CN102734118A - 双头活塞型斜盘压缩机 - Google Patents

Abstract

一种双头活塞型斜盘压缩机，设有包括吸入腔的前壳体、后壳体、缸体、旋转轴和双头活塞。缸体包括缸孔、旋转轴容置孔、使吸入腔与旋转轴容置孔相连通的连通管道、以及使旋转轴容置孔与前压缩腔连通的吸入通道。旋转轴包括与吸入通道连通的槽通道。此外，旋转轴包括使连通管道与槽通道相连通的环形槽。环形槽包括前侧表面，该前侧表面朝向后壳体与旋转轴容置孔的面向前壳体的开口间隔开。

Description

双头活塞型斜盘压缩机

技术领域

本发明涉及双头活塞型斜盘压缩机。

背景技术

日本公开专利公报No.2009-287465描述了双头活塞型斜盘压缩机的示例。本公报中的压缩机设有壳体，该壳体包括前缸体、后缸体、与前缸体接合的前壳体、以及与后缸体接合的后壳体。轴孔(旋转轴容置孔)延伸穿过每个缸体，并且旋转轴插入穿过轴孔。唇形密封型轴密封装置设置在前壳体和旋转轴之间。前壳体包括容置轴密封装置的容置腔(吸入腔)。

斜盘腔限定在前缸体和后缸体中。斜盘设置在斜盘腔中。斜盘固定于旋转轴并且与旋转轴一体地旋转。前缸体包括设置成围绕旋转轴的多个缸孔。后缸体也包括设置成围绕旋转轴的多个缸孔。前缸体的缸孔与后缸体的对应的缸孔对准。双头活塞容置在每一对对准的缸孔中并且在该对对准的缸孔中往复运动。前缸体包括朝向斜盘腔开放的输入孔。

连通通道在相邻缸孔之间延伸穿过前壳体和前缸体。连通通道包括在斜盘腔中开放的入口和在容置腔中开放的出口。由此，连通通道连通斜盘腔和容置腔。

多个沟槽(连通管道)靠近前壳体围绕轴孔形成于前缸体中。所述沟槽在周向方向上等间隔地形成。每个沟槽连通容置腔和轴孔。此外，旋转轴包括槽通道，该槽通道形成为与所述沟槽中的至少一个常交叠。沟槽使容置腔和槽通道常连通。此外，前缸体包括使每个缸孔与轴孔连通的多个吸入通道。吸入通道在周向方向上等间隔地设置。每个吸入通道包括：入口，该入口与槽通道相一致地通向轴孔；和出口，该出口朝向限定在缸孔中相应的一个中的前压缩腔开放。每个吸入通道都是倾斜的，从而使得入口定位在出口的后面。

制冷剂通过输入孔被吸到斜盘腔中。制冷剂随后通过连通腔流入到容置腔中。容置腔中的制冷剂通过沟槽流入到槽通道中。然后，制冷剂通过相应的吸入通道而被从槽通道吸到每个前压缩腔中。

在上述公报中的活塞型斜盘压缩机中，槽通道连通吸入通道的入口和沟槽。然而，槽通道与沟槽的交叠区域通常比槽通道与吸入通道的入口的交叠区域窄。这可能导致通过沟槽和槽通道而被吸到每个吸入通道中的制冷剂的量不足。

相应地，上述公报公开了一种渐缩的连通管道，该连通管道形成于前缸体中且靠近前壳体完全围绕轴孔在周向方向上延伸。该渐缩的连通管道与槽通道的交叠区域大于槽通道与沟槽的交叠区域。这样解决了通过槽通道而被吸入到每个吸入腔中的制冷剂的量不足的问题。然而，渐缩的连通管道在缸体中的形成使靠近前壳体接收旋转轴的轴孔中的缸体的支承表面减小。因此，旋转轴易于倾斜。这样可能导致旋转轴与限定轴孔的表面之间的摩擦，由此对旋转轴和轴孔的耐磨性造成不利的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种双头活塞型斜盘压缩机，该双头式斜盘压缩机确保旋转轴和旋转轴容置孔的耐磨性，并且允许通过连通通道和槽通道将足量的制冷剂吸到吸入通道中。

