CN100494684C - 滚动活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于汽车空调器中的滚动活塞式压缩机，包括曲轴和设置曲轴上的气缸部件；其特点是：曲轴上设置一前偏心凸轮和一后偏心凸轮；气缸部件由前气缸部件和后气缸部件组成，前气缸部件套设在前偏心凸轮上，后气缸部件套设在后偏心凸轮上；还包括一中间隔板，该中间隔板设置在前气缸部件与后气缸部之间，中间隔板的前后分别形成前压缩腔和后压缩腔。本发明由于设置双气缸，使气缸内空间余隙小，提高了滚动活塞式压缩机的容积与绝热效率；并且由于双气缸交替压缩气体和排气，因此压缩力矩脉动减少一半，从而有效改善压缩机工作条件，运转平稳且降低振动与噪音，同时以较小的排量产生更多的能力；本发明结构紧凑工艺简化，因此极为实用。

Description

滚动活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及一种空调器压缩机，尤其涉及一种应用于汽车空调系统中的滚动活塞式压缩机。

背景技术

现有技术应用于汽车空调系统中的制冷压缩机有以下两种：

一种是斜盘式往复活塞压缩机，这种压缩机的工作原理沿用的是传统的活塞往复运动压缩气体；虽然它在汽车空调系统中能承担制冷工作，但是由于其结构所至，使之在实际生产和使用中存在的缺陷是，压缩机气缸中存在较大的余隙，使得这种斜盘式往复活塞压缩机的制冷效率比较低，因此不适应用于日益发展的汽车工业所需的空调系统中承担制冷工作；

另一种是涡旋式压缩机，涡旋式压缩机是一种结构合理且制冷效率较高的压缩机系统，受到普遍认同；涡旋式压缩机的核心零部件是涡旋盘，涡旋盘中所使用的型线为渐开线；但是渐开线的加工难度大且制造成本较高，并且渐开线的密封性不易保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚动活塞式压缩机，解决现有技术的压缩机效率低，加工难度大的缺点，而提供一种改进的滚动活塞式压缩机，它能提高容积效率，节能，提高转速和效率，结构紧凑，可降低成本，取得更好的产品性能价格比。

本发明的目的在于提供一种滚动活塞式压缩机，解决现有技术的压缩机效率低，加工难度大的缺点，而提供一种改进的滚动活塞式压缩机，它能提高容积效率，节能，提高转速和效率，结构紧凑，可降低成本，取得更好的产品性能价格比。

本发明的目的是这样实现的：

一种滚动活塞式压缩机，包括：曲轴和设置曲轴上的气缸部件；其特点是：

所述的曲轴上设置一前偏心凸轮和一后偏心凸轮；所述的气缸部件由前气缸部件和后气缸部件组成，前气缸部件套设在前偏心凸轮上，后气缸部件套设在后偏心凸轮上；还包括：一中间隔板，该中间隔板设置在前气缸部件与后气缸部之间，中间隔板的前后分别形成前压缩腔和后压缩腔。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的设置在曲轴上前偏心凸轮和后偏心凸轮的两凸出部分周向相距180°，在曲轴的前端部的外壁设有键；

所述的前气缸部件由位于曲轴前偏心凸轮上的滚针轴承、安置在滚针轴承外的活塞、将活塞包揽在其中的前气缸、依次设置在前气缸前外侧面的前缸盖和前壳盖组成；

所述的后气缸部件由位于曲轴后偏心凸轮上的滚针轴承、安置在滚针轴承外的活塞、将活塞包揽在其中的后气缸、依次设置在后气缸后外侧面的后缸盖及后壳盖组成；

所述的前气缸部件、中间隔板及后气缸部件周边设有多个安装孔，通过螺栓将前气缸部件、中间隔板、后气缸部件与曲轴连为一体。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的前气缸部件中的前气缸在其上部设置与前气缸孔相通的前导槽，在前导槽内设置前叶片，该前叶片在前导槽内往复滑动，前叶片下端抵压在活塞上；前气缸顶部设有弹簧孔，弹簧孔中设置弹簧，弹簧下部抵卡在前叶片槽中；在前气缸壁内即前叶片两侧分别设有吸气孔和排气孔，将前气缸所构成的前压缩腔分成吸气侧和排气侧；在前气缸与前缸盖相邻的前气缸壁面上设置斜缺口。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的前气缸部件中的前缸盖设有前缸盖孔，前缸盖上部在与前气缸的吸气孔和排气孔相对应部位设置相适配的前缸盖吸气孔和前缸盖排气孔；前缸盖前侧面设有排气阀；

