并不再加以说明。
这一改型与上述实施例的不同之处在于，传动轮毂41的轴套43不带有装在它上面的配重件，但是，拧在轴套43开口端的外圆周表面的外螺纹上的锁紧螺母34通过锁紧垫圈35与滚珠轴承27的内座圈27A相邻接。
这种改型可得到与上述实施例同样的效果。而且，由于不用配重件30，可使压缩机结构简化，从而降低制造成本。
图3示出按照上述实施例的另一种改型的摇摆盘压缩机的总体结构。图中与上述实施例相对应的零部件用相同的标号表示，并不再加以说明。
这一改型与上述实施例的不同之处在于：传动轮毂41的轴套43带有一个安装在其开口端的外圆周表面上的锥形盘簧36，该锥形盘簧36的内圆周边缘紧靠在滚珠轴承27的内座圈27A上，其外圆周边缘通过一个环状板件37支承在夹环38上。上述夹环38牢牢地安装在轴套43的开口端的外圆周表面上。
这种改型可获得与图2所示改型压缩机同样的效果。
图4A～4C示出各种可用于本发明的除滚珠轴承以外的径向轴承。
本发明的压缩机可以使用各种径向滚柱轴承代替径向滚珠轴承例如上述的滚珠轴承27。
各种径向滚柱轴承包括：带有双凸缘的圆柱形滚柱轴承50(图4A)、双排/4排锥形滚柱轴承60(图4B)、自位滚柱轴承70(图4C)等。
分别使用滚柱51、61、71的径向轴承50、60、70可以承受比径向滚珠轴承(例如滚珠轴承27)更大的负荷，因为滚柱51、61、71分别与内座圈52、62、72和外座圈53、63、73形成线接触，这不同于与外座圈27B和内座圈27A是点接触的滚珠轴承27的滚珠。而且，具有多排滚柱的径向滚柱轴承能够承受更大的负荷。
熟悉本技术的人们更明白，以上所述是本发明的最佳实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下可进行各种变动和改型。

Claims (15)

1.一种摇摆盘压缩机，含有：一根传动轴；一个牢牢安装在上述传动轴上与该传动轴一起转动的转矩传输部件；和一个通过径向轴承和止推轴承安装在上述转矩传输部件上以便在该转矩传输部件转动时进行摇摆运动的摇摆盘。
其特征在于，上述压缩机还设置了用于对上述径向轴承的内座圈施加轴向力的轴向力施加机构，以便对上述止推轴承施加预载荷。
2.根据权利要求1的摇摆盘压缩机，其特征在于，由上述的轴向力施加机构对上述径向轴承的内座圈施加的上述轴向力通过上述的摇摆盘作用到上述止推轴承上，从而产生作用在上述止推轴承上的预载荷。
3.根据权利要求2的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的轴向力施加机构是一个锁紧螺母。
4.根据权利要求3的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的轴向力大于当上述径向轴承被压配合在上述摇摆盘与上述转矩传输部件之间时作用在上述径向轴承上的压配合力。
5.根据权利要求4的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的转矩传输部件包括一个安装在上述传动轴上的传动轮毂，该传动轮毂带有一个轴套，该轴套带有一个外圆周表面上加工出外螺纹的开口端，上述的摇摆盘通过上述的径向轴承安装在上述的轴套上并通过上述的止推轴承支承在上述的传动轮毂上，上述的锁紧螺母拧在上述轴套开口端的上述外螺纹上，以便对上述径向轴承的内座圈施加上述的轴向力，从而通过摇摆盘对上述止推轴承施加预载荷。
6.根据权利要求5的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的轴向力施加机构含有一个置于上述锁紧螺母与上述径向轴承的上述内座圈之间的配重件，上述的锁紧螺母通过该配重件对上述径向轴承的上述内座圈施加上述的轴向力。
7.根据权利要求1的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的径向轴承是一种径向滚珠轴承。
8.根据权利要求1的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的径向轴承是一种径向滚柱轴承。
9.根据权利要求8的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的径向滚柱轴承是一种带双凸缘的圆柱形滚柱轴承。
10.根据权利要求8的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的径向滚柱轴承是一种双排/四排的锥形滚柱轴承。
11.根据权利要求8的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的径向滚柱轴承是一种自位滚柱轴承。
12.根据权利要求2的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的轴向力施加机构是一个弹簧。
13.根据权利要求12的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的轴向力大于当上述径向轴承被压配合在上述摇摆盘与上述转矩传输部件之间时作用在上述径向轴承上的压配合力。
14.根据权利要求13的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的转矩传输部件包括一个安装在上述传动轴上的带有轴套的传动轮毂，上述的摇摆盘通过上述的径向轴承安装在上述轴套上，并通过上述的止推轴承支承在上述传动轮毂上，上述的轴向力施加机构含有一个将上述弹簧固定在上述径向轴承的上述内座圈与它本身之间的支承机构，上述的弹簧通过其弹簧力对上述径向轴承的上述内座圈施加上述的轴向力，从而通过上述的摇摆盘产生一种作用在上述止推轴承上的上述预载荷。
15.根据权利要求14的摇摆盘压缩机，其特征在于，上述的弹簧是一种锥形的盘簧。
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