旋转式压缩的制造方法
【专利摘要】一种旋转式压缩机，密封壳体内设置有电机和压缩机构，电机包括定子和转子，压缩机构包括带有压缩腔的气缸，活塞和滑片设置在压缩腔中，偏心曲轴包括主轴、偏心轴和副轴，主轴与转子相接，偏心轴驱动活塞作偏心转动，用于支撑主轴的主轴承与用于支撑副轴的副轴承分别设置在气缸的两侧，偏心曲轴还包括轴端平衡块，主轴、偏心轴、副轴和轴端平衡块依次设置且构成一体；其中，偏心轴的外径与副轴的外径相等，轴端平衡块的重心相对于主轴的重心偏心设置。副轴承上设置有中心轴承孔，该中心轴承孔的内径大于偏心轴的外径且小于活塞的外径。本发明具有结构简单合理、制作成本低、振动小、性能可靠的特点。
【专利说明】旋转式压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转式压缩机，与应用在空调机和制冷机器中的旋转式压缩机有关，特别是与关于使用变频电机的单气缸旋转式压缩机的振动改善技术有关。
【背景技术】
[0002]变频单缸旋转式压缩机在能效和温度控制方面有优势。高速运转的变频单缸旋转式压缩机，由于固定在电机的转子上的平衡块的离心力，偏心曲轴会发生弯曲变形，会导致偏心曲轴的主轴磨损和振动增加以及压缩机效率降低的课题。
[0003]当变频单缸旋转式压缩机在120rps那样的高速运转中，在电机转子上配置的平衡块的离心力会变成商用电源60rps下的4倍。其结果是会使偏心曲轴弯曲，还有，偏心曲轴和轴承之间因为出现了最大面压，不仅仅会发生偏心曲轴磨损，还会造成压缩机的振动增加。另外，为了改善偏心曲轴的刚性，而将偏心曲轴的轴径变大时，随着滑动损失的增加也会造成能效低下。
[0004]鉴于上述课题，专利文献I中提供的技术方案为:在偏心曲轴的副轴上配置了副轴平衡块，降低转子的平衡块离心力。
[0005]可是，如果按照专利文献I的方法，由于在副轴中固定装配了副轴平衡块，所以由于高速旋转引起的振动会出现副轴平衡块松动的问题。还有，因为有必要加长副轴，所以偏心轴和副轴平衡块之间的重心距离也会变大，对于达到转子平衡块的离心力减轻的目的不利。
[0006]专利文献I日本专利文献特开昭56 (1981)-29092 (JPA1981029092)旋转式压缩机。
【发明内容】
[0007]本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、振动小、性能可靠的旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。
[0008]按此目的设计的一种旋转式压缩机，密封壳体内设置有电机和压缩机构，电机包括定子和转子，压缩机构包括带有压缩腔的气缸，活塞和滑片设置在压缩腔中，偏心曲轴包括主轴、偏心轴和副轴，主轴与转子相接，偏心轴驱动活塞作偏心转动，用于支撑主轴的主轴承与用于支撑副轴的副轴承分别设置在气缸的两侧，其结构特征是偏心曲轴还包括轴端平衡块，主轴、偏心轴、副轴和轴端平衡块依次设置且构成一体；其中，偏心轴的外径与副轴的外径相等，轴端平衡块的重心相对于主轴的重心偏心设置。
[0009]所述副轴承上设置有中心轴承孔，该中心轴承孔的内径大于偏心轴的外径且小于活塞的外径。
[0010]所述副轴承的下侧设置有用于收纳轴端平衡块的平衡块盖。
[0011]所述平衡块盖与副轴承的下侧共同围成腔室，轴端平衡块收纳在该腔室内。
[0012]本发明在偏心曲轴的下端设置有轴端平衡块，偏心曲轴的副轴由副轴承中的中心轴承孔滑动支撑；由于轴端平衡块的离心力与偏心轴和活塞的总合离心力近似，轴端平衡块与偏心轴之间的距离较短，所以可以大幅度减小固定在转子上的平衡块的离心力，从而解决上述课题。
