压缩机、空调设备及车辆的制作方法

1.本技术属于压缩设备技术领域，尤其涉及一种压缩机、空调设备及车辆。


背景技术：

2.现有汽车的空调系统中通常都设置有压缩机，压缩机内的曲轴一般是通过轴承进行支撑，而由于轴承的滚动体与内外圈之间存在间隙，这样，在曲轴高速旋转时，轴承会产生较大的振动和噪音，从而使得压缩机的整体工作噪音增加，影响用户使用体验。
3.为减少上述的噪音发生，目前通常的做法是对轴承进行预紧，现有的预紧方法是：在曲轴与轴承的内圈之间增加压缩弹簧，通过压缩弹簧限制轴承的内圈和轴承的滚动体之间的摩擦碰触。然而，使用压缩弹簧的预紧方法，存在压缩弹簧对轴承的预紧力难以控制的问题，当预紧力过大时，会导致轴承寿命降低，当预紧力过小时，则不利于轴承振动和噪音的控制，从而不利于压缩机噪音的抑制。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种压缩机、空调设备及车辆，旨在解决现有压缩机的用于支撑曲轴的轴承难以有效预紧而导致该轴承的振动和噪音难以抑制和寿命降低的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
6.第一方面，提供一种压缩机，包括壳体、设置于所述壳体内的第一轴承和曲轴，所述曲轴的一端与所述第一轴承插接配合，所述曲轴的一端外壁上设置有预紧件，所述预紧件与所述曲轴之间形成有预紧腔，所述曲轴内形成有供高压介质流通并与所述预紧腔连通的流通通道，所述第一轴承的外圈固定于所述壳体内。
7.可选地，所述壳体的内壁上形成有固定环件，所述固定环件的内壁开设有限位环阶，所述第一轴承的外圈嵌设于所述固定环件内，且所述外圈背向所述预紧件的一侧端面和所述限位环阶的台阶面相抵接。
8.可选地，所述压缩机还包括与所述壳体的一端连接的支架，以及设置于所述支架上的第二轴承，所述支架内形成有轴承腔，所述第二轴承设置于所述轴承腔内，所述曲轴的另一端与所述第二轴承插接配合；所述支架内形成有与所述流通通道相连通的轴承腔，所述第二轴承位于所述轴承腔内，且所述高压介质能够经所述轴承腔输送至所述流通通道。
9.可选地，所述压缩机还包括限压阀，所述限压阀设置于所述支架上，并用于在所述轴承腔内的所述高压介质的压力大于预设的压力值时，将所述轴承腔内的所述高压介质引流至所述轴承腔外。
10.可选地，所述预紧件包括主体件和形成于所述主体件一侧的装配环部，所述主体件密封套设于所述曲轴上，所述曲轴穿过所述装配环部，且所述曲轴对应所述装配环部的位置沿其径向凸伸形成有环台，所述主体件、所述装配环部和所述环台合围形成所述预紧腔，所述环台和所述装配环部之间密封设置。
11.可选地，所述环台一侧的外周面上沿周向开设有第一环槽，所述第一环槽内设置有用于与所述装配环部相抵接形成密封的第一密封圈。
12.可选地，所述主体件的内周壁开设有第二环槽，所述第二环槽内设置有用于和所述曲轴外壁相抵接形成密封的第二密封圈。
13.可选地，所述流通通道包括主通道和副通道，所述主通道沿所述曲轴的轴向布设，且和所述轴承腔相连通，所述副通道沿所述曲轴的径向布设，且所述预紧腔通过所述副通道与所述主通道相连通。
14.可选地，所述曲轴包括主轴和副轴，所述流通通道开设于所述主轴内，并沿所述主轴的轴向布设，所述第一轴承套设于所述副轴上，所述预紧件形成于所述副轴上，且所述预紧件和所述主轴朝向所述副轴的一端合围形成所述预紧腔，所述主轴背向所述预紧件的一端和所述第二轴承插接配合。
15.可选地，所述预紧件包括本体和形成于所述本体朝向所述主轴一侧的覆盖环部，所述覆盖环部包覆于所述主轴朝向所述本体的一端，并和所述主轴外壁密封相接，所述覆盖环部、所述本体和所述副轴朝向所述主轴的端面合围形成所述预紧腔。
16.可选地，所述主轴对应所述覆盖环部的位置开设有第三环槽，所述第三环槽内设置有用于与所述覆盖环部相抵接形成密封的第三密封圈。
17.本技术实施例提出的压缩机，与现有技术相比，至少具有如下的有益效果：本技术实施例提供的压缩机，通过在曲轴的外壁设置预紧件，并使预紧件和曲轴之间形成预紧腔，这样，可通过高压介质经曲轴内的流通通道引流至预紧腔内推动预紧件，使得预紧件沿平行于曲轴的轴向方向对第一轴承的内圈施加预紧力，同时，由于第一轴承的外圈固定于壳体，这样，便相当于第一轴承的内圈和外圈同时向第一轴承的滚动体施加方向相对的预紧力，从而显著降低第一轴承是滚动体与内圈以及外圈之间的间隙，进而可减小压缩机的整体工作噪音。而由于高压介质的压力可有效控制和调节，这样，通过借助高压介质向预紧件提供预紧力，即可实现对预紧力的有效控制和调节，如此便能够使得预紧力始终处于合理可控的范围内，从而兼顾了第一轴承的使用寿命，同时也有效降低了压缩机的工作噪音。
18.第二方面：提供了一种空调设备，包括上述的压缩机。
