專利名稱：封閉式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及封閉式壓縮機，更具體而言，涉及一種能夠減小曲柄軸的摩擦損耗并延長支撐曲柄軸的軸承的使用壽命的封閉式壓縮機。
背景技術：
常見的封閉式壓縮機包括設置在封閉式容器中并產生動力的電機部以及當接收來自電機部的動力時運行的壓縮部。根據制冷劑(可壓縮流體)如何被壓縮，封閉式壓縮機可以分成往復式壓縮機、旋轉式壓縮機、葉片式壓縮機、渦旋式壓縮機等。在封閉式壓縮機中，聯接至電機部的轉子的曲柄軸在與轉子一起旋轉時傳遞動力，聯接至曲柄軸并接收來自電機部的動力的互連構件形成壓縮室以壓縮制冷劑。在封閉式壓縮機中，油被填充在封閉式容器的下部，在曲柄軸中沿曲柄軸的軸向以貫穿的方式形成有油流路，供油器被安裝成浸入在油流路的下端處的油中。因此，當壓縮機運行時，曲柄軸旋轉以產生離心力來泵送油，所泵送的油被吸入而供給到曲柄軸與軸承之間，因而防止曲柄軸旋轉時產生的摩擦損耗。這里，壓縮部根據反作用力沿一個方向將反作用力傳遞到曲柄軸，被曲柄軸穿透的多個軸承根據其穿透位置而沿多個方向傳遞反作用力。這里，曲柄軸由于反作用力的合力而彎曲。而且，當多個軸承被靠近安裝以防止曲柄軸彎曲時，曲柄軸的運作狀態可得以穩定，但是由于軸承區域因軸承的數量增加而增大，所以摩擦損耗增大，而且軸承的使用壽命因軸承的位置而縮短。摩擦損耗的增加和軸承使用壽命的縮短將導致壓縮機的效率降低以及軸承的更換周期縮短。
發明內容
技術問題因此，根據本發明的封閉式壓縮機具有以下的一個或多個效果。技術方案首先，當曲柄軸旋轉時，第二軸承支撐曲柄軸的另一側，從而使作用在曲柄軸上的力平衡。其次，由于第二軸承被聯接至曲柄軸的另一側，所以在保持曲柄軸的力矩平衡和力均衡的狀態下，施加到曲柄軸的力減小，曲柄軸與第二軸承之間的摩擦損耗因力減小而減小，所以提高了壓縮效率并延長了第一軸承和第二軸承的使用壽命。第三，由于第二軸承被布置在基于曲柄軸的力矩中心的另一側以使力矩平衡，所以支撐曲柄軸的第一軸承的力減小，因此，第一軸承與曲柄軸的一側之間的摩擦損耗減小。第四，由于第一軸承被設置在曲柄軸處，所以當曲柄軸旋轉時，第一軸承支撐曲柄軸的一側，從而防止穿透框架的曲柄軸接近框架的任一側。
第五，由于支撐部的一側和定子的另一側都被緊固單元可拆卸地聯接，所以第二軸承能夠與支撐部一起可拆卸地附接在曲柄軸的另一側處。有益效果本發明的效果不局限于前述效果，本領域技術人員能夠從權利要求的描述中清晰地理解任何其它未提及的效果。
從以下結合附圖給出的優選實施例的描述，本發明的以上和其它目的以及特征將變得顯而易見，在附圖中:圖1是根據本發明的實施例的封閉式壓縮機的剖視圖；圖2是僅示出圖1的主要部件的視圖；圖3是示意性示出作用在根據本發明的一個實施例的曲柄軸上的力的視圖；和圖4是示意性示出作用在根據本發明的另一個實施例的曲柄軸上的力的視圖。
具體實施例方式通過參照附圖描述的以下實施例，本發明及其實施方法的優點和特征將變得清楚。然而，本發明可以不同的形式實施，而且不應當被解釋為局限于本文所陳述的實施例。相反，這些實施例的提出是為了使得本公開內容全面且完整，而且將本發明的范圍完全地傳達給本領域技術人員。另外，本發明僅由權利要求的范圍限定。在全文中，相同的附圖標記指代相同的元件。下面將參照附圖描述根據本發明的實施例的封閉式壓縮機。在以下描述中，諸如使用用于指代元件的“模塊”、“部分”或“單元”等詞尾僅是為了便于說明本發明而給出，而其本身不具有任何顯著意義。圖1是根據本發明的實施例的封閉式壓縮機的剖視圖。參照圖1，根據本發明的實施例的封閉式壓縮機包括:封閉式容器I ;沿一個方向或沿兩個方向旋轉的電機部10 ;和安裝在電機部10的上側處并在受到來自電機部10的旋轉力時壓縮制冷劑的壓縮部20。