一种用于涡旋式压缩机的十字滑环结构及涡旋式压缩机的制作方法

1.本发明属于压缩机领域，尤其涉及一种用于涡旋式压缩机的十字滑环结构 及涡旋式压缩机。


背景技术：

2.涡旋压缩机曲轴带动动涡旋盘与静涡旋盘啮合压缩气体时，动涡旋盘会受到 压缩气体的反作用力并产生自转力矩，如图1所示，当曲轴旋转到某一角度时 气体自转力矩由正值突变到负值；而十字滑环通常被用于防止涡旋压缩机动盘 自转，十字滑环凸台两侧的工作表面与静盘或支架工作表面之间有间隙存在， 动盘气体自转力矩突变时动盘将撞击十字滑环工作表面，十字滑环受到力的作 用后会撞击支架工作表面，导致压缩机在工作过程中产生振动和噪声，并使十 字滑环工作寿命减少。
3.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于涡旋式 压缩机的十字滑环结构及涡旋式压缩机，本发明能保证十字滑环工作面与动盘 和支架导向滑槽贴合滑动，避免动盘与十字滑环撞击、避免压缩机振动过大， 使整机噪音在合理水平，改善十字滑环受力，延长其使用寿命。
5.为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于涡旋式压缩机的十字滑环组 件，所述压缩机包括支架和设置在所述支架上的动涡旋盘；所述支架与所述动 涡旋盘之间设有所述十字滑环组件；所述十字滑环组件包括：
6.十字滑环，所述十字滑环呈环状设置，所述十字滑环的上端面和下端面分 别设有两个凸台结构，且位于所述上端面的两个凸台结构的连线与位于所述下 端面的两个凸台结构的连线垂直；所述动涡旋盘与所述上端面的两个凸台结构 相对应的位置分别开设动盘导向槽，所述上端面的两个凸台结构分别限位于所 述动盘导向槽内；所述支架与所述下端面的两个凸台结构相对应的位置分别开 设支架导向槽，所述下端面的两个凸台结构分别限位于所述支架导向槽内；
7.减震机构，设置在所述凸台结构上，用于在所述动涡旋盘运动过程中使位 于所述上端面的两个凸台结构在各自对应的所述动盘导向槽内平移，位于所述 下端面的两个凸台结构分别在各自对应的所述支架导向槽内平移。
8.进一步可选地，所述减震机构包括弹性连接件和滑块，所述弹性连接件的 一端与所述凸台结构相连，另一端与所述滑块相连；所述凸台结构背离所述弹 性连接件的一端形成凸台工作面，所述滑块背离所述弹性连接件的一端形成滑 块工作面；所述凸台工作面与所述动盘导向槽的第一工作面贴合或与所述支架 导向槽的第一工作面贴合，相对应的，所述滑块工作面与所述动盘导向槽的第 二工作面贴合或与所述支架导向槽的第二工作面贴合。
9.进一步可选地，所述减震机构设置在所述凸台结构内；
10.所述滑块包括滑块主体，所述滑块主体与所述弹性连接件相连的一端向所 述滑块主体的周侧延伸形成限位部，所述滑块工作面形成在所述滑块主体远离 所述限位部的一端；
11.所述凸台结构的内部形成具有一侧向开口的安装槽，所述侧向开口背离所 述凸台工作面；所述滑块和所述弹性连接件位于所述安装槽内，所述弹性连接 件的一端止抵在所述安装槽的底壁，另一端止抵在所述滑块主体远离所述滑块 工作面的一端；所述侧向开口的尺寸小于所述限位部的尺寸，使至少部分所述 滑块主体由所述侧向开口伸出所述安装槽的外部，使所述滑块工作面与所述动 盘导向槽的第二工作面贴合或与所述支架导向槽的第二工作面贴合。
12.进一步可选地，所述安装槽的形状与所述弹性连接件、所述滑块的整体连 接结构相适配。
13.进一步可选地，所述凸台结构背离所述十字滑环的一端形成有端面开口， 所述端面开口用于将所述滑块和所述弹性连接件装配在所述安装槽内。
14.进一步可选地，所述减震机构还包括可拆卸的盖板，所述盖板通过紧固件 封盖所述端面开口。
15.进一步可选地，所述滑块、所述弹性连接件以及所述盖板形成一整体安装 结构，用于将所述滑块、所述弹性连接件及所述盖板整体装配在所述凸台结构 上。
16.进一步可选地，减震机构设置在所述凸台结构的外部，所述弹性连接件的 一端止抵在所述凸台背离所述凸台工作面的一端，另一端止抵在所述滑块背离 所述滑块工作面的一端。
17.进一步可选地，所述弹性连接件为弹簧。
18.本发明还提出了一种压缩机，其具有上述任意一项所述的十字滑环组件。
19.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
20.本发明通过在十字滑环上增设减震机构使十字滑环工作表面与动盘导向槽 和支架导向滑槽贴合滑动，避免动盘与十字滑环相撞，消除十字滑环工作表面 与动盘和支架之间的间隙，避免动涡旋盘气体自转力矩由正值突变到负值时， 动盘与十字滑环相撞，减小噪声和振动的产生，延长十字滑环使用寿命。
21.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
