滚子组件、泵体组件和压缩机

文档序号:1795614 发布日期:2021-11-05 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 滚子组件、泵体组件和压缩机 (Roller assembly, pump body assembly and compressor ) 是由 魏会军 丁少鹏 牟迪 邓丽颖 杨欧翔 赵海红 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种滚子组件、泵体组件和压缩机。该滚子组件包括滚子,包括滚子本体和内衬层,所述内衬层由弹性材料制成;所述内衬层沿所述滚子径向方向设在所述滚子本体内壁上。滚子采用在本体内设置弹性材料制成的内衬层,具有弹性变形与弹性补偿作用,将原配副的刚性接触转变为弹性接触,这样就能避免滚子与上、下法兰或隔板发生刚性接触时,表面材料不易产生塑性变形与脱离而破坏,有效改善端面异常摩擦磨损问题。(The application provides a roller subassembly, pump body subassembly and compressor. The roller assembly comprises a roller, a roller body and an inner lining layer, wherein the inner lining layer is made of an elastic material; the inner liner is arranged on the inner wall of the roller body along the radial direction of the roller. The roller adopts the inner liner layer that sets up elastic material in this body and make, has elastic deformation and elastic compensation effect, changes the rigid contact of original accessory into elastic contact, just so can avoid the roller and upper and lower flange or baffle when taking place rigid contact, surface material is difficult for producing plastic deformation and breaking away from and destroying, effectively improves the unusual frictional wear problem of terminal surface.)

滚子组件、泵体组件和压缩机

技术领域

本申请属于压缩机技术领域,具体涉及一种滚子组件、泵体组件和压缩机。

背景技术

泵体零部件端面磨损是旋转压缩机常见的失效形式,滚子正常工作中受到运行工况变化或外界扰动干扰,极易造成端面油膜破裂,迫使配合端面迅速进入边界润滑状态,严重时发生机械碰撞,此时,传统结构中滚子与上、下法兰或隔板发生刚性接触,表面材料极易产生塑性变形与脱离而破坏。

发明内容

因此,本申请提供一种滚子组件、泵体组件和压缩机,能够解决现有技术中滚子与上、下法兰或隔板发生刚性接触,表面材料极易产生塑性变形与脱离而破坏的问题。

为了解决上述问题,本申请提供一种滚子组件,包括:

滚子,包括滚子本体和内衬层,所述内衬层由弹性材料制成;

所述内衬层沿所述滚子径向方向设在所述滚子本体内壁上。

可选地,所述内衬层设为环状,与所述滚子本体为过盈配合。

可选地,所述内衬层的两端包括头部,所述头部设为环板结构,且所述环板的延展方向为所述滚子的径向方向;所述滚子本体端面上设有容纳部分所述头部的凹槽。

可选地,所述头部为倾斜设置,且外周缘远离所述内衬层的主体;所述头部与所述滚子的横截面夹角设为θ,满足0<θ<500mrad。

可选地,所述头部的外周缘突出所述滚子本体的端面,且突出距离设为h5,满足50μm≥h5≥0μm。

可选地,所述内衬层的主体包括设为直筒状的支撑部,所述支撑部一端连接于所述头部的一侧面上。

可选地,所述支撑部设为轴向上的两段,所述主体还包括有与所述支撑部连接的补偿部,所述补偿部设在两段所述支撑部之间,用于补偿所述内衬层的两端。

可选地,沿所述内衬层的轴向方向上,所述补偿部设为波形和弧形中的至少一种。

可选地,所述补偿部的外径小于所述支撑部的外径,且所述补偿部的内径小于所述支撑部的内径。

根据本申请的另一方面,提供了一种泵体组件,包括如上所述的滚子组件。

根据本申请的再一方面,提供了一种压缩机,包括如上所述的滚子组件或如上所述的泵体组件。

本申请提供的一种滚子组件,包括:滚子,包括滚子本体和内衬层,所述内衬层由弹性材料制成;所述内衬层沿所述滚子径向方向设在所述滚子本体内壁上。

滚子采用在本体内设置弹性材料制成的内衬层,具有弹性变形与弹性补偿作用,将原配副的刚性接触转变为弹性接触,这样就能避免滚子与上、下法兰或隔板发生刚性接触时,表面材料不易产生塑性变形与脱离而破坏,有效改善端面异常摩擦磨损问题。

