一种压缩机及其复合机架的制造方法_2

文档序号:9613264阅读:来源:国知局
优点将会变得更明显:
[0028]图1为现有技术的压缩机的剖视图;
[0029]图2为本发明第一实施例的压缩机的剖视图;
[0030]图3为本发明第一实施例的压缩机的复合机架的剖视图;
[0031]图4为本发明第二实施例的压缩机的复合机架的剖视图;
[0032]图5为本发明第三实施例的压缩机的复合机架的剖视图。
【具体实施方式】
[0033]以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些【具体实施方式】进行阐述和说明,但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反,对本发明进行的修改或者等同替换,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0034]另外,为了更好的说明本发明,在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于大家熟知的结构和部件未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
[0035]第一实施例
[0036]如图2所本实施例的立式压缩机,包括:壳体1、电机2、气缸3、曲轴4、第一轴承组件和第二轴承组件。
[0037]电机2容置于壳体1内的上部空间。气缸3容置于壳体1内的下部空间。曲轴4具有位于气缸3上侧的长轴部、位于气缸3内的偏心部和气缸3下侧的短轴部,曲轴4将电机2的旋转力传递给气缸3,以压缩制冷剂。第一轴承组件和第二轴承组件分别设置在气缸3的上侧和下侧,与气缸3共同限定压缩空间并支撑曲轴4。第一轴承组件包括复合机架5,其位于电机2和气缸3之间,作为壳体1的一部分并与壳体1的其余部分焊接成一体,该复合机架5至少包括主轴承51 (即上轴承)。第二轴承组件至少包括副轴承6 (即下轴承)。
[0038]如图2和图3所示,复合机架5包括:具有通孔的主轴承51、烧结形成于主轴承51的通孔内的具有内孔的衬套52、烧结形成于主轴承51通孔内周面和衬套52外周面之间的焊接部53。烧结温度低于主轴承51的材质熔点,且不低于衬套52和形成焊接部53所采用的焊料的材质熔点。主轴承51的材质熔点高于衬套52和形成焊接部53所采用的焊料的材质熔点。
[0039]曲轴4的长轴部穿过衬套52的内孔,这样就由衬套52的内孔与曲轴4形成一对摩擦副。
[0040]如图3所示,主轴承51具有带通孔的圆盘部511、自圆盘部511的内周向上凸起的内缘部510和自圆盘部21外缘分别上下延伸的外缘部512,外缘部包括外缘部上段5121和外缘部下段5122,主轴承51的中横截面整体呈Η形。由此,主轴承51的通孔的内周面是由圆盘部511的内周面和内缘部510的内周面共同构成。衬套52的高度大于通孔的高度(即圆盘部511与内缘部510的厚度之和)。
[0041]在本实施例中,主轴承51的外缘部512作为壳体1的一部分,与壳体1的其余部分焊接为一体。也即,壳体1主要由外缘部512、上盖和下盖组成,壳体1的上盖与外缘部上段5121连接,壳体1的下盖与外缘部下段5122连接。本实施例中带有外缘部512的主轴承51作为一体化机架取代了现有技术的中部壳体、主轴承等多个部品,不仅结构得到简化,而且有利于提高压缩机整体装配精度,从根本上解决困扰业界多年的定转子间隙问题。
[0042]电机2的外定子可以直接固定装设于主轴承51的外缘部上段5121的内周面上(例如,在内周面设置第三台肩,图未示)。这样,由于外缘部上段5121的内周面作为电机外定子的定位基准,衬套52的内孔作为电机内转子的定位基准,需要通过对轴承的外缘部进一步加工,使得主轴承51的外缘部上段5121的内周面与衬套52的内孔同轴,从而可以保证内转子与外定子同轴,两者之间达到极佳的间隙配合效果,进而减小磨耗和噪音。
[0043]本发明基于研究发现压缩机中的主轴承51磨耗严重,通过改变主轴承51结构,在主轴承51和曲轴4之间嵌入衬套52,由衬套52的内孔与曲轴4形成一对摩擦副。
[0044]—方面,在本实施例的压缩机复合机架5中,主轴承51的通孔不直接与曲轴4配合,因此对主轴承51内表面的加工精度的要求可以降低,允许主轴承51内表面的加工有一定程度上的误差,大大降低了产品的次品率,提高了生产效率。
[0045]另一方面,可以更灵活地选择主轴承51与衬套52的材质来更好地实现其各自的功能。在本发明的实施例中,在选择衬套52的材质时,衬套52的材质比主轴承51的材质更耐磨和/或摩擦系数更小,通过衬套52和曲轴4构成的摩擦副,咬合特性很好,磨耗小,能满足相关标准;在选择主轴承51的材质时,主轴承51的材质比衬套52的材质更易于与压缩机的壳体1焊接,使焊接后的焊缝满足工艺要求。零部件材质的选择灵活,由此也可以更好地控制产品的成本。
[0046]关于主轴承51和衬套52的材质,两者采用不同的材质,且主轴承51的材质熔点高于衬套52和形成焊接部53所采用的焊料的材质熔点,烧结温度低于主轴承51的材质熔点但不低于衬套52和形成焊接部53所采用的焊料的材质熔点。
[0047]为了更好地实现支撑曲轴4的机械性能以及实现与壳体1的焊接,主轴承51可以采用具有良好的支撑性能且容易与壳体1焊接的轴承钢。在本实施例中,壳体1采用低碳钢,例如20#钢;主轴承51采用低碳钢,例如20#钢,熔点约为1560?1580摄氏度。
[0048]衬套52可以采用具有良好耐磨性且摩擦系数更小的材质,从而与曲轴4形成摩擦甚IJ。在本实施例中,衬套52采用粉末冶金,熔点约为1500摄氏度。
[0049]通过烧结形成的、连接衬套52和主轴承51的焊接部53,可以采用熔点范围约为1100°C?1300°C的焊料,例如在本实施例中,所采用的熔点约为1200°C的银焊料。
[0050]如上所述,主轴承51和衬套52为更好地实现其各自不同的功能,需采用不同的材质,由此主轴承51和衬套52之间的配合连接存在很大的难度。若采用现有技术的过盈冷压的方式进行配合,会产生诸多问题,例如,(1)结合部位强度不够。采用较小的过盈量冷压,机架和衬套之间的结合力就比较小,压入配合后,衬套内圆后续加工时衬套极容易松动,衬套内圆的精度得不到保证。若采用较大的过盈量,粉末冶金衬套材质较脆,在冷压时容易破碎;(2)成本较大。机架和衬套的两配合面都需要精加工以控制两者的过盈量,需要较高的加工成本;且需要投入冷压设备、人工,增加冷压工序;(3)工艺复杂,经过多次精加工和装配工序。
[0051]基于此,本发明很巧妙地采用一次烧结焊料和衬套,完成衬套52的成型及其与主轴承51的连接。
[0052]下面将进一步介绍本实施例的复合机架5的制造方法。
[0053]本实施例的压缩机复合机架5的制造方法,至少包括以下步骤:形成具有通孔的主轴承51 ;在主轴承51通孔的内周,以粉末冶金烧结的方式形成衬套52,并且烧结前在主轴承51和衬套52之间的间隙里填充焊料,其中烧结的温度低于主轴承51的材质熔点,但不低于衬套52和焊料的材质熔点;冷却后形成具有衬套52和主轴承51的复合机架坯件。
[0054]为了确保电机的定子转子间隙良好,还需对所述复合机架坯件进一步加工,使衬套52
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