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的前气缸部件中的前壳盖设有前壳盖孔，前壳盖孔内壁与曲轴之间设置主轴承，前壳盖前侧面延伸一连接轴，前壳盖内壁上部设有凹槽，前壳盖前壳盖孔端部与曲轴之间设置密封圈。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的后气缸部件中的后气缸在其上部设置与后气缸孔相通的后导槽，在后导槽内设置后叶片，该后叶片在后导槽内往复滑动，后叶片下端抵压在活塞上；后气缸顶部设有弹簧孔，弹簧孔中设置弹簧，弹簧下部抵卡在后叶片槽中；在后气缸壁内即后叶片两侧分别设有吸气孔和排气孔，将后气缸所构成的后压缩腔分成吸气侧和排气侧；在后气缸与后缸盖相邻的后气缸壁面上设置斜缺口。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的后气缸部件中的后缸盖设有后缸盖孔，后缸盖上部在与后气缸的吸气孔和排气孔相对应部位设置相适配的后缸盖吸气孔和后缸盖排气孔；后缸盖后侧面设有排气阀；后缸盖孔内与曲轴之间设有滚珠轴承。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的后气缸部件中的后壳盖(35)内壁上部设有凹槽，后壳盖上部在与后气缸的吸气孔相对应部位设置相适配的进气口，后壳盖顶部设置排气口。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的中间隔板其中部设置隔板孔，在中间隔板的上部与前气缸的进气孔和排气孔相对应部位分别设置吸气孔和排气孔。

在上述的滚动活塞式压缩机中，其中，所述的前气缸部件中，前气缸通过与前缸盖相邻的前端面上设置斜缺口与前缸盖紧固，前壳盖与前缸盖紧固，前壳盖的凹槽内形成前排气腔；所述的后气缸部件中，后气缸通过与后缸盖相邻的后端面上设置斜缺口与后缸盖紧固，后壳盖与后缸盖紧固，后壳盖凹槽内形成后排气腔；所述的中间隔板前侧与前气缸部件中的前气缸后侧固接，中间隔板后侧与后气缸部件中的后气缸中的后气缸前侧固接；所述的前气缸部件中前气缸的吸气孔与所述的后气缸部件中后壳盖的进气口相贯通；所述的前气缸部件中前气缸的排气孔与所述的后气缸部件中后壳盖顶部的排气口相贯通。

本发明滚动活塞式压缩机由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明滚动活塞式压缩机中由于设有双气缸，在双气缸中活塞旋转运动中压缩气体，且气缸内空间存在余隙小，从而提高了滚动活塞式压缩机的容积效率、绝热效率，具有良好的节能效果，明显优于往复活塞式压缩机。

2.本发明滚动活塞式压缩机中由于设有双气缸交替压缩气体、排气，压缩力矩脉动减少一半，从而有效改善压缩机工作条件，降低振动，运转平稳，减小噪音，同时也可以较小的排量产生更多的能力。

3.本发明滚动活塞式压缩机中由于设有双气缸结构，能有效提高转速，转速可每分钟大于3000转。

4.本发明滚动活塞式压缩机由于结构紧凑，安装在汽车内节约车载空间。

5.本发明滚动活塞式压缩机由于工艺制造简化，更适于大批量生产，使成本下降，提高了经济效益。

附图说明

通过以下对本发明滚动活塞式压缩机的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是本发明滚动活塞式制冷压缩机的纵剖面结构示意图；

图2是本发明滚动活塞式制冷压缩机的分解结构示意图；

图3是本发明滚动活塞式制冷压缩机的横剖面结构示意图；

图4是本发明滚动活塞式制冷压缩机中曲轴与活塞相结构的结构示意图。

具体实施方式

请参见图1至图4所示，本发明滚动活塞式压缩机由曲轴1、前气缸部件2、后气缸部件3、中间隔板4组成。

所述的曲轴1上设置一前偏心凸轮11和一后偏心凸轮12，前偏心凸轮11和后偏心凸轮12的两凸出部分周向相距180°，在曲轴1的前端部的外壁设有键。所述的前气缸部件2套设在前偏心凸轮11上，后气缸部件3套设在后偏心凸轮12上；所述的中间隔板4设置在前气缸部件2与后气缸部3之间，在中间隔板4的前后分别形成前压缩腔和后压缩腔。