附图说明

图1为本申请实施例的泵体组件的结构示意图;

图2为本申请实施例的滚子组件的结构示意图;

图3为本申请实施例的内衬层的受力变形示意图;

图4为本申请实施例的内衬层的受力变形示意图;

图5为本申请实施例的滚子本体的结构示意图;

图6为本申请实施例的内衬层的结构示意图;

图7为本申请实施例的内衬层的一种结构示意图;

图8为本申请实施例的内衬层的第三结构示意图;

图9为本申请实施例的内衬层的第四结构示意图。

附图标记表示为:

1、曲轴;2、上法兰;3、气缸;4、下法兰;5、滚子;6、滑片;51、滚子本体;52、内衬层;53、头部;54、支撑部;55、补偿部;56、头部端面;57、凹槽。

具体实施方式

结合参见图1至图9所示,根据本申请的实施例,一种滚子组件,包括:

滚子5,包括滚子本体51和内衬层52,所述内衬层52由弹性材料制成;

所述内衬层52沿所述滚子5径向方向设在所述滚子本体51内壁上。

本申请在滚子本体51内部设置弹性材料制成的内衬层52,由于内衬层52存在弹性,使得整个滚子5在套设的辊轴上时,滚子本体51能沿轴向进行弹性形变,在滚子本体51与法兰等发生刚性接触,会转变为滚子5配副的弹性接触,可有效改善端面异常摩擦磨损问题。

滚子本体51为环状结构,内衬层52可设为环状,外壁与滚子本体51内壁接触;还可设为多个弧形段,沿滚子本体51内壁周向均匀分布地设在滚子本体51内壁上,均能达到缓解滚子本体51的磨损。

另外,内衬层52采用低密度的弹性材料,可减小滚子5的总重量,减小压缩机功耗。

在一些实施例中,内衬层52设为环状,与所述滚子本体51为过盈配合。

内衬层52设为环状,制作和装配方便,与滚子本体51过盈配合,使得整个滚子5结构稳定,更佳的是内衬层52外壁与滚子本体51内壁之间存在凹凸配合的限位结构,防止转动过程中出现错位。内衬层52的外径d1不小于滚子本体51的内径d6。

在一些实施例中,内衬层52的两端包括头部53,所述头部53设为环板结构,且所述环板的延展方向为所述滚子5的径向方向;所述滚子本体51端面上设有容纳部分所述头部53的凹槽57。

内衬层52的两端设为环板结构,能提高内衬层52在滚子本体51的轴向结构强度,同时可以设置内衬层52的轴向长度长于滚子本体51,有效控制端面泄漏。

滚子5两侧端面开设用于头部53放置的凹槽57,凹槽57的深度h3大于头部53的厚度h4,凹槽57的直径d7大于头部53楔形端面外径d5。

在一些实施例中,头部53为倾斜设置,且外周缘远离所述内衬层52的主体;所述头部53与所述滚子5的横截面夹角设为θ,满足0<θ<500mrad。

将头部53设为倾斜设置,使得头部53的外周缘接触滚子5两端的摩擦副,不会增大摩擦阻力,同时减小滚子5端面泄漏。

头部53采用楔形端面设计,沿径向从内径向外径,与配副间隙逐渐减小,形成收敛间隙分布。

流体介质在径向压差与周向剪切作用下,沿滚子5端面设计间隙流动进入头部53楔形端面,沿流动方向,端面间隙逐渐收敛,流体产生显著动压效应,提升油膜整体承载能力,保证润滑可靠性,避免工作中受到运行工况变化或外界扰动造成的油膜破裂问题。