電機部10可以被構造成沿一個方向以恒定速率旋轉的電機。勻速電機或能夠向前旋轉和反向旋轉的變頻電機也可以用作電機部。電機部10包括:定子11，由框架30支撐在封閉式容器I內；轉子12，可旋轉地安裝在定子11的內側；和曲柄軸133，聯接至轉子12的中心以將旋轉力傳遞至壓縮部20。套管24 (將進行描述)被聯接至曲柄軸13的上端，以使活塞22往復運動。銷部13a形成為偏心的，以與軸的中心處有一定的偏心量。油流路13b形成為從曲柄軸13的下端沿軸向穿透至銷部13a的上端。用于泵送封閉式容器I的油的供油器13c被安裝在油流路13b的下端處，使得其被浸入在封閉式容器I的油中。扇形的偏心質量部13d在銷部13a開始抵消偏心負載的部分形成，銷部13a對應于該偏心質量部13d的上部，同時形成軸向軸承50與框架30 (將進行描述)的上表面的平面。框架30被設置在壓縮部20與電機部10之間。曲柄軸13穿透框架30。在框架30的中心處形成有貫穿通道，以允許曲柄軸13穿透其中，而且曲柄軸13穿過該貫穿通道。在框架30的一側處設置有缸21 (將進行描述)。根據本發明的實施例，在框架30與偏心質量部131d之間可設置止推軸承(未圖示)。止推軸承支撐偏心質量部，以使曲柄軸13和偏心質量部13d順暢地旋轉。通過油流路13b吸入的油作為潤滑劑被供給到止推軸承，以允許止推軸承順暢地旋轉。在曲柄軸13的一側處設有第一軸承40，從而支撐曲柄軸13的一側。第一軸承40可以設置在曲柄軸13與框架30之間。第一軸承40被設置在貫穿通道中，并且被曲柄軸13穿透，而且支撐曲柄軸13，以確保框架30與曲柄軸13之間順暢地旋轉。從供油器13c吸入的油可以供給至第一軸承40。所供給的油潤滑第一軸承40。在下端(B卩，曲柄軸的另一側)處設有第二軸承60，從而允許曲柄軸13穿透其中。第二軸承60可以被聯接至支撐部60，所述支撐部60被支撐地聯接至定子11。這些部件稍后將參照圖2詳細描述。壓縮部20包括:缸21，形成一定的壓縮空間Vl ;活塞22，在缸21的壓縮空間Vl內沿徑向進行往復運動，以壓縮制冷劑；連桿23，其一端可旋轉地聯接至活塞22，其另一端可旋轉地聯接至曲柄軸13的銷部13，以將電機部10的旋轉運動轉變為活塞22的線性運動；套管24，插入曲柄軸13的銷部13a與連桿23之間，并用作摩擦減少構件；閥組件25，聯接至缸21的前端并具有吸入閥和排放閥；吸入消音器26，聯接至閥組件25的吸入側；排放蓋27，聯接成容納閥組件25的排放側；和排放消音器，與排放蓋25連通并衰減排放的制冷劑的噪音排放。下面將描述根據本發明的實施例的具有前述構造的封閉式壓縮機的操作。首先，當向電機部10的定子11供電時，轉子12因定子11和轉子12的相互作用力而連同曲柄軸13—起旋轉。當曲柄軸13旋轉時，連接至曲柄軸13的銷部13的連桿23 (套管24插置在連桿與銷部之間)進行旋轉運動，聯接至連桿23的活塞22在缸21的壓縮空間Vl內進行線性往復運動，以壓縮制冷劑，這個順序步驟重復進行。此時，安裝在曲柄軸13的油流路13b的下端處的供油器13c泵送封閉式容器I的油，所泵送的油通過油流路13b被吸入，使得所泵送的油的一部分被供給至壓縮部20的滑動部，所泵送的油的另一部分被供給至框架30與曲柄軸13之間，以潤滑它們。圖2是僅示出圖1的主要部件的視圖，圖3是示意性示出作用在曲柄軸13的力的視圖。