19.本技术实施例提供的空调设备，与现有技术相比，至少具有如下的有益效果：本技术实施例提供的空调设备，由于包括有上述的压缩机，而上述的压缩机通过引入高压介质来控制其内对曲轴进行预紧的预紧件的预紧力大小，实现了曲轴和第一轴承之间的预紧力可调，从而便能够为曲轴和第一轴承之间提供合适的预紧力，进而能够在保证第一轴承的使用寿命的同时，也有效降低了压缩机的工作噪音，如此也在提升空调设备质量可靠性的同时，也降低了空调设备的工作噪音。
20.第三方面：提供了一种车辆，包括上述的空调设备。
21.本技术实施例提供的车辆，与现有技术相比，至少具有如下的有益效果：本技术实施例提供的车辆，由于包括有上述的空调设备，而上述的空调设备能够在保证其质量可靠性的同时，降低其工作噪音，因而也有助于车辆噪音控制，提高了车辆行驶品质，增强了车辆的用户产品体验。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的压缩机的结构示意图；
24.图2为图1中a处的局部放大视图；
25.图3为本技术实施例提供的压缩机的预紧件和曲轴的结构示意图；
26.图4为本技术实施例提供的压缩机的另一结构示意图；
27.图5为图4中b处的局部放大视图；
28.图6为本技术实施例提供的压缩机的预紧件和曲轴的另一结构示意图。
29.其中，图中各附图标记：
30.11—壳体
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12—支架
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13—第二轴承
31.14—轴承腔
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15—限压阀
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16—固定环件
32.20—曲轴
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21—预紧件
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22—预紧腔
33.23—流通通道
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24—主体件
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25—装配环部
34.26—环台
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27—主轴
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28—副轴
35.30—第一轴承
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31—内圈
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32—外圈
36.33—滚动件
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111—吸气孔
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112—静盘部件
37.113—油分管
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114—油池
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115—节流组件
38.211—本体
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212—覆盖环部
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231—主通道
39.232—副通道
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241—第二环槽
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242—第二密封圈
40.261—第一环槽
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262—第一密封圈
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271—第三环槽
41.272—第三密封圈
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273—塞状部。
