支承构件以及包括这种支承构件的压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于装配在圆筒形构件中的支承构件，该支承构件包括与圆筒形构件的内壁形成配合关系的配合部，配合部包括圆柱形部分和锥形部分。由于根据本实用新型的支承构件的配合部包括用于与圆筒形构件的内壁形成过盈配合的圆柱形部分以及具有渐变轮廓的锥形部分，因此，在支承构件向圆筒形构件内的装配过程中，能够减轻支承构件的配合部对圆筒形构件的内壁的刮伤，防止或尽可能地减少从圆筒形构件的内壁刮下金属碎屑。从而能够确保采用这种结构的设备的正常运转，并且延长设备的使用寿命。
【专利说明】支承构件以及包括这种支承构件的压缩机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种支承构件，更具体地，涉及一种用于装配在圆筒形构件中的支承构件。还涉及一种包括这种支承构件的压缩机。
【背景技术】
[0002]目前，现有技术中存在许多需要将用于支承旋转部件的比如为轴承的支承构件安装到圆筒形构件的中的设备。比如在涡旋压缩机中，当组装涡旋压缩机时，需要将用于支承主轴的主轴承座装配到涡旋压缩机的壳体的内腔中。主轴承座在压缩机中起到承载主轴的作用，在压缩机的运行过程中，主轴承座不能产生滑移或偏置，需要确保主轴承座与压缩机壳体之间的过盈配合的稳定性。
[0003]涡旋压缩机的主轴承座的装配通常是通过冷压技术来完成的。主轴承座装配的精度以及装配质量将直接影响压缩机运行时的性能。如果在主轴承座的安装过程中主轴承座与压缩机壳体的垂直度和同心度得不到很好地保证，则在压缩机的运转过程中很容易出现主轴轴头磨损、压缩机振动、电机发热量大、甚至损坏电机的情况。
[0004]另外，由于在主轴承座与压缩机壳体的装配过程中通常需要利用压入工序将主轴承座压入到压缩机壳体内，在压入的过程中主轴承座与压缩机壳体之间为过盈装配，因此在压入过程中主轴承座很容易刮伤压缩机壳体的内壁，并且易于产生吸附在压缩机壳体的内壁上的金属碎屑。随着压缩机的运转，金属碎屑易于混合在压缩机的润滑液中，并随着润滑液在压缩机的润滑流路中循环。显然，这对于压缩机来说是非常危险的，混合在润滑液中的金属碎屑不仅增大了压缩机中的运转部件的摩擦，而且很容易使压缩机整体失效。此外，金属碎屑更加易于粘附在带有磁性的转子上，这对于运行中的电机来说是非常危险的，很容易由于电机的故障而导致整个压缩机的失效。
[0005]因此，现有技术中需要一种能够在确保比如为轴承的支承构件在圆筒形构件中的安装精度的情况下，在将支承构件压入圆筒形构件的内腔中的过程中不产生或尽可能地少产生金属碎屑的技术。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供一种用于装配在圆筒形构件中的支承构件。该支承构件包括与圆筒形构件的内壁形成配合关系的配合部，配合部包括圆柱形部分和锥形部分。
[0007]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的一个实施例，锥形部分沿支承构件的轴向方向的长度LI与圆柱形部分沿支承构件的轴向方向的长度L2满足以下关系，即:2.981 ( L1/L2 ( 4.475。
[0008]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的另一个实施例中，上述长度LI与上述长度L2的比值为:L1/L2=3.7。
[0009]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的再一个实施例，在支承构件的纵向剖面中，锥形部分的外缘与圆柱形部分的外缘的延长线形成夹角a，夹角a的取值范围为:0.64°≤a≤1.05°。
[0010]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的还一个实施例中，上述夹角a为0.85°。
[0011]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的又一个实施例，配合部沿支承构件的圆周方向是连续的。
[0012]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的另一个实施例中，配合部沿支承构件的圆周方向是不连续的。