所述的前气缸部件2由滚针轴承21、活塞22、前气缸23、前缸盖24、前壳盖25、叶片26、弹簧27、排气阀(未图示)、主轴承29组成。其中，滚针轴承21套置在曲轴1的前偏心凸轮11上，滚针轴承21外设置活塞22，活塞22被前气缸23包揽在其中，曲轴1驱动活塞22在前气缸23中沿内壁滚动；在前气缸23的前外侧面依次设置前缸盖24和前壳盖25。

前气缸23中设有气缸孔231，在前气缸23上部的内壁中设有前导槽232，在前导槽232内设置叶片26，该叶片26可在前导槽232内往复滑动，叶片26的下端抵压在活塞22上；在前气缸23顶部设有弹簧孔233，在弹簧孔233中设置弹簧27，该弹簧27下部抵卡在叶片26的槽261中；在前气缸23壁内以叶片26为界的两侧，分别设置吸气孔234和排气孔235，将前气缸部件2构成的前压缩腔分成吸气侧和排气侧；在前气缸23与前缸盖24相邻的气缸壁面上设置斜缺口(未图示)。

前缸盖24中设有前缸盖孔241；在前缸盖24的外侧面上部设有排气阀(未图示)；在前缸盖24上部与前气缸23的吸气孔234和排气孔235相对应部位设置相适配的的前缸盖吸气孔242和前缸盖排气孔243。

前壳盖25中设有前壳盖孔251，在前壳盖孔251内壁与曲轴1之间设置主轴承29，在前壳盖25外侧面延伸一连接轴252，在前壳盖25内壁上部设有凹槽253，在前壳盖25轴孔端部内壁与曲轴1之间设置密封圈(未图示)，由于密封圈的密封作用，使工质中的冷冻机油分离出来后留在机体内。

所述的后气缸部件3由滚针轴承31、活塞32、后气缸33、后缸盖34、后壳盖35、叶片36、弹簧37、排气阀38、滚珠轴承39组成。其中，滚针轴承31套置在曲轴1的后偏心凸轮12上，在滚针轴承31外设置活塞32、活塞32被后气缸33包揽在其中，曲轴1驱动活塞32在后气缸33中沿内壁滚动；在后气缸33的后外侧面依次设置后缸盖34和后壳盖35。

该后气缸33中设有气缸孔331，在后气缸33上部的内壁中设有后导槽332，在导槽内设置后叶片36，该后叶片36在后导槽332内往复滑动，后叶片36下端抵压在活塞32上；后气缸33顶部设有弹簧孔333，弹簧孔333中设置弹簧37，弹簧37下部抵卡在后叶片36的槽361中；在后气缸33壁内即以后叶片36为界的两侧，分别设有吸气孔334和排气孔335，将后气缸33所构成的后压缩腔分成吸气侧和排气侧；在后气缸33与后缸盖34相邻的后气缸33壁面上设置斜缺口未图示。

后缸盖34中部设置有后缸盖孔341；在后缸盖34的外侧面上部设有排气阀38；在后缸盖34上部与后气缸33的吸气孔334和排气孔335相对应部位设置相适配的后缸盖吸气孔342和后缸盖排气孔343；在后缸盖孔341内与曲轴1之间设有滚珠轴承39。

后壳盖35内壁上部设有凹槽(未图示)，在后壳盖35上部与后气缸33的吸气孔334相对应部位设置相适配的进气孔相对应部位设有进气口352，在后壳盖35顶部设置排气口353。

所述的中间隔板4在其中部设置隔板孔41，在中间隔板4的上部与前气缸23的进气孔234和排气孔235相对应部位分别设置吸气孔42和排气孔43。

所述的前气缸部件2、中间隔板4及后气缸部件3周边设有多个安装孔，通过螺栓将前气缸部件2、中间隔板4、后气缸部件3与曲轴1连为一体。具体连接情况是；

前气缸部件2中，前气缸23通过与前缸盖24相邻的前端面上设置斜缺口与前缸盖24紧固，前壳盖25与前缸盖24紧固，前壳盖25的凹槽253内形成前排气腔255(见图1)；

后气缸部件3中，后气缸33通过与后缸盖34相邻的后端面上设置斜缺口与后缸盖34紧固，后壳盖35与后缸盖34紧固，后壳盖35凹槽351内形成后排气腔354(见图1)；