22.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然， 下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
23.图1：为动涡旋盘气体自转力矩随曲轴转角的变化趋势图。
24.图2：为本发明实施例的十字滑环组件的爆炸图。
25.图3：为本发明实施例的十字滑环组件的剖视图。
26.图4：为本发明实施例的动盘、十字滑环组件、支架第一视角剖视图。
27.图5：为本发明实施例的动盘、十字滑环组件、支架第二视角剖视图。
28.图6：为图5中a处的局部放大图。
29.图7：为本发明实施例的动盘、十字滑环组件、支架第三视角剖视图。
30.图8：为本发明实施例的动盘、十字滑环组件、支架第四视角剖视图。
31.图9：为图8中b处的局部放大图。
32.其中：1-十字滑环；11-凸台结构；111-安装槽；112-凸台工作面；113-配 合孔；1111-侧向开口；1112-端面开口；1113-第一安装腔；1114-第二安装腔； 1115-第三安装腔；
33.2-减震机构；21-滑块；211-限位部；212-杆部；213-滑块工作面；22-弹 性连接件；23-盖板；231-螺钉孔；
34.3-动涡旋盘；31-动盘导向槽；311-动盘导向槽第一工作面；312-动盘导向 槽第二工作面；
35.4-支架；41-支架导向槽；411-支架导向槽第一工作面；412-支架导向槽第 二工作面。
36.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构 思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以 是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普 通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.涡旋压缩机动涡旋盘与静涡旋盘啮合压缩气体时，动涡旋盘会收到压缩机 气体产生的自转力矩，当曲轴旋转到某一角度时动盘自转力矩突变，导致动涡 旋盘与十字滑环相撞，导致压缩机在工作过程中产生振动和噪声，并使十字滑 环工作寿命减少的问题，为了解决上述问题，本实施例提出了一种用于涡旋式 压缩机的十字滑环组件。
40.如图2-图9所示，本实施例的压缩机包括支架4和设置在支架4上的动涡 旋盘3，支架4与动涡旋盘3之间设有十字滑环组件；如图3-图3所示，十字 滑环组件包括十字滑环1和位于十字滑环1上的减震机构2，十字滑环1呈环状 设置，十字滑环1的上端面和下端面分别设有两个凸台结构11，且位于上端面 的两个凸台结构11的连线与位于下端面的两个凸台结构11的连线垂直；可选 地，位于所述上端面的两个凸台结构11以及位于所述下端面的两个凸台结构11 分别呈径向对称设置。如图4-图9所示，动涡旋盘3与上端面的两个凸台结构 11相对应的位置分别开设动盘导向槽31，上端面的两个凸台结构11分别限位 于动盘导向槽31内；支架4与下端面的两个凸台结构11相对应的位置分别开 设支架导向槽41，下端面的两个凸台结构11分别限位于支架导向槽41内；减 震机构2设置在凸台结构11上，用于在
动涡旋盘3运动过程中使位于上端面的 两个凸台结构11在各自对应的动盘导向槽31内平移，位于下端面的两个凸台 结构11分别在各自对应的支架导向槽41内平移。
41.本实施例通过在十字滑环1上增设减震机构2使十字滑环1工作表面与动 盘导向槽31和支架4导向滑槽贴合滑动，避免动盘与十字滑环1相撞，消除十 字滑环1工作表面与动盘和支架4之间的间隙，避免动涡旋盘3盘气体自转力 矩由正值突变到负值时，动盘与十字滑环1相撞，减小噪声和振动的产生，延 长十字滑环1使用寿命。
42.进一步可选地，如图2-图3所示，减震机构2包括弹性连接件22和滑块 21，弹性连接件22的一端与凸台结构11相连，另一端与滑块21相连；如图6 和图9所示，所示，凸台结构11背离弹性连接件22的一端形成凸台工作面112， 滑块21背离弹性连接件22的一端形成滑块工作面213；凸台工作面112与动盘 导向槽第一工作面311贴合或与支架导向槽第一工作面411贴合，相对应的滑 块工作面213与动盘导向槽第一工作面312贴合或与支架导向槽第二工作面412 贴合。由于弹性连接件22和滑块21的存在，可适当增加十字滑环1凸台两侧 工作表面之间尺寸公差来提高加工效率；弹性连接件22给滑块21的力 f＝k
×
(x δx)略大于动盘对滑块21的最大力f
max
＝m
max
/d，其中k为弹簧刚度，x 为弹簧理论预压缩量，m
max
为动盘受到的最大气体自转力矩，d为十字滑环1直 径；δx为十字滑环1凸台两侧工作表面之间尺寸公差带宽度，由于δx很小，对 预紧弹簧给滑块21的力f影响很小。
