CN102011721A - 一种变排量旋转斜盘式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变排量旋转斜盘式压缩机。一种变排量旋转斜盘式压缩机，提供了一种柔性驱动平衡设计的斜盘驱动机构，工作时其具有适量的柔性绕度，克服作用于斜盘的不平衡力和力矩，改善由此引起的振动、噪声、运动副卡滞和过度磨损，并降低关联件的加工和装配精度；提供了一种具有螺旋线型油槽的活塞，蓄油并通过活塞的往复运动及其加速度变化，使润滑油在运动副间合理流动，均匀分配于活塞柱面和气缸周面，加强活塞与气缸周面的密封和润滑性能，提高压缩机的性能并延长活塞的寿命；提供了一种可压铸一次成型、工艺简单的气缸盖，吸、排气通道采用收缩和扩张交替构成单节或多节扩张室式消声腔，改善了由于吸、排气脉动引起的振动和气流噪声。

Description

一种变排量旋转斜盘式压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，尤其涉及一种变排量旋转斜盘式压缩机。

背景技术

目前的变排量旋转斜盘式压缩机的驱动盘通过可滑动的铰接机构对斜盘实现刚性传动，由于诸多不平衡力、力矩的作用，斜盘产生相对于驱动盘的小幅扭曲、摇摆和偏心，生产振动、噪声和运动副的过度磨损，甚至卡滞，采用柔性驱动平衡设计有益于提高压缩机的性能和寿命，并降低相关部件的加工精度和简化安装工艺。

活塞是变排量旋转斜盘式压缩机的重要运动件，活塞长期在气缸内作往复运动，其耐磨、润滑和密封性能，对压缩机的寿命和整机的可靠性有重要的影响；同时活塞应质量轻以减少往复惯性力，提高整机的平稳性和能效。

气缸盖及气道是变排量旋转斜盘式压缩机的重要功能部件，其不仅构成压缩机的吸、排气腔室和通道，并兼有减振消声功能；对于设置气动变排量控制阀的压缩机气缸盖，还需有与控制阀相通的吸气压力、排气压力和曲柄室压力的信号与调节通道，因此结构较为复杂。以日本电装7SB系列为代表的相应产品的气缸盖，在压铸成型的气缸盖上嵌入一个类似三通的精密铸件，其作用是将排气室的气流引入气缸体的排气通道及控制阀的排气压力信号通道，由于需要在气缸盖上铸一个圆柱孔以便嵌入所述三通，造成结构和工艺复杂并增加了制造成本。因此，合理的结构设计与改进对减少吸、排气流动阻力损失、减振消声和降低制造成本尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种具有可靠性好、成本低、效率高、噪声低的变排量旋转斜盘式压缩机。

为了实现上述目的，本发明主要通过以下技术方案得以解决：一种变排量旋转斜盘式压缩机，包括斜盘和气缸体，气缸体的一端设有端盖，且形成曲柄室，所述的气缸体和端盖上均设有滚动轴承，滚动轴承上设有主轴，主轴上固定连接有驱动盘，驱动盘上设有一对具有球形头部的柱形导销，所述的主轴的一端设有轴封，轴封与主轴活动密封连接，所述的轴封设置在所述的端盖内；所述的主轴穿过所述的设置在斜盘上的腰形孔，所述的斜盘上设有一对与所述的导销相匹配的柱形销槽，所述的斜盘通过滑履设置在活塞上；所述的气缸体的另一端设有气缸盖，气缸盖上设有吸气室和排气室和控制阀；所述的一对柱形销槽的其中一只的柱形内孔直径比另外一只柱形内孔的直径长0.2mm；所述的活塞采用AL-Si基铝合金制成，电子焊接成密闭中空轻质结构，其圆柱面上设有1～2圈的螺旋线型的油槽；所述的气缸盖为铝质压铸成型，内圆腔作为吸气室，外环腔作为排气室，所述的气缸盖的侧面设有控制阀，控制阀上的密封圈将阶梯圆柱通道分隔，前段设通道D贯通所述的吸气室，中段设通道C贯通所述的曲柄室，末段设通道B贯通所述的排气室；所述的气缸体上设有排气口，并设通道A贯通排气室，所述排气口的入口处由通道A与排气口通道中扩张A段构成一个抗性消音器，所述排气口的排气口通道内设有收缩和扩张交替的变截面流道构成多节扩张室式的消音腔。