[0013]本发明采用上述的技术方案后，既可以降低制作成本，又不会造成压缩机功率下降，从而具有如同双缸旋转式压缩机那样的低振动和高可靠性的特点。并且，通过减少转子上的平衡块的离心力，使得偏心曲轴的内径有可能变细，从而有可能改善压缩机的能效。
[0014]本发明具有结构简单合理、制作成本低、振动小、性能可靠的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明一实施例的局部剖视示意图。
[0016]图2为图1中的压缩机构的局部剖视放大示意图。
[0017]图3为偏心曲轴的主视示意图。
[0018]图4为图3的左视示意图。
[0019]图5为副轴承的局部剖视示意图。
[0020]图中:R为旋转式压缩机，M为电机，P为压缩机构，2为壳体，3为排气管，C为冷凝器，V为膨胀阀，E为蒸发器，A为储液器，9为吸入管，10为定子，15为转子，16为上平衡块，20为气缸，21为压缩腔，22为活塞，23为主轴承，25为排气盖，27为副轴承，28为中心轴承孔，30为平衡块盖，31为油泵，35为偏心曲轴，35a为主轴，35b为偏心轴，35c为副轴，36为轴端平衡块。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0022]参见图1-图2，表示密闭的壳体2里收纳的电机M和旋转式压缩机R的配置及其冷冻循环。如图1所示，变频式的电机M是由固定在壳体2的内壁上的定子10和固定在偏心曲轴35上的转子15组成。转子15的上端附着小重量的上平衡块16。
[0023]压缩机构P包括气缸20，主轴承23和副轴承27分别设置在气缸20的两侧，偏心曲轴35由主轴承23和副轴承27滑动支撑。副轴承27的下侧设置有包围轴端平衡块36的平衡块盖30，压缩机构P和壳体2的底面之间储存有冷冻机油(没有图示)。
[0024]从壳体2的上部配置的排气管3排出的高压气体，经过凝缩器C、膨胀阀V的顺序流出变成低压气体，再从蒸发器E开始经过储液器A，从吸入管9吸入到气缸20。在气缸20被压缩的高压气体，从设置在主轴承23上的排出装置(没有图示)排出到排气盖25中，最后流出到壳体2的内部。
[0025]图2是压缩机构P的截面图。在气缸20的压缩腔21内设置有活塞22和滑片(无图示)。
[0026]偏心曲轴35包括主轴35a、偏心轴35b和副轴35c，在偏心曲轴35的下端设置有轴端平衡块36，该轴端平衡块36与偏心曲轴构成一体。轴端平衡块36的重心相对于主轴35a的重心偏心设置。
[0027]其中，主轴35a用于固定转子15且被主轴承23滑动支撑，偏心轴35b对活塞22进行偏心回转，副轴35c被副轴承27的中心轴承孔28滑动支撑，副轴35c位于偏心轴35b的下侧。
[0028]轴端平衡块36对应于偏心轴35b，两者的重心分别在偏心曲轴35中心的两侧。
[0029]本申请的特点是:副轴35c被平板结构的副轴承27的中心轴承孔28滑动支撑，轴端平衡块36和偏心曲轴35为一体旋转。轴端平衡块36收纳于平衡块盖30中。位于偏心曲轴35下端的油泵31贯通了平衡块盖30。
[0030]图3-图5为偏心曲轴35和副轴承27的详图。
[0031]通常，偏心曲轴35，包括主轴35a，偏心轴35b，副轴35c和轴端平衡块36，是采用球状黑铅铸铁等的刚性和耐磨损比较好的材料一体构成。
[0032]圆形的轴端平衡块36的偏心量rl比偏心轴35b的偏心量r0大，有rl = 2r0。其结果是，轴端平衡块36的质量可以做到为不平衡质量的偏心轴35b和活塞22的合计质量的50%。因此，就算将轴端平衡块36轻量化，轴端平衡块36的离心力与上述不平衡质量的离心力可以做到几乎相当。
[0033]当偏心轴35b的重心与轴端平衡块36的重心之间的间距LI尽可能小时，能使上平衡块16的质量变得很轻。
[0034]另外，轴端平衡块36虽然以圆形构成的时候加工更容易，但是不必一定要用圆形，还可以选择各种形状。