參照圖2和圖3，根據本發明的封閉式壓縮機包括:曲柄軸13，通過將軸向作為旋轉軸線而旋轉；定子11，安裝在封閉式容器內并使曲柄軸13旋轉；第一軸承40，被曲柄軸13穿透并可旋轉地聯接至曲柄軸13基于定子11的一側，從而當曲柄軸13旋轉時支撐曲柄軸13的一側；支撐部50，其一側設置在定子11處，其另一側布置成靠近曲柄軸13基于定子11的另一側；和第二軸承60，被曲柄軸13穿透，其一側聯接至支撐部50的另一側，其另一側可旋轉地聯接至曲柄軸13的另一側，從而當曲柄軸13旋轉時支撐曲柄軸13的另一側。曲柄軸13通過將軸向作為旋轉軸線而旋轉。曲柄軸13通過將圖2的連接上端和下端的x-x’線的軸向作為旋轉軸線而旋轉。第一軸承40被布置在曲柄軸13與框架30之間。第一軸承40被曲柄軸13穿透并支撐曲柄軸13，以確保框架30的貫穿通道與曲柄軸13之間的順暢地旋轉。從供油器13吸入的油可以被供給至第一軸承40，所供給的油被供給至第一軸承40以對其潤滑。在此情況下，第一軸承40可旋轉地聯接至曲柄軸13基于定子11的一側(B卩，曲柄軸13的上側)。亦即，壓縮部20被布置在基于定子11的上側處，油被布置在定子11的下偵U。基于定子11，布置壓縮部200的一側為曲柄軸13的一側，布置油的一側為曲柄軸13的另一側。這里，第一軸承40被布置在曲柄軸13的一側處。根據作用在壓縮部20上的作用和反作用，反作用力作用在曲柄軸13上，第一軸承40支撐曲柄軸13的一側。當曲柄軸13旋轉時，第一軸承40支撐曲柄軸13的一側，使得曲柄軸13在其旋轉期間不會傾斜至框架30的任一側。定子11被布置在第一軸承40的下側處。如上所述，定子11在接收到電力時使曲柄軸13連同轉子12 —起旋轉。支撐部50被布置在定子11的下側處，即基于定子11的另一側。支撐部50被布置在曲柄軸13的另一側與定子11的另一側之間，使得第二軸承60 (將進行描述)被固定至定子11。支撐部50的一側被設置在定子11處。根據實施例，支撐部50的一側可以與定子
11一體形成。另外，根據不同的實施例，支撐部50可以由穿透支撐部50的一側的緊固單元51固定至定子11。此外，支撐部50可以通過焊接等方式而聯接至定子11。下文中，將描述支撐部50由穿透支撐部50的一側的緊固單元51而固定至定子11，但是支撐部50和定子11的構造不限于此。緊固至定子11的緊固單元51可以由通用的長螺栓實施。由于支撐部50的一側和定子11的另一側由緊固單元51可拆卸地聯接，所以第二軸承60 (將進行描述)能夠連同支撐部50 —起可拆卸地附接在曲柄軸13的另一側處。支撐部50的另一側被布置成靠近曲柄軸13的另一側。亦即，支撐部50的另一側被布置成靠近曲柄軸13基于定子11的另一側(即，曲柄軸13的下側)。支撐部50的另一側可以被布置成與曲柄軸13的另一側隔開，使得第二軸承60 (將進行描述)能夠被聯接。曲柄軸13穿透第二軸承600。第二軸承60可旋轉地聯接至曲柄軸13的另一側。第二軸承60可以被壓配合在由支撐部50的另一側和曲柄軸13的另一側形成的空間中，以便被聯接。在此情況下，曲柄軸13穿透第二軸承60的中心。支撐部50支撐聯接至曲柄軸13的另一側的第二軸承60的外側，而且當曲柄軸13旋轉時，固定至支撐部50的第二軸承60支撐曲柄軸13的另一側。第二軸承60可以由諸如滾動軸承、滑動軸承等各種軸承來實施。下文中，第二軸承60由球軸承(一種滾動軸承)來實施，但是第二軸承60的實施例不限于此。第二軸承60支撐曲柄軸13的另一側。當曲柄軸13旋轉時，第二軸承60支撐曲柄軸13的另一側，以使作用在曲柄軸13上的力平衡。當受到第一軸承作用在曲柄軸13上的力和曲柄軸13的一側(B卩，上側)的端部處的旋轉力時，第二軸承60使在壓縮制冷劑的壓縮部中作用在曲柄軸13上的力平衡。在此情況下，作用在曲柄軸13上的各個作用力必須平衡，現在將參照圖3描述這些作用力。參照圖3，作用在曲柄軸13上的作用力中，矢量Rl表示支撐曲柄軸13的第一軸承40的作用力。