与已有技术相比，本发明技术效果体现在：

1、本发明对驱动斜盘旋转的由柱形导销和柱形销槽构成的销柱运动副机构采用柔性驱动平衡设计，工作时销柱运动副具有适量的柔性绕度，利于克服作用于斜盘上的不平衡力和力矩，改善由此引起的振动、噪声、运动副卡滞和过度磨损，并降低关联件的加工和装配精度，简化工艺，降低成本。

2、本发明的具有螺旋线型油槽的活塞，蓄油并通过活塞的往复运动及其加速度变化，使润滑油在运动副间合理流动，均匀分配于活塞柱面和气缸周面，加强所述活塞与气缸周面的密封和润滑性能，实验表明该技术能有效提高压缩机的性能并延长活塞的寿命。

3、本发明的气缸盖设计，可压铸一次成型，机加工量极少，工艺简单，成本低；气道设计流畅，有效降低吸、排气流动损失，有利于提高压缩机的性能；吸气室和排气通道设计充分兼顾减振消声作用，改善了由于吸、排气脉动引起的振动和气流噪声。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中主轴2、驱动盘8和斜盘9之间的结构示意图。

图3为图1中斜盘9的结构示意图。

图4为图1中活塞12的结构示意图。

图5为图4的A-A部剖视图。

图6为图1中气缸盖15的结构示意图。

图7为本发明排气口401的排气口通道的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-7，对本发明的技术方案的具体实施方式作进一步具体的说明。

实施例：一种变排量旋转斜盘式压缩机，包括斜盘9和气缸体4，气缸体4的一端设有端盖1，且形成曲柄室3。

气缸体4和端盖1上均设有滚动轴承13，滚动轴承13上设有主轴2，主轴2上固定连接有驱动盘8，驱动盘8上设有一对具有球形头部的柱形导销801，所述的主轴2的一端设有轴封7，轴封7与主轴2活动密封连接，轴封7设置在所述的端盖1内并对曲柄室3实现动密封。主轴2由外部动力如汽车发动机或电机驱动。

所述的主轴2穿过所述的设置在斜盘9上的腰形孔902。斜盘9可以在主轴2上前后滑动来改变其与主轴2的倾角，其倾角受所述曲柄室3的压力控制。

斜盘9上设有一对与所述的导销801相匹配的柱形销槽901。导销801与柱形销槽901构成销柱运动副10，驱动斜盘9做旋转运动并引导斜盘9的径向角位移。所述的斜盘9通过滑履11设置在活塞12上。

所述的一对柱形销槽901的其中一只的柱形内孔直径比另外一只柱形内孔的直径长0.2mm，即一个直径为d，另一个直径为d+0.2mm。工作时销柱运动副10具有适量的柔性绕度，以克服斜盘9受旋转运动离心力、活塞12往复运动惯性力、曲柄室3压力产生的作用力及其力矩的共同作用，以及所述斜盘9相对于所述驱动盘8的小幅扭曲、摇摆和偏心运动所引起的振动、噪声，易在所述的销柱运动副10间构建润滑油膜避免其相对卡滞和过度磨损，降低关联部件的加工和装配精度要求，有效降低压缩机的振动和噪声。

上述的活塞12采用AL-Si基铝合金制成，电子焊接成密闭中空轻质结构，其表面涂覆有提高其密封性、耐磨性的涂层。活塞以可滑动的方式安装在气缸体4的气缸中，由斜盘9驱动其在气缸膛内作往复运动，完成压缩机的吸气→压缩→排气→吸气的循环工作过程。活塞12的圆柱面上设有1～2圈的螺旋线型的油槽14。油槽14随活塞12的运行范围控制在变排量压缩机气缸的包容之内，所述的油槽14蓄油并通过活塞12的往复运动及其加速变化，使润滑油在运动副间合理流动，均匀分配于活塞12柱面和气缸周面，加强所述活塞12与气缸周面的密封和润滑性能。

