一种自润滑曲轴及其旋转压缩机、空调器和热泵热水器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种自润滑曲轴，包括长半轴、偏心圆和短半轴，所述曲轴的中心开设有轴向的通孔，所述偏心圆的顶部和底部分别设有与所述通孔连通的第一径向导油孔和第二径向导油孔；所述短半轴的外表面形成至少一条沿轴向方向倾斜设置，且与所述通孔连通的螺旋导油槽，所述螺旋导油槽的旋向与所述曲轴旋转方向相反，在所述短半轴的外表面上还设置有自所述螺旋导油槽顶端向所述偏心圆的底部延伸的螺旋连通槽，所述螺旋连通槽未贯通所述短半轴的下端面；所述螺旋导油槽以曲轴中心线为中心螺旋设置，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度范围为5°～85°，所述螺旋导油槽沿螺旋方向上升相对两侧面的内凹夹角β的角度范围为2°～80°；所述螺旋连通槽的旋向与螺旋导油槽的旋向相同。本发明还公开一种使用自润滑曲轴的旋转压缩机、空调器和热泵热水器。
【专利说明】一种自润滑曲轴及其旋转压缩机、空调器和热泵热水器
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及旋转压缩机的曲轴，尤其涉及一种自润滑曲轴及采用该曲轴的旋转压缩机、空调器和热泵热水器。
【【背景技术】】
[0002]现有的旋转式压缩机，主要依靠曲轴下部内侧安装的导油片旋转供油，对于热泵热水器专用的压缩机、T3等恶劣工况下长期运行的压缩机以及变频压缩机低频运转时，往往出现曲轴供油不足，润滑油膜薄易造成压缩机曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位磨损严重甚至卡死等可靠性问题；同时压缩机运行一段时间后，曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位均有一定程度磨损甚至产生杂质，现有压缩机曲轴不能自动冲洗所产生的杂质，特别易出现压缩机卡死等可靠性问题，其次现有曲轴因刚度问题其运转自适应能力差，不适应压缩机寿命后期运行。如图1和图2所示，特别是旋转压缩机曲轴的止推面，承载着压缩机的电机转子组件和曲轴自身的重量，在高速运转时与下法兰平面之间形成了一对高速运动的平面滑动摩擦副，虽然它们之间有一定冷冻油的润滑，但两平面在重力作用下，贴得较紧，润滑还不够理想，实际的产品生产过程中经常出现止推面磨损或下法兰磨损，长期磨损最终导致压缩机失效损坏。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明提供一种改善曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位的润滑，结构简单、带走摩擦热量，提高润滑效果、降低压缩机摩擦功耗，提高压缩机性能和可靠性的自润滑曲轴。
[0004]为实现本发明的发明目的，采用的技术方案是:
[0005]一种自润滑曲轴，包括长半轴、偏心圆和短半轴，所述偏心圆位于所述长半轴与所述短半轴之间，所述曲轴的中心开设有轴向的通孔，所述偏心圆的顶部和底部分别设有与所述通孔连通的第一径向导油孔和第二径向导油孔，所述通孔内的油经第一径向导油孔和第二径向导油孔向所述长半轴上装配的主轴承和所述短半轴上装配的副轴承喷油润滑；所述短半轴的外表面形成至少一条沿轴向方向倾斜设置，且与所述通孔连通的螺旋导油槽，所述螺旋导油槽的旋向与所述曲轴旋转方向相反，在所述短半轴的外表面上还设置有自所述螺旋导油槽顶端向所述偏心圆的底部延伸的螺旋连通槽，所述螺旋导油槽未贯通所述短半轴的下端面；所述螺旋导油槽以曲轴中心线为中心螺旋设置，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度范围为5°~85°，所述螺旋导油槽沿螺旋方向上升相对两侧面的内凹夹角β的角度范围为2°~80° ;所述螺旋连通槽的旋向与螺旋导油槽的旋向相同。
[0006]优选地，所述偏心圆的顶部和底部均设有环形退刀槽，所述第一径向导油孔和第二径向导油孔开设于所述环形退刀槽内，所述螺旋连通槽与所述偏心圆底部的环形退刀槽相连通。
[0007]优选地，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度为65°，所述螺旋导油槽的内凹夹角β的角度为60°。[0008]优选地，所述螺旋导油槽贯穿所述短半轴上的通孔内壁面与所述短半轴的外表面，所述螺旋形导油槽沿轴向方向下端面与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角Y的角度范围为2°~85°。
