CN206206173U - 旋转式压缩机的止推组件及旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式压缩机的止推组件及旋转式压缩机。止推组件包括：副轴承和可活动的止推环。副轴承具有副轴承孔，副轴承的端面上设有环绕副轴承孔设置的环形槽。止推环设在环形槽内，止推环与环形槽之间间隙配合，曲轴适于止抵在止推环的端面上。根据本实用新型的止推组件，通过在副轴承上设置环形槽及可活动的止推环结构，能够有效降低压缩机止推面磨损，提升压缩机可靠性。

Description

旋转式压缩机的止推组件及旋转式压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机的止推组件及旋转式压缩机。

背景技术

随着旋转式压缩机小轴径趋势及零部件VA需求的出现，泵体开始出现刚体减弱趋势，导致曲轴磨损异常的问题逐渐凸显，而曲轴轴肩止推磨损就是其中一个重要方面。

现有旋转式压缩机的轴肩止推结构，曲轴通过上下轴承限位，曲轴、转子和平衡块的轴系结构重量全部依赖于曲轴的副轴止推面支撑。采用这样的止推结构，众多大缸高及双缸机种在耐久工况下容易出现止推面异常磨损。

对于已开发机种，曲轴结构基本定型的前提下，想要通过优化曲轴刚度来改善止推面磨损很难实现。为了改善止推磨损，现有技术出现了从轴肩止推到轴端止推的变更技术，这实为一种妥协设计，这种妥协设计带来了三方面的问题：一是轴端止推结构容易出现止推噪音；二是轴端止推需增设止推片和消音器垫，成本增加；三是因与现有的轴肩止推机种结构不同，会带来标准化问题。

现有技术中也出现了一种在副轴承上设内周槽，然后将止推板嵌入固定在内周槽内，用止推板止推轴承的设计。但是这种设置止推板嵌入固定在内周槽内的设计，在降低磨损上效果并不太理想。

实用新型内容

本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型旨在提供一种旋转式压缩机的止推组件，该止推组件可有效降低压缩机止推面磨损。

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述旋转式压缩机的止推组件的旋转式压缩机。

根据本实用新型的旋转式压缩机的止推组件，所述旋转式压缩机包括曲轴，所述曲轴包括沿轴向依次设置的主轴段、偏心段和副轴段，所述止推组件包括：副轴承，所述副轴承具有副轴承孔，所述副轴承的端面上设有环绕所述副轴承孔设置的环形槽，所述副轴承孔内适于配合所述副轴段以支撑所述曲轴转动；可活动的止推环，所述止推环设在所述环形槽内，所述止推环与所述环形槽之间间隙配合，所述曲轴适于止抵在所述止推环的端面上。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩机的止推组件，通过在副轴承上设置环形槽及可活动的止推环结构，能够有效降低压缩机止推面磨损，提升压缩机可靠性。

在一些实施例中，所述环形槽的内周壁与所述副轴承孔的内周壁之间限定出环形凸台，所述环形凸台的高度为H1，所述环形槽的深度为H2，且H1＜H2。

具体地，所述止推环的高度为H，且H＞H1。

在另一些实施例中，所述环形槽在朝向所述副轴承孔的方向上敞开。

具体地，所述止推环的高度为H小于等于所述环形槽的深度H2。

进一步地，活塞径向最小密封距离满足以下关系：P2-D2-2*e≥4mm，其中，所述环形槽形成为与所述副轴承孔同轴的圆环形，所述环形槽的外径为D2，所述旋转式压缩机的活塞的外径为P2，所述曲轴的偏心量为e。

可选地，所述止推环形成为圆环形。

可选地，所述止推环包括第一圆环段和第二圆环段，所述第二圆环段从所述第一圆环段的部分内周壁沿径向向内延伸，所述第一圆环段设在所述环形槽内，所述第二圆环段配合在所述环形凸台上。