气缸体4的另一端设有气缸盖15，其之间设有阀板组件5，阀板组件5由吸、排气阀和阀板组成。

气缸盖15为铝质压铸成型，内圆腔作为吸气室16，外环腔作为排气室17，所述的气缸盖15的侧面装有压缩机排气量控制阀6，控制阀6上的密封圈将阶梯圆柱通道分隔，前段设通道D20贯通所述吸气室16并引入吸气压力信号；中段设通道C19贯通所述的曲柄室3，是曲柄室3压力的调节通道；末段设通道B18贯通所述的排气室17并引入排气压力信号。气缸体4上设有压缩机的排气口401，并设通道A402贯通排气室17，构成流畅的排气通道。

吸收室16具有较大空间，与压缩机的回气管的小通道构成类似单节扩张室的稳压室，消弱由于吸气脉动引起的振动和气流噪声。

排气口401的入口处由通道A402与排气口通道中扩张A段构成一个抗性消音器403，在排气口通道内设有收缩和扩张(如图7上的扩张A、收缩A、扩张B、收缩B和扩张C)交替的变截面流道构成多节扩张室式的消音腔404，利用通道截面的扩张与收缩造成通道内声阻抗突变，使沿通道传播的某些频率的声波在变截面处发生反射，从而达到减振消声的目的。

对于本发明所提供的技术方案，在结构原理不变的条件下还可以进行各种修改和变型。如：压缩机的变排量控制阀可采用电控阀等不同类型阀，可内置也可外置，并由此带来压缩机结构方面的变化；可根据斜盘及其驱动机构的具体形式、材料特性、受力分析等，对图3给出的销槽901的柱形内孔直径d+0.2mm进行修正；至于活塞的螺旋油槽节距和圈数可根据具体对象的结构、活塞运动速度等参数做出调整。

Claims (1)

1.一种变排量旋转斜盘式压缩机，包括斜盘(9)和气缸体(4)，气缸体(4)的一端设有端盖(1)，且形成曲柄室(3)；所述的气缸体(4)和端盖(1)上均设有滚动轴承(13)，滚动轴承(13)上设有主轴(2)，主轴(2)上固定连接有驱动盘(8)，驱动盘(8)上设有一对具有球形头部的柱形导销(801)，所述的主轴(2)的一端设有轴封(7)，轴封(7)与主轴(2)活动密封连接，所述的轴封(7)设置在所述的端盖(1)内；所述的主轴(2)穿过所述的设置在斜盘(9)上的腰形孔(902)，所述的斜盘(9)上设有一对与所述的导销(801)相匹配的柱形销槽(901)，所述的斜盘(9)通过滑履(11)设置在活塞(12)上；所述的气缸体(4)的另一端设有气缸盖(15)，气缸盖(15)上设有吸气室(16)和排气室(17)和压缩机排气量控制阀(6)；其特征在于，所述的一对柱形销槽(901)的其中一只的柱形内孔直径比另外一只柱形内孔的直径长0.2mm；所述的活塞(12)采用AL-Si基铝合金制成，电子焊接成密闭中空轻质结构，其圆柱面上设有1～2圈的螺旋线型的油槽(14)；所述的气缸盖(15)为铝质压铸成型，内圆腔作为吸气室(16)，外环腔作为排气室(17)，所述的气缸盖(15)的侧面装有压缩机排气量控制阀(6)，所述控制阀(6)上的密封圈将阶梯圆柱通道分隔，前段设通道D(20)贯通所述吸气室(16)，中段设通道C(19)贯通所述的曲柄室(3)，末段设通道B(18)贯通所述的排气室(17)；所述的气缸体(4)上设有排气口(401)，并设通道A(402)贯通排气室(17)，所述排气口(401)的入口处由通道A(402)与排气口通道中扩张A段构成一个抗性消音器(403)，所述排气口(401)的排气口通道内设有收缩和扩张交替的变截面构成多节扩张室式的消音腔(404)。

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