驱动主轴和压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种驱动主轴和压缩机。

背景技术：

转缸活塞压缩机作为活塞式压缩机的一种，在很多特定的工况环境中均有应用。

与传统的旋转压缩机相比，转缸活塞压缩机在工作时，气缸会随活塞一起转动；具体地，转缸活塞压缩机的驱动主轴发生旋转以带动活塞旋转，活塞在旋转的同时，还会拨动气缸在在工作腔中绕其轴线转动，从而使转缸活塞压缩机的吸气腔和压缩腔的容积发生连续变化，进而保证了转缸活塞压缩机正常工作。

驱动主轴是转缸活塞压缩机的主要驱动部件，驱动主轴在自身发生转动的同时，还与活塞之间还存在往复运动，因此，驱动主轴和活塞之间存在形式较为复杂的摩擦力作用，在驱动主轴结构不合理的情况下，驱动主轴或活塞很容易在短时间内发生磨损，从而影响到转缸活塞压缩机的工作稳定性，降低转缸活塞压缩机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种驱动主轴和压缩机，以解决现有技术中的驱动主轴摩擦损耗大以及压缩机工作稳定性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种驱动主轴，包括连接轴段和与连接轴段相连接的驱动轴段，连接轴段在一个垂直于驱动主轴的轴线的参考平面内的投影形成加工参考轮廓图形，驱动轴段包括：本体部，本体部在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形内；面积增大部，面积增大部与本体部相连，且面积增大部在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形外以增大驱动轴段的驱动表面的面积，驱动表面由本体部的部分表面和面积增大部的部分表面拼接形成。

进一步地，面积增大部与本体部一体成型。

进一步地，驱动表面为平面，且驱动表面为两个，两个驱动表面相对设置。

进一步地，驱动轴段的周向外表面还包括将两个驱动表面连接在一体的连接表面，连接表面为两个。

进一步地，驱动主轴还包括减重部，减重部设置在驱动轴段。

进一步地，减重部为开设在驱动轴段上的减重凹槽和/或减重孔。

进一步地，减重凹槽和/或减重孔位于驱动轴段的连接表面上。

进一步地，面积增大部为多个，多个面积增大部绕本体部的周向依次设置。

进一步地，本体部和面积增大部在参考平面内的投影呈矩形。

进一步地，加工参考轮廓图形为圆形、椭圆形和多边形中的一种。

进一步地，驱动表面上设置有导油槽结构。

进一步地，导油槽结构包括：第一导油槽；第二导油槽，第二导油槽与第一导油槽连通，且第二导油槽与第一导油槽之间呈夹角设置。

进一步地，第一导油槽为多个，多个第一导油槽间隔设置，且各第一导油槽均垂直于轴线；第二导油槽为多个，多个第二导油槽间隔设置，且各第二导油槽均平行于轴线。

进一步地，驱动表面沿垂直于轴线的方向包括相邻的弱承载区域和强承载区域，多个第二导油槽包括主导油槽和辅助导油槽，其中，主导油槽分布在弱承载区域内和/或所述强承载区域与弱承载区域的连接处，辅助导油槽分布在强承载区域内。

进一步地，主导油槽的长度与辅助导油槽的长度的比值大于等于2且小于3。

进一步地，第一导油槽和/或第二导油槽的宽度大于等于1mm且小于等于3mm。

进一步地，驱动主轴还包括与导油槽结构连通的导油管路，导油管路设置在连接轴段和/或驱动轴段内。

进一步地，导油管路沿轴线延伸。

进一步地，驱动表面上开设有过油孔，导油管路通过过油孔与导油槽结构连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括：缸套，缸套具有工作腔；第一法兰端盖和第二法兰端盖，第一法兰端盖和第二法兰端盖盖设在缸套的轴向的两端；气缸，气缸设置在工作腔内；活塞，活塞可转动地设置在气缸内；驱动主轴，驱动主轴依次穿过第一法兰端盖、工作腔和第二法兰端盖，驱动主轴为上述的驱动主轴，驱动主轴的驱动轴段与活塞驱动连接以带动活塞在气缸内进行偏心运动。

进一步地，压缩机还包括限位板，限位板设置在第二法兰端盖与缸套之间。

应用本发明的技术方案，由于驱动主轴包括驱动轴段，驱动轴段与活塞接触配合从而驱动活塞运动以拨动气缸在工作腔内转动，提高了压缩机工作的稳定性。连接轴段的设置提高了驱动主轴装配在第一法兰端盖和第二法兰端盖之间的稳定性，且连接轴段在一个垂直于驱动主轴的轴线的参考平面内的投影形成加工参考轮廓图形。

由于驱动轴段包括相连接的本体部和面积增大部，本体部在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形内，面积增大部与本体部相连，且面积增大部在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形外以增大驱动轴段的驱动表面的面积，驱动表面由本体部的部分表面和面积增大部的部分表面拼接形成。这样，驱动轴段与活塞之间的接触面积被有效地增大，在驱动主轴的转动驱动力不变的情况下，有效地降低了驱动表面上所承受的单位面积压强，从而避免了驱动表面上因局部应力集中而造成驱动主轴或活塞在短时间内发生磨损，进而延长了压缩机的工作寿命，提高了压缩机工作的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的驱动主轴的主视剖视示意图；

