CN102562593A - 球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，包括壳体、上盖、底壳、由定子、转子、曲轴组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸、气缸内的挡板、弹簧及消音器组成的压缩机构部，其曲轴无油道，偏心部外周面呈球面，且与曲轴轴线偏心设置；圆形气缸的气缸空腔内周面为轴向曲面，气缸对称设置2个与气缸空腔相通的挡板槽，气缸2个外周面径向各设有与挡板槽对应且相通的2个弹簧孔和1个与气缸空腔连通的吸气孔；上轴承设有曲轴贯通的轴孔和2个与气缸连通的排气孔；挡板前端面呈向内凹陷且与曲轴偏心部的球面相接触的曲面，后端面与装在气缸弹簧孔内的弹簧相连接，挡板装在气缸挡板槽内。优点：增加压缩机排气量，降低零部件加工精度的要求。

Description

球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机

技术领域

本发明属于一种空调器用滚动活塞旋转式压缩机领域，特别是涉及一种球面曲轴、挡板压缩结构，增加压缩机排气量，降低零部件加工精度和不合格品率，减少机械损失，提高电机效率的旋转式压缩机。

背景技术

一般适用于空调器等的旋转式压缩机是在与电动机构部结合的曲轴上偏心结合压缩机构部的旋转活塞，旋转活塞在圆形气缸的压缩空间里进行旋转运动来吸入、压缩、排出制冷剂。

图1是现有技术旋转式压缩机结构剖面图；图2是现有技术旋转式压缩机的压缩机构部结构分解图；图3是现有技术的压缩机构部结构剖面图。如图1、图2、图3所示，现有的旋转式压缩机以在壳体2内部设置电动机构部6的定子3及转子4，其中转子4的中心压入曲轴5，曲轴5的下部设置吸入、压缩制冷气体的压缩机构部11构成。

外壳由上盖1、壳体2和底壳13密封连接构成。

压缩机构部包括固定在壳体2内周面的圆形气缸9；紧贴在气缸9的上、下两侧面同时曲轴5贯通其中而被支撑的上轴承8及下轴承12；连接在曲轴5上自转，并在气缸9内偏心旋转的滚环10；压接在滚环10的外周面上，在滚环10进行旋转运动时做直线运动而把气缸9区分为吸入空间和压缩空间的挡板14和连接在上轴承上方的消音器7。

压缩机还有配置在壳体2一侧，连接在气缸9的吸入口中间的气液分离器（未图示）构成。气液分离器具备一定的内部空间。

图4是现有技术上轴承结构剖面图；图5是现有技术曲轴外形图；图6是现有技术气缸立体图；图7是现有技术挡板立体图。

如图4所示，现有技术的上轴承8是圆形体，中间突出部设有曲轴贯通的曲轴孔32，圆盘体40上设置1个排气孔33与气缸相通。

如图5所示，现有技术的曲轴偏心部15的外周面是一个直面16，而且偏心部是向轴线一侧偏心。

如图6所示，现有技术的气缸9有圆形主体，主体中央有直面空腔34，就是空腔的壁是平直面，圆形主体一侧向外突出形成扇形部35，与扇形部相对的另一侧形成一个小凸块36，扇形部设有1个吸气孔28和1个弹簧孔38，扇形部的弹簧孔开有与直面空腔连通的挡板槽37，挡板槽中安装挡板14，挡板能在挡板槽中顺畅的滑动。

如图7所示，现有技术的挡板14，挡板14一端设有梯形槽17，另一端平直，梯形槽与弹簧接触，另一端平直端与滚环10接触。

上述的现有技术旋转式压缩机工作过程如下：

即，给定子3供电使转子4在定子3的内部旋转，与此同时曲轴5转动而滚环10在气缸9内偏心旋转，随滚环10的偏心旋转，制冷气体吸入到气缸9的吸入空间，并持续压缩到一定压力，当气缸9的压缩空间的压力超过临界压力比壳体2内的压力高的瞬间，安装在上轴承8的排气阀门开启，压缩气体从压缩空间向壳体2内部排出，排出气体通过壳体2和定子3的缝隙或定子3与转子4的缝隙等移动到上部，经过气体排出管排出到循环冷冻系统。

