一种动压轴承、具有其的法兰及压缩机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种动压轴承，所述动压轴承内孔在轴向方向上的至少一段的截面轮廓线包括三段圆弧，所述三段圆弧的圆心彼此不重合，并且所述三段圆弧彼此首尾相接。本实用新型专利技术的动压轴承能够在周向上不同位置处形成三个润滑油楔，即构成三油楔动压轴承，因而能够提高所支承的轴的旋转精度，即使在轴上负载周期性变化的情况下，也能减小振动，保证稳定性。本实用新型专利技术还公开了一种法兰及一种压缩机。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动压轴承。本技术还涉及一种法兰及一种压缩机。
技术介绍
压缩机的曲轴在回转的过程中，其负载往往随着曲轴转角的改变而改变。例如，在曲轴回转一周的过程中，往往会历经吸气、压缩、排气等不同的阶段，这三个阶段中的负载情况显然会有明显的差异，负载最大的是压缩阶段。而在压缩之后的排气的瞬间，曲轴的阻力会突然降低，由此会产生振动激励力。在压缩机高频运行时，这个激励力会导致压缩机振动，影响曲轴旋转精度和稳定性。对于立式压缩机而言，这种振动情况尤为严重，因为曲轴上的径向负载一旦消失，曲轴便可以很容易地在径向上沿任意方向移位。因此，如何能降低曲轴振动、保证曲轴旋转精度和稳定性，是本领域的技术人员始终追求的目标之一。
技术实现思路
基于上述问题，本技术的主要目的在于提供一种动压轴承，其能在与所支承的轴之间形成三个润滑油楔，从而增加润滑油膜压力分布面积，以减小所支承的轴的振动，提高轴的旋转精度，并且形状简单，便于加工成形。本技术的另一目的是提供一种法兰，其能减小所支承的曲轴的振动。本技术的再另一目的是提供一种压缩机，其具有减小的曲轴振动。本技术的以上目的是通过以下技术方案来实现：根据本技术的第一方面，提供了一种动压轴承，所述动压轴承内孔在轴向方向上的至少一段的横截面轮廓线包括三段圆弧，所述三段圆弧的圆心彼此不重合，并且所述三段圆弧彼此首尾相接。优选地，所述三段圆弧的圆心角的数值分别为130-170°、100-120°和90-110°。优选地，所述三段圆弧的半径不相等，其中最大的半径与最小的半径之间的差值在0-1mm之间。优选地，所述三段圆弧的首尾相接之处设置有过渡圆弧。优选地，所述动压轴承内孔的横截面轮廓线的不圆度为0.1-0.5mm。优选地，所述动压轴承包括轴承本体和与所述轴承本体连接为一体的衬套，所述动压轴承的内孔为所述衬套的内孔。优选地，所述动压轴承内孔在轴向方向上除所述至少一段以外的部分的横截面轮廓线为圆形。优选地，所述圆形为所述三段圆弧形成的横截面轮廓线的内切圆。根据本技术的第二方面，提供了一种法兰，其中，所述法兰上形成有前面所述的动压轴承。优选地，所述动压轴承的内孔构成所述法兰的内孔。优选地，所述动压轴承与所述法兰一体形成。根据本技术的第三方面，提供了一种压缩机，其包括曲轴和支承所述曲轴的轴承，其中，所述轴承为前面所述的动压轴承。或者，提供了一种压缩机，其包括曲轴和法兰，所述法兰的内孔支承所述曲轴，其中，所述法兰为前面所述的法兰。又或者，提供了一种压缩机，其包括曲轴、第一法兰和第二法兰，所述第一法兰的内孔和所述第二法兰的内孔支承所述曲轴，所述第一法兰和所述第二法兰之间构造为压缩腔，其中，所述第一法兰和所述第二法兰的至少之一为前面所述的法兰。本技术的动压轴承的内孔横截面轮廓线包括三段不同心的圆弧，从而能够在周向上不同位置处形成三个润滑油楔，即构成三油楔动压轴承，因而能够提高所支承的轴的旋转精度，即使在轴上负载周期性变化的情况下，也能减小振动，保证稳定性。并且，本技术仅利用三段形状简单的圆弧来构造轴承内孔的横截面轮廓线，使得该轮廓线的结构简单、曲线生成容易、加工方便、成本低。本技术的法兰在直接用于支承曲轴时，能够抵抗曲轴负载变化时产生的振动激励力的不利影响，通过三个润滑油楔的支承作用，使曲轴振动减小，保证曲轴的旋转精度和稳定性。本技术的压缩机由于采用本技术的动压轴承或法兰来支承曲轴，曲轴的振动明显降低，曲轴旋转精度和稳定性提高。附图说明下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。图1是根据本技术的优选实施方式的动压轴承的油膜压力分布示意图；图2是本技术的一种结构形式的法兰的端视示意图；图3是本技术的另一种结构形式的法兰的端视示意图；图4是本技术的压缩机中曲轴和法兰的结构示意图；图5是现有技术中的圆柱滑动轴承的油膜压力分布示意图；图6是现有技术中的一种结构形式的压缩机法兰的端视示意图；图7是现有技术中的另一种结构形式的压缩机法兰的端视示意图。