[0013]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的再一个实施例，配合部包括沿支承构件的圆周方向均匀地设置的至少两个支承臂，支承臂从支承构件的支承本体沿径向方向向外延伸。
[0014]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的还一个实施例中，支承构件还包括用于在其装配过程中将支承构件引导至圆筒形构件中的倒角部，倒角部与锥形部分邻接。
[0015]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的又一个实施例，在配合部上设置有用于相对于圆筒形构件定位的定位孔。
[0016]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的另一个实施例中，上述定位孔完全设置在锥形部分上。
[0017]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的还一个实施例，配合部与圆筒形构件的内壁形成过盈配合。
[0018]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的又一个实施例中，配合部的圆柱形部分和锥形部分均与圆筒形构件的内壁形成过盈配合。
[0019]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的另一个实施例，锥形部分的最小端部的外半径小于圆柱形部分的外半径，并且圆柱形部分的外半径与锥形部分的最小端部的外半径的差值不小于圆筒形构件与配合部之间的最大过盈量。
[0020]根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的再一个实施例，支承构件为轴承或轴承座。
[0021]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的还一个实施例中，所述圆筒形构件为压缩机壳体。
[0022]本实用新型还提供一种压缩机，该压缩机包括压缩机壳体和设置在压缩机壳体中的主轴承座,其中，该主轴承座为如上所述的任一种支承构件。
[0023]在根据本实用新型的上述压缩机的一个实施例中，该压缩机为涡旋压缩机。
[0024]在根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件中，由于该支承构件的配合部包括用于与圆筒形构件的内壁形成过盈配合的圆柱形部分以及具有渐变轮廓的锥形部分，因此，在支承构件向圆筒形构件内的装配过程中，能够减轻支承构件的配合部对圆筒形构件的内壁的刮伤，防止或尽可能地减少从圆筒形构件的内壁刮下金属碎屑。同时，在将支承构件装配到圆筒形构件内后，能够确保支承构件与圆筒形构件之间具有足够的过盈力，从而保证支承构件与圆筒形构件的连接强度。在采用根据本实用新型的支承构件的压缩机中，能够避免在装配过程中从压缩机壳体的内壁上刮下金属碎屑，从而在压缩机的运转过程中不会有碎屑混合到压缩机的润滑油中，由此保证压缩机的正常操作，并且延长压缩机的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解，在所述附图中:
[0026]图1是示出采用根据本实用新型的支承构件的一个实施例的压缩机的剖视图；
[0027]图2是示出根据本实用新型的支承构件的一个实施例立体图；
[0028]图3是图2所示的支承构件的一个实施例的剖视图；以及
[0029]图4是图3中部分A的局部放大的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面参照附图对本实用新型示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。
[0031]以下以用于涡旋压缩机10的主轴承座16为例说明根据本实用新型的用于装配在圆筒形构件中的支承构件的实施例。在此，圆筒形构件为涡旋压缩机10的壳体。明显地，在此只是以用于涡旋压缩机10的主轴承座16为例进行说明，根据本实用新型的支承构件可以为装配在圆筒形构件中的用于起到支承作用的各种构件，比如可以为各种轴承或轴承座。因此，根据本实用新型的支承构件不限于在本文中作为实施例进行描述的用于涡旋压缩机10的主轴承座16。
