[发明专利]唇形密封件的耐磨套筒

说明书

本申请是原案申请号为200310120651.6，申请日为2003年12月16日，发明名称为‘唇形密封件的耐磨套筒’的分案申请。

技术领域

本发明涉及压缩机的唇形密封件。本发明尤其涉及一种轴耐磨套筒，其用于防止由于唇形密封件摩擦而导致曲轴过度磨损。

背景技术

例如形式为用于运输车辆的制冷设备的制冷系统在最简单的形式中包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，它们顺序地连接以形成密封的制冷循环回路。在使用往复式压缩机的系统中，这些系统必须用润滑油来润滑，该润滑油与该压缩机压缩的制冷剂相混合。

典型的往复式压缩机包括在气缸内往复运动的活塞，以便机械地压缩气态制冷剂。可设置适当的集管和阀，以便当活塞下冲程过程时将气体吸入到气缸内，当活塞上冲程时压缩该气体。

在这种压缩机中使用油，以便润滑各个部件和在其间的界面。为了在开式驱动结构的压缩机中保持制冷剂压力，在这种结构中驱动源外接到压缩机上，其中使用了机械式轴密封装置。压缩机的油泵采用了油膜来密封，以防止加压气体泄漏并在运行过程中润滑该密封件的端面。例如，机械式轴密封件可使用在压缩机的曲轴上，其中曲轴在填料盖板附近离开压缩机曲轴箱。这种压缩机的曲轴箱还可采用附加的密封件，通常为唇形密封件，以便防止压缩机外界的致污物进入。因此，唇形密封件通常是保护压缩机内部运转的最后防护，该唇形密封件在机械式轴密封装置的外侧并通常位于填料盖板组件处。

唇形密封件通常由可耐受曲轴的恒速旋转的材料制成。该唇形密封件的材料对于旋转运动是弹性的，并且在该唇形密封件的后面装有径向弹簧，在运行过程中该弹簧迫使该密封件与曲轴接触。这种连续接触和旋转运动需要改善轴表面的硬度和表面质量(粗糙度)，以便耐受唇形密封件/曲轴的界面的过早损坏。因为该原因，在现有技术中，如果轴没有足够的硬度且没有加工成具有合格的表面质量，则唇形密封件在与轴接触的区域处具有磨损该曲轴的趋势。由于机械磨削作用，在曲轴上与唇形密封件的磨损形成间隙通道。这种情况导致污物进入到压缩机的腔室中，从而损坏了压缩机的内部机构，和/或使得油泄漏到到压缩机的外部，并且更严重地导致需要更换轴，这是费用高昂且可能非常费事的工作。

发明内容

本发明的一目的在于提高压缩机曲轴的寿命。

本发明的另一目的在于提供一种曲轴结构，以便防止由于唇形密封件引起的轴磨损，并且由此增加曲轴的寿命并减轻压缩机的维护工作。

本发明的这些和其它的目的通过使用依据本发明的用于压缩机的曲轴来实现，该曲轴结合有唇形密封件。该曲轴包括：形成该曲轴的第一材料；在该曲轴上与该唇形密封件接合的区域；和用于防止由于与该唇形密封件的摩擦接触而引起的该曲轴磨损的保护装置。该保护装置包括加入到所述曲轴中的辅助材料，以便在所述区域中使得该曲轴具有硬化的表面。该保护装置优选地采用在该曲轴上的耐磨套筒的形式。该耐磨套筒由第二材料形成，当与该唇形密封件接触时，该第二材料的磨损低于该第一材料，并且该耐磨套筒与曲轴独立地形成，并可拆卸以便更换。

附图说明

图1是往复式压缩机与本发明的装置结合的局部示意截面图；

图2是图1所示的曲轴密封区域的局部放大截面图；

图3是轴密封和唇形密封件机构的放大图；和

图4是依据本发明的原理的耐磨套筒的透视图和曲轴的简化图，其示出了套筒与轴的组装。

具体实施方式

本发明在以下的详细描述中涉及用于空调或制冷系统的往复式压缩机。尽管相对于结合在空调或制冷系统中的制冷回路示出了压缩机的结构并进行了相关的描述，但是应当理解，油收集、润滑、和导流的方法可等效地适用于其它形式的压缩机、泵和其它应用场合。

参照图1，所示的压缩机10包括壳体12。工作活塞14安装成以便在气缸16内往复运动。每一活塞借助连杆20连接到曲轴18上。连杆20围绕曲轴18的偏置部分22固定。曲轴18包括配重部分24，以便对曲轴中的旋转不均匀性进行配平。该曲轴安装在套筒28内，并且在该套筒内旋转，且延伸穿过壳体12的轴密封腔26。