挡板14设置在气缸9的挡板槽37 中，能在槽中顺畅的滑动。挡板14的梯形槽17端与弹簧（未图示）接触，另一端平直端与滚环10接触。挡板14把气缸9和滚环10组成的空间分隔为吸气腔和压缩腔两部分。腔外的高压制冷剂通过挡板14和挡板槽之间的间隙向吸气腔泄漏，压缩腔的高压制冷剂向腔外泄漏。挡板14和挡板槽以一定的间隙实现密封（因间隙中有润滑油）。

上述现有技术的压缩机结构存在如下缺点：现有压缩机的零部件加工精度要求过高,因此加工工艺难度大,零部件的不合格品率高。

另外，现有压缩机的排气量小，由于曲轴中设有油道，并且压缩机构部全泡在润滑油中，因此润滑油损耗高,油耗降低较难。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种球面曲轴、挡板压缩结构，增加压缩机排气量，降低零部件加工精度和不合格品率，减少机械损失，提高电机效率的旋转式压缩机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，包括壳体、上盖、底壳，由定子、安装在定子中心的转子、曲轴组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸、安装在气缸内的挡板、弹簧及连接在上轴承上方的消音器组成的压缩机构部，其曲轴无油道，偏心部上下面为平面，外周面呈球面，且与曲轴轴线偏心设置；圆形气缸的圆形气缸空腔内周面为轴向曲面，气缸上径向对称设置2个贯通上下平面且与气缸空腔相通的挡板槽，气缸2个对称外周面径向各设有与挡板槽对应且相通的2个弹簧孔和1个与气缸空腔连通的吸气孔；上轴承设有曲轴贯通的轴孔和圆盘体上的2个与气缸连通的排气孔；挡板前端面呈向内凹陷且与曲轴偏心部的球面相接触的曲面，后端面与装在气缸弹簧孔内的弹簧相连接，挡板装在气缸挡板槽内。

所述的挡板数量为2个。

所述的气缸的气缸空腔轴向曲面的曲率与曲轴偏心部球面曲率对应。

所述的挡板前端面的曲面曲率与曲轴偏心部的球面曲率对应。

所述的曲轴偏心部的球面中心线与曲轴轴线的偏心距不大于曲轴的直径。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机具有的优点是。

