[发明专利]摆盘式压缩机

说明书

本发明与汽车用空调系统的致冷压缩机有关，具体有关一种带有改进的支承传动轴用的悬臂结构的摆盘式压缩机。

有传动臂支承悬臂结构的摆盘压缩机已属常见。这种结构在美国专利第3，552，886号及3，712，759号中已揭示。

参看图1，图中有传统悬臂结构的摆盘压缩机1，有一个缸形压缩机壳2，一个前端板3，和一个形式为缸盖4的后端板。压缩机壳2内有一个缸体21，和一个曲轴腔22。前端板3固定在压缩机壳2的一个端面上，压缩机2另一端面上的缸盖4用穿过活门板5的螺栓41固定在缸体21的一个端面上。在前端板3的中部上形成一个孔31，传动轴6从孔中穿过。

传动轴6利用一个径向滚针轴承7，支承在前端板3上旋转，伸到曲轴腔22内。一个楔形A的凸轮转子8与传动轴6的内端部固定连接，利用一个滚针推力轴承9，支持在前端板3的内端面上，随传动轴6旋转。

在其中部上设有一个锥形齿轮101的环形摆盘10，该摆盘通过一个滚针推力轴承16安置在楔形凸轮转子8的斜表面81上，并通过球形件12，可作俯仰运动地支承在支承件11的末端上，在缸体21和支承件11之间插入一个键销以防止支承件11旋转。支承件11安装在缸体21中部形成的一个中心孔211中，该支承件11有锥形齿轮111和一个有中空部113的柄部112。一个调节螺丝17安置在中心孔211的一个端部上。一个螺旋弹簧13安置在柄部112的中空部113内，将支承件11推向摇摆盘10，从而可防止支承件11的锥形齿轮111，摇摆盘10的锥形齿轮101，和摇摆盘10等旋转。

在缸体21上等角形成若干压力缸212。每缸212中可滑动地装有一个活塞14。每一活塞14通过各连杆15和摇摆盘10的圆周连接，即连杆15的一端用球节连接活塞14，另端用球节连接摇摆盘10。

压力缸缸盖4有一个排出腔42和一个抽吸腔43，抽吸腔包围排出腔42。有一个抽吸孔51在活门板5上穿透，使抽吸腔43和压缸212相通，一个排出孔52穿透活门板5，使压缸212和排出腔42相通。

运转时，当传动轴6由动力源通过安装在前端板3上的管形延伸部35上的电磁离合器18驱动时，凸轮转子8随传动轴6旋转，从而摇摆盘10不随凸轮转子8旋转而俯仰运动。因此各活塞14由于摇摆盘10的俯仰运动而在压力缸212中作往复运动。旋转调节螺丝17便可调节螺旋弹簧13的弹回力。因此，推力轴承9，凸轮转子8，摇摆盘10，锥形齿轮101，钢球12及支承件11等之间的相对轴向间隙，即使由于温度变化而引起尺寸的变化或尺寸有加工误差，都可通过调节螺旋弹簧13的弹回力将间隙保持固定。

上述摆盘压缩机一般用作汽车空调设备的致冷压缩机，因此在通常使用的条件下要求有足够的耐用性。但在剧烈条件下，例如长时间在高温条件下行驶，则传动部件有可能咬死，从而不能保持压缩机有足够的耐用性。

分析在这种条件下会引起压缩机传动部件咬紧造成损坏的原因，可发现与支承传动轴6的径向滚针轴承7的内表面相接触的传动轴6的外表面发生了碎裂。从传动轴6落下的碎块会损坏传动部件，使压缩机发生咬紧现象。

参看图2，图示传动轴6和径向轴承7的接触表面。碎裂在区域A中发生。在区域B中出现表明传动轴6和径向轴承7实际接触的光泽表面。根据上面的事实，可发现传动轴6的外表面，和径向轴承7的内表面，有不均匀的接触，也就是可能在传动轴6和径向轴承7间有局部的接触。

参看图3，图示压缩机各部件间的力的关系。局部接触的原因可作分析如下。作用在凸轮转子8上的轴向外力，包括各活塞14的总气压力F1和作为螺旋弹簧13的弹回力的轴向推力F2。当活塞14处在上死点时，总气压力F1作用在凸轮转子8的点A上。点A围绕连杆15的球节。轴向推力F2在凸轮转子8的中部上起作用。由于上述总气压力F1和轴向推力F2在凸轮转子8的倾斜表面81上起作用，便产生了径向分力F3及F4。

由于轴向反作用力F5在总气压力F1相反方向上起作用，及轴向推力F2发生在推力轴承9上，因此，各轴向力保持平衡。但是，没有力平衡分力F3及F4，于是产生力矩，使凸轮转子8围绕推力轴承9的点B旋转，从而凸轮转子8在上死点的另一侧，也就是在下死点上，和推力轴承9分离。因此，传动轴6倾斜，和径向轴承7的轴线一致，在点C和点D之间，产生传动轴6和径向轴承7间的局部接触。传动轴6倾斜于径向轴承7的轴线的角θ，取决于径向轴承7的轴向长度，和径向轴承7内表面与传动轴6外表面间的间隙宽度。

在上述结构中，径向轴承7在传动轴6上作用产生的反作用力F6及F7，和这些力的平衡，可用下式表示：

F3+F4＝F6-F7