專(zhuān)利名稱(chēng)：密封式壓縮機(jī)中的軸向軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式密封壓縮機(jī)中的軸向軸承裝置(axialbearing arrangement)，所述往復(fù)式密封壓縮機(jī)帶有用于小型制冷系統(tǒng)類(lèi)型的立軸。
背景技術(shù)：
制冷的密封式壓縮機(jī)帶有一種安裝在密封外殼內(nèi)的氣缸組，支撐電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所安裝的垂直曲軸。曲軸-轉(zhuǎn)子組件的重量由軸向軸承支撐，其形式一般為平的滑動(dòng)軸向軸承，軸承內(nèi)油膜保證相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng))表面的分離，或者是滾柱軸承的形式(US4632644；WO03/019008)，其中，滾珠組件支撐軸向重量，所述滾柱軸承在座圈上滾動(dòng)，以抵抗與滾珠接觸產(chǎn)生的赫茲張力。
曲軸在其下端帶有泵轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在壓縮機(jī)工作期間將潤(rùn)滑油從限定在外殼下部的儲(chǔ)器中傳送到相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分，從而為所述部件的正確運(yùn)轉(zhuǎn)保證油的供給。
軸向軸承的位置可以根據(jù)壓縮機(jī)元件的布置和設(shè)計(jì)變化而改變。在有些解決方案中，將轉(zhuǎn)子安裝在氣缸組下方的曲軸上，如圖1所示，或?qū)⑥D(zhuǎn)子安裝在氣缸組上方的曲軸上，如圖2所示。根據(jù)轉(zhuǎn)子相對(duì)于氣缸組的安裝位置，改變限定軸向軸承的表面。
在轉(zhuǎn)子安裝于氣缸組下方的情況下，曲軸的環(huán)形凸緣的下表面用軸頸軸向地裝在徑向軸承轂的上端限定的環(huán)形表面上。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子安裝于氣缸組上方時(shí)，轉(zhuǎn)子的下表面用軸頸軸向地裝在徑向軸承轂的上端限定的環(huán)形表面上。
此外還知道其中設(shè)有第二軸承(外部軸承)的在曲軸上徑向致動(dòng)的裝置。在軸延伸超出偏心件的這種構(gòu)造中，環(huán)形凸緣的下表面可以用軸頸軸向地裝在所述第二徑向軸承的上環(huán)形表面上，如圖3所示的特定裝置，其中，轉(zhuǎn)子安裝在氣缸組的下方。
在上述關(guān)于滑動(dòng)軸向軸承的構(gòu)造中，限定軸向軸承的相互面對(duì)表面之間的完全平行性無(wú)法保證，這是由于位置誤差(軸向沖擊)的存在和壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間元件的主要變形所致。
這些誤差和變形導(dǎo)致對(duì)油膜形成不利的幾何形狀并因此減小軸向軸承的支撐能力，增加機(jī)械摩擦損失和表面磨損。
這些壓縮機(jī)的有力性能的改進(jìn)可以通過(guò)減少機(jī)械摩擦損失獲得，例如通過(guò)使用形式為滾柱軸向軸承的更加高效的軸承，其運(yùn)轉(zhuǎn)在消除機(jī)械損失方面表現(xiàn)出近乎理想的速度。在有關(guān)密封式壓縮機(jī)的巴西專(zhuān)利PI8503054(US4632644)中描述了應(yīng)用這種概念的軸承的建設(shè)性解決方案，在該密封式壓縮機(jī)中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝在氣缸組的上方，如圖2所示。
在美國(guó)專(zhuān)利US4632644中建議設(shè)置滾柱軸向軸承可能增加噪音并降低壓縮機(jī)的機(jī)械可靠性，這取決于軸向軸承的構(gòu)造及其安裝布置。
相同申請(qǐng)人的同時(shí)待審文件WO03/019008提及一種密封式壓縮機(jī)，其具有在氣缸組下方安裝在曲軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，并帶有滾柱軸向軸承裝置，其通過(guò)最小化曲軸偏轉(zhuǎn)的影響而增加滾柱軸承的機(jī)械可靠性，如圖4所示。