在一些实施例中,头部53的外周缘突出所述滚子本体51的端面,且突出距离设为h5,满足50μm≥h5≥0μm。

发生异常磨损时,内衬层52相较于滚子本体51率先发生接触,将原滚子5配副的刚性接触转变为现有滚子5配副的弹性接触,且弹性材料如PTFE等具有更小的摩擦系数,可有效改善端面异常摩擦磨损问题。

内衬层52设置突出于滚子本体51,减小泄漏通道高度,且可通过头部53楔形角变化调整端面受力与上下端面间隙分布,使滚子5处于受力自平衡状态,有效控制端面泄漏。

在一些实施例中,内衬层52的主体包括设为直筒状的支撑部54,所述支撑部54一端连接于所述头部53的一侧面上。

支撑部54的一端连接于头部53的一侧面上,可实现头部53可绕支撑部54作微旋转调整楔形角度,相应实现弹性补偿作用。

如图6、8和9所示,支撑部54可连接于头部53的中间部位、内圆侧,均能实现头部53的微旋转。

在一些实施例中,支撑部54设为轴向上的两段,所述主体还包括有与所述支撑部54连接的补偿部55,所述补偿部55设在两段所述支撑部54之间,用于补偿所述内衬层52的两端。

优选的,沿所述内衬层52的轴向方向上,所述补偿部55设为波形和弧形中的至少一种,如图6所示的波形,图7所示的弧形;波形和弧形结合使用,同样能达到上述补偿作用。

若头部53的楔形角变化仍无法平衡受力,内衬层52中补偿部55弹性变形的补偿作用可有效调整滚子5上下端面间隙分布,改变端面受力达到自平衡状态,进一步减少端面泄漏,并减轻配副端面直接接触摩擦磨损。

补偿部55为弹性材料,类似弹簧原理,在上下端面受力变化时,沿轴向压缩而作出响应,目的在于调整滚子5上下端面与配副表面间距。未变形时,补偿部55处于自由状态,此时上下端面与配副表面间预留润滑间隙,受力时,上下端面受到压力作用,补偿部55产生弹性变形,调整间隙大小。

在一些实施例中,补偿部55的外径小于所述支撑部54的外径,且所述补偿部55的内径小于所述支撑部54的内径。

限定补偿部55的尺寸小于支撑部54的尺寸,能保证补偿部55形变不受滚子本体51和辊轴的径向影响,使得补偿作用顺利完成。

如图2所示,补偿部55采用波形结构形式,具有弹性补偿功能,补偿部55的外径d1要小于支撑部54的外径d2,补偿部55的内径d3要小于支撑部54的内径d4。

根据本申请的另一方面,提供了一种泵体组件,包括如上所述的滚子组件。

如图1所示的泵体组件,包括曲轴1、上法兰2、气缸3、下法兰4、滚子5和滑片6,滚子5套设在曲轴1的偏心部上,滚子5和滑片6置于气缸3中,上法兰2置于气缸3的上端,下法兰4置于气缸3的下端,滚子5包括滚子本体51与内衬层52,均为环状,从一端面到另一端面,内衬层52依次包括头部53、支撑部54、补偿部55、支撑部54、头部53,以补偿部55呈对称分布,内衬层52采用弹性材料,支撑部54连接头部53与补偿部55。内衬层52套嵌在滚子本体51内,内衬层52的支撑部54外圆面与滚子本体51的内圆面相配合,头部53设置于滚子本体51两侧端面凹槽57内。内称层的内表面为圆柱面,用于与曲轴1配合,滚子本体51的外表面为圆柱面,用于与气缸3和滑片6配合。

如图2所示的滚子组件结构,滚子5采用滚子本体51与内衬层52组合的形式,内衬层52采用弹性材料,如PTFE等,具有弹性变形与弹性补偿作用。内衬层52的头部53采用楔形端面设计,从内径向外径,与配副间隙逐渐减小,且头部53端面外径处突出于滚子本体51的端面,此外头部53楔形面可绕支撑部54作微旋转调整楔形角度;补偿部55采用波形结、弧形等结构,具有弹性补偿功能。

根据本申请的再一方面,提供了一种压缩机,包括如上所述的滚子组件或如上所述的泵体组件。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

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