用于往复式压缩机的曲轴及具有其的往复式压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷设备领域,特别涉及一种用于往复式压缩机的曲轴及具有其的往复式压缩机。
【背景技术】
[0002]往复式活塞压缩机的曲轴,出于耐磨的考虑,普遍采用铸造成型,铸造曲轴的轴向供油通道需要用加工的方式获得,由于供油通道较长,加工比较麻烦;往复活塞压缩机整体铸造曲轴存在偏心结构,为保证主轴、曲柄的平行度,对于曲轴加工设备的要求比较高,制造性较差。
[0003]在重新规划往复活塞式压缩机排量时,通常会带来曲轴轴径、偏心量等参数的改变,按传统的方案,必须重新设计曲轴铸造模具,模具的通用性差,标准化程度低;此外出于节能减排环保方面的考虑,金属铸造热成型工艺对于环境的污染严重,对能源的消耗较大。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于往复式压缩机的曲轴,该曲轴成型简单、加工容易。
[0005]本发明的另外一个目的在于提出一种具有上述曲轴的压缩机。
[0006]根据本发明的用于往复式压缩机的曲轴,包括:主轴、曲柄和偏心块,所述主轴和所述曲柄分别设置在所述偏心块的两侧,并且所述主轴与所述偏心块以及所述曲柄与所述偏心块分别焊接固定。
[0007]根据本发明的用于往复式压缩机的曲轴,主轴、曲柄和偏心块为单独的零部件,且主轴与曲柄分别通过焊接的方式固定在偏心块的两侧,由此曲轴成型简单、加工容易,且由于主轴和曲柄由空心的钢管制成,因此曲轴的质量轻,至少在一定程度上降低了往复式压缩机运行时的功率,提高了往复式压缩机的可靠性。
[0008]此外,由于本发明的曲轴采用焊接的方式加工而成,相比较传统的曲轴采用铸造成型的方式,在制作过程中基本对环境无污染,且能源的消耗更低。
[0009]另外,根据本发明的用于往复式压缩机的曲轴还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本发明的一个实施例,所述主轴的距离所述偏心块较近的一端设置有主轴翻边焊接部,所述曲柄的距离所述偏心块较近的一端设置有曲柄翻边焊接部。
[0011]根据本发明的一个实施例,所述主轴翻边焊接部为环形且正交于所述主轴的轴向,所述主轴翻边焊接部的宽度不小于2mm;所述曲柄翻边焊接部为环形且正交于所述曲柄的轴向,所述曲柄翻边焊接部的宽度不小于2_。
[0012]根据本发明的一个实施例,所述偏心块具有朝向所述主轴的主轴侧侧面以及朝向所述曲柄的曲柄侧侧面,所述主轴侧侧面上设置有用于对所述主轴翻边焊接部进行定位的主轴侧定位凹部,所述曲柄侧侧面上设置有用于对所述曲柄翻边焊接部进行定位的曲柄侧定位凹部。
[0013]根据本发明的一个实施例,所述主轴、所述曲柄和所述偏心块由低碳钢、中碳钢或者合金钢制成。
[0014]根据本发明的一个实施例,所述偏心块上设置有连通曲轴内部的偏心块油孔。
[0015]根据本发明的一个实施例,所述偏心块油孔的孔径不小于2mm。
[0016]根据本发明的一个实施例,所述主轴上设置有至少一个主轴油孔,所述曲柄上设置有至少一个曲柄油孔。
[0017]根据本发明的一个实施例,所述主轴的外表面设置有渗碳层、渗氮层、软氮化层或碳氮共渗层;所述曲柄的外表面设置有渗碳层、渗氮层、软氮化层或碳氮共渗层。
[0018]根据本发明的往复式压缩机包括上述的曲轴,由于根据本发明的往复式压缩机设有上述的曲轴,因此往复式压缩机成型简单、加工容易,且压缩机运行时的功率得到了降低,压缩机的可靠性得到了提高。
【附图说明】
[0019]图1是根据本发明实施例的曲轴的示意图;
[0020]图2是根据本发明实施例的主轴的示意图;
[0021]图3是根据本发明实施例的曲柄的示意图;
[0022]图4是根据本发明实施例的偏心块的正面和背面的示意图。
[0023]附图标记:
[0024]曲轴100,
[0025]主轴110,主轴翻边焊接部111,主轴供油通道101,主轴油孔107,
[0026]曲柄120,曲柄翻边焊接部121,曲柄供油通道102,曲柄油孔108,
[0027]偏心块130,主轴侧定位凹部131,曲柄侧定位凹部132,偏心块油孔104,主轴侧侧面105,曲柄侧侧面106。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0029]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0031]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0033]下面结合图1至图4详细描述根据本发明实施例的用于往复式压缩机的曲轴100。