發(fā)明目的本發(fā)明的一般目的在于提供一種制冷的往復(fù)式密封壓縮機(jī)中的軸承裝置，其可以減小機(jī)械損耗和整體噪聲級(jí)，從而產(chǎn)生更強(qiáng)有力的密封壓縮機(jī)的性能。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種如上所述的軸承裝置，其不會(huì)損害曲軸部分和位于軸向軸承上方的壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)的其它元件的充分潤(rùn)滑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的軸承裝置應(yīng)用于往復(fù)式密封壓縮機(jī)，其包括氣缸組，其安裝在外殼內(nèi)并承載氣缸和垂直布置的徑向軸承轂；曲軸，其通過(guò)徑向軸承轂安裝并具有第一端部和相對(duì)的第二端部，所述第一端部從徑向軸承轂向外突出并固定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述相對(duì)的第二端部從徑向軸承轂向外突出并裝有外周凸緣和偏心部，本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)磁性軸向軸承組件，該組件包括磁鐵元件，該磁鐵元件具有相互面對(duì)的表面和磁性方向，以在正常操作中對(duì)曲軸產(chǎn)生支撐，足以保證限定軸向軸承的磁鐵元件的面對(duì)表面之間不存在接觸，每個(gè)磁鐵元件都安裝在與轉(zhuǎn)動(dòng)元件(曲軸或與其剛性連接的任何元件，例如轉(zhuǎn)子)相連的相應(yīng)部分上，而另一部分則與固定元件(氣缸組或其剛性連接的任何元件，例如象外部軸承)相連，即每個(gè)磁鐵元件都安裝在成對(duì)的部件曲軸和氣缸組以及成對(duì)的部件氣缸組和轉(zhuǎn)子中至少一對(duì)的相應(yīng)部分上，在成對(duì)的部件中的至少一對(duì)上，設(shè)置有面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，這些止動(dòng)件以軸向間隙(FA)彼此保持隔開(kāi)，該軸向間隙(FA)小于磁鐵元件面對(duì)表面之間存在的磁性軸向間隙(magnetic axial gap)(FM)，以便保證一旦發(fā)生壓縮機(jī)溫度上升到足夠高和壓縮機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中所述部件軸向移位的情況中至少一種時(shí)，就會(huì)引起面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件相互支承，使磁性軸向間隙保持大于零。由于磁性軸向間隙的存在，本發(fā)明加入了油偏轉(zhuǎn)裝置，以其保證上升的油流潤(rùn)滑位于磁性軸向軸承上方的摩擦對(duì)。


下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其中圖1是往復(fù)式密封壓縮機(jī)的中央縱向剖面圖，該壓縮機(jī)帶有固定于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的垂直曲軸，所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)置在氣缸組下方并由現(xiàn)有技術(shù)的軸向軸承垂直支撐；圖2是與前圖所示內(nèi)容相似的視圖，但是示出了現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造，其中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位于氣缸組上方并由現(xiàn)有技術(shù)的滾柱軸向軸承垂直支撐；
圖3是與圖1中相似的往復(fù)式密封壓縮機(jī)的中央縱向剖面圖，壓縮機(jī)設(shè)有在曲軸延長(zhǎng)部上其具偏心部的外部徑向致動(dòng)的外部軸承，并且由軸向軸承垂直支撐；圖4是圖1所示類(lèi)型的氣缸組的局部縱向剖面圖，并且裝有垂直徑向軸承轂，在其上端部，滾柱軸向軸承座落在曲軸-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子組件上，如現(xiàn)有技術(shù)所指教的那樣；圖5是圖1所示類(lèi)型的氣缸組的放大和局部縱向剖面圖，并且裝有徑向軸承轂，其被用于容納依據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的磁性軸向軸承元件和油偏轉(zhuǎn)裝置；圖6是圖1所示類(lèi)型的氣缸組的放大和局部縱向剖面圖，示出本發(fā)明的油偏轉(zhuǎn)裝置的另一種構(gòu)造；圖7是圖5中示出的偏轉(zhuǎn)裝置的透視圖；和圖8是依據(jù)本發(fā)明在圖5和6中所示磁鐵的安裝布置的放大圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以簡(jiǎn)單的方式示出往復(fù)式密封壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括外殼10，氣缸組20被適當(dāng)?shù)貞覓煸谠撏鈿?0中，氣缸組20限定氣缸30并裝有徑向垂直設(shè)置的軸承轂40，所述軸承轂40可旋轉(zhuǎn)地支撐垂直曲軸50，所述曲軸50具有第一端部，其從徑向軸承轂40向外突出，以便固定電動(dòng)機(jī)60的轉(zhuǎn)子61，電動(dòng)機(jī)60的定子62固定在氣缸組20的下面。