根据本实用新型的旋转式压缩机，包括：曲轴，曲轴包括沿轴向依次设置的主轴段、偏心段和副轴段；止推组件，所述止推组件为根据本实用新型所述的旋转式压缩机的止推组件，所述副轴承孔内配合有所述副轴段以支撑所述曲轴转动。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩机，能够有效降低压缩机止推面磨损，提升压缩机可靠性。

具体地，所述曲轴还包括位于所述偏心段和所述副轴段之间的止推段，所述止推段具有止抵在所述止推环上的止推面，所述止推面的旋转半径小于等于所述止推环的外圆半径。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的曲轴与止推组件的装配剖面图；

图2是根据本实用新型实施例的止推组件及活塞的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例一的副轴承的结构图；

图4是根据本实用新型实施例一的止推环的结构图；

图5是根据本实用新型实施例一的止推组件的结构图；

图6是根据本实用新型实施例二的止推组件的结构图；

图7是根据本实用新型实施例三的止推组件的结构图。

附图标记：

曲轴1、主轴段11、偏心段12、止推段13、副轴段14、

止推组件2、

副轴承21、副轴承孔211、环形槽212、环形凸台213、

止推环22、第一圆环段221、第二圆环段222、

活塞3、

活塞内径P1、活塞外径P2、环形槽内径D1、环形槽外径D2、环形凸台高度H1、环形槽深度H2、止推环高度H、止推环内径D3、止推环外径D4、曲轴偏心量e、最小密封距离δ、副轴承孔的直径d。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的旋转式压缩机的止推组件2。其中，如图1所示，旋转式压缩机包括曲轴1，曲轴1包括沿轴向依次设置的主轴段11、偏心段12和副轴段14，主轴段11和副轴段14分别位于偏心段12的两端，主轴段11用于与旋转式压缩机的主轴承配合，副轴段14用于与旋转式压缩机的副轴承21配合。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩机的止推组件2，如图1所示，止推组件2包括：副轴承21和可活动的止推环22，副轴承21具有副轴承孔211，副轴承21的端面上设有环绕副轴承孔211设置的环形槽212，副轴承孔211内适于配合副轴段14以支撑曲轴1转动。止推环22设在环形槽212内，止推环22与环形槽212之间间隙配合，曲轴1适于止抵在止推环22的端面上。这里，曲轴1具有止推面，曲轴1的止推面止抵在止推环22上，止推环22用于曲轴1的轴向止推。

现有技术中也存在着在副轴承上设置环形槽的设计方案，然后曲轴的止推面止抵在环形槽内。本实用新型实施例与之相比，不仅环形槽212内设置了止推环22，而且止推环22与环形槽212之间间隙配合，因此止推环22在环形槽212内是可活动的，止推环22可随曲轴转动。

这里需要说明的是，发明人对曲轴的运动进行仿真分析后，由分析结果看出，并非曲轴的整个止推面均承受轴向载荷，因此发明人认为，单纯采用增大止推面积的方法并不一定可以改善止推磨耗。引起曲轴止推面磨损的主因是，在气体压力差作用下曲轴会产生弯曲变形，弯曲后曲轴止推面倾斜，导致曲轴止推面与副轴承的工作面产生面压。在不考虑油膜以及塌边的前提下，减小止推面旋转半径可有效降低止推面压。

副轴承上环形槽结构的设置，有利于降低副轴面压从而减少副轴根部磨损，然而环形槽结构的设置一方面减小了止推面原本有限的支撑面积；另一方面为实现曲轴止推面与副轴承工作面的有效支撑，止推面的最大旋转半径必须大于环形槽最大外径，这就限制了小尺寸止推面设计。基于以上原因，传统环形槽的存在也可能会使得止推面磨损恶化。