具体实施方式通过对立式压缩机的结构及其曲轴支承方式进行研究后，本技术认为，导致曲轴振动的一个重要原因在于，现有技术中的立式压缩机曲轴的支承轴承中只能形成一个油楔，其难以满足负载周期性变化的曲轴的支承要求。其具体的原理及过程如下：现有技术中，立式压缩机的曲轴是采用普通的圆柱形滑动轴承支承的，例如，曲轴往往支承于压缩机法兰内孔中，该内孔即为轴承内孔，而现有技术中的压缩机法兰内孔都是圆柱形内孔，如图6和图7所示。曲轴与轴承内孔之间会存在一定的间隙，该间隙中会存放润滑油。当曲轴旋转时，并且在受到径向力的时候，润滑油膜会产生一定的油膜压力来承载曲轴，使曲轴免于与轴承内孔接触，达到润滑效果，这种滑动轴承也被称为动压轴承。当支承于圆柱形轴承内孔1中的曲轴2在高速旋转时，其轴颈与轴承内孔之间的润滑油会形成一个楔形油隙(简称油楔)，其油膜压力分布如图5所示，油膜压力分布面积为AB段圆弧。图5中，曲轴顺时针旋转，曲轴2在负载的作用下产生一定的偏心，当从A点转到B点时，间隙由大变小，这便形成收敛楔，即润滑油楔，在这个过程中产生油膜压力3。但当曲轴转到B点时，压缩机开始排气，气体负载突然变小，此时润滑油膜破裂，进入BA区的发散楔，油膜压力消失。负载的这种变化会产生振动激励力，使得曲轴振动，尤其是高频运行时，稳定性不佳。基于上述研究结果，本技术想到通过改变曲轴轴承的结构，来避免因曲轴负载变化而导致润滑油膜破裂、油膜压力消失的不利情况。为此，本技术首先提供了一种动压轴承，特别是立式压缩机法兰用动压轴承，所述动压轴承内孔在轴向方向上的至少一段的横截面轮廓线包括三段圆弧，如图1所示，所述三段圆弧的圆心彼此不重合，并且所述三段圆弧彼此首尾相接。优选的设计方案是，三段圆弧均朝向孔心(也即理论上的轴心)偏移确定的量而得到，偏移后的结果是，各圆弧的中点离孔心的距离最小，而其两端点离孔心的距离最大，从而使得到的横截面轮廓线上的点到孔心之间的距离在360°范围内连续变化。与现有技术的动压轴承的完整圆柱形内孔不同的是，本技术的动压轴承的内孔的至少一段不是圆柱形的，而是包括三个不同心的圆柱面的片段，这三个片段在周向上彼此相接构成完整的一段内孔面。本技术的包括三段圆弧的轴承内孔的油膜压力分布如图1所示，当立式压缩机的曲轴2在轴承内孔11中顺时针旋转时，曲轴2在负载的作用下同样会产生一定的偏心，在第一段圆弧位置处的间隙由大变小，这便在该圆弧位置处形成第一收敛楔，并产生油膜压力4，其油膜压力分布面积为AB段圆弧。同时，由于其余两段圆弧与第一段圆弧均不同心，因此，曲轴2还会同时在其余两段圆弧位置处分别形成第二收敛楔和第三收敛楔，由此产生油膜压力5和油膜压力6，其油膜压力分布面积分别为CD段圆弧和EF段圆弧。与图5相比，油膜压力分布面积明显增大。在当立式压缩机曲轴采用本技术的动压轴承进行支承时，假如曲轴2转到B点时压缩机开始排气，气体负载突然变小，但在CD区和EF区由于有第二收敛楔和第三收敛楔的存在，轴承内孔与曲轴之间仍能形成油膜压力来承载曲轴，由此抵消一部分振动激励力，从而使曲轴振动减小，曲轴旋转精度和稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动压轴承，其特征在于，所述动压轴承内孔在轴向方向上的至少一段的横截面轮廓线包括三段圆弧，所述三段圆弧的圆心彼此不重合，并且所述三段圆弧彼此首尾相接。

【技术特征摘要】
1.一种动压轴承，其特征在于，所述动压轴承内孔在轴向方向上的至少一段的横截面轮廓线包括三段圆弧，所述三段圆弧的圆心彼此不重合，并且所述三段圆弧彼此首尾相接。2.根据权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，所述三段圆弧的圆心角的数值分别为130-170°、100-120°和90-110°。3.根据权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，所述三段圆弧的半径不相等，其中最大的半径与最小的半径之间的差值在0-1mm之间。4.根据权利要求1-3之一所述的动压轴承，其特征在于，所述三段圆弧的首尾相接之处设置有过渡圆弧。5.根据权利要求1-3之一所述的动压轴承，其特征在于，所述动压轴承内孔的横截面轮廓线的不圆度为0.1-0.5mm。6.根据权利要求1-3之一所述的动压轴承，其特征在于，所述动压轴承包括轴承本体和与所述轴承本体连接的衬套，所述动压轴承的内孔为所述衬套的内孔。7.根据权利要求1-3之一所述的动压轴承，其特征在于，所述动压轴承内孔在轴向方...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙万杰，范少稳，王勇，沈慧，
申请(专利权)人：珠海凌达压缩机有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44