曲軸50還帶有第二端部，其從徑向軸承轂40向外突出并裝有外周凸緣51，外周凸緣51的下表面限定軸向軸承環(huán)形表面51a和偏心部52，連桿70的較大孔眼安裝在偏心部52上，連桿70的較小孔眼則安裝到氣缸30內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞80上。
在這種類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造中，軸向軸承環(huán)形表面51a座落在徑向軸承轂40的上環(huán)形表面41上，從而限定滑動(dòng)軸向軸承，該滑動(dòng)軸向軸承支撐曲軸50/轉(zhuǎn)子60組件的負(fù)載。
圖2進(jìn)一步示出往復(fù)式密封壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)帶有與已描述的有關(guān)圖1的壓縮機(jī)相同的基本元件，并以相同的附圖標(biāo)記表示。然而，在圖2所示的構(gòu)造中，電動(dòng)機(jī)60被布置在氣缸組20的上方，并因此處于徑向軸承轂40的上方。
在圖2的構(gòu)造中，設(shè)置了滾柱軸向軸承90，座靠在徑向軸承轂40的上環(huán)形表面41和轉(zhuǎn)子61的相應(yīng)的下表面部分上。
圖3進(jìn)一步示出往復(fù)式密封壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)帶有與已描述的有關(guān)圖1的壓縮機(jī)相同的基本元件，并具有相同的附圖標(biāo)記。然而，在圖3所示的構(gòu)造中，外部軸承120座落在氣缸組20上并設(shè)置成在曲軸50的偏心部52上徑向致動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)60設(shè)置在氣缸組20上方時(shí)，可以獲得相同的壓縮機(jī)構(gòu)造。
在圖4的構(gòu)造中，示出用于往復(fù)式密封壓縮機(jī)的滾柱軸向軸承裝置，在該往復(fù)式密封壓縮機(jī)中，其曲軸50垂直設(shè)置，并帶有安裝在氣缸組20和徑向軸承轂40下方的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子61。依據(jù)本發(fā)明，依靠磁性軸承裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，所述磁性軸承裝置包括至少一個(gè)磁性軸向軸承組件100，其包括至少一對(duì)相互面對(duì)的磁鐵元件101，每個(gè)磁鐵元件101都安裝在成對(duì)的部件曲軸50和氣缸組20以及成對(duì)的部件氣缸組20和轉(zhuǎn)子61中至少一對(duì)的相應(yīng)部分上，并且在成對(duì)的部件中的至少一對(duì)上設(shè)置有面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，所述止動(dòng)件以軸向間隙FA保持相互隔開(kāi)，該間隙FA小于磁鐵元件101面對(duì)表面之間存在的磁性軸向間隙FM，從而保證一旦發(fā)生壓縮機(jī)溫度上升到足夠高和壓縮機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中所述部件軸向移位的情況中的至少一種時(shí)，就會(huì)引起面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件相互支承，以使磁性軸向間隙保持大于零。
在圖3所示的構(gòu)造中，磁鐵元件101設(shè)置在偏心部52之外的曲軸50的延長(zhǎng)部與外部軸承120之間。
每個(gè)磁鐵元件101都可以形成為一個(gè)或多個(gè)磁鐵部分，例如環(huán)形部分，其尺寸設(shè)PG DN在圓周布置中形成閉環(huán)。
在另一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，至少一個(gè)磁性軸向軸承組件100形成為軸向重疊的磁環(huán)。
依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)造形式，至少一個(gè)磁鐵元件101構(gòu)成為單件。