而本实用新型实施例的旋转式压缩机的止推组件2，通过在副轴承21上设置环形槽212，且在环形槽212内设置可活动的止推环22以止抵曲轴1，可具有以下优势：1、压缩机运行时，曲轴1受到活塞3传递的气体压力作用，保留的环形槽212可用以缓解副轴面压，因此保留了副轴承21上环形槽212的功能有效减少了副轴根部磨损；2、曲轴止推面由于倾斜变形产生面压，由于止推面旋转半径小，导致面压比较小，因此填补了环形槽212带来的止推面支撑面积损失，同时可实现止推面旋转半径减小设计，降低止推面压；3、可活动的止推环22由于其自身的自转作用，止推面摩擦副的相对滑动速度会减小，从而减少止推环22的磨损，即利用可活动的止推环22的自转作用，进一步缓解止推面磨损。

综上，根据本实用新型实施例的旋转式压缩机的止推组件2，通过设置上述环形槽212及可活动的止推环22结构，能够有效降低压缩机止推面磨损，提升压缩机可靠性。

另外需要说明的是，环形槽212的槽宽对降低刚性影响不大，因此为减小环形槽212带来的止推面积损失，理论上环形槽212越窄越好。这里，环形槽212的槽宽指的是环形槽212在径向上的尺寸，如图2中环形槽212的槽宽为(D2-D1)/2。环形槽212槽宽越窄，需要的铣刀尺寸越小，刀具寿命越短，由于这种加工工艺限制，环形槽212加工时槽宽一般单边不小于1.5-2mm。

由于本实用新型实施例中将止推环22设计成可活动式的，曲轴1止推全部由可活动的止推环22完成，避免了增加环形槽212后止推面积的减小。因此在此设计中，环形槽212的(D2-D1)可以尽量大，只要满足活塞3最小密封距离即可。其中，环形槽212的内径为D1，环形槽212的外径为D2。

对于活塞3最小密封距离的要求，本实用新型有如下较佳的活塞3径向最小密封距离满足以下关系：P2-D2-2*e≥4mm，即D2≤P2-2*e-4mm。其中，旋转式压缩机的活塞3的外径为P2，曲轴1的偏心量为e。

具体地，当活塞3运动到如图2所示的位置时，图2中δ标示的位置处，活塞3的外周面与环形槽212的外周面之间的间隙最小，该间隙即为活塞3径向最小密封距离δ。通过上述尺寸设计加以限制后，δ满足关系式：即活塞3径向最小密封距离不会小于2mm。通过对环形槽212的外径D2进行限制，从而保证活塞3在转动时副轴承孔211或者环形槽212与压缩腔不连通，避免压缩漏气。

另外，由图1和图2可以看出，在本实用新型实施例中止推环22与环形槽212的内周壁及外周壁之间均是间隙配合，止推环22在环形槽212内是可以活动的。其中，止推环22的高度H不小于环形槽212的槽壁低侧高度，止推环22的高度H不大于环形槽212深度。曲轴1完全依赖于可活动的止推环22进行轴向止推。这里，止推环22的高度H指的是止推环22在轴向上的最大尺寸，环形槽212深度指的是环形槽212在副轴承21的轴向上的最大尺寸。

下面参考图3-图7描述根据本实用新型的三个不同实施例中止推组件2的结构。

实施例一：图3-图5展示了实施例一中止推组件2的结构。其中，图3显示了副轴承21的结构，图4显示了止推环22的结构，图5显示了止推环22装配至副轴承21上的结构。

具体地，如图3所示，副轴承21上设有副轴承孔211，副轴承21的工作端面(即副轴承21的与活塞3配合密封的端面)上设有环形槽212，环形槽212形成为与副轴承孔211同轴的圆环形。其中，环形槽212的内径D1大于副轴承孔211的直径d，因此，环形槽212的内周壁与副轴承孔211的内周壁之间限定出环形凸台213。

这里，环形槽212内侧壁高度为H1，环形凸台213高度为H1，环形槽212深度为H2，且H1＜H2。在实施例一中，活塞3径向最小密封距离满足以下关系：P2-D2-2*e≥4mm。

