一種曲軸及轉子式壓縮機的制作方法

本發明涉及壓縮機技術領域，尤其涉及一種曲軸及包括該曲軸的轉子式壓縮機。

背景技術：

單一壓縮級的雙排氣結構設計已用于雙缸雙級、多缸雙級、雙缸單級及多缸單級等轉子式壓縮機中。通常，具有雙排氣結構的壓縮機的泵體隔板由上隔板和下隔板構成，且上隔板或下隔板設計有排氣結構，因而曲軸相鄰的兩個偏心部間的間距較大，在高壓比、高壓差等惡劣工況下，曲軸位于兩個偏心部間的軸段(連接軸)受力變形嚴重，導致壓縮機可靠性差。

針對上述問題，現有技術提供了一種具有加強結構的曲軸，如圖1所示，在連接軸的上部和下部分別設置有上加強部31’和下加強部33’。這種結構的曲軸雖然在一定程度上改善了變形的問題，但由于上加強部31’和下加強部33’僅位于連接軸的上部和下部，受力嚴重的連接軸中部仍未得到加強，曲軸仍易變形。

技術實現要素：

有鑒于上述問題，本發明的一個目的在于提出一種強度高、軸系承載能力高的曲軸；

本發明的另一個目的在于提出一種可靠性高的壓縮機。

為達此目的，一方面，本發明采用如下技術方案：

一種曲軸，包括主軸、副軸、連接軸、上偏心部和下偏心部，所述上偏心部與所述下偏心部置于所述主軸與所述副軸之間且通過所述連接軸連接，所述連接軸包括上端均與所述上偏心部連接的上加強部、上連接部和下端均與所述下偏心部連接的下加強部、下連接部；所述上加強部與所述下加強部上下交錯設置，所述上連接部的側壁與所述上加強部的側壁連接，所述上連接部的下端與所述下加強部的上端連接，所述下連接部的側壁與所述下加強部的側壁連接，所述下連接部的上端與所述上加強部的下端連接。

進一步地，所述上加強部和所述下加強部在軸向的長度分別為L1和L2，所述上偏心部與所述下偏心部之間的距離為L，3mm≤(L1+L2)-L。

進一步地，所述上加強部、所述上連接部、所述下加強部和所述下連接部的橫截面均呈弓形。

進一步地，所述上連接部的橫截面與所述下連接部的橫截面對應的圓心均位于所述主軸的軸線上，所述上加強部的橫截面對應的圓心位于所述上偏心部的軸線上，所述下加強部的橫截面對應的圓心位于所述下偏心部的軸線上。

進一步地，所述上偏心部的偏心距為e1，所述下偏心部的偏心距為e2，所述上加強部的橫截面與所述上連接部的橫截面對應的半徑分別為R1、R2，所述下加強部的橫截面與所述下連接部的橫截面對應的半徑分別為R3、R4；R1＞(R4-e2)，R3＞(R2-e1)。

進一步地，所述上加強部的橫截面對應的圓心角與所述下加強部的橫截面對應的圓心角之和大于等于360度。

進一步地，所述上連接部的橫截面對應的弦長與所述上加強部的橫截面對應的弦長相等；所述下連接部的橫截面對應的弦長與所述下加強部的橫截面對應的弦長相等。

進一步地，所述連接軸為一體結構。

另一方面，本發明采用如下技術方案：

一種轉子式壓縮機，包括上述任一所述的曲軸。

進一步地，所述轉子式壓縮機為雙缸雙極轉子式壓縮機、多缸雙極轉子式壓縮機、雙缸單級轉子式壓縮機或多缸單級轉子式壓縮機。

本發明的有益效果如下：

本發明提供的曲軸，上偏心部和下偏心部之間的連接軸具有交錯設置的上加強部與下加強部，連接軸的各部分尤其是受力嚴重的中部均得到了加強，極大地提高了曲軸的強度、降低了軸系應變能力、提高了油膜承載能力，進而提高了壓縮機的可靠性。

附圖說明

圖1是現有曲軸的結構示意圖；

圖2是本發明優選實施例一提供的曲軸的立體結構示意圖；

圖3是本發明優選實施例一提供的曲軸的局剖圖；

圖4是沿圖3中F-F線的剖視圖；

圖5是沿圖3中E-E線的剖視圖；

圖6是本發明優選實施例二提供的轉子式壓縮機的剖視圖。

圖中：

1、主軸；2、副軸；3、連接軸；4、上偏心部；5、下偏心部；6、殼體；7、電機；8、下氣缸；9、上氣缸；10、下滾子；11、上滾子；12、下隔板組件；13、上隔板組件；14、下法蘭組件；15、上法蘭組件；16、排氣管；31、上加強部；32、上連接部；33、下加強部；34、下連接部；31’、上加強部；32’、下加強部。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