具体实施方式
42.下面详细描述本技术的实施例，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1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
44.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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本技术中，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；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技术中的具体含义。
46.如图1～3所示，本技术实施例提供了一种压缩机、空调设备和车辆，在本实施例中，压缩机尤其可以是涡旋压缩机，其可应用于上述的空调设备中，而上述的空调设备可应用于车辆中。
47.以下对本技术实施例提供的压缩机进行解释说明：在本实施例中，压缩机包括壳体11、设置于壳体11内的第一轴承30和曲轴20，曲轴20的一端外壁上设置有预紧件21，预紧件21与曲轴20之间形成有预紧腔22，曲轴20内形成有供高压介质流通并与预紧腔22相连通的流通通道23，预紧件21则用于在预紧腔22内的高压介质的压力作用下，沿第一轴承30的轴向朝向第一轴承30的内圈31施加预紧力，第一轴承30的外圈32固定于壳体11内。这样便相当于第一轴承30的内圈31和外圈32同时向第一轴承30的滚动体施加方向相对的预紧力，进而实现对第一轴承30的有效预紧。
48.其中，高压介质可以是高压润滑油或高压气体，其可以来自于压缩机内部或是外界的供油或供气装置。
49.以下对本技术实施例提供的压缩机作进一步说明：本技术实施例提供的压缩机，通过在曲轴20的外壁设置预紧件21，并使预紧件21和曲轴20之间形成有预紧腔22，这样，当需要对第一轴承30进行预紧处理时，即可通过高压介质经曲轴20内的流通通道23引流至预紧腔22内，这样预紧件21即可在预紧腔22内的高压介质的推动下，沿平行于曲轴20的轴线方向对第一轴承30的内圈31施加预紧力，同时，由于第一轴承30的外圈32固定于壳体11内，这样，便相当于第一轴承30的内圈31和外圈32同时向第一轴承30的滚动体施加方向相对的预紧力，从而显著降低第一轴承30的滚动体和内圈31以及外圈32之间的间隙，进而可减小压缩机的整体工作噪音。而由于高压介质的压力可有效控制和调节，这样，通过借助高压介质向预紧件21提供预紧力，即可实现对预紧力的有效控制和调节，如此便能够使得预紧力始终处于合理可控的范围内，从而兼顾了第一轴承30的使用寿命，同时也有效降低了压缩机的工作噪音。
50.本技术实施例提供的空调设备，由于包括有上述的压缩机，而上述的压缩机通过引入高压介质来控制其内对曲轴20进行预紧的预紧件21的预紧力大小，实现了曲轴20和第一轴承30之间的预紧力可调，从而便能够为曲轴20和第一轴承30之间提供合适的预紧力，进而能够在保证第一轴承30的使用寿命的同时，也有效降低了压缩机的工作噪音，如此也在提升空调设备质量可靠性的同时，也降低了空调设备的工作噪音。
51.本技术实施例还提供了一种车辆，包括上述的空调设备。
52.本技术实施例中的车辆可以是采用非常规的车用燃料作为动力来源的新能源车辆，也可以是采用常规的车辆燃料，但采用新型车载动力装置的新能源车辆。其中，新能源车辆具体可以是混合动力电动车辆、纯电动车辆或燃料电池电动车辆等，也可以是采用超级电容器、飞轮电池或飞轮储能器等高效储能器作为动力来源的车辆。
53.可选地，本技术实施例中的车辆也可以是采用常规的车用燃料作为动力来源的车辆。比如采用汽油、柴油、天然气、液化石油气、乙醇汽油、甲醇或是二甲醇等作为动力来源
的车辆。
54.本技术实施例提供的车辆，由于包括有上述的空调设备，而上述的空调设备能够在保证其质量可靠性的同时，降低其工作噪音，因而也有助于车辆噪音控制，提高了车辆行驶品质，增强了车辆的用户产品体验。
55.在本技术的另一些实施例中，如图1和图4所示，壳体的内壁上形成有固定环件16，固定环件16的内壁开设有限位环阶，第一轴承30的外圈32嵌设于固定环件16内，且外圈32背向预紧件21的一侧端面和限位环阶的台阶面相抵接。
56.具体地，通过设置固定环件16，并使得第一轴承30的外圈32嵌设于固定环件16内，这样便实现了对第一轴承30的外圈32的有效固定。其中，第一轴承30的外圈32可优选但不限于和固定环件16过盈配合。