[0034]根据本发明实施例的用于往复式压缩机的曲轴100包括主轴110、曲柄120和偏心块130,主轴110和曲柄120分别设置在偏心块130的两侧,并且主轴110与偏心块130焊接固定、曲柄120与偏心块130焊接固定。
[0035]曲柄120和主轴110可以通过钢板冲压、无缝钢管钣金或者旋压的方式获得,优选使用精度以及表面粗糙度较好的精密无缝钢管,偏心块130可以采用标准厚度的钢板冲压而成。由于精密无缝钢管与钢板属于标准化产品,尺寸、形位精度较高,与铸造曲轴比,可以省去粗加工工序。
[0036]可以理解的是,如图1所示,曲柄120可以为中空结构,曲柄120内可以形成有曲柄供油通道102 ;主轴110可以为中空结构,主轴110内可以形成有主轴供油通道101。由于主轴110和曲柄120可以使用空心钢管制成,因此对比铸造的曲轴,可以省去了加工供油通道的步骤,使得加工容易。
[0037]有利地,如图1和图4所示,偏心块130上设有连接曲轴100内部的偏心块油孔104,即偏心块油孔104可以连通主轴供油通道101和曲柄供油通道102。可选地,偏心块油孔104的孔径不小于2mm。
[0038]此外主轴110及曲柄120使用空心钢管制成,
与铸造的曲轴比,质量大大降低,进而材料及制造成本降低;且可以通过调整管材的直径、曲轴100焊接工装等调节曲轴100的偏心量,以满足多种排量的往复式压缩机对曲轴100的工艺要求,进而节省了曲轴100的开模费用,加快了产品的开发进度。
[0039]根据本发明实施例的用于往复式压缩机的曲轴100,主轴110、曲柄120和偏心块130为单独的零部件,且主轴110与曲柄120分别通过焊接的方式固定在偏心块130的两侦牝由此曲轴100成型简单、加工容易。附加地,由于主轴110和曲柄120由空心的钢管制成,因此曲轴100的质量轻,至少在一定程度上降低了往复式压缩机运行时的功率,提高了往复式压缩机的可靠性。
[0040]此外,由于本发明的曲轴100采用焊接的方式加工而成,相比较传统的曲轴采用铸造成型的方式,在制作过程中基本对环境无污染,且能源的消耗更低。
[0041]在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,主轴110的距离偏心块130较近的一端设置有主轴翻边焊接部111,曲轴100的距离偏心块130较近的一端设置有曲柄翻边焊接部121。翻边的设置可以增加焊接面积,这样主轴翻边焊接部111可以使得主轴110更加容易地焊接在偏心块130上,同理曲柄翻边焊接部121可以使曲柄120更加容易地焊接在偏心块130上。
[0042]进一步地,主轴翻边焊接部111为环形且正交于主轴110的轴向,主轴翻边焊接部111的宽度不小于2mm ;曲柄翻边焊接部121为环形且正交于曲柄120的轴向,曲柄翻边焊接部121的宽度不小于2mm。由此,可以将主轴110和曲柄120更加牢固地焊接在偏心块130的两侧。
[0043]其中,主轴110和曲柄120都可以通过将精密无缝钢管分割成符合设计要求的尺寸,再通过钣金、冲压等冷成形方式将管材一端翻边制作而成,压制成不小于2_宽度的主轴翻边焊接部111和曲柄翻边焊接部121,以增加曲轴100的刚度及提高焊缝强度。
[0044]在本发明的一些实施例中,如图4所示,偏心块130具有朝向主轴110的主轴侧侧面105以及朝向曲柄120的曲柄侧侧面106,主轴侧侧面105上设置有用于对主轴翻边焊接部111进行定位的主轴侧定位凹部131,曲柄侧侧面106上设置有用于对曲柄翻边焊接部121进行定位的曲柄侧定位凹部132。由此,可以快速地将主轴110和曲柄120固定在偏心块130上,方便主轴110和曲柄120的焊接固定,提高主轴110和曲柄120的焊接效率。
[0045]可知的是,曲柄120、主轴110和偏心块130三部分需要通过焊接的方式固定在一起,所以三个零件选材时候需要使用焊接性能优异、拉升性能较好的低碳钢、中碳钢或者合金钢,防止在钣金冲压过程中产生开裂,焊接过程中产生裂纹及气泡,影响曲轴100的刚度及焊缝强度。同时为保证曲轴100的刚度,优选的使用硫、磷等杂质较少的优质钢。
[0046]在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,主轴110上设置有至少一个主轴油孔107,曲柄120上设置有至少一个曲柄油孔108。曲轴100的油路通道中的润滑油可以通过主轴油孔107和曲柄油孔108流出,润滑各摩擦副的表面,且增加曲柄120、主轴110等部位的耐磨性。