磁鐵元件101帶有磁性方向，以產(chǎn)生對(duì)曲軸50的支撐，其足以保證限定磁性軸向軸承的磁鐵元件的面對(duì)表面之間不存在接觸，磁鐵元件安裝在成對(duì)的支撐表面上，每對(duì)的這些支撐表面中的一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)元件(曲軸50或與其剛性連接的任何元件，例如轉(zhuǎn)子61)相連，而每對(duì)的另一支撐表面與固定元件(氣缸組20或與其剛性連接的任何元件，例如外部軸承120)相連，對(duì)成對(duì)的支撐表面中的至少一個(gè)設(shè)置有面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，所述止動(dòng)件以軸向間隙FA彼此保持隔開(kāi)，該間隙FA小于磁鐵元件101面對(duì)表面之間存在的磁性軸向間隙FM，從而保證一旦發(fā)生在壓縮機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的或由壓縮機(jī)內(nèi)溫度上升導(dǎo)致的軸向移位時(shí)，一對(duì)面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)表面相互支承，并因此確保對(duì)磁鐵元件101不存在碰撞(磁鐵元件101的面對(duì)表面之間的磁性軸向間隙FM永遠(yuǎn)不會(huì)是零)。
依據(jù)本方案，磁鐵元件101安裝在具有相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件的軸向表面之間，從而使該元件的軸向表面支撐住電動(dòng)機(jī)60的曲軸50/轉(zhuǎn)子60組件的軸向負(fù)載，防止相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件(曲軸50與氣缸組10和/或氣缸組20與轉(zhuǎn)子61和/或曲軸50與外部軸承120)的所述軸向表面以及磁鐵元件101的任何表面在壓縮機(jī)的部分或整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)期間進(jìn)行接觸。
施加在磁性軸向軸承組件100上的軸向力幾乎是恒定的并且是低量級(jí)的(大約12.0N)，這允許使用小質(zhì)量(大約1.0～2.0g)的磁鐵，因此具有可接受的成本。
磁鐵的尺寸確定和材料的選擇都應(yīng)確保由溫度變化所引起的磁鐵元件101之間的磁性軸向間隙FM最小變化。同樣，元件的尺寸公差應(yīng)可能最小，以使磁鐵元件101的體積、徑向安裝間隙和磁鐵元件101與所述相鄰的止動(dòng)表面之間的軸向水平差呈現(xiàn)最小可能的變化。關(guān)于這些參數(shù)的典型尺寸公差大約為+/-0.03至+/-0.05mm?？梢圆捎幂^大的公差(大約＝/-0.02mm)，但是對(duì)磁性軸向間隙FM的變化范圍具有直接影響。
依據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種方法，止動(dòng)表面中的至少一個(gè)限制設(shè)置在曲軸50周?chē)沫h(huán)形滑動(dòng)軸承，所述止動(dòng)表面中的至少一個(gè)被結(jié)合到部件曲軸50和氣缸組20、部件氣缸組20和轉(zhuǎn)子61、或部件曲軸50和外部軸承120中的一個(gè)上。
依據(jù)圖示，磁性軸向軸承組件100的一磁鐵元件101座落在徑向軸承轂40端部的低下部分上，其另一磁鐵元件101座靠在外周凸緣51的相鄰表面部分上，所述徑向軸承轂40限定一止動(dòng)表面，而外周凸緣51限定所述成對(duì)止動(dòng)表面的另一止動(dòng)表面，所述止動(dòng)表面相對(duì)于所述成對(duì)磁鐵元件101在內(nèi)部徑向布置，并且具有它們的軸向間隙FA，其與所述成對(duì)磁鐵元件101的磁性軸向間隙FM軸向地保持水平。
在這種構(gòu)造中，所述低下部分引導(dǎo)磁鐵元件101組件，為后者限定出殼體，該低下部分例如可以通過(guò)它們各自的內(nèi)部直徑來(lái)保持或引導(dǎo)每個(gè)所述磁鐵元件101，這便于這些殼體的機(jī)械加工。
依據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)磁鐵元件101以其徑向內(nèi)部、徑向外部和其端面中的至少一個(gè)保持在所述部件曲軸50和氣缸組20以及部件氣缸組20和轉(zhuǎn)子61，或部件曲軸50和外部軸承120中的一個(gè)上。每個(gè)磁鐵元件101在相應(yīng)部件上的保持力可以通過(guò)任何緊固裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要其保證所述磁鐵元件101相對(duì)于曲軸50的旋轉(zhuǎn)軸的同心度即可。