[0009]优选地，所述螺旋导油槽的轴向方向下端形成一贯通整个通孔内壁面与短半轴外表面的槽孔，并沿曲轴轴向方向的槽孔上缘与螺旋连通槽底端之间形成一倾斜面。
[0010]优选地，所述槽孔的轴线与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角Y '的角度范围为2。~85°。
[0011]优选地，所述螺旋导油槽沿轴向方向的上、下端各自形成贯通通孔内壁面与短半轴外表面的连通孔，所述螺旋导油槽的底面沿轴向方向平行设置。
[0012]优选地，所述连通孔的轴线与曲轴短半轴通孔中心线形成的夹角Y"的角度范围为2。~85°。
[0013]一种旋转压缩机，该旋转压缩机采用上述的自润滑曲轴，所述曲轴应用于常规压缩机、低频运转的变频机、高负荷的T3工况压缩机。
[0014]一种空调器，应用了上述的旋转压缩机。
[0015]一种热泵热水器，应用了上述的旋转压缩机。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]本发明的螺旋导油槽开设于曲轴的短半轴外表面，工作时随曲轴高速旋转，提升了上油高度，增强了曲轴主、副轴承以及偏心圆部位的润滑，增加了油膜厚度，提高了压缩机可靠性，尤其是提高了热泵热水器用压缩机、T3等恶劣工况下长期运行的压缩机以及变频压缩机低频运转时的供油能力和可靠性。
[0018]同时，螺旋导油槽随曲轴高速旋转，当曲轴短半轴或副轴承产生杂质时，高速旋转的冷冻油自动冲洗短半轴和副轴承之间的各种杂质；曲轴的短半轴开设的螺旋导油槽，还达到减少曲轴短半轴与副轴承间的接触面积，降低摩擦系数，减少压缩机功耗，提升压缩机性能。
[0019]另外，压缩机寿命后期泵体零件磨损加剧，在曲轴的短半轴开设的螺旋导油槽等泵油结构，适当的降低了曲轴短半轴的刚性，使改进后的曲轴短半轴具有一定的弹性形变量，使得寿命后期的曲轴短半轴段运转自适应能力增强，减少了曲轴短半轴的偏磨，延长压缩机寿命，提高可靠性。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0020]图1是现有曲轴的主视图；
[0021]图2是图1中A向止推面的视图；
[0022]图3是本发明实施例一的曲轴主视结构示意图；
[0023]图4是图3中A-A截面结构示意图；
[0024]图5是图3中B-B截面结构示意图；
[0025]图6是本发明实施例二的曲轴主视结构示意图；
[0026]图7是图6中A' -A^截面结构示意图；
[0027]图8是图6中B' -B'截面结构示意图；
[0028]图9是本发明实施例三的曲轴主视结构示意图；[0029]图10是图9中A" -A"截面结构示意图；
[0030]图11是图9中B" -B"截面结构示意图；
【【具体实施方式】】
[0031]实施例一
[0032]一种自润滑曲轴，如图3至图5所示，该曲轴I包括长半轴la、偏心圆Ib和短半轴Ic,偏心圆Ib位于所述长半轴Ia与短半轴Ic之间,在曲轴I的中心开设有轴向的通孔2,偏心圆Ib的顶部和底部分别设有与所述通孔2连通的第一径向导油孔4a和第二径向导油孔4b，曲轴I偏心圆Ib顶部和底部还分别设有环形退刀槽5，所述第一径向导油孔4a和第二径向导油孔4b开设于环形退刀槽5内；通孔2内的油经第一径向导油孔4a和第二径向导油孔4b向所述长半轴上装配的主轴承和所述短半轴上装配的副轴承喷油润滑；在曲轴I的短半轴Ic的外表面形成一条沿轴向方向倾斜设置，且与通孔2连通的螺旋导油槽6，螺旋导油槽6的旋向与所述曲轴I旋转方向相反，在短半轴Ic的外表面上还设置有自所述螺旋导油槽6顶端向所述偏心圆Ib的底部延伸的螺旋连通槽7，所述螺旋导油槽6未贯通所述短半轴Ic的下端面，所述螺旋连通槽7未贯通所述短半轴Ic径向壁并直接与通孔2连通；所述螺旋导油槽6以曲轴I中心线为中心螺旋设置，所述螺旋导油槽6的螺旋升角α的角度为65°，以便螺旋导油槽6旋转运动时对曲轴I下端油池中的润滑油产生相对运动而获得上升力进一步提高供油高度；所述螺旋导油槽6沿螺旋方向上升相对两侧面的内凹夹角β的角度为60°，使得螺旋导油槽6泵油效率和效果好；同时，所述螺旋连通槽6的旋向与螺旋导油槽7的旋向相同且远离第二径向导油孔4b设置。这样，通过螺旋连通槽7，使得径向导油孔4、环形退刀槽5与螺旋导油槽6相互连通，形成油回路，工作时充分对曲轴I和主、副轴承进行润滑。
[0033]如图5所示，该实施例中，螺旋导油槽6的内外侧贯通整个通孔2内壁面与曲轴I短半轴的外表面设置，使得螺旋导油槽6的油道体积足够大，有效的泵油和便于杂质排泄到压缩机底部的油池中。另外， 螺旋形导油槽6沿轴向方向下端面与曲轴I短半轴通孔2中心线形成的夹角Y的角度范围优选为50°~70°，方便曲轴与主、副轴承磨损产生的杂质有效排泄。
[0034]实施例二
