[发明专利]往复式制冷压缩机中的轴承布置

说明书

技术领域

本发明涉及轴承布置，该轴承布置被引入在与气密的或非气密的往复式制冷压缩机的曲轴关联的径向轴承区域中，以便允许所述径向轴承区域经受受控制的变形，以便至少部分地补偿协作的部件的标称相对定位的偏差，该偏差由所述协作的部件的制造或组装中的不对准或由作用在其上的力引起，并且由压缩机的电动机的操作或由制冷剂气体的压缩引起。

背景技术

往复式的制冷压缩机的常规构造在附图的图1中被示出并且在壳体(未示出)的内部中包括曲轴箱10，该曲轴箱承载气缸20，活塞30在该气缸内往复运动。

曲轴箱10还设置有轴承毂40，该轴承毂内部地限定径向轴承41，在该径向轴承中安装曲轴50，该曲轴包括：偏心端部部分55，该偏心端部部分从轴承毂40的第一端部部分40a向外突出并且通过连接杆60操作性地联接到活塞30；和自由端部部分56，该自由端部部分从轴承毂40的第二端部部分40b向外突出。

连接杆60的较大孔眼61围绕曲轴50的偏心端部部分55安装，该连接杆的较小孔眼62通过活塞销63联接到活塞30。从轴承毂40向外突出的曲轴50的自由端部部分56联接到电动机70的转子71，该电动机具有附接到曲轴箱10的定子72。电动机70的转子71旋转曲轴50，通过连接杆60以往复运动推动活塞30。

与连接杆60相对的气缸20的端部由阀板(未示出)封闭，该阀板根据现有技术中已知的或未知的任何适当构造设置有至少一个吸入阀和排出阀。

与这些压缩机相关的第一问题起因于用于在曲轴箱10中(以便形成气缸20和径向轴承41)、在曲轴50中并且也在连接杆60的孔眼中执行机加工操作的过程。与所述过程的经济上可行的类型无关，位置误差将总是或多或少地出现，诸如引起曲轴50的轴线和安装的组件的活塞30的轴线之间的正交性损失的那些位置误差。

上述定位误差是活塞30和气缸20之间、活塞销63和连接杆60的较小孔眼62之间、连接杆60的较大孔眼61和曲轴50的偏心部分55之间、和偏心部分55和被机加工在曲轴箱10的轴承毂40中的径向轴承41之间的局部接触的原因。

与这里考虑的且在上面描述的压缩机类型有关的第二问题特征是由于在气缸20中的气体的压缩期间，作用在活塞30的顶部上的压缩力F传递到连接杆60并且到曲轴50的偏心部分55，在机械组件中产生变形，该变形引起曲轴50的偏心部分55相对于连接杆60的较大孔眼61的轴线和曲轴50相对于径向轴承41的轴线的不对准，增加由组成部分的制造和组装中的位置误差引起的上述局部接触的问题，并且产生磨损和高能量消耗。

在这种已知构造中，在气缸20中的气体的压缩期间，作用在活塞30的顶部上的压缩力F通过连接杆60传递到较大孔眼61的端部部分61a，在曲轴50的偏心端部部分55中产生反作用，该反作用通过曲轴50传递到轴承毂40的径向轴承41，在轴承毂的第一端部部分和第二端部部分40a、40b中，在其上产生源于压缩力F的第一和第二反作用力F1、F2，第一反作用力F1更强并且不利于布置成更靠近压缩力F的作用轴线的轴承毂40的第一端部部分40a中的径向轴承41和曲轴50之间的油膜的维持。

在存在曲轴50和径向轴承41之间的径向间隙的情况下，上述力是滑动轴承所固有的，产生所谓的曲轴50的不对准。认为具有曲轴50、轴承毂40的第一端部部分40a和第二端部部分40b(以小得多的程度)的所述不对准的机构部件的高刚性的理想情况是径向轴承41支撑施加到轴承毂40的载荷和力矩，这引起由于局部接触的相同的磨损问题和上述高能量消耗。

在这些压缩机中要考虑的第三方面涉及定子72(当它具有相对于轴承毂40的径向轴承41的同心度偏差时)，并且也涉及转子71(当它在其定位中具有径向误差时)。在具有所述偏差和误差的电动机70的启动期间，产生转子71上的磁性径向力，在径向轴承41中，在轴承毂40的第二端部部分40b中引起局部磨损。除了这种不便外，曲轴50和轴承毂40的第二端部部分40b之间的最高接触力需要来自电动机70的较高的转矩来启动该运动，即，较高的电动机功率，因此增加最小启动电压。

存在已知的构造，该已知的构造设置有在轴承毂的第一端部部分中可以径向地且弹性地变形的区域，该区域通过设置在轴承毂中的周向凹槽或切口被获得。

在这种已知构造中，轴承毂的第一端部部分可以具有一定顺从性，并且在活塞的压缩行程的最后阶段由于曲轴的面对区域施加的局部压力而可以径向地且弹性地变形，以便适应曲轴的表面，避免在轴承毂的第一端部部分中的曲轴和轴承毂之间的点接触和厚油膜的中断。