計(jì)算每個(gè)低下部分的深度，以確保即使考慮到磁鐵元件101的尺寸變化，也要在安裝時(shí)使兩者之間的磁性軸向間隙FM大于低下部分所處面對(duì)止動(dòng)表面之間限定的軸向間隙FA，保證在運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)輸條件下面對(duì)的磁鐵元件101之間不會(huì)發(fā)生碰撞，這些表面以及除了涉及在相應(yīng)低下部分中每個(gè)磁鐵元件101表面的其它表面之間都不會(huì)發(fā)生碰撞。
在磁鐵元件101安裝在轉(zhuǎn)子61上的情況下，每個(gè)低下的部分優(yōu)選地依靠其外徑引導(dǎo)各自的磁鐵元件101。
在本發(fā)明另一個(gè)構(gòu)造變型中，止動(dòng)表面中的至少一個(gè)被插入件限定，該插入件固定到曲軸50和氣缸組20、氣缸組20和轉(zhuǎn)子61或曲軸50和外部軸承120的所述部件中之一上并從所述部件中之一突出，所述插入件例如銷(xiāo)釘，以過(guò)盈安裝到所述部件中之一。
在所示壓縮機(jī)構(gòu)造中，曲軸50在外部的其外表面上帶有至少一個(gè)螺旋溝槽，限定一相應(yīng)的表面油道53，通過(guò)該表面油道53，儲(chǔ)存在外殼10底部的潤(rùn)滑油被向上泵送。表面油道53帶有油入口下端(未示出)，其與外殼10內(nèi)的潤(rùn)滑油流體連通，還有油出口上端53a，其與傾斜的軸向油道54的下端相通，該軸向油道54沿偏心部52設(shè)置并將潤(rùn)滑油導(dǎo)向所述偏心部52的端面。
在這種類(lèi)型的油泵送中，需要特別當(dāng)心避免離心的徑向油流到徑向軸承轂40的相鄰端部區(qū)域，否則會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗和對(duì)曲軸50的偏心部52的泵送效率降低。尤其是，要特別注意設(shè)置在徑向軸承轂40的這個(gè)區(qū)域的磁性軸向軸承的構(gòu)造，以便防止油通過(guò)軸向軸承區(qū)域在其上升通道沿徑向泄漏。
為了避免離心的徑向油流出，本發(fā)明的軸承裝置包括由曲軸50自身攜帶的偏轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置該偏轉(zhuǎn)裝置以將到達(dá)表面油道53的油出口上端53a的上升油流的絕大部分導(dǎo)向油道54的內(nèi)部，將在徑向軸承轂40的相鄰端部區(qū)域內(nèi)的所述上升油流的離心徑向流失降至最低程度。
偏轉(zhuǎn)裝置使在其中接收的那部分徑向油流強(qiáng)制向上流動(dòng)，通過(guò)其徑向和軸向敞開(kāi)的下部透入油道54中，并升高直到偏心部52的頂部。
圖5和6示出本發(fā)明軸承裝置的第一實(shí)施例，這種裝置防止油從磁鐵元件101之間泄漏，所述磁鐵元件101設(shè)置在曲軸50和氣缸組20部件之間。
在此所示的本發(fā)明的構(gòu)造形式中，偏轉(zhuǎn)裝置的形式為設(shè)置在油道54內(nèi)的導(dǎo)管110，其具有端部111，該端部111與表面油道53的油出口上端53a相通，還有相對(duì)端部112，其與內(nèi)部油道54的內(nèi)部相通，端部111軸向地與所述磁鐵元件101之間的磁性軸向間隙FM的下平面隔開(kāi)。
為了將導(dǎo)管110安裝在油道54內(nèi)，導(dǎo)管110在其相對(duì)端部112帶有弧形的擴(kuò)張部分113，其回彈地被強(qiáng)制到壓縮狀態(tài)，以便將導(dǎo)管110安裝到油道54內(nèi)，所述狀態(tài)是通過(guò)所述擴(kuò)張部分113的外表面座靠在油道54的內(nèi)表面來(lái)保持的。
在圖7所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)裝置由曲軸50的軸向壁部分55限定，設(shè)置在表面油道53的油出口上端53a與偏心部52的油道54的下端之間，所述軸向壁部分55至少在徑向軸承轂40的相鄰端部區(qū)域內(nèi)沿著曲軸50延伸。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種方法中，油道54具有設(shè)置在曲軸50內(nèi)的其延長(zhǎng)部的部分。
在圖7所示的構(gòu)造中，本發(fā)明的裝置進(jìn)一步包括油通路56，其限定在曲軸50內(nèi)，并且是在曲軸50的外周輪廓的內(nèi)部并與曲軸外周輪廓相隔開(kāi)，其具有與油道54的上端相通的上端部分和與表面油道53的油出口上端53a相通的下端部分，油通路56和油道54的部分中至少一個(gè)的外周輪廓限定軸向壁部分55的內(nèi)輪廓。