1、由于本发明的气缸空腔采用了球型结构,排气量也随之增加，因此增加了压缩机排气量。

2、本发明压缩机结构降低了零部件加工精度要求, 降低了不合格品率。

3、由于曲轴与气缸空腔壁不接触，无摩擦，曲轴无油道，因此不需要大量油润滑,降低了润滑油损耗。

4、减少机械损失,提高了电机效率。

附图说明

图1是现有技术旋转式压缩机结构剖面图；

图2是现有技术旋转式压缩机的压缩机构部结构分解图；

图3是现有技术的压缩机构部结构剖面图；

图4是现有技术上轴承结构剖面图；

图5是现有技术曲轴外形图；

图6是现有技术气缸立体图；

图7是现有技术挡板立体图；

图8是本发明的旋转式压缩机的压缩机构部结构分解图；

图9是本发明的压缩机构部结构剖面图；

图10是本发明的气缸零件图；

图11是本发明的上轴承俯视图；

图12是图11的A-A剖视图；

图13是本发明的曲轴立体图；

图14是本发明的挡板立体图；

图15是本发明的曲轴和气缸装配图；

图16是本发明的压缩机构部外形立体图。

附图中主要部件符号说明：

1：上盖            2：壳体            3：定子

4：转子            5：曲轴            6：电动机构部

7：消音器          8：上轴承          9：气缸

10：滚环           11：压缩机构部     12：下轴承

13：底壳           14：挡板           15：偏心部

16：直面           17：梯形槽         18：曲轴

19：偏心部         20：球面           21：上轴承

22：挡板           23：弹簧           24：气缸

25：轴向曲面       26：气缸空腔       27：挡板槽

28：吸气孔         29：弹簧孔         30：轴孔

31：曲面           32：曲轴孔         33：排气孔

34：直面空腔       35：扇形部         36：小凸块

37：挡板槽         38：弹簧孔         39：排气孔

40：圆盘体。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。本发明附图中与现有技术相同的部件使用了相同的符号。

本发明球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，压缩机由在壳体2内部设置电动机构部6的定子3及转子4，其中转子4的中心压入曲轴5，曲轴5的下部设置吸入、压缩制冷气体的压缩机构部11构成。

外壳由上盖1、壳体2和底壳13密封连接构成。

图8是本发明的旋转式压缩机的压缩机构部结构分解图；图9是本发明的压缩机构部结构剖面图。

如图8、图9所示，压缩机构部包括：固定在壳体2内周面的圆形气缸24；紧贴在气缸24的上、下两侧面同时曲轴5贯通其中而被支撑的上轴承21及下轴承12；安装在气缸内的挡板22和弹簧23及连接在上轴承上方的消音器7。

挡板22在气缸内进行直线运动时，而将气缸24区分为吸入空间和压缩空间。

图13是本发明的曲轴立体图。如图13所示，本发明的曲轴18无油道，其偏心部19上下面为平面，外周面呈球面20，且与曲轴轴线偏心设置；所述的曲轴偏心部的球面中心线与曲轴轴线的偏心距不大于曲轴的直径。本发明的曲轴偏心部的球面与气缸壁不接触，而是与安装在气缸内的挡板接触。

图10是本发明的气缸零件图。如图10所示，气缸为圆形体，圆形气缸24的圆形气缸空腔26的内周面为轴向曲面25，气缸上，径向对称设置2个贯通气缸上下平面且与气缸空腔相通的挡板槽27，挡板槽端部呈圆形，并距离气缸外周边有一定距离。

气缸2个对称外周面上径向各设有与挡板槽对应且相通的2个弹簧孔29和1个与气缸空腔连通的吸气孔28。

另一侧对称外周面的弹簧孔也是径向对称设置，2个弹簧孔上下排列。弹簧孔由外周面向气缸中心深入与挡板槽端部相通。

一侧的1个吸气孔设在弹簧孔侧面，另一侧对称外周面的吸气孔也是对称设置，吸气孔由外周面向气缸中心深入，并与气缸空腔连通。

弹簧孔内安装弹簧，弹簧顶住挡板后端面。

上述气缸的气缸空腔轴向曲面的曲率与曲轴偏心部球面曲率对应。

图11是本发明的上轴承俯视图；图12是图11的A-A剖视图。如图11、图12所示，上轴承21设有曲轴贯通的轴孔30和圆盘体40上的2个排气孔39；排气孔与气缸连通。

图14是本发明的挡板立体图。如图14所示，挡板22前端面呈向内凹陷的曲面31，后端面平直的平面。曲面与曲轴偏心部的球面相接触，后端面与装在气缸弹簧孔内的弹簧相连接，挡板22装在气缸挡板槽27内，挡板22在气缸内进行直线运动。

所述的挡板数量为2个。

所述的挡板前端面的曲面曲率与曲轴偏心部的球面曲率对应。

图15是本发明的曲轴和气缸装配图；图16是本发明的压缩机构部外形立体图。如图15、图16所示，曲轴18的球面偏心部19安装在气缸24的轴向曲面25气缸空腔内，气缸24的挡板槽27内装有挡板22，挡板后端有弹簧23顶住，2个弹簧分别装在2个弹簧孔内，弹簧孔侧面设有1个吸气孔28。同样，在气缸另一侧对称的外周面上也安装有2个装在弹簧孔内的弹簧和1个吸气孔。

