曲轴及具有该曲轴的滚动转子式压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种曲轴及具有该曲轴的滚动转子式压缩机。

背景技术：

2.为保证滚动转子压缩机内曲轴与轴承配副的良好润滑，一般在轴承内表面开设油槽，通过曲轴旋转泵送效应，将润滑油通过油槽分布到曲轴与轴承摩擦表面，但伴随压缩机小型化、高速化发展需求，泵体注油量减少，转速提升，压缩机吐油率增大，回油减少，造成泵体缺油甚至局部无油，对零件可靠性产生严重影响。
3.此外，油槽通常开设在轴承非承载区以避免过度削弱油膜承载能力，但非承载区范围很难精准判定，且非承载区会极大限制开槽位置区间、开槽角度设计，造成润滑油量受限、润滑条件恶化、油膜承载力不足等问题。

技术实现要素：

4.为了解决压缩机吐油率增大、润滑恶化的问题，保证曲轴与轴承充分润滑，本发明提出一种曲轴及具有该曲轴的滚动转子式压缩机。
5.根据本发明的一个方面，提供一种曲轴，包括长轴段和短轴段，所述长轴段和所述短轴段中的至少之一的外周面上设置有供油微槽；
6.所述供油微槽包括第一微槽和第二微槽，所述第一微槽和所述第二微槽沿所述曲轴的轴向方向依次设置；
7.所述第一微槽的延伸方向与所述曲轴的轴向方向相交，所述第二微槽的延伸方向与所述第一微槽的延伸方向相反；
8.所述曲轴内沿其轴向方向延伸地设置有中心油孔，所述供油微槽的一侧设置有与所述中心油孔连通的出油孔。
9.进一步地，所述供油微槽的数量为多个，并沿所述曲轴的周向方向间隔分布，相邻的两个所述供油微槽之间形成有槽台。
10.进一步地，所述供油微槽的宽度为w，所述供油微槽与所述槽台的宽度之和为t，w/t设置为0.1～0.9。
11.进一步地，所述第一微槽与所述第二微槽之间形成有槽坝。
12.进一步地，所述供油微槽在所述曲轴的轴向方向的长度为l，所述第一微槽在所述曲轴的轴向方向的长度为g1，所述第二微槽在所述曲轴的轴向方向的长度为g2，(g1+g2)/l设置为0.2～1。
13.进一步地，所述第一微槽自远离所述第二微槽的一侧朝其另一侧延伸的方向背离所述曲轴的旋转方向。
14.进一步地，所述第一微槽的延伸方向与所述曲轴的轴向方向之间的夹角为10～80
°
。
15.进一步地，所述供油微槽的深度为2～50μm。
16.进一步地，所述第一微槽或/和第二微槽的线形包括直线、曲线或螺旋线。
17.进一步地，沿所述曲轴的周向方向间隔分布的多个所述供油微槽构成微槽组，所述微槽组设置多组，并沿所述曲轴的轴向方向间隔设置。
18.本发明同时还一种滚动转子式压缩机，包括曲轴，所述曲轴为根据上面任一项所述的曲轴。
19.应用本发明的技术方案，在曲轴的配合段的外表面开设供油微槽，供油微槽包括延伸方向相反的第一微槽和第二微槽，第一微槽起到泵油作用，第二微槽起到回油作用，保证轴承充分润滑的同时，有效控制吐油率，保证压缩机泵体稳定可靠运行。微槽开设在曲轴的外表面，相应轴承内表面可取消油槽设计，避免非承载区对轴承内表面油槽位置分布、开槽角度设计限制的问题。微槽的泵送作用与台阶式动压效应，可提升流体膜承载能力，保证曲轴与轴承间的充足润滑，避免接触磨损。微槽的微米级深度设计，不破坏油膜承载能力，保证润滑可靠，同时，微槽的泵送作用与台阶式动压效应，可提升流体膜承载能力，保证曲轴与轴承间的充足润滑，避免接触磨损。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1为本发明实施例的滚动转子式压缩机的结构示意图；
22.图2为本发明实施例一的曲轴的结构示意图；
23.图3为本发明实施例一的供油微槽的平面结构示意图；
24.图4为本发明实施例一的供油微槽工作时的原理图；
25.图5为本发明实施例二的曲轴的结构示意图；
26.图6为本发明实施例三的曲轴的结构示意图；
27.图7为本发明实施例四的曲轴的结构示意图；
28.其中：
29.1-曲轴；2-主轴承；3-副轴承；11-长轴段；12-短轴段；13-中心油孔；14-出油孔；15-偏心部；20-供油微槽；21-第一微槽；22-第二微槽；23-槽台；24-槽坝；210-第一微槽组；220-第二微槽组。
具体实施方式
30.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.为了解决压缩机吐油率增大、润滑恶化的问题，保证曲轴与轴承充分润滑，本发明提供了一种曲轴及具有该曲轴的滚动转子式压缩机。
34.实施例一
35.如图1所示，本实施例的滚动转子式压缩机，主要包括曲轴1、主轴承2和副轴承3，主轴承2的内表面套设在曲轴1的长轴段11上，副轴承3的内表面套设在曲轴1的短轴段12上，长轴段11与短轴段12之间设置有两个偏心部15，对应双转子压缩机。
36.如图2所示，曲轴1的长轴段11上设置有供油微槽20，曲轴1的中心沿其轴向方向延伸设置有中心油孔13，供油微槽20的一侧设置有径向的出油孔14，出油孔14与中心油孔13连通。