本发明的一个方面是一种双头活塞型斜盘压缩机，其设有包括吸入腔的前壳体、后壳体和设置在前壳体与后壳体之间的缸体。缸体包括：多个缸孔，该多个缸孔各自限定前压缩腔；旋转轴容置孔；斜盘腔；连通管道，该连通管道使吸入腔与旋转轴容置孔相连通；以及多个吸入通道，该多个吸入通道各自使旋转轴容置孔与前压缩腔中对应的一个相连通。旋转轴以可旋转的方式支撑在旋转轴容置孔中并且包括周向表面。旋转轴包括形成在周向表面的一部分中的槽通道，并且旋转轴的旋转使槽通道与吸入通道顺序地连通。多个双头活塞分别以可移动的方式设置在缸孔中。每个双头活塞在相应的缸孔的前侧处限定前压缩腔。斜盘设置在斜盘腔中并且固定至旋转轴以便与旋转轴一体地旋转。斜盘使双头活塞在相应的缸孔内往复运动。旋转轴包括在周向方向上围绕旋转轴的整个周向表面延伸的环形槽。环形槽使连通管道与槽通道相连通。环形槽包括前侧表面，该前侧表面在旋转轴的轴向方向上朝向后壳体与旋转轴容置孔的面向前壳体的开口间隔开。

根据下面结合以示例的方式示出本发明的原理的附图所进行的描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。

附图说明

参照当前优先的实施方式以及附图的下列说明，可最好地理解本发明以及其目的和优点，其中，

图1是示出根据本发明的一种实施方式的双头活塞型斜盘压缩机的截面图。

图2是示出了图1中的槽通道的外围的放大的截面图；

图3是示出了图1的沟槽、环形槽、槽通道和吸入通道的位置关系的示意性截面图；

图4是示出了环形槽、槽通道和吸入通道的位置关系的示意性截面图；

图5是示出了在周向方向和轴向方向上、开口于图1的轴孔中的沟槽、吸入通道、环形槽和槽通道的位置关系的展开视图。

具体实施方式

现在将参照图1至图5描述本发明的一种实施方式。

参照图1，双头活塞型斜盘压缩机10设有：彼此接合的两个缸体11和12、与前(如图1中所见的左侧)缸体11接合的前壳体13、以及与后(如图1中所见的右侧)缸体12接合的后壳体14。

多个(在本实施方式中为五个)螺栓15将缸体11和12、前壳体13和后壳体14彼此紧固。多个螺栓孔16延伸穿过缸体11和12、前壳体13和后壳体14。螺栓15插入螺栓孔16中，并且螺栓15的远端螺纹部分17紧固于后壳体14。螺栓孔16的直径大于螺栓15的直径。因此，在每个螺栓15与限定相应的螺栓孔16的壁之间形成有间隙。

前壳体13包括排出腔18。后壳体14包括排出腔19和吸入腔20。阀盘22、排出阀形成盘23和保持器形成盘24设置在前壳体13与缸体11之间。阀盘22包括定位在与排出腔18相对应的位置处的排出口22a。此外，排出阀形成盘23包括定位在与排出口22a相对应的位置处的排出阀23a。保持器形成盘24包括保持器24a，该保持器24a限制排出阀23a的开角。

阀盘25、排出阀形成盘26、保持器形成盘27和吸入阀形成盘28设置在后壳体14与缸体12之间。阀盘25包括定位在与排出腔19相对应的位置处的排出口25a、和定位在与吸入腔20相对应的位置处的吸入口25b。此外，排出阀形成盘26包括定位在与排出口25a相对应的位置处的排出阀26a。保持器形成盘27包括保持器27a，保持器27a限制排出阀26a的开角。吸入阀形成盘28包括定位在与吸入口25b相对应的位置处的吸入阀28a。后缸体12包括与吸入阀28a一致地形成的凹口12c。凹口12c用作限制吸入阀28a的开角的保持器。

旋转轴29设置在缸体11和12中。用作旋转轴容置孔的轴孔11a和12a分别延伸穿过缸体11和12。旋转轴29插入轴孔11a和12a中并由缸体11和12可旋转地支撑。前壳体13包括插入孔，旋转轴29插入该插入孔中。唇形密封型轴密封装置30设置在旋转轴29与限定该插入孔的壁之间。容置腔13a被限定在前壳体13的插入孔与旋转轴29之间以容置轴密封装置30。在当本实施方式中，容置腔13a对应于设置在前壳体13内部的吸入腔。