[0032]采用根据本实用新型的主轴承座16的压缩机为涡旋压缩机10，其主要包括作为驱动装置的电机12、作为压缩执行装置的涡旋组件18、将电机12的旋转运动传递至涡旋组件18的主轴14以及用于将主轴14和涡旋组件18支承在涡旋压缩机壳体11内的主轴承座16。电机12的定子122与压缩机壳体11形成过盈配合，从而与压缩机壳体11相对固定地设置在一起。电机12的转子124可旋转地设置在定子122的定子腔中，并且能够相对于定子122旋转。转子124的转子孔内容置有主轴14，主轴14与转子124相对固定地设置在一起，从而使得主轴14能够随转子124 —起旋转。
[0033]主轴14的端部通过主轴承座16可旋转地支承在压缩机壳体11中，如图1所示，主轴14通过设置在主轴承座16的轴承孔内的滑动轴承161支承在主轴承座16的轴承孔内。主轴14的顶端部通过滑动轴承142可旋转地设置在动涡旋182的毂部186内，从而将电机12的转子124的旋转运动传递至动涡旋182。定涡旋184相对于压缩机壳体11不可旋转地设置在壳体11内，通过动涡旋182相对于定涡旋184的运动来改变形成在动涡旋182与定涡旋184之间的压缩腔的体积，从而实现压缩机10对制冷剂的吸入、压缩和排出过程。
[0034]从附图1中能够清楚地看到，主轴承座16在压缩机壳体11内的安装精度以及安装状态对于压缩机10的成品率和工作效率具有非常大的影响。可以利用模具将主轴承座16经由压缩机壳体11的端部压配合到压缩机壳体11的内腔中。由于主轴承座16需要压入压缩机壳体11的内腔中，因此主轴承座16的与压缩机壳体11配合的外周壁的结构和精度以及压缩机壳体11的内壁的结构和精度对于压缩机10的装配过程具有较大的影响，并且对装配后的压缩机10的性能也具有较大的影响。
[0035]以下参照附图2和附图3详细说明根据本实用新型的主轴承座16的结构。如图2所示，根据本实用新型的主轴承座16包括轴承本体162，在轴承本体162的中心形成有用于支承主轴14的主轴支承孔1622和用于容置动涡旋182的毂部186的动涡旋容置孔1624。主轴承座16还包括从轴承本体162沿径向方向向外延伸地设置的多个支承臂164，有利地，在根据图2-图4所示的实施例中，主轴承座16包括四个支承臂164。当然，可以围绕主轴承座16的轴承本体162均匀地设置其他任意数量的支承臂164。比如可以将支承臂164设置成一个整体，或者围绕轴承本体162均匀地设置两个、三个、五个或更多个支承臂164。也就是说，支承臂164可以是沿着主轴承座16的圆周方向连续地设置的整体式支承臂，也可以是沿着主轴承座16的圆周方向不连续地设置的至少两个各自独立的支承臂。
[0036]主轴承座16的支承臂164沿径向方向的最外侧端部形成为与压缩机壳体11的内壁形成配合关系的配合部1642。在主轴承座16向压缩机壳体11的内腔压入的过程中，支承臂164的配合部1642与压缩机壳体11的内壁完全地接触，并且从压缩机壳体11的内腔的端部逐渐被压入至装配位置。为了在将主轴承座16装配到压缩机壳体11的内腔中的初始阶段能够顺利地将主轴承座16引导到压缩机壳体11的内腔中，在主轴承座16的配合部1642的在装配时首先装配到压缩机壳体11的内腔中的端部处形成有倒角部1644，以便在装配时能够使主轴承座16的端部顺利地安装在压缩机壳体11内。另外，在配合部1642上形成有定位孔1643，当将主轴承座16压配合到压缩机壳体11中时，可以通过从压缩机壳体11的内壁上突出的突出部与主轴承座16的配合部1642上的定位孔1643配合，使主轴承座16更加牢固地设置在压缩机壳体11内。
[0037]为了在将主轴承座16压装配到压缩机壳体11的内腔内的过程中防止主轴承座16的配合部1642在压缩机壳体11的内壁上形成刮痕或者防止配合部1642从压缩机壳体11的内壁上刮下金属材料，将主轴承座16的配合部1642形成为具有一定的锥度，换句话说，使主轴承座16的配合部1642形成为锥形。
[0038]以下参照附图4详细说明根据本实用新型的主轴承座16的支承臂164的配合部1642的具体结构。图4为图3中所示的主轴承座16的支承臂164的部分A的局部放大的示意图。为了更加明显地示出主轴承座16的支承臂164的配合部1642的圆柱形部分1648与锥形部分1646之间的位置关系，在图4中夸张地示出了圆柱形部分1648与锥形部分1646的边缘之间的角度关系。主轴承座16的支承臂164的配合部1642基本包括三个部分，即用于在装配时将主轴承座16引导至压缩机壳体中的倒角部1644、与倒角部1644相邻的锥形部分1646以及与锥形部分1646相邻的圆柱形部分1648。如上所述，倒角部1644用于在装配初始阶段将主轴承座16的端部引导到压缩机壳体11内。当然，也可以不设置倒角部1644，主轴承座16直接从锥形部分1646 —端压配合到压缩机壳体11内。圆柱形部分1648与现有技术类似，可以用于与压缩机壳体11的内壁形成过盈配合，从而将主轴承座16固定地设置在压缩机壳体11内。