图2示出了根据本发明的一种可选实施例的驱动主轴的俯视剖视示意图；

图3示出了根据本发明的另一种可选实施例的驱动主轴的俯视剖视示意图；

图4示出了图1中的一种可选实施例的驱动主轴的主视示意图；

图5示出了图1中的另一种可选实施例的驱动主轴的主视示意图；

图6示出了根据本发明的一种可选实施例的压缩机的主视剖视示意图；

图7示出了图中的压缩机的俯视剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、缸套；11、工作腔；111、吸气腔；112、压缩腔；113、吸气口；114、排气口；2、第一法兰端盖；3、第二法兰端盖；4、气缸；5、活塞；51、滑孔；6、驱动主轴；61、轴线；7、限位板；10、连接轴段；12、加工参考轮廓图形；20、驱动轴段；21、本体部；22、面积增大部；23、驱动表面；231、过油孔；24、连接表面；30、减重部；40、导油槽结构；41、第一导油槽；42、第二导油槽；421、主导油槽；422、辅助导油槽；50、导油管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的驱动主轴摩擦损耗大以及压缩机工作稳定性差的问题，本发明提供了一种驱动主轴和压缩机，如图6和图7所示，压缩机包括缸套1、第一法兰端盖2、第二法兰端盖3、气缸4、活塞5和驱动主轴6，其中，缸套1具有工作腔11，第一法兰端盖2和第二法兰端盖3盖设在缸套1的轴向的两端，气缸4设置在工作腔11内，活塞5可转动地设置在气缸4内，驱动主轴6依次穿过第一法兰端盖2、工作腔11和第二法兰端盖3，驱动主轴6为上述和下述的驱动主轴，驱动主轴6的驱动轴段20与活塞5驱动连接以带动活塞5在气缸4内进行偏心运动。具体地，活塞5上开设有滑孔51，活塞5通过滑孔51套设在驱动主轴6上，当驱动主轴6绕其轴线61转动时，驱动主轴6会带动活塞5旋转，同时活塞5还会相对于驱动主轴6沿着滑孔51的长度方向往复滑动，从而活塞5能够拨动气缸4在工作腔11内发生偏心转动，使吸气腔111和压缩腔112的容积发生连续变化以将由吸气口113吸入吸气腔111的气体压缩后推入压缩腔112并最终由排气口114排出以完成对气体的压缩作业。

需要说明的是，吸气腔111和压缩腔112的相位差为180度。

如图6所示，为了提高气缸4、活塞5和驱动主轴6的安装稳定性，压缩机还包括限位板7，限位板7设置在第二法兰端盖3与缸套1之间。

如图2和图3所示，驱动主轴6包括连接轴段10和与连接轴段10相连接的驱动轴段20，连接轴段10在一个垂直于驱动主轴6的轴线61的参考平面内的投影形成加工参考轮廓图形12，驱动轴段20包括本体部21和面积增大部22，本体部21在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形12内，面积增大部22与本体部21相连，且面积增大部22在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形12外以增大驱动轴段20的驱动表面23的面积，驱动表面23由本体部21的部分表面和面积增大部22的部分表面拼接形成。

由于驱动主轴6包括驱动轴段20，驱动轴段20与活塞5接触配合从而驱动活塞5运动以拨动气缸4在工作腔11内转动，提高了压缩机工作的稳定性。连接轴段10的设置提高了驱动主轴6装配在第一法兰端盖2和第二法兰端盖3之间的稳定性，且连接轴段10在一个垂直于驱动主轴6的轴线61的参考平面内的投影形成加工参考轮廓图形12。

由于驱动轴段20包括相连接的本体部21和面积增大部22，本体部21在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形12内，面积增大部22与本体部21相连，且面积增大部22在参考平面内的投影位于加工参考轮廓图形12外以增大驱动轴段20的驱动表面23的面积，驱动表面23由本体部21的部分表面和面积增大部22的部分表面拼接形成。这样，驱动轴段20与活塞5之间的接触面积被有效地增大，在驱动主轴6的转动驱动力不变的情况下，有效地降低了驱动表面23上所承受的单位面积压强，从而避免了驱动表面23上因局部应力集中而造成驱动主轴6或活塞5在短时间内发生磨损，进而延长了压缩机的工作寿命，提高了压缩机工作的稳定性。

可选地，为了便于对驱动主轴6进行加工制造，同时提高驱动主轴6的整体结构强度，保证压缩机的工作稳定性，面积增大部22与本体部21一体成型。

可选地，驱动表面23为平面，且驱动表面23为两个，两个驱动表面23相对设置。这样，使驱动主轴6与活塞5之间具更大大的接触面积，避免了驱动主轴6与活塞5的连接处发生应力集中，且活塞5在滑孔51的相对的两个内壁面受力，保证了活塞5稳定地随驱动主轴6转动，同时，还能够使活塞5沿着滑孔51的长度方向发生滑动，滑孔51起到了对活塞5的运动导向作用，驱动表面23为平面进一步保证了活塞5沿滑孔51长度方向滑动的稳定性。