57.进一步地，通过使得外圈32背向预紧件21的一侧端面和固定环件16的限位环阶的台阶面想抵接，这样便实现了对外圈32的有效限位，这样第一轴承30的外圈32和内圈31便受到了沿第一轴承30轴向的相对两股预紧力的作用，使得外圈32和内圈31发生朝向第一轴承30的滚动件33相对运动的趋势，进而可有效降低外圈32和内圈31相对于滚动件33所存在的间隙，进而降低第一轴承30的运转噪音，同时降低压缩机的运行噪音。
58.可选地，固定环件16可以是和壳体11一体铸造成型，这样可降低固定环件16和壳体11的制造成本，同时也保证了固定环件16和壳体11连接处的强度。同时，一体铸造成型也可较低成本地成型于具有复杂构型的固定环件16，如此便也降低了压缩机的整体制造成本。
59.可选地，固定环件16也可以是和壳体11通过螺栓等连接件实现可拆卸连接，这样可提升固定环件16的拆装便利性，那么当固定环件16损坏，需要更换时，仅需将其自壳体11内拆下更换即可，无需连同壳体11一并更换，从而显著降低了压缩机的拆卸维修成本。
60.在本技术的另一些实施例中，如图1和图4所示，压缩机还包括与壳体11的一端连接的支架12，以及设置于支架12上的第二轴承13，支架12内形成有轴承腔14，第二轴承13设置于轴承腔14内，曲轴20的另一端(即为曲轴20背向预紧件21的一端)和第二轴承13插接配合，支架12内形成有与流通通道23相连通的轴承腔14，第二轴承位于轴承腔14内，且所述高压介质能够经所述轴承腔输送至流通通道23。
61.具体地，通过设置支架12，并在支架12内的轴承腔14中设置第二轴承13，这样曲轴20靠近预紧件21的一端和朝向预紧件21的一端分别和第二轴承13以及第一轴承30插接配合，便实现了在壳体11内的转动设置。而壳体11内的高压介质可通过轴承腔14进入到流通通道23内，并经由流通通道23进入到预紧腔22内，进而为预紧件21提供施加于第一轴承30的内圈31的预紧力。
62.可选地，当高压介质来自于壳体11时，其具体供给方式是：压缩机工作时，低压冷媒气体从外界装置(比如制冷系统)经由壳体11的吸气孔111吸入，此时低压冷媒气体可经过压缩机的压缩部压缩后变成高压气体，并排放至壳体11的静盘部件112的排气区域内，在此过程中，高压气体中会混合有壳体11自带的润滑油，从而形成油气混合物，油气混合物在壳体11的油分管113的作用下实现油气分离，进而其中的气体从壳体11的排气区排至压缩机外，分离出的高压润滑油可落入油池114中，而油池114内的高压润滑油经过静盘部件112上设有的节流组件115而进入到轴承腔14内，再通过轴承腔14进入到流通通道23内，进而再
经过流通通道23进入预紧腔22内，作为高压介质向预紧件21提供预紧力。如此一方面利用了压缩机内本身存在的润滑油，实现了高压介质的自给自足，节省了第一轴承30的预紧实现成本，另一方面也充分利用了曲轴20和支架12的内部空间，实现了高压介质的供给路径在壳体11内的隐藏化布局，为壳体11内其他部件的安装提供了可观的空间。
63.可选地，设定低压冷媒气体进入壳体11时的压强值为p0，设定高压润滑油进入轴承腔14和流通通道23时的压强值为p1，此时p1即为高压润滑油在预紧腔22、流通通道23和轴承腔14内的压强值，也为作用于预紧件21上的压强值。同时，设定第一轴承30上的预紧力为f，那么f满足下列关系：
64.f＝s1*p1
‑
s0*p0；
65.其中，s1为预紧腔22朝向预紧件21一侧的腔壁面积，也称为有效承压面积，而s0为曲轴20靠近预紧件21一端的端面面积。
66.上式表示预紧件21所承受的来自于高压介质的压力减去曲轴20本身所承受的来自于低压冷媒气体朝向高压介质所施加的压力的相反方向的压力所得到的压力即为预紧件21向第一轴承30的内圈31所施加的预紧力。
67.在本技术的另一些实施例中，如图1和图4所示，壳体11还包括限压阀15，限压阀15设置于支架12上，并用于在轴承腔14内的高压介质的压力大于预设的压力值时，将轴承腔14内的高压介质引流至轴承腔14外。
68.具体地，通过在支架12上设置限压阀15，这样当高压介质的压力大于预设的压力值时，限压阀15即可启动排压，将多余的高压介质引流至壳体11内等其他空腔处，从而降低输向预紧件21的压力值，如此便使得预紧件21向第一轴承30的内圈31所施加的预紧力始终保持在合理水平内，从而实现对第一轴承30件的有效保护。
69.在本技术的另一些实施例中，如图1～3所示，作为曲轴20和第一轴承30的一种预紧形式，预紧件21包括主体件24和形成于主体件24一侧的装配环部25，主体件24密封套设于曲轴20上，曲轴20穿过装配环部25，且曲轴20对应装配环部25的位置沿其径向凸伸形成有环台26，主体件24、装配环部25和环台26合围形成预紧腔22，环台26和装配环部25之间密封设置。