優選實施例一：

本優選實施例提供了一種曲軸，其主要但不局限應用于具有雙排氣結構的雙缸雙極轉子式壓縮機、多缸雙極轉子式壓縮機、雙缸單級轉子式壓縮機、多缸單級轉子式壓縮機等。

請參閱圖2至圖5，圖2為本實施例提供的曲軸的結構示意圖，其包括主軸1、副軸2、連接軸3、上偏心部4和下偏心部5，上偏心部4與下偏心部5置于主軸1與副軸2之間且通過連接軸3連接。其中，連接軸3包括上端均與上偏心部4連接的上加強部31、上連接部32和下端均與下偏心部5連接的下加強部33、下連接部34；上加強部31與下加強部33上下交錯設置(即上加強部31的側壁的下部與下加強部33側壁的上部連接)，上連接部32的側壁與上加強部31的側壁連接，上連接部32的下端與下加強部33的上端連接，下連接部34的側壁與下加強部31的側壁連接、下連接部34的上端與上加強部33的下端連接。上加強部31、上連接部32、下加強部33和下連接部34的橫截面均優選為呈弓形，即，上加強部31的平面側壁的下部與下加強部33平面側壁的上部連接，上連接部32的平面側壁與上加強部31的平面側壁連接，下連接部34的平面側壁與下加強部31的平面側壁連接。

本實施例提供的曲軸，上偏心部4和下偏心部5之間的連接軸3具有交錯設置的上加強部31與下加強部33，連接軸3的各部分尤其是受力嚴重的中部均得到了加強，極大地提高了曲軸的強度、降低了軸系應變能力、提高了油膜承載能力，進而提高了壓縮機的可靠性。

上加強部31和下加強部33交錯的范圍需根據曲軸的承載情況等進行具體設置，可以提高曲軸的強度、降低軸系應變能力均可。但優選地，上加強部31和下加強部33在軸向的長度分別為L1和L2，上偏心部4與下偏心部5之間的距離為L，3mm≤(L1+L2)-L，即，上加強部31和下加強部33交錯的距離大于3mm。

進一步地，上連接部32的橫截面與下連接部34的橫截面對應的圓心均位于主軸1的軸線上，上加強部31的橫截面對應的圓心位于上偏心部4的軸線上，下加強部33的橫截面對應的圓心位于下偏心部5的軸線上。上加強部31、上連接部32、下加強部33、下連接部34的橫截面對應的半徑需根據曲軸的承載情況等進行具體設置，優選地，上偏心部4的偏心距為e1，下偏心部5的偏心距為e2，上加強部31的橫截面與上連接部32的橫截面對應的半徑分別為R1、R2，下加強部33的橫截面與下連接部34的橫截面對應的半徑分別為R3、R4；R1＞(R4-e2)，R3＞(R2-e1)。

在上述結構的基礎上，上連接部32的橫截面對應的弦長與上加強部31的橫截面對應的弦長相等；下連接部34的橫截面對應的弦長與下加強部33的橫截面對應的弦長相等，以使得上連接部32的平面側壁和上加強部31的平面側壁完全對接，下連接部34的平面側壁和下加強部33的平面側壁完全對接。

在上述結構的基礎上，上加強部31的橫截面對應的圓心角與下加強部33的橫截面對應的圓心角之和大于等于360度。其中，可以是上加強部31的橫截面對應的弧為優弧，下加強部33的橫截面對應的弧為劣弧或半圓；也可以是上加強部31的橫截面對應的弧為劣弧，下加強部33的橫截面對應的弧為優弧；還可以是上加強部31的橫截面對應的弧為半圓，下加強部33的橫截面對應的弧為優弧或半圓，可以確保連接軸中部的加強效果均可。

優選實施例二：

一種轉子式壓縮機，包括優選實施例一所述的曲軸。該轉子式壓縮機可以為雙缸雙極轉子式壓縮機、多缸雙極轉子式壓縮機、雙缸單級轉子式壓縮機或多缸單級轉子式壓縮機。上述轉子式壓縮機優選為具有雙排氣結構的轉子式壓縮機。

圖6所示為本實施例提供的一種具有雙排氣結構的雙缸雙極轉子式壓縮機，其包括殼體6、設置于殼體6內的電機7、下氣缸8、上氣缸9、下滾子10、上滾子11、下隔板組件12、上隔板組件13、下法蘭組件14、上法蘭組件15、排氣管16及優選實施例一所述的曲軸，下氣缸8和上氣缸9分別通過下滾子10、上滾子11與曲軸的下偏心部5、上偏心部4配合，下隔板組件12和上隔板組件13按從下至上的順序置于下氣缸8與上氣缸9之間，下隔板組件12或上隔板組件13上設置有排氣結構，法蘭組件15固連于殼體6內且與上氣缸9連接，下法蘭組件14與下氣缸8連接，排氣管16固連在殼體6上端。

本實施例提供的轉子式壓縮機由于設置有上述曲軸，其可適用于高壓比、高壓差等工況，可靠性高。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。