同時，壓縮部20對曲柄軸13的一個端部施加反作用力F。反作用力F沿著與矢量Rl的方向相反的方向作用在曲柄軸13上。第二軸承60對曲柄軸13的另一側有支撐曲柄軸133的作用力，其矢量是R2，該矢量R2的方向與F相同，并沿著與Rl的反方向作用。這里，為了使作用力平衡而防止曲柄軸13沿兩個方向移動，所有作用力的合力必須是Σ F=0。亦即，當Rl的方向被定為正(+)方向時，Rl+ (-R2)+ (-F) =O0這里，R1=F+R2，壓縮部20對曲柄軸13的一個端部的作用力的平均值F是常量，所以當R2減小時，Rl將減小，從而減小了由第一軸承40支撐的作用力。由于由第一軸承40支撐的作用力減小，所以第一軸承40與曲柄軸13的一側之間的摩擦損耗也減小，從而提高了壓縮效率。因此，要求設計成使得R2較小，而為了減小R2，就必須考慮力矩平衡。在力矩平衡中，力矩中心(O)位于曲柄軸13的軸向上。位于曲柄軸13的軸向上的力矩中心(O)位于支撐部50的上側處。曲柄軸13的力矩中心(O)被定位為曲柄軸13的一側由第一軸承40支撐的一點，而且曲柄軸133基于力矩中心(O)進行踐踐板運動(seasaw movement)。亦即，曲柄軸13可以基于力矩中心(O)沿順時針方向或逆時針方向旋轉，從而產生振動。在此情況下，另一旋轉軸可以形成為垂直于曲柄軸13的穿透力矩中心(O)的旋轉軸X-X’。曲柄軸13可以基于另一旋轉軸而沿順時針方向或逆時針方向旋轉。這里，為了使曲柄軸13力矩平衡，而不會進行蹺蹺板運動，所有力矩的總和必須是Σ M=O0亦即，為了使曲柄軸13止動，而不會進行蹺蹺板運動，根據由施加到曲柄軸13的一側的作用力和施加到曲柄軸13的另一側的作用力產生的力矩，所有力矩的總和必須是O0這里，曲柄軸13上由支撐第一軸承40的點是進行蹺蹺板運動的力矩中心(O)。這里，作用在第一軸承40上的矢量Rl具有作用在力矩中心(O)上的作用力，力矩是R1*0=0。由壓縮部20施加到曲柄軸13的一個端部的反作用力F被施加到基于力矩中心
(O)的一側(即，上側)，從力矩中心(O)到操作點(反作用力F作用在所述操作點)的力矩是L1*F，該方向是沿逆時針方向的正(+ )方向。第二軸承60向力矩中心(O)的另一側(S卩，下側)提供的作用力是R2，R2形成沿順時針方向的力矩-(L2*R2)。因此，關于力矩總和的平衡等式是+ (L1*F)_ (L2*R2)=0。這里，R2= (L1/L2)*F，由于F作為向壓縮部20中的曲柄軸13提供的平均作用力具有一定大小，所以，當L2增大時，R2減小。因此，為了減小R2，L2必須增大，并且應布置在從力矩中心(O)到最大值的最遠點處，在此情況下，第二軸承60必須布置在曲柄軸13的另一側處。亦即，第二軸承60必須布置在F所作用的一個端部的基于力矩中心(O)的相對側處。在此情況下，第二軸承60被布置在曲柄軸13基于其力矩中心(O)的距離F最遠的另一側處。由于第二軸承60被聯接至曲柄軸13的另一側，則在曲柄軸13保持力矩平衡和力均衡的狀態下，施加到曲柄軸13的另一側的作用力減小，而且曲柄軸13與第二軸承60之間的摩擦損耗減小，因此提高壓縮效率并延長了第一軸承40和第二軸承60的使用壽命。圖4是示意性示出作用在根據本發明的另一個實施例的曲柄軸上的力的視圖。參照圖4，將描述因曲柄軸13的設計變化或其它部件變化而造成在第一軸承40的上側處、而不是在第一軸承40的支撐部處形成曲柄軸13的力矩中心(O’)，但是該描述還可以應用于在第一軸承40的下側處形成力矩中心(O’)的情況。如圖4所示，第一軸承40被布置在曲柄軸13基于定子11的一側(即，上側)處，第二軸承60被布置在曲柄軸13基于定子11的另一側(即，下側)處。