[0035]如图6至图8所示，与实施例一不同之处在于，螺旋导油槽6的轴向方向下端形成一贯通整个通孔2内壁面与曲轴I短半轴Ic外表面的槽孔8，并沿曲轴I轴向方向上的槽孔8上缘与螺旋连通槽6底端之间形成一倾斜面，改变了螺旋导油槽6底面的泵油方向，使得泵油压力更强，泵油效果更好。同时，槽孔8下端面与曲轴I短半轴Ic通孔2中心线形成的夹角?'的角度范围优选为50°~70°，同样方便曲轴I与主、副轴承磨损产生的杂质有效排泄。
[0036]实施例三
[0037]如图9至图11所示，与实施例一不同之处在于，螺旋导油槽6的轴向方向上、下端分别形成贯通整个通孔2内壁面与曲轴I短半轴Ic外表面的连通孔9，且螺旋导油槽6的底面沿轴向方向平行设置，通孔2通过两个连通孔9向螺旋导油槽6，有选择的对曲轴I短半轴Ic的不同部位泵油，泵油压力强、泵油效果好。另外，每个连通孔9下端面与曲轴I短半轴处通孔2中心线形成的夹角Y"的角度范围优选为50°?70° ,同样方便曲轴与主、副轴承磨损产生的杂质有效排泄，杂质的排泄更加便利。
[0038]该曲轴适用于旋转压缩机，特别适合应用于常规压缩机、低频运转的变频机、高负荷的T3工况压缩机；对应的压缩机适用于空调器和热泵热水器上；改善了曲轴与主、副轴承的润滑，使润滑油在曲轴与主、副轴承的接触面上的冷冻油主动喷射流动，更快带走摩擦热量，更好提高润滑效果，降低了摩擦系数，在提高压缩机可靠性、延长压缩机的使用寿命上效果明显。
[0039]以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种自润滑曲轴，包括长半轴、偏心圆和短半轴，所述偏心圆位于所述长半轴与所述短半轴之间，所述曲轴的中心开设有轴向的通孔，所述偏心圆的顶部和底部分别设有与所述通孔连通的第一径向导油孔和第二径向导油孔，所述通孔内的油经第一径向导油孔和第二径向导油孔向所述长半轴上装配的主轴承和所述短半轴上装配的副轴承喷油润滑；其特征在于: 所述短半轴的外表面形成至少一条沿轴向方向倾斜设置，且与所述通孔连通的螺旋导油槽，所述螺旋导油槽的旋向与所述曲轴旋转方向相反，在所述短半轴的外表面上还设置有自所述螺旋导油槽顶端向所述偏心圆的底部延伸的螺旋连通槽，所述螺旋导油槽未贯通所述短半轴的下端面； 所述螺旋导油槽以曲轴中心线为中心螺旋设置，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度范围为5°?85°，所述螺旋导油槽沿螺旋方向上升相对两侧面的内凹夹角β的角度范围为2°?80。； 所述螺旋连通槽的旋向与螺旋导油槽的旋向相同。
2.根据权利要求1所述的自润滑曲轴，其特征在于，所述偏心圆的顶部和底部均设有环形退刀槽，所述第一径向导油孔和第二径向导油孔开设于所述环形退刀槽内，所述螺旋连通槽与所述偏心圆底部的环形退刀槽相连通。
3.根据权利要求1或2所述的自润滑曲轴，其特征在于，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度为65°，所述螺旋导油槽的内凹夹角β的角度为60°。
4.根据权利要求1或2所述的自润滑曲轴，其特征在于，所述螺旋导油槽贯穿所述短半轴上的通孔内壁面与所述短半轴的外表面，所述螺旋形导油槽沿轴向方向下端面与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角Y的角度范围为2°?85°。
5.根据权利要求1或2所述的自润滑曲轴，其特征在于，所述螺旋导油槽的轴向方向下端形成一贯通整个通孔内壁面与短半轴外表面的槽孔，并沿曲轴轴向方向的槽孔上缘与螺旋连通槽底端之间形成一倾斜面。
6.根据权利要求5所述的一种自润滑曲轴，其特征在于，所述槽孔的轴线与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角Y '的角度范围为2°?85°。
7.根据权利要求1或2所述的一种自润滑曲轴，其特征在于，所述螺旋导油槽沿轴向方向的上、下端各自形成贯通通孔内壁面与短半轴外表面的连通孔，所述螺旋导油槽的底面沿轴向方向平行设置。
8.根据权利要求7所述的自润滑曲轴，其特征在于，所述连通孔的轴线与曲轴短半轴通孔中心线形成的夹角Y"的角度范围为2°?85°。
9.一种旋转压缩机，其特征在于，该旋转压缩机采用权利要求1至8任意一项所述的自润滑曲轴。
10.一种空调器，其特征在于，应用了如权利要求9所述的旋转压缩机。
11.一种热泵热水器，其特征在于，应用了如权利要求9所述的旋转压缩机。
【文档编号】F16C3/14GK103696966SQ201310723945
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】罗泽良 申请人:珠海凌达压缩机有限公司, 珠海格力电器股份有限公司