如图4所示，止推环22形成圆环形，止推环22在过轴线的截面上投影为矩形。止推环22的内直径为D3，止推环22的外直径为D4，止推环22的高度为H。

如图5所示，当止推环22装配至副轴承21上时，满足：H1<H≤H2，D3>D1，D4<D2。这里，止推环22的高度H≤环形槽212的深度H2，使得可活动的止推环22上表面不高于副轴承21的工作端面，从而保证活塞3与副轴承21的工作端面的轴向密封。

在实施例一中，环形槽212与止推环22之间间隙配合，可活动的止推环22高度H大于环形槽212的内壁低侧高度H1且小于环形槽212深度H2。曲轴1完全依赖于可动止推环22形成轴向止推。压缩机运行时，曲轴1受到活塞3传递的气体压力作用时，保留的环形槽212功能用以缓解副轴面压；曲轴1止推面由于倾斜变形产生面压，由于止推面旋转半径小，从而面压比较小，另外，可动止推环22由于其自身的自转作用，止推面摩擦副的相对滑动速度会减小，从而减少止推环22的磨损。

实施例二：图6展示了实施例二中止推组件2的结构。在实施例二中，副轴承21的结构可与实施例一中副轴承21结构相同，这里不再赘述副轴承21结构。

所不同的是，在实施例二中，止推环22包括第一圆环段221和第二圆环段222，第二圆环段222从第一圆环段221的部分内周壁沿径向向内延伸，第一圆环段221设在环形槽212内，第二圆环段222配合在环形凸台213上，止推环22在过轴线的截面上单侧投影为L形。这样可增加曲轴1止推面与止推环22的接触面积，进一步降低了止推面压。

在实施例二中，环形槽212与止推环22之间为间隙配合，可活动的止推环22为T型结构，止推环22高度H大于环形槽212内壁低侧高度H1且小于环形槽212深度H2。曲轴1完全依赖于可动止推环22形成轴向止推。压缩机运行时，曲轴1受到活塞3传递的气体力作用时，保留的环形槽212功能用以缓解副轴面压；曲轴1止推面由于倾斜变形产生面压，由于止推面旋转半径小，从而面压比较小。另外，可动止推环22由于其自身的自转作用，止推面摩擦副的相对滑动速度会减小，从而减少止推环22的磨损。

实施例三：图7展示了实施例三中止推组件2的结构。在实施例三中，环形槽212在朝向副轴承孔211的方向上敞开，环形槽212仅具有外直径D2，环形槽212深度为H2，止推环22的高度H≤环形槽212的深度H2，使得可活动的止推环22上表面不高于副轴承21的工作端面，从而保证活塞3与副轴承21的工作端面的轴向密封。

在实施例三中，环形槽212也能与止推环22之间构成间隙配合，其中可活动的止推环22高度H不大于环形槽212的深度H2。曲轴1完全依赖于可动止推环22形成轴向止推。压缩机运行时，曲轴1受到活塞3传递的气体力作用时，曲轴1止推面由于倾斜变形产生面压，由于止推面旋转半径小，从而面压比较小，另外，可动止推环22由于其自身的自转作用，止推面摩擦副的相对滑动速度会减小，从而减少止推环22的磨损。

综上，在上述实施例中，环形槽212优选为与副轴承孔211同轴的圆环形，止推环22也优选圆环形。当然，本实用新型实施例中，也不排除将环形槽212及止推环22的形状作适应性的变化，只要止推环22在环形槽212内可转动即可。

下面参照图1-图7描述根据本实用新型实施例的旋转式压缩机的结构。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩机，如图1所示，包括：曲轴1和止推组件2，曲轴1包括沿轴向依次设置的主轴段11、偏心段12和副轴段14。止推组件2为根据本实用新型上述实施例所述的旋转式压缩机的止推组件2，副轴承孔211内配合有副轴段14以支撑曲轴1转动。止推组件2的结构已由上述实施例中进行说明，这里不再赘述。