[0035]为了满足副轴承27上的中心轴承孔28可以通过偏心轴35b来滑动支撑副轴35c的外壁，副轴35c的外径与偏心轴35b的外径应当相等，中心轴承孔28的内径大于偏心轴35b的外径且小于活塞22的外径。中心轴承孔28内径比偏心轴35b的外径大20?30 μ m左右会比较合适。再者，当副轴35c的外径和中心轴承孔28的内径之间的间隙过于大的话，不仅仅会减少中心轴承孔28的内径和活塞22的外径的间隙，副轴35c和中心轴承孔28之间的滑动损失变得容易增加。
[0036]压缩机构P装配时，首先，从在偏心曲轴35上插入装配副轴承27开始。S卩，从最后加工结束的偏心曲轴35的主轴35a —侧插入副轴承27的中心轴承孔28，接着，副轴承27的中心轴承孔28通过偏心轴35b之后与副轴35c滑动装配。此后，根据通常的装配工序完成压缩机构P。
[0037]将本申请中的轴端平衡块36和专利文献I中的副轴平衡块相比较，本申请中的轴端平衡块36重心和不均衡离心力的活塞及偏心轴之间的距离LI会更小一些，使得本申请中的转子15上端所需的上平衡块的重量可以减轻。
[0038]如上所述，作为转子所需的上平衡块的数量为I个，而且，通过在该转子15的上端设置了上平衡块16，可以使上平衡块的重量达到最轻。因此，与以前的同等机种比较，本申请提供的技术方案能大幅度减轻由转子平衡块的离心力引起的偏心曲轴35的弯曲。而且，就算将本申请中的技术方案与专利文献I比较，对偏心曲轴35的弯曲情况也是有利的。
[0039]另外，由于轴端平衡块36设置在偏心曲轴35上且与偏心曲轴35 —体构成，故其不仅仅是装配简单，而且在高速旋转时不用担心会出现松弛和脱落的现象，性能比较可靠。
[0040]另外，由于轴端平衡块36被密封收纳在平衡块盖30中，故而不仅能防止轴端平衡块36引起的油搅拌，还有防止噪音传递的效果。至于卧式旋转式压缩机，则可以省去平衡块盖30。
【权利要求】
1.一种旋转式压缩机,密封壳体(2)内设置有电机(M)和压缩机构(P),电机(M)包括定子(10)和转子(15)，压缩机构(P)包括带有压缩腔(21)的气缸(20)，活塞(22)和滑片设置在压缩腔(21)中，偏心曲轴(35)包括主轴(35a)、偏心轴(35b)和副轴(35c)，主轴(35a)与转子(15)相接，偏心轴(35b)驱动活塞(22)作偏心转动，用于支撑主轴(35a)的主轴承(23)与用于支撑副轴(35c)的副轴承(27)分别设置在气缸(20)的两侧，其特征是偏心曲轴(35)还包括轴端平衡块(36)，主轴(35a)、偏心轴(35b)、副轴(35c)和轴端平衡块(36)依次设置且构成一体；其中，偏心轴(35b)的外径与副轴(35c)的外径相等，轴端平衡块(36)的重心相对于主轴(35a)的重心偏心设置。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述副轴承(27)上设置有中心轴承孔(28)，该中心轴承孔(28)的内径大于偏心轴(35b)的外径且小于活塞(22)的外径。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机，其特征是所述副轴承(27)的下侧设置有用于收纳轴端平衡块(36)的平衡块盖(30)。
4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征是所述平衡块盖(30)与副轴承(27)的下侧共同围成腔室，轴端平衡块(36)收纳在该腔室内。
【文档编号】F04C29/00GK103486036SQ201210193263
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】小津政雄, 吴延平, 宋鹏杰 申请人:广东美芝制冷设备有限公司