可选地，驱动轴段20的周向外表面还包括将两个驱动表面23连接在一体的连接表面24，连接表面24为两个。这样，连接表面24与驱动表面23之间形成夹角，避免了驱动主轴6与活塞5之间发生相对滑动，从而提高了驱动主轴6驱动活塞5转动的稳定性。

在发明图3示出的可选实施例中，驱动主轴6还包括减重部30，减重部30设置在驱动轴段20处。这样，不仅降低了驱动主轴6的整体重量，使压缩机具有轻便性的特点，而且还降低了驱动主轴6的制造耗材，降低了压缩机的整体加工制造成本，具有很好的经济性。

可选地，减重部30为开设在驱动轴段20上的减重凹槽和/或减重孔。这样，在满足驱动主轴6的轻量化以及经济性的前提下，简化了驱动主轴6的加工制造步骤，提高了驱动主轴6的生产便利性。

如图3所示，为了不影响驱动表面23与活塞5之间的表面配合，保证稳定地运行，减重凹槽和/或减重孔位于驱动轴段20的连接表面24上。

如图2和图3所示，面积增大部22为多个，多个面积增大部22绕本体部21的周向依次设置。这样，能够进一步增大驱动表面23的表面积，降低驱动主轴6和/或活塞5的磨损率。

可选地，本体部21和面积增大部22在参考平面内的投影呈矩形。该种情况下，面积增大部22为四个，四个面积增大部22绕本体部21的周向设置。

可选地，加工参考轮廓图形12为圆形、椭圆形和多边形中的一种。这样，连接轴段10的截面形状便为圆形、椭圆形和多边形中的一种，在满足了连接轴段10与驱动轴段20之间具有足够的连接强度的前提下，还提高了作为加工驱动主轴6的基材的结构多样性，从而进一步降低了压缩机的整体加工制造成本。

如图2至图5所示，驱动表面23上设置有导油槽结构40。这样，润滑油便能够通过导油槽结构40流至驱动表面23上，进而流到驱动表面23与活塞5的配合表面之间的间隙处，从而起到了对活塞5和驱动主轴6之间发生相对运动时的润滑作用，对摩擦副的润滑，能够进一步降低活塞5和驱动主轴6之间的磨损率，保证活塞5和驱动主轴6之间配合的稳定性，同时提高了驱动主轴6对活塞5的传动可靠性，改善了压缩机的性能。

如图4和图5所示，导油槽结构40包括第一导油槽41和第二导油槽42，第二导油槽42与第一导油槽41连通，且第二导油槽42与第一导油槽41之间呈夹角设置。这样，第一导油槽41和第二导油槽42能够沿着驱动表面23延伸，从而对驱动表面23起到充分的润滑效果。

如图5所示，在本发明的一个具体实施例中，第一导油槽41为多个，多个第一导油槽41间隔设置，且各第一导油槽41均垂直于轴线61；第二导油槽42为多个，多个第二导油槽42间隔设置，且各第二导油槽42均平行于轴线61。这样，便于在驱动表面23上进行开槽。

需要说明的是，驱动表面23沿垂直于轴线61的方向包括相邻的弱承载区域和强承载区域，多个第二导油槽42包括主导油槽421和辅助导油槽422，其中，主导油槽421分布在弱承载区域内和/或所述强承载区域与弱承载区域的连接处，辅助导油槽422分布在强承载区域内。在压缩机工作时，由于强承载区域内的受力较大，弱承载区域的受力较小，这样，主导油槽421和辅助导油槽422分区域分布，不仅能够满足对驱动表面23起到充分的润滑效果，还能够不影响驱动主轴6的结构强度，提高压缩机的工作稳定性。

需要说明的是，当弱承载区域和强承载区没有明显的划分，以图2为例，驱动主轴6顺时针旋转时，在图2中，相对设置的两个驱动表面23的左上侧和右下侧为强承载区域，这是因为驱动主轴6驱动活塞5做顺时针旋转时，该位置处为主要受力区域。当然，驱动主轴6逆时针旋转时，在图2中，相对设置的两个驱动表面23的左下侧和右上侧为强承载区域，

可选地，主导油槽421的长度与辅助导油槽422的长度的比值大于等于2且小于3。

可选地，第一导油槽41和/或第二导油槽42的宽度大于等于1mm且小于等于3mm。

为了保证为导油槽结构40提供稳定的润滑油源，如图1至图3所示，驱动主轴还包括与导油槽结构40连通的导油管路50，导油管路50设置在连接轴段10和/或驱动轴段20内。

如图1所示，为了便于对驱动主轴6进行加工制造，导油管路50沿轴线61延伸。

如图4和图5所示，驱动表面23上开设有过油孔231，导油管路50通过过油孔231与导油槽结构40连通。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。