[0039]根据本实用新型的主轴承座16的突出的特征在于，在主轴承座16的支承臂164的配合部1642上形成有锥形部分1646。由于设置锥形部分1646，因此在主轴承座16的装配过程中能够使主轴承座16的配合部1642与压缩机壳体11的内壁的过盈量逐渐增大，从而使得过盈力逐渐增大，以防止在装配过程中主轴承座16从压缩机壳体11的内壁上刮下过量的金属材料，或者尽可能地减少所刮下的金属材料的量。这将能够防止金属碎屑随润滑油进入压缩机的润滑油循环系统，由此可以提高压缩机的工作效率并且延长压缩机的使用寿命。当然，在满足一定的安装强度的情况下，可以使锥形部分1646的部分或全部与圆筒形构件的内壁不具有过盈量，也就是说，锥形部分1646的部分或全部的外径可以设置成小于圆筒形构件的内径，由此仅在圆柱形部分1648处形成过盈配合。
[0040]当然，为了确保主轴承座16在压缩机壳体11内的装配强度，主轴承座16的支承臂164的配合部1642的形状需要满足一定的条件。如图4所示，假设锥形部分1646的长度为LI，圆柱形部分1648的长度为L2，则LI和L2之间应该满足以下关系:
[0041]2.981 ≤ L1/L2 ≤ 4.475
[0042]在锥形部分1646的长度LI和圆柱形部分1648的长度L2满足上述关系的情况下，既能够保证主轴承座16与压缩机壳体11之间的牢固的接合强度，也能够确保在装配过程中主轴承座16与压缩机壳体11不会形成过度的刮伤，从而防止在主轴承座16或压缩机壳体11的内壁上产生金属碎屑，有利于保证组装后的压缩机的正常运转。有利地，锥形部分1646的长度LI和圆柱形部分1648的长度L2的比值为Ll/L2=3.7。满足关系Ll/L2=3.7的主轴承座16将更加明显地具有如上所述的优势。
[0043]此外，在主轴承座16的纵向剖面中，如在图4所示的剖面中，锥形部分1646外缘与圆柱形部分1648的外缘的延长线之间形成夹角a，夹角a满足以下范围关系:
[0044]0.64° ≤ a ≤ 1.05°
[0045]当锥形部分1646外缘与圆柱形部分1648的外缘的延长线之间形成的夹角a满足上述关系时，在主轴承座16的装配过程中，可以有效地减少主轴承座16的配合部1642对压缩机壳体11的内壁的刮伤，从而进一步避免在压缩机壳体11的内壁上形成金属碎屑，这将能够防止对润滑油的污染，从而延长压缩机的使用寿命。有利地，在根据本实用新型的如图2-4所示的实施例中，锥形部分1646的外缘与圆柱形部分1648的外缘的延长线之间形成的夹角a为0.85°。当夹角a为0.85°时，根据本实用新型的主轴承座16将更加明显地具有如上所述的优势。
[0046]如图3和图4中所示，锥形部分1646的最小端部的外半径比圆柱形部分1648的外半径小大于或等于压缩机壳体11与配合部1642之间的最大过盈量的量。也就是说，长度为LI的锥形部分1646的远离圆柱形部分1648的端部(即锥形部分1646的直径最小的端部)的外半径比圆柱形部分1648的外半径小，两者之间的差值大于或等于(即不小于)压缩机壳体11的内壁与配合部1642之间的最大过盈量。这样，当将主轴承座16压装配至压缩机壳体11内时，在锥形部分1646的最小端部处基本不与压缩机壳体11形成过盈配合。由此能够在装配过程中进一步地避免主轴承座16的配合部1642从压缩机壳体11的内壁上刮下金属碎屑。
[0047]如上所述，形成在主轴承座16的配合部1642上的定位孔1643有利地完全形成在锥形部分1646中，这将能够有助于确保主轴承座16与压缩机壳体11之间的过盈配合，从而保证主轴承座16的安装稳定性。另外，由于定位孔1643完全地形成在锥形部分1646中，因此可以避免在将主轴承座16压装配到压缩机壳体11内时由定位孔1643的边缘从压缩机壳体11的内壁上刮下金属屑。
