[發明專利]一種無油壓縮機傳動系統及其活塞環優化設計方法

有效

• 申請號: 202210805327.0
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN115306675B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 鮑軍;曹斌;于洋;方燚;舒悅;李奉譽;劉志龍;何明
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B39/02;G06F30/28;G06F119/04
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 柯凱敏

1.一種無油壓縮機傳動系統，包括連桿(10)，連桿(10)的大頭(11)處同軸配合有第一軸承(20)，連桿(10)的小頭(12)通過第二軸承(30)同軸裝配于活塞銷(40)處，活塞銷(40)配合于活塞部(50)上，活塞部(50)的兩端面處布置活塞環(60)；其特征在于：所述活塞銷(40)具備用于儲存潤滑油或潤滑脂的中空內腔，且活塞銷(40)上貫穿布置有用于連通該中空內腔與第二軸承(30)滾動間隙的補油孔(41)。

2.根據權利要求1所述的一種無油壓縮機傳動系統，其特征在于：所述第二軸承(30)安裝在小頭(12)的中段處，小頭(12)兩端布置用于封堵小頭(12)與活塞銷(40)之間配合間隙的軸封(70)。

3.根據權利要求1或2所述的一種無油壓縮機傳動系統，其特征在于：所述活塞銷(40)的一端同軸凹設有中心沉孔(42)，中心沉孔(42)端部布置堵頭(43)，所述堵頭(43)螺紋配合在中心沉孔(42)孔口處，且堵頭(43)外的活塞部(50)的配合孔處還凹設有環形槽，該環形槽處卡接有用于限制堵頭(43)軸向脫離中心沉孔(42)的卡環(44)，以使得堵頭(43)與中心沉孔(42)間共同圍合形成所述的中空內腔。

4.根據權利要求1或2所述的一種無油壓縮機傳動系統，其特征在于：第一軸承(20)的外圈與大頭(11)筒腔之間同軸夾設有整體式的中間隔套(81)，所述中間隔套(81)與大頭(11)間形成止轉配合，中間隔套(81)與所述外圈間形成過盈配合；中間隔套(81)的兩端設置有用于限制第一軸承(20)外圈產生軸向動作的軸向限位件。

5.根據權利要求4所述的一種無油壓縮機傳動系統，其特征在于：中間隔套(81)的筒腔的一端徑向凸設有軸向定位外圈位置的限位臺階(81a)，另一端處徑向凹設有環形凹槽，環形凹槽處可拆卸的安裝有配合限位臺階(81a)共同夾持外圈的擋圈(82)；所述擋圈(82)與限位臺階(81a)共同構成所述軸向限位件。

6.根據權利要求4所述的一種無油壓縮機傳動系統，其特征在于：所述中間隔套(81)處徑向布置有銷孔，銷孔處布置定位銷釘(83)，該定位銷釘(83)的頂端同軸穿入大頭(11)的筒腔腔壁處預留的定位孔內。

7.一種應用如權利要求1或2所述的無油壓縮機傳動系統的活塞環優化設計方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、遴選活塞環材料及氣缸材料，分別加工成試樣，并排列組合形成配對摩擦副；每組配對摩擦副均包括彼此配合的一組活塞環試樣和一組氣缸試樣；

2)、對每組配對摩擦副分別進行摩擦磨損試驗，記錄摩擦系數時序曲線及試驗前后的變化數據，以便判斷各配對摩擦副的摩擦性能，取摩擦性能最優的配對摩擦副中的活塞環試樣所用材料為下一步驟的最優的活塞環材料；

3)、在步驟2)所獲得的活塞環材料的基礎上，按照開口型式、張力環型式及尺寸參數來組合設計活塞環的結構，并按照低負荷、低泄漏的設計原則，利用CFD模型仿真獲得最優的活塞環結構和尺寸；

4)、在上述確定的材料、結構及尺寸的基礎上，進行樣機試驗，獲得壓縮機性能隨時間的變化趨勢數據；建立活塞環壽命預測模型，確定給定壽命下的活塞環壽命是否滿足需求。