盡管僅示出其中只有一對(duì)磁鐵元件101設(shè)置在氣缸組20與曲軸50之間的構(gòu)造，但是本裝置也適用于氣缸組20和轉(zhuǎn)子61的部件或曲軸50和外部軸承120的部件，無(wú)論是單獨(dú)使用還是同時(shí)使用。
根據(jù)壓縮機(jī)元件的尺寸，對(duì)于給定的磁性材料，以磁鐵元件101的最小尺寸提供很高的支撐能力是可能的，從而產(chǎn)生很大的機(jī)械間隙(FA)和磁性軸向間隙(FM)。磁鐵元件101的這種支撐能力的調(diào)整可以通過(guò)例如金屬注射(注射成型)工藝混合磁性材料與聚合物來(lái)獲得。
雖然沒(méi)有示出，但在這里提出權(quán)利要求的概念范圍內(nèi)的其它軸承裝置構(gòu)造也是可能的，例如在這種裝置中，成對(duì)的磁鐵元件101設(shè)置成軸向地與止動(dòng)表面隔開(kāi)，所述軸承對(duì)相對(duì)于止動(dòng)表面可運(yùn)轉(zhuǎn)地相連。
采用本發(fā)明的軸承裝置，使壓縮機(jī)獲得更有力和更好的聲音性能，減少了壓縮機(jī)的機(jī)械損耗和噪聲級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式密封壓縮機(jī)中的磁性軸向軸承裝置，包括氣缸組(20)，其安裝在外殼(10)內(nèi)并承載氣缸(30)和豎直布置的徑向軸承轂(40)；曲軸(50)，其通過(guò)徑向軸承轂(40)安裝并具有第一端部和相對(duì)的第二端部，所述第一端部從徑向軸承轂(40)向外突出并固定電動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子(61)，所述相對(duì)的第二端部從徑向軸承轂(40)向外突出并裝有外周凸緣(51)和偏心部(52)，其特征在于，該磁性軸向軸承裝置包括至少一個(gè)磁性軸向軸承組件(100)，該組件(100)包括具有相互面對(duì)表面的磁鐵元件(101)，每個(gè)磁鐵元件(101)安裝在成對(duì)的曲軸(50)和氣缸組(20)部件以及成對(duì)的氣缸組(20)和轉(zhuǎn)子(61)部件中的至少一對(duì)的相應(yīng)部分上，在成對(duì)的部件中的至少一對(duì)上，設(shè)置有面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，這些止動(dòng)件以軸向間隙(FA)彼此保持隔開(kāi)，該軸向間隙(FA)小于磁鐵元件(101)的面對(duì)表面之間存在的磁性軸向間隙(FM)，以便保證一旦發(fā)生壓縮機(jī)溫度上升到足夠高和壓縮機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中所述部件軸向移位的情況中的至少一種時(shí)，使起面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件相互支承，磁性軸向間隙保持大于零。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括外部軸承(120)，該外部軸承(120)座落在氣缸組(20)上并在曲軸(50)的偏心部(52)的外部的曲軸(50)的延長(zhǎng)部上操作，并且在所述氣缸組(20)與外部軸承(120)之間布置有磁性軸向軸承組件(100)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件中的至少一個(gè)限定圍繞曲軸(50)布置的環(huán)形滑動(dòng)軸承。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件中的至少一個(gè)與所述部件(50、20；20、61)中的一個(gè)相結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件中的至少一個(gè)被插入件限定，該插入件固定在所述部件(50、20；20、61)之一上，并從所述部件(50、20；20、61)之一突出。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，磁性軸向軸承組件(100)的磁鐵元件(101)座落在徑向軸承轂(40)的端部的低下部分上，同一對(duì)的另一磁鐵元件(101)座靠在外周凸緣(51)的相鄰表面部分上，徑向軸承轂(40)的所述端部限定面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，而外周凸緣(51)限定成對(duì)的所述面對(duì)機(jī)械止動(dòng)件中的另一面對(duì)機(jī)械止動(dòng)件，所述成對(duì)的面對(duì)機(jī)械止動(dòng)件相對(duì)于所述成對(duì)的磁鐵元件(101)在內(nèi)部徑向地布置，并且使其軸向間隙(FA)與所述成對(duì)磁鐵元件(101)的磁性軸向間隙(FM)軸向地保持對(duì)齊。