[0048]如参照附图2所述，主轴承座16具有沿着圆周方向均匀地设置的四个支承臂164，相应地，在每个支承臂164的末端部形成有配合部1642。同理，也可以设置沿着圆周方向均匀地设置其他任意数量支承臂164。当设置一个支承臂164时，即支承臂164沿主轴承座16的圆周方向连续地设置，则配合部1642也沿着主轴承座16的圆周方向连续地设置。当设置至少两个支承臂164时，即支承臂164沿主轴承座16的圆周方向不连续地设置，则配合部1642也沿着主轴承座16的圆周方向不连续地设置。
[0049]虽然参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【权利要求】
1.一种用于装配在圆筒形构件中的支承构件，所述支承构件包括与所述圆筒形构件的内壁形成配合关系的配合部(1642)，其特征在于，所述配合部(1642)包括圆柱形部分(1648)和锥形部分(1646)。
2.如权利要求1所述的支承构件，其中，所述锥形部分(1646)沿所述支承构件的轴向方向的长度LI与所述圆柱形部分(1648)沿所述支承构件的轴向方向的长度L2满足以下关系:
2.981 ( L1/L2 ( 4.475。
3.如权利要求2所述的支承构件，其中，所述长度LI与所述长度L2的比值为:
Ll/L2=3.7。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，在所述支承构件的纵向剖面中，所述锥形部分(1646)的外缘与所述圆柱形部分(1648)的外缘的延长线形成夹角α，所述夹角α的取值范围为:
0.64° ≤ α ≤ 1.05°。
5.如权利要求4所述的支承构件，其中，所述夹角α为0.85°。
6.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述配合部(1642)沿所述支承构件的圆周方向是连续的。
7.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述配合部(1642)沿所述支承构件的圆周方向是不连续的。`
8.如权利要求7所述的支承构件，其中，所述配合部(1642)包括沿所述支承构件的圆周方向均匀地设置的至少两个支承臂(164)，所述支承臂(164)从所述支承构件的支承本体(162)沿径向方向向外延伸。
9.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述支承构件还包括用于在其装配过程中将所述支承构件引导至所述圆筒形构件中的倒角部(1644)，所述倒角部(1644)与所述锥形部分(1646)邻接。
10.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，在所述配合部(1642)上设置有用于相对于所述圆筒形构件定位的定位孔(1643)。
11.如权利要求10所述的支承构件，其中，所述定位孔(1643)完全设置在所述锥形部分(1646)上。
12.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述配合部(1642)与所述圆筒形构件的内壁形成过盈配合。
13.如权利要求12所述的支承构件，其中，所述配合部(1642)的所述圆柱形部分(1648)和所述锥形部分(1646)均与所述圆筒形构件的内壁形成过盈配合。
14.如权利要求12所述的支承构件，其中，所述锥形部分(1646)的最小端部的外半径小于所述圆柱形部分(1648)的外半径，并且所述圆柱形部分(1648)的外半径与所述锥形部分(1646)的最小端部的外半径的差值不小于所述圆筒形构件与所述配合部(1642)之间的最大过盈量。
15.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述支承构件为轴承或轴承座。
16.如权利要求1-3中的任一项所述的支承构件，其中，所述圆筒形构件为压缩机壳体(11)。
17.—种压缩机，所述压缩机包括压缩机壳体(11)和设置在所述压缩机壳体(11)中的主轴承座，其特征在于， 所述主轴承座为根据权利要求1-16中的任一项所述的支承构件。
18.如权利要 求17所述的压缩机，其中，所述压缩机为涡旋压缩机。
【文档编号】F04C29/00GK203476708SQ201320533585
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】苏晓耕, 王朝平 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)有限公司