70.具体地，作为预紧件21和曲轴20的第一种具体设置形式，其主体件24套设于曲轴20上，以方便沿曲轴20的轴向滑动，进而和第一轴承30的内圈31相抵接。而装配环部25则能够和主体件24以及曲轴20外壁设置的环台26合围形成预紧腔22，并通过和第一密封圈262相抵接，进而实现预紧腔22的有效密封。这样便在形成对于第一轴承30件的有效预紧结构的同时，也实现了预紧件21相对于曲轴20的可拆卸连接，从而提升了预紧件21的拆换维修的便利性和经济性。
71.在本技术的另一些实施例中，如图1～3所示，环台26一侧的外周面上沿周向开设有第一环槽261，第一环槽261内设置有用于和装配环部25相抵接形成密封的第一密封圈262。
72.具体地，通过在环台26一侧外周面上开设第一环槽261，并在第一环槽261内设置第一密封圈262，这样第一密封圈262便能够在环台26和装配环部25之间实现密封，从而保证了预紧腔22的密封性能，避免了预紧腔22内的高压介质自预紧腔22中溢出，进而也保证了高压介质向预紧力提供的压力的稳定性。
73.在本技术的另一些实施例中，如图3所示，主体件24的内周壁(即为主体件24朝向曲轴20的一侧壁面)开设有第二环槽241，第二环槽241内设置有用于和曲轴20外壁相抵接的第二密封圈242。
74.具体地，通过在主体件24上开设第二环槽241，并在第二环槽241内设置第二密封圈242，这样第二密封圈242和曲轴20壁面相抵接，便实现了主体件24相对于曲轴20的密封，如此便进一步提升了预紧腔22的密封性能，进一步避免了预紧腔22内的高压介质自预紧腔22中溢出，进而也使得高压介质能够更为稳定地向预紧力提供压力。
75.在本技术的另一些实施例中，如图2和图3所示，流通通道23包括主通道231和副通道232，主通道231沿曲轴20的轴向布设，且和轴承腔14相连通，副通道232沿曲轴20的径向布设，且预紧腔22通过副通道232与主通道231相连通。
76.具体地，作为流通通道23和预紧腔22的一种连通形式，通过使得流通通道23包括主通道231和副通道232，这样高压介质即可自轴承腔14先流入主通道231内，再经由主通道231到达对应预紧腔22的位置，随后可经由沿曲轴20径向开设的副通道232进入预紧腔22内。如此便实现了高压介质在曲轴20内的顺畅输送和输送路径的隐藏化，避免了再额外布设专用的高压介质引流管路。
77.可选地，作为流通通道23和预紧腔22的另一种连通形式，还在曲轴20壁面上布设专用高压介质引流管路，使其替换布局于曲轴20内的副通道232和主通道231，而直接和预紧腔22以及轴承腔14相连通，如此可有效降低曲轴20的加工成本。
78.在本技术的另一些实施例中，如图4～6所示，曲轴20包括主轴27和副轴28，流通通道23开设于主轴27内，并沿主轴27的轴向布设，第一轴承30套设于副轴28上，预紧件21形成于副轴28上，且预紧件21和主轴27朝向副轴28的一端合围形成有预紧腔22，主轴27背向预紧件21的一端和第二轴承13插接配合。
79.具体地，作为预紧件21和曲轴20的第二种具体设置形式，曲轴20可分为间隔设置的主轴27和副轴28，其中预紧件21形成于副轴28上，具体是形成于副轴28靠近主轴27的一端，这样预紧件21和主轴27靠近副轴28的一端即可合围形成预紧腔22，如此一方面可使得流通通道23直接连通于预紧腔22，不必再将其分为主通道231和副通道232，从而降低了流通通道23的开设成本，另一方面可使得预紧件21直接一体成型于副轴28上，从而也降低了预紧件21的加工制造成本。
80.在本技术的另一些实施例中，如图5和图6所示，预紧件21包括本体211和形成于本体211朝向主轴27一侧的覆盖环部212，覆盖环部212包覆于主轴27朝向本体211的一端，并和主轴27外壁密封相接，覆盖环部212、本体211和副轴28朝向主轴27的端面合围形成预紧腔22。具体地，通过使得覆盖环部212和主轴27外壁密封相接这样便也保证了本件、覆盖环部212、副轴28和主轴27合围形成的预紧腔22的密封性。
81.在本技术的另一些实施例中，如图6所示，主轴27外壁对应覆盖环部212的位置开设有第三环槽271，第三环槽271内设置有用于和覆盖环部212相抵接形成密封的第三密封圈272。
82.具体地，通过在主轴27上开设第三环槽271，并使得第三环槽271内的第三密封圈272和覆盖环部212相抵接，这样便实现了预紧腔22的密封。而通过将第三环槽271开设于主轴27外壁，而非覆盖环部212朝向主轴27的侧壁，这样便使得覆盖环部212具有足够的结构
强度，从而保证了预紧件21的整体结构强度。
83.可选地，主轴27对应覆盖环部212的位置形成有塞状部273，第三环槽271开设于塞状部273上。通过设置塞状部273，这样塞状部273即可部分或全部插设于覆盖环部212内，这样便实现了主轴27和覆盖环部212的对接，进一步提升了主轴27和预紧件21之间的密封性。
84.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。