由图16可看到下轴承、气缸、上轴承和曲轴的装配关系。

由上述可知，本发明的气缸24设有2个吸气孔28，上轴承21设有2个排气孔39，因此曲轴每旋转一周，吸气、排气2次。

上述挡板22设置在气缸24的挡板槽27中，能在槽中顺畅的滑动。挡板22的前端曲面与曲轴偏心部19曲面接触，另一端平直端与弹簧23接触。挡板22将气缸24和偏心部组成的空间分隔为吸气腔和压缩腔两部分。腔外的高压制冷剂通过挡板22和挡板槽之间的间隙向吸气腔泄漏，压缩腔的高压制冷剂向腔外泄漏。

本发明与现有的滚动转子压缩机相比,它的结构和压缩原理都发生了变化,本发明结构的气缸、曲轴、挡板、弹簧和上轴承都做了改动,而且也取消了滚环。新结构的气缸是由两个相同的工作腔组成,工作腔是利用挡板和弹簧密封结构实现分隔的。他的工作原理是利用曲轴偏心部分体积差的不同来改变工作腔内的体积、压力,从而实现一次吸气、排气,新结构的转子旋转一周可以实现两次吸气、排气。

新结构的压缩腔采用了球型结构,排气量也随之增加,而且本发明结构的零部件加工精度要求不高,本结构压缩机需要润滑油部分少,所以油耗损会降低。

本发明球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机工作过程如下：

即，给定子3供电使转子4在定子3的内部旋转，与此同时曲轴5转动，由于曲轴偏心部与挡板接触，在偏心部转动作用下，挡板22在气缸内做直线运动，制冷剂气体吸入到气缸24的吸入空间，并持续压缩到一定压力，当气缸24的压缩空间的压力超过临界压力比壳体2内的压力高的瞬间，安装在上轴承21的排气阀门开启，压缩气体从压缩空间向壳体2内部排出，同时，吸气腔又在扩大，气体又被吸入压缩。如此循环往复，完成制冷剂的压缩过程。排出气体通过壳体2和定子3的缝隙或定子3与转子4的缝隙等移动到上部，经过气体排出管排出到循环冷冻系统。

Claims (5)

1.一种球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，包括壳体、上盖、底壳，由定子、安装在定子中心的转子、曲轴组成的电动机构部和由上轴承、下轴承、气缸、安装在气缸内的挡板、弹簧及连接在上轴承上方的消音器组成的压缩机构部，其特征是曲轴（18）无油道，其偏心部（19）上下面为平面，外周面呈球面（20），且与曲轴轴线偏心设置；圆形气缸（24）的圆形气缸空腔（26）内周面为轴向曲面（25），气缸上径向对称设置2个贯通上下平面且与气缸空腔相通的挡板槽（27），气缸2个对称外周面径向各设有与挡板槽对应且相通的2个弹簧孔（29）和1个与气缸空腔连通的吸气孔（28）；上轴承（21）设有曲轴贯通的轴孔（30）和圆盘体（40）上的2个与气缸连通的排气孔（39）；挡板前端面呈向内凹陷且与曲轴偏心部的球面相接触的曲面（31），后端面与装在气缸弹簧孔内的弹簧相连接，挡板装在气缸挡板槽内。

2.根据权利要求1所述的球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，其特征是挡板数量为2个。

3.根据权利要求1所述的球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，其特征是气缸的气缸空腔轴向曲面的曲率与曲轴偏心部球面曲率对应。

4.根据权利要求1所述的球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，其特征是挡板前端面的曲面曲率与曲轴偏心部的球面曲率对应。

5.根据权利要求1所述的球面曲轴挡板压缩的旋转式压缩机，其特征是曲轴偏心部的球面中心线与曲轴轴线的偏心距不大于曲轴的直径。

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