43.弹性连接件22使滑块21与动盘导向槽31和支架导向槽41贴合滑动，避 免动盘气体自转力矩突变导致动盘与十字滑环1相撞，避免压缩机振动过大， 使整机噪音在合理水平，并改善十字滑环1受力，延长其使用寿命。由于弹性 连接件22和滑块21的存在，可适当增加十字滑环1凸台两侧工作表面之间尺 寸公差，提高加工效率。
44.在一些具体实施方式中，如图1、图2、图6和图9所示，减震机构2设置 在凸台结构11内；滑块21包括滑块21主体，滑块21主体与弹性连接件22相 连的一端向滑块21主体的周侧延伸形成限位部211，滑块工作面213形成在滑 块21主体远离限位部211的一端；凸台结构11的内部形成具有一侧向开口1111 的安装槽111，侧向开口1111背离凸台工作面112；滑块21和弹性连接件22 位于安装槽111内，弹性连接件22的一端止抵在安装槽111的底壁，另一端止 抵在滑块21主体远离滑块工作面213的一端；侧向开口1111的尺寸小于限位 部211的尺寸，使至少部分滑块21主体由侧向开口1111伸出安装槽111的外 部使滑块工作面213与动盘导向槽第二工作面312贴合或与支架导向槽第二工 作面412贴合。优选的，弹性连接件22可选的为弹簧，滑块21背离滑块工作 面213的一端向安装槽111底壁方向延伸形成一杆部212，弹簧套设在杆部212 上，避免弹簧移位。
45.进一步可选地，如图6和图9所示，安装槽111的形状与弹性连接件22、 滑块21的整体连接结构相适配。可选地，安装槽111包括依次连通的第一安装 腔1113、第二安装腔1114和第三安装腔1115，侧部开口形成于第一安装腔1113， 滑块21主体位于第一安装腔1113、限位部211位于第二安装腔1114、杆部212 与弹簧位于第三安装腔1115，弹簧一端套设在杆部212上，另一端止抵在第三 安装腔1115的底壁上。安装槽111的如此结构设置在动涡旋盘3运动时保证滑 块21与弹簧整体的可靠性。
46.图4-图6为动盘、十字滑环组件和支架4装配后，凸台结构与动盘导向槽 之间的装配图；图7-图9为动盘、十字滑环组件和支架4装配后，凸台结构与 支架导向槽之间的装配图；凸台背离凸台工作面112的一端与动盘导向槽第一 工作面312或支架导向槽第二工作
面412的实际距离为δx’，δx
′
＜δx，δx为凸台 结构11两侧工作表面之间允许的最大尺寸公差。δx主要对滑块21的活动范围 来进行限定，即滑块21的活动范围由设备的加工精度决定。由于预紧弹簧和滑 块21的存在，可适当增加凸台工作面112与凸台侧面之间尺寸公差，增加零件 合格率，提高加工效率。限位部211与第二安装腔1114靠近侧向开口1111的 内壁面之间的距离为l1，第二安装腔1114远离侧向开口1111的内壁面与滑块 21主体之间的距离为l2，l1与l2均大于δx’，使滑块21有足够的调节距离，使 弹性连接件22将滑块21顶出，使滑块工作面213与动盘导向槽第一工作面312 贴合，凸台工作面112与动盘导向槽第一工作面312贴合，凸台结构11在动盘 导向槽31中滑动，防止动盘自转力矩突变时动盘撞击十字滑环1，以及使滑块 工作面213与支架导向槽第二工作面412贴合，凸台工作面112与支架导向槽 第一工作面411贴合，凸台结构11在支架导向槽41中滑动，防止动盘自转力 矩突变时十字滑环1撞击支架4。
47.进一步可选地，如图1和图2所示，凸台结构11背离十字滑环1的一端形 成有端面开口1112，端面开口1112用于将滑块21和弹性连接件22装配在安装 槽111内。减震机构2还包括可拆卸的盖板23，盖板23通过紧固件封盖端面开 口1112。可选的，盖板23上形成有螺钉孔231，凸台结构11与螺钉孔231对 应的位置设有配合孔113，螺钉紧固件由螺钉孔231伸入配合孔113内将盖板 23可拆卸的装配在凸台结构11上。为了便于后续安装和检修，滑块21、弹性 连接件22以及盖板23形成一整体安装结构，用于将滑块21、弹性连接件22及 盖板23整体装配在凸台结构11上。
48.在另一些具体实施方式中，减震机构2设置在凸台结构11的外部，弹性连 接件22的一端止抵在凸台背离凸台工作面112的一端，另一端止抵在滑块21 背离滑块工作面213的一端。
49.本实施例还提出了一种压缩机，其具有上述任意一项的十字滑环组件。
50.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限 制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉 本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内 容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案 的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与 修饰，均仍属于本发明方案的范围内。