由于设置上述实施例所述的止推组件2，因此根据本实用新型实施例的旋转式压缩机，能够有效降低压缩机止推面磨损，提升压缩机可靠性。

具体地，旋转压缩机中主要包括四个部分：电机、压缩机构、壳体和储液器。其中电机主要包含定子部件和转子部件，定子部件固定在壳体内，转子部件的轴向两端可设置有平衡块，且转子部件与定子部件之间形成一定气隙以供气体流通。压缩机构设在壳体内，压缩机构主要包括曲轴1、消音器、主轴承、气缸、副轴承21、滑片和滚动活塞3等。旋转式压缩机中，电机及压缩机构的原理已为本领域普通技术人员所熟知，这里不再详述。

具体地，曲轴1还包括位于偏心段12和副轴段14之间的止推段13，止推段13具有止抵在止推环22上的止推面，止推面的旋转半径小于等于止推环22的外圆半径。

这里，如图1所示，止推段13的下表面构成曲轴止推面，止推面的旋转半径等于止推面上各点与曲轴1的旋转轴线之间最大距离L。L小于等于止推环22的外圆半径D4/2，即与可动止推环22配合的曲轴1止推面的最大旋转直径不大于D4，这样曲轴1可以完全依赖于可动止推环22轴向支撑，且能充分利用曲轴止推面面积来降低止推面压。当然，本实用新型实施例中也不排除止推面的旋转半径大于止推环22的外圆半径的方案，只要保证止推面与副轴承间隔开即可。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩机，压缩机运行时，曲轴1受到活塞3传递的气体压力作用，保留的环形槽212可用以缓解副轴面压，有效减少了副轴根部磨损；填补了环形槽212带来的止推面支撑面积损失，同时可实现止推面旋转半径减小设计，降低止推面压；可活动的止推环22由于其自身的自转作用，止推面摩擦副的相对滑动速度会减小，进一步缓解止推面磨损。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“高度”、“深度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种旋转式压缩机的止推组件，所述旋转式压缩机包括曲轴，所述曲轴包括沿轴向依次设置的主轴段、偏心段和副轴段，其特征在于，所述止推组件包括：

副轴承，所述副轴承具有副轴承孔，所述副轴承的端面上设有环绕所述副轴承孔设置的环形槽，所述副轴承孔内适于配合所述副轴段以支撑所述曲轴转动；

可活动的止推环，所述止推环设在所述环形槽内，所述止推环与所述环形槽之间间隙配合，所述曲轴适于止抵在所述止推环的端面上。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述环形槽的内周壁与所述副轴承孔的内周壁之间限定出环形凸台，所述环形凸台的高度为H1，所述环形槽的深度为H2，且H1＜H2。

3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述止推环的高度为H，且H＞H1。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述环形槽在朝向所述副轴承孔的方向上敞开。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述止推环的高度为H小于等于所述环形槽的深度H2。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，活塞径向最小密封距离满足以下关系：P2-D2-2*e≥4mm，其中，所述环形槽形成为与所述副轴承孔同轴的圆环形，所述环形槽的外径为D2，所述旋转式压缩机的活塞的外径为P2，所述曲轴的偏心量为e。

7.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述止推环形成为圆环形。

8.根据权利要求2所述的旋转式压缩机的止推组件，其特征在于，所述止推环包括第一圆环段和第二圆环段，所述第二圆环段从所述第一圆环段的部分内周壁沿径向向内延伸，所述第一圆环段设在所述环形槽内，所述第二圆环段配合在所述环形凸台上。

9.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：

曲轴，曲轴包括沿轴向依次设置的主轴段、偏心段和副轴段；

止推组件，所述止推组件为根据权利要求1-8中任一项所述的旋转式压缩机的止推组件，所述副轴承孔内配合有所述副轴段以支撑所述曲轴转动。

10.根据权利要求9所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述曲轴还包括位于所述偏心段和所述副轴段之间的止推段，所述止推段具有止抵在所述止推环上的止推面，所述止推面的旋转半径小于等于所述止推环的外圆半径。