亦即，盡管圖4中示出了該構造，但是作用在曲柄軸13上的各個作用力都必須如前述實施例一樣被平衡。作用在曲柄軸13上的力中，第一軸承40支撐曲柄軸13的矢量力是Rl。同時，壓縮部20向曲柄軸13的一個端部施加反作用力F。反作用力F與Rl同為矢量，其沿著與Rl的方向相反的方向作用在曲柄軸13上。圖4是示意性示出作用在根據本發明的另一個實施例的曲柄軸上的力的視圖。第二軸承60向曲柄軸13的另一側(即，下側)提供支撐曲柄軸13的作用力，該矢量是R2，其具有與F2的方向相同的方向并沿Rl的方向相反的方向作用。這里,為了使曲柄軸13的力平衡,而不會沿兩個方向移動,所有力的合力必須是Σ F=O0亦即，當Rl的方向被定為正(+)方向時，Rl+ (-R2)+ (-F) =O0這里，同樣與以上參照圖3描述的實施例相同，R1=F+R2，壓縮部20對曲柄軸13的一個端部上的平均作用力F是常量。所以，當R2減小時，Rl將減小，從而減小第一軸承400支撐的作用力。參照力矩和，由第一軸承40形成的力矩的大小是R1*A，即第一軸承40的支撐力Rl和第一軸承40的支撐點與力矩中心(O’ )之間的距離A的乘積，而且其方向是沿逆時針方向的正(+)方向。壓縮部20施加到曲柄軸13的一個端部的反作用力F施加到基于力矩中心(O’)的一側(即，上側)，從力矩中心(O’)到操作點(反作用力F作用在該操作點)的力矩時L1*F，方向為沿逆時針方向的正(+ )方向。第二軸承60向力矩中心(O’)的另一側(S卩，下側)提供的作用力R2形成沿順時針方向的力矩-(B*R2)。因此，關于力矩總和的平衡等式是+ (R1*A)+ (L*F)_ (B*R2)=0。這里，R2*B=(L*F)+ (R1*A)，由于在0’未變化的狀態下，L*F是常量，所以其由(R1*A)和(R2*B)確定。這里，R1=F+R2，而當其應用到上述等式時，R2* (B-A) =F (L+A)這里，F和L都是常量，所以，如果R2減小，則在B是常量的狀態下，A必須減小，或者在A是常量的狀態下，B必須增大。在此情況下，A是第一軸承40的支撐點，其因第一軸承40聯接至框架30而被限制，就設計而言尺寸的變化幅度小，所以就設計而言可自由地增大B。所以，為了減小R2，B必須增大，這里，第二軸承600被布置在曲柄軸13的從力矩中心(O’)到最大值最遠的另一側，從而增大B。該情況與以上參照圖3描述的實施例的情況相同。
對于本領域技術人員而言，對本發明進行各種改型和變型是顯而易見的。所以，只要對本發明的改型和變型落在所附權利要求及其等效方案的范圍內，本發明將覆蓋這些改型和變型。
權利要求
1.一種封閉式壓縮機，包括: 曲柄軸，通過將軸向作為旋轉軸線而旋轉； 定子，使所述曲柄軸旋轉； 第一軸承，被所述曲柄軸穿透并可旋轉地聯接至所述曲柄軸的基于所述定子的一側；支撐部，所述支撐部的一側被設置在所述定子處，所述支撐部的另一側被布置成靠近所述曲柄軸的基于所述定子的另一側；和 第二軸承，聯接至所述支撐部并支撐所述曲柄軸的另一側。
2.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，還包括: 框架，所述曲柄軸穿透所述框架， 其中，所述第一軸承被設置在所述框架與所述曲柄軸之間。
3.如權利要求2所述的封閉式壓縮機，其中當所述曲柄軸旋轉時，所述第一軸承支撐所述曲柄軸的一側。
4.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中當所述曲柄軸旋轉時，所述第二軸承支撐所述曲柄軸的另一側。
5.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部將所述第二軸承固定至所述定子。