中间隔板4前侧与前气缸部件2中的前气缸23后侧固接，中间隔板4后侧与后气缸部件3中的后气缸33前侧固接；

曲轴1由主轴承29和滚珠轴承轴承39支承，在前气缸部件2、中间隔板4及后气缸部件3周边设有安装孔，通过螺栓将前气缸部件2、中间隔板4及后气缸部件3连为一体。当本发明安装在空调器中，在前壳盖25的外侧面与电磁离合器5固接，曲轴1的前端与吸盘6键槽连接。

本发明的工作原理是：

电磁离合器5通电与吸盘6吸合，将外部动力通过吸盘6带动曲轴1转动，在后缸盖34上设置的滚珠轴承39为球轴承，能有效承受电磁离合器动作(吸合)时所引起的轴向作用力。通过后气缸部件3的后壳盖35上的吸气口352直接将制冷剂气体从外部系统吸入后气缸33，制冷剂气体分两路：其中一路制冷剂气体吸入在后气缸中的第二压缩室，后叶片36顶部始终在活塞的外圆表面，后气缸33顶部的弹簧37通过后叶片36对活塞32施加弹力作用压在后气缸33内的活塞32表面，将后气缸33内的压缩室分成吸气侧和排气侧，活塞32通过曲轴1旋转在后气缸33内沿内壁作偏心滚动，同时抵压后叶片36在后后导槽332内作往复运动，制冷剂气体被压缩后，通过后缸盖34上的排气阀38排出在后壳盖335的后排气腔354，从后壳盖335顶部的排气口353排出输入制冷剂气体管路；另一路制冷剂气体通过中间隔板4的进气孔42吸入在前气缸中的第一压缩室，叶片26顶部始终在活塞22的外圆表面，前气缸23顶部的弹簧27通过叶片26对活塞22施加弹力作用压在前气缸23内的活塞22表面，将前气缸23内的压缩室分成吸气侧和排气侧，活塞22通过曲轴1旋转在前气缸23内沿内壁作偏心滚动，同时抵压叶片26在前导槽232内作往复运动，制冷剂气体被压缩后，通过前缸盖24上的排气阀排出在前壳盖25的前排气腔255，然后再通过前气缸23中的排气孔235、中间隔板的排气孔43、后气缸33中的排气孔335、排出在后壳盖335的后排气腔354，从后壳盖35顶部的排气口353排出，输入制冷剂气体管路。

综上所述，本发明由于设有双气缸，两个活塞旋转运动中交替压缩气体、排气，压缩力矩脉动减少一半，转速提高，可以较小的排量产生更多的能力；且气缸内空间存在余隙小，提高了该压缩机的容积效率、绝热效率，具有良好的节能效果；同时减小振动，降低噪音，使压缩机运转平稳；该机结构紧凑，安装在汽车内可节约车载空间；工艺制造的改进，使成本下降，提高了经济效益，因此极为实用。

Claims (9)

1.一种滚动活塞式压缩机，包括：曲轴(1)和设置曲轴(1)上的气缸部件；其特征在于：

所述的曲轴(1)上设置一前偏心凸轮(11)和一后偏心凸轮(12)；

所述的气缸部件由前气缸部件(2)和后气缸部件(3)组成，前气缸部件(2)套设在前偏心凸轮(11)上，后气缸部件(3)套设在后偏心凸轮(12)上；

还包括：一中间隔板(4)，该中间隔板(4)设置在前气缸部件(2)与后气缸部(3)之间，中间隔板(4)的前后分别形成前压缩腔和后压缩腔；

其中，所述的前气缸部件(2)中，前气缸(23)通过与前缸盖(24)相邻的前端面上设置斜缺口与前缸盖(24)紧固，前壳盖(25)与前缸盖(24)紧固，前壳盖(25)的凹槽(253)内形成前排气腔(255)；

所述的后气缸部件(3)中，后气缸(33)通过与后缸盖(34)相邻的后端面上设置斜缺口与后缸盖(34)紧固，后壳盖(35)与后缸盖(34)紧固，后壳盖(35)凹槽(351)内形成后排气腔(354)；

所述的中间隔板(4)前侧与前气缸部件(2)中的前气缸(23)后侧固接，中间隔板(4)后侧与后气缸部件(3)中的后气缸(33)中的后气缸(33)前侧固接；

所述的前气缸部件(2)中前气缸(23)的吸气孔(234)与所述的后气缸部件(3)中后壳盖(35)的进气口(352)相贯通；所述的前气缸部件(2)中前气缸(23)的排气孔(235)与所述的后气缸部件(3)中后壳盖(35)顶部的排气口(353)相贯通。