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，曲軸(50)在其外部表面上包括至少一個(gè)表面油道(53)，其具有油入口下端和油出口上端(53a)，所述油入口下端與限定在外殼(10)內(nèi)的儲(chǔ)油器流體連通，所述油出口上端(53a)與沿偏心部(52)限定的油道(54)的下端相通，其特征在于，該裝置包括由曲軸(50)自身承載的偏轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置該偏轉(zhuǎn)裝置以將到達(dá)表面油道(53)的油出口上端(53a)的上升油流的絕大部分導(dǎo)向油道(54)的內(nèi)部，將在徑向軸承轂(40)的相鄰端部區(qū)域內(nèi)的所述上升油流的離心徑向流失降至最低程度。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，偏轉(zhuǎn)裝置由曲軸(50)的軸向壁部分(55)限定，該軸向壁部分設(shè)置在表面油道(53)的油出口上端(53a)與偏心部(52)的油道(54)的下端之間，所述軸向壁部分(55)至少在徑向軸承轂(40)的相鄰端部區(qū)域內(nèi)沿著曲軸(50)延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該裝置包括油通路(56)，該油通路(56)限定在曲軸(50)內(nèi)，并且在曲軸(50)的外周輪廓的內(nèi)部并與該外周輪廓相隔開(kāi)，其具有與油道(54)的下端相通的上端部分和與表面油道(53)的油出口上端(53a)相通的下端部分，油通路(56)和油道(54)的部分中至少一個(gè)的外周輪廓限定軸向壁部分(55)的內(nèi)輪廓。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，油道(54)具有設(shè)置在曲軸(50)內(nèi)的其延長(zhǎng)部的部分。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，油偏轉(zhuǎn)裝置的形式為設(shè)置在油道(54)內(nèi)的導(dǎo)管(110)，該導(dǎo)管(110)具有與表面油道(53)的油出口上端(53a)相通的端部(111)和與內(nèi)部油道(54)的內(nèi)部相通的相對(duì)端部(112)，與所述油出口上端(53a)相通的端部(111)軸向地與所述磁鐵元件(101)之間的磁性軸向間隙(FM)的下平面隔開(kāi)。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)磁鐵元件(101)通過(guò)其徑向內(nèi)表面、徑向外表面和端面中的至少一個(gè)保持在所述部件中的一個(gè)上。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，為了對(duì)磁鐵元件(101)的最小尺寸調(diào)整支撐能力，磁鐵元件(101)通過(guò)磁性材料與聚合物的混合物來(lái)獲得。
全文摘要
一種往復(fù)式密封壓縮機(jī)中的磁性軸向軸承裝置，其包括氣缸組(20)和徑向軸承轂(40)；固定電動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子(61)的曲軸(50)，所述裝置包括至少一個(gè)磁性軸向軸承組件(100)，其由一對(duì)磁鐵元件(101)構(gòu)成，每對(duì)中的磁鐵元件(101)安裝在成對(duì)的部件曲軸(50)和氣缸組(20)、成對(duì)的部件氣缸組(20)和轉(zhuǎn)子(61)或成對(duì)的部件曲軸(50)和外部軸承(120)中至少一對(duì)的相應(yīng)部分上，成對(duì)的部件中至少一對(duì)的部件帶有各自面對(duì)的機(jī)械止動(dòng)件，所述面對(duì)機(jī)械止動(dòng)件以軸向間隙(FA)彼此保持隔開(kāi)，該軸向間隙(FA)小于磁性軸向間隙(FM)、大于零，并被保持在磁性軸向軸承組件(100)的磁鐵元件(101)之間。
文檔編號(hào)F16C39/06GK1997826SQ200580016471
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者A·L·曼克, L·馮多科納爾 申請(qǐng)人:惠而浦股份有限公司