6.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部的一側被穿透所述支撐部的一側的緊固單元固定至所述定子。
7.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部與所述定子一體形成。
8.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述曲柄軸的力矩中心位于所述第一軸承沿所述曲柄軸的軸向支撐所述曲柄軸的支撐部處，在受到所述曲柄軸的旋轉力時壓縮制冷劑的壓縮部被設置在所述曲柄軸的基于所述曲柄軸的力矩中心的一個端部處。
9.如權利要求8所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承被布置在基于所述曲柄軸的力矩中心的另一側處。
10.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承被所述曲柄軸穿透。
11.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承是滾動軸承。
12.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部支撐所述第二軸承的外側。
13.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承被設置在所述支撐部的另一側處。
14.如權利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承被壓配合到由所述支撐部的另一側和所述曲柄軸的另一側形成的空間。
15.—種封閉式壓縮機,包括: 曲柄軸，通過將軸向作為旋轉軸線而旋轉； 定子，使所述曲柄軸旋轉； 第一軸承，被所述曲柄軸穿透并當所述曲柄軸旋轉時支撐所述曲柄軸的一側； 第二軸承，被所述曲柄軸穿透并當所述曲柄軸旋轉時支撐所述曲柄軸的另一側；和 支撐部，設置在所述定子處以固定所述第二軸承。
16.如權利要求15所述的封閉式壓縮機，其中所述第一軸承可旋轉地聯接至所述曲柄軸的基于所述定子的一側。
17.如權利要求16所述的封閉式壓縮機，還包括: 框架，所述曲柄軸穿透所述框架， 其中，所述第一軸承被設置在所述框架與所述曲柄軸之間。
18.如權利要求16所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部的一側被設置在所述定子處，所述支撐部的另一側被布置成靠近所述曲柄軸的基于所述定子的另一側。
19.如權利要求18所述的封閉式壓縮機，其中所述第二軸承被所述曲柄軸穿透并具有聯接至所述支撐部的另一側的一側，以便可旋轉地聯接至所述曲柄軸的另一側。
20.如權利要求18所述的封閉式壓縮機，其中所述支撐部的一側被穿透所述支撐部的一側的緊固單元固定至所述定子。`
全文摘要
一種封閉式壓縮機，包括曲柄軸，通過將軸向作為旋轉軸線而旋轉；定子，使所述曲柄軸旋轉；第一軸承，被所述曲柄軸穿透并可旋轉地聯接至所述曲柄軸的基于所述定子的一側，以當所述曲柄軸旋轉時支撐所述曲柄軸的一側；支撐部，所述支撐部的一側被設置在所述定子處，所述支撐部的另一側被布置成靠近所述曲柄軸的基于所述定子的另一側；和第二軸承，聯接至所述支撐部的另一側并支撐所述曲柄軸的另一側。
文檔編號F04B35/04GK103189647SQ201180051512
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者樸坰俊, 金鎮國 申請人:Lg電子株式會社