2.如权利要求1所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：

所述的设置在曲轴(1)上前偏心凸轮(11)和后偏心凸轮(12)的两凸出部分周向相距180°，在曲轴(1)的前端部的外壁设有键；

所述的前气缸部件(2)由位于曲轴(1)前偏心凸轮(11)上的滚针轴承(21)、安置在滚针轴承(21)外的活塞(22)、将活塞(22)包揽在其中的前气缸(23)、依次设置在前气缸(23)前外侧面的前缸盖(24)和前壳盖(25)组成；

所述的后气缸部件(3)由位于曲轴(1)后偏心凸轮(12)上的滚针轴承(31)、安置在滚针轴承(31)外的活塞(32)、将活塞(32)包揽在其中的后气缸(33)、依次设置在后气缸(33)后外侧面的后缸盖(34)及后壳盖(35)组成；

所述的前气缸部件(2)、中间隔板(4)及后气缸部件(3)周边设有多个安装孔，通过螺栓将前气缸部件(2)、中间隔板(4)、后气缸部件(3)与曲轴(1)连为一体。

3.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的前气缸部件(2)中的前气缸(23)在其上部设置与前气缸孔(231)相通的前导槽(232)，在前导槽(232)内设置前叶片(26)，该前叶片(26)在前导槽(232)内往复滑动，前叶片(26)下端抵压在活塞(22)上；前气缸(23)顶部设有弹簧孔(233)，弹簧孔(233)中设置弹簧(27)，弹簧(27)下部抵卡在前叶片(26)槽(261)中；在前气缸(23)壁内即前叶片(26)两侧分别设有吸气孔(234)和排气孔(235)，将前气缸(23)所构成的前压缩腔分成吸气侧和排气侧；在前气缸(23)与前缸盖(24)相邻的前气缸(23)壁面上设置斜缺口。

4.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的前气缸部件(2)中的前缸盖(24)设有前缸盖孔(241)，前缸盖(24)上部在与前气缸(23)的吸气孔(234)和排气孔(235)相对应部位设置相适配的前缸盖吸气孔(242)和前缸盖排气孔(243)；前缸盖(24)前侧面设有排气阀。

5.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的前气缸部件(2)中的前壳盖(25)设有前壳盖孔(251)，前壳盖孔(251)内壁与曲轴(1)之间设置主轴承(29)，前壳盖(25)前侧面延伸一连接轴(252)，前壳盖(25)内壁上部设有凹槽(253)，前壳盖(25)前壳盖孔(251)端部与曲轴(1)之间设置密封圈。

6.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的后气缸部件(3)中的后气缸(33)在其上部设置与后气缸孔(331)相通的后导槽(332)，在后导槽(332)内设置后叶片(36)，该后叶片(36)在后导槽(332)内往复滑动，后叶片(36)下端抵压在活塞(32)上；后气缸(33)顶部设有弹簧孔(333)，弹簧孔(333)中设置弹簧(37)，弹簧(37)下部抵卡在后叶片(36)槽(361)中；在后气缸(33)壁内即后叶片(36)两侧分别设有吸气孔(334)和排气孔(335)，将后气缸(33)所构成的后压缩腔分成吸气侧和排气侧；在后气缸(33)与后缸盖(34)相邻的后气缸(33)壁面上设置斜缺口。

7.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的后气缸部件(3)中的后缸盖(34)设有后缸盖孔(341)，后缸盖(34)上部在与后气缸(33)的吸气孔(334)和排气孔(335)相对应部位设置相适配的后缸盖吸气孔(342)和后缸盖排气孔(343)；后缸盖(34)后侧面设有排气阀(38)；后缸盖孔(341)内与曲轴(1)之间设有滚珠轴承(39)。

8.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的后气缸部件(3)中的后壳盖(35)内壁上部设有凹槽，后壳盖(35)上部在与后气缸(33)的吸气孔(334)相对应部位设置相适配的进气口(352)，后壳盖(35)顶部设置排气口(353)。

9.如权利要求1或2所述的滚动活塞式压缩机，其特征在于：所述的中间隔板(4)其中部设置隔板孔(41)，在中间隔板(4)的上部与前气缸(23)的进气孔(234)和排气孔(235)相对应部位分别设置吸气孔(42)和排气孔(43)。

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