37.其中，供油微槽20包括沿曲轴1的轴向方向依次设置的第一微槽21和第二微槽22，第一微槽21和第二微槽22的延伸方向均与曲轴1的轴向方向相交，且第一微槽21的延伸方向与第二微槽22的延伸方向相反。
38.为了进一步提高供油微槽20的润滑效果，供油微槽20设置成多个，并沿曲轴1的周向方向间隔分布，构成绕曲轴1中心轴线一圈的微槽组。
39.具体的，多个第一微槽21构成的微槽组为第一微槽组210，其靠近偏心部15设置，多个第二微槽22构成的微槽组为第二微槽组220，其远离偏心部15设置，出油孔14设置在第一微槽组210靠近偏心部15的一侧。
40.可选的，如图3所示，第一微槽21、第二微槽22的延伸方向与曲轴1的轴向方向之间的夹角为α，其取值范围为10～80
°
，本实施例取值30
°
。
41.如图3所示，相邻的两个供油微槽20之间形成有槽台23，也就是说，相邻的两个第一微槽21之间具有槽台23，相邻的两个第二微槽22之间也具有槽台23，需要说明的时，槽台23由于微槽加工而遗留在曲轴1的外表面的间隔结构，其并不凸出曲轴1的外表面。
42.其中，为提高润滑效果，供油微槽20与槽台23存在一定的宽度比，具体的，以第一微槽21为例进行说明，图3中，第一微槽21的宽度为w，第一微槽21与槽台23的宽度之和为t，w/t可设置为0.1～0.9，本实施例中，w/t取值为0.5。
43.如图2所示，第一微槽21与第二微槽22间隔设置，从而使得第一微槽组210与第二微槽组220之间形成有槽坝24，同样的，槽坝24也是由于微槽加工而遗留在曲轴1的外表面的间隔结构，其并不凸出曲轴1的外表面。
44.其中，为增强对吐油率的控制，提高润滑效果，第一微槽21、第二微槽22以及槽坝25存在一定的长度比，具体的，如图3所示，整个供油微槽20在曲轴1的轴向方向的长度为l，第一微槽21在曲轴1的轴向方向的长度为g1，第二微槽22在曲轴1的轴向方向的长度为g2，(g1+g2)/l可设置为0.2～1，当取值为1时，表示第一微槽21和第二微槽22相连，中间不存在槽坝24。
45.容易理解的，供油微槽20的总长度l不应大于相对应的轴承高度。
46.为了保证供油微槽20的泵回油效果，第一微槽21和第二微槽22的走向需与曲轴1的旋转方向相反，具体的，对于第一微槽21，第一微槽21自远离第二微槽22的一侧朝其另一侧延伸的方向背离曲轴1的转动方向，也就是说，以图2为例，第一微槽21从靠近偏心部15的一侧朝远离偏心部15的另一侧延伸的方向，与曲轴1的旋转方向相反，对应到图3，第一微槽
21的走向为从左至右，曲轴1的旋转方向为从右至左。
47.由于第二微槽22的延伸方向与第一微槽21的延伸方向相反，因此，在第一微槽21的走向确定后，第二微槽22的走向相应确定。
48.容易理解的，当出油孔14设置在第一微槽21的一侧时，第一微槽21起到泵油作用，第二微槽22起到回油作用，当出油孔14设置在第二微槽22的一侧时，第二微槽22起到泵油作用，第一微槽21起到回油作用。
49.为了使微槽在供油的同时产生台阶式动压效应，供油微槽20的深度需设置为2～50μm，也就是，第一微槽21和第二微槽22的深度需设置为2～50μm。
50.本实施例中，第一微槽21、第二微槽22的形状不作要求，其呈现出的线形包括但不限于直线、曲线或螺旋线。
51.应用本实施例的技术方案，曲轴1的长轴段11的外表面开设第一微槽组210和第二微槽组220，流体介质沿曲轴1的中心油孔13轴向泵送，并从径向出油孔14流出，伴随曲轴1周向剪切作用、轴向压差作用，流体介质通过第一微槽组210泵送至曲轴1与轴承表面，实现供油效果，流体介质沿第一微槽组210流动，流至第二微槽220时，由于第二微槽组220的走向与第一微槽组210相反，起到反向泵送作用，即回油作用，也即是，第一微槽组210起到泵油作用，第二微槽组220起到回油作用，如此，可保证轴承充分润滑的同时，有效控制吐油率，从而保证压缩机泵体稳定可靠运行。
52.同时，第一微槽21、第二微槽22的微米级深度设计，不破坏油膜承载能力，保证润滑可靠，沿流体介质流动方向，在槽台23及槽坝25处，由于润滑间隙收敛，显著台阶式动压效应产生局部高压，如图4所示，进一步提升油膜整体承载能力，保证润滑的可靠性，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等问题，减少接触磨损失效，可进一步实现冷媒润滑，达到无油压缩机设计。
53.此外，相比于传统的轴承内表面开设油槽，曲轴外表面加工微槽，减小加工难度，还可避免非承载区对轴承内表面油槽位置分布、开槽角度设计限制的问题。
54.实施例二
55.本实施例仅描述与实施例一的不同之处，具体是第一微槽组210与第二微槽组220相连，中间不存在槽坝24，其他部件和原理与实施例一相同，此处不再赘述。