[0047]主轴110和偏心块130、曲柄120和偏心块130之间的焊接方式可以采用氩弧焊、激光焊、电阻焊等。优选采用激光焊接,因为激光焊接焊接速度快,能量集中,焊缝的深宽比高、精度高,热变形影响较小,可以将焊接温升对零件产生的变形降到最低,从而提高曲轴100的精度,省掉粗加工的步骤,直接进行曲轴100的表面精加工,降低制造成本。
[0048]而且曲轴100由曲柄120、主轴110和曲柄120三部分组合而成,可以通过调整曲轴100的焊接定位工装灵活调整曲轴100的偏心量、主轴110以及曲柄120的外径,适应不同排量的往复式活塞压缩机要求,节省曲轴100的开模费用,加快新产品开发的进度。
[0049]在本发明的一些实施例中,曲柄120、主轴110使用优质中、低碳无缝钢管制成,由于中、低碳钢的含碳量较低,材料表面硬度低,耐磨性较差。在曲轴100焊接完成后,可以通过表面强化处理工艺,如渗碳、渗氮、碳氮共渗等,提高曲轴100的外表面的硬度及耐磨性,进而提高压缩机运行时的可靠性。
[0050]下面简单描述根据本发明实施例的往复式压缩机。
[0051]根据本发明实施例的往复式压缩机包括上述实施例中的曲轴100,由于根据本发明实施例的往复式压缩机设有上述的曲轴100,因此往复式压缩机成型简单、加工容易,且压缩机运行时的功率得到了降低,压缩机的可靠性得到了提高。
[0052]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0053]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,包括:主轴、曲柄和偏心块,所述主轴和所述曲柄分别设置在所述偏心块的两侧,并且所述主轴与所述偏心块以及所述曲柄与所述偏心块分别焊接固定。2.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述主轴的距离所述偏心块较近的一端设置有主轴翻边焊接部,所述曲柄的距离所述偏心块较近的一端设置有曲柄翻边焊接部。3.根据权利要求2所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述主轴翻边焊接部为环形且正交于所述主轴的轴向,所述主轴翻边焊接部的宽度不小于2mm ; 所述曲柄翻边焊接部为环形且正交于所述曲柄的轴向,所述曲柄翻边焊接部的宽度不小于2mm ο4.根据权利要求2所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述偏心块具有朝向所述主轴的主轴侧侧面以及朝向所述曲柄的曲柄侧侧面,所述主轴侧侧面上设置有用于对所述主轴翻边焊接部进行定位的主轴侧定位凹部,所述曲柄侧侧面上设置有用于对所述曲柄翻边焊接部进行定位的曲柄侧定位凹部。5.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述主轴、所述曲柄和所述偏;L.、块由低碳钢、中碳钢或者合金钢制成。6.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述偏心块上设置有连通曲轴内部的偏心块油孔。7.根据权利要求6所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述偏心块油孔的孔径不小于2mm。8.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述主轴上设置有至少一个主轴油孔,所述曲柄上设置有至少一个曲柄油孔。9.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的曲轴,其特征在于,所述主轴的外表面设置有渗碳层、渗氮层、软氮化层或碳氮共渗层;所述曲柄的外表面设置有渗碳层、渗氮层、软氮化层或碳氮共渗层。10.一种往复式压缩机,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的曲轴。
【专利摘要】本发明公开了一种用于往复式压缩机的曲轴及具有其的压缩机,所述曲轴包括:主轴、曲柄和偏心块,所述主轴和所述曲柄分别设置在所述偏心块的两侧,并且所述主轴与所述偏心块以及所述曲柄与所述偏心块分别焊接固定。根据本发明的曲轴成型简单、加工容易。
【IPC分类】F04B39/00, F16C3/10
【公开号】CN104895764
【申请号】CN201510377749
【发明人】严志奇, 宋庆华, 宋东东
【申请人】安徽美芝制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日