56.实施例三
57.本实施例仅描述与实施例一的不同之处，具体是第一微槽组210与第二微槽组220构成的微槽结构设置为两个，并沿曲轴1的轴向方向间隔分布，其他部件和原理与实施例一相同，此处不再赘述。
58.实施例四
59.本实施例仅描述与实施例一的不同之处，具体是曲轴1的短轴段12也设置有第一微槽组210与第二微槽组220，其他部件和原理与实施例一相同，此处不再赘述。
60.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
61.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”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，可以是两个元件内部的连通。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
62.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
63.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种曲轴，包括长轴段(11)和短轴段(12)，其特征在于：所述长轴段(11)和所述短轴段(12)中的至少之一的外周面上设置有供油微槽(20)；所述供油微槽(20)包括第一微槽(21)和第二微槽(22)，所述第一微槽(21)和所述第二微槽(22)沿所述曲轴的轴向方向依次设置；所述第一微槽(21)的延伸方向与所述曲轴的轴向方向相交，所述第二微槽(22)的延伸方向与所述第一微槽(21)的延伸方向相反；所述曲轴内沿其轴向方向延伸地设置有中心油孔(13)，所述供油微槽(20)的一侧设置有与所述中心油孔(13)连通的出油孔(14)。2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述供油微槽(20)的数量为多个，并沿所述曲轴的周向方向间隔分布，相邻的两个所述供油微槽(20)之间形成有槽台(23)。3.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于：所述供油微槽(20)的宽度为w，所述供油微槽(20)与所述槽台(23)的宽度之和为t，w/t设置为0.1～0.9。4.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述第一微槽(21)与所述第二微槽(22)之间形成有槽坝(24)。5.根据权利要求4所述的曲轴，其特征在于：所述供油微槽(20)在所述曲轴的轴向方向的长度为l，所述第一微槽(21)在所述曲轴的轴向方向的长度为g1，所述第二微槽(22)在所述曲轴的轴向方向的长度为g2，(g1+g2)/l设置为0.2～1。6.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述第一微槽(21)自远离所述第二微槽(22)的一侧朝其另一侧延伸的方向背离所述曲轴的旋转方向。7.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述第一微槽(21)的延伸方向与所述曲轴的轴向方向之间的夹角为10～80
°
。8.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述供油微槽(20)的深度为2～50μm。9.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于：所述第一微槽(21)或/和第二微槽(22)的线形包括直线、曲线或螺旋线。10.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于：沿所述曲轴的周向方向间隔分布的多个所述供油微槽(20)构成微槽组，所述微槽组设置多组，并沿所述曲轴的轴向方向间隔设置。11.一种滚动转子式压缩机，包括曲轴，其特征在于：所述曲轴为根据权利要求1至10中任一项所述的曲轴。

技术总结

本发明提供一种曲轴及具有该曲轴的滚动转子式压缩机，所述曲轴包括长轴段和短轴段，所述长轴段和所述短轴段中的至少之一的外周面上设置有供油微槽；所述供油微槽包括第一微槽和第二微槽，所述第一微槽和所述第二微槽沿所述曲轴的轴向方向依次设置；所述第一微槽的延伸方向与所述曲轴的轴向方向相交，所述第二微槽的延伸方向与所述第一微槽的延伸方向相反；所述曲轴内沿其轴向方向延伸地设置有中心油孔，所述供油微槽的一侧设置有与所述中心油孔连通的出油孔。本发明在曲轴的外表面开设供油微槽，可同时起到泵油与回油作用，保证轴承充分润滑的同时，有效控制吐油率，保证压缩机泵体稳定可靠运行。泵体稳定可靠运行。泵体稳定可靠运行。