斜盘31固定至旋转轴29。斜盘31与旋转轴29一体地旋转且被设置在斜盘腔32中，该斜盘腔32限定在缸体11和12中。推力轴承33设置在前缸体11的围绕轴孔11a的端部表面与斜盘31的环形基部31a之间。推力轴承34设置在后缸体12的围绕轴孔12a的端部表面与斜盘31的环形基部31a之间。推力轴承33和34在斜盘31的基部31a的相反两侧处限制轴向运动或沿着旋转轴29的轴线L的运动。

前缸体11包括围绕旋转轴29设置的多个(在本实施方式中为五个)缸孔35(在图1中仅示出了一个)。后缸体12包括围绕旋转轴29设置的多个(在本实施方式中为五个)缸孔36(在图1中仅示出了一个)。前缸体11的缸孔35与后缸体12的相对应的缸孔36对准。双头活塞37容置在每一对对准的缸体35和36中并且在所述每一对对准的缸体35和36中往复运动。

与旋转轴29一体地旋转的斜盘31的旋转通过设置在斜盘31的相反两侧处的一对滑靴38传递至每个双头活塞37。与斜盘31的旋转配合，双头活塞37在相应的缸孔35和36中来回地往复运动。双头活塞37在缸孔35和36中形成五个前压缩腔35a和五个后压缩腔36a，总共十个缸。

缸体11和12包括由轴孔11a和12a的壁限定的密封表面11b和12b，旋转轴29插入到轴孔11a和12a中。密封表面11b和12b的直径小于轴孔11a和12a的其他壁部的直径。缸体11和12以密封表面11b和12b直接支撑旋转轴29。

前缸体11包括延伸穿过缸体11的外围壁的输入孔21。输入孔21朝向斜盘腔32开放并且与双头活塞型斜盘压缩机10外部的外部制冷剂回路(未示出)相连。

参照图1和图2，槽通道39形成在旋转轴29的部分外表面中。在旋转轴29的外表面中，槽通道39形成在如下位置处：该位置比轴孔11a的面向前壳体13的开口端部111a更靠近后壳体14。

多个(在本实施方式中为五个)沟槽40设置在缸体11中靠近前壳体13的轴孔11a(限定轴孔11a的壁)的开口处。沟槽40用作连通容置腔13a和轴孔11a的连通管道。如图3中所示，在轴孔11a的周向方向上等间隔地设置沟槽40。

如图2所示，阀盘22、阀形成盘23和保持器形成盘24分别包括孔22b、23b和24b。孔22b、23b和24b设置在与靠近前壳体13的沟槽40的开口40a相对的位置处。孔22b、23b和24b持续地连通容置腔13a和每个沟槽40(轴孔11a)的开口40a。以这种方式，孔22b、23b和24b用作连通容置腔13a和轴孔11a的连通管道。

前缸体11包括连通缸孔35与轴孔11a的多个吸入通道41。每个吸入通道41包括入口开口41a和出口开口41b。入口开口41a设置在密封表面11b中并且在与槽通道39相对应的位置处开放。出口开口41b朝向相应的缸孔35的前压缩腔35a开放。吸入通道41是倾斜的，使得入口开口41a相对于出口开口41b向后定位。如图4所示，在周向方向上等间隔地设置吸入通道41。旋转轴29的旋转使得吸入通道41的开口41a与槽通道39间歇地连通。

如图1所示，连通通道43设置在前壳体13和前缸体11中。连通通道43延伸穿过阀盘22、阀形成盘23和保持器形成盘24。连通通道43定位在缸体11的下侧并且在相邻的两个缸孔35之间延伸。

连通通道43包括在斜盘腔32中开放的入口43a和在容置腔13a中开放的出口43b。因此，连通通道43连通容置腔13a和斜盘腔32。后壳体14包括连通通道44，连通通道44连通吸入腔20和螺栓孔16。

如图1和图2所示，旋转轴29包括在旋转轴29的整个周向表面上延伸的环形槽45。环形槽45包括较靠近前壳体13的侧表面(前侧表面)45a和较靠近后壳体14的侧表面(后侧表面)45b。环形槽45的侧表面45a朝向后壳体14与轴孔11a的面向前壳体13的开口端部111a间隔开预定的量。此外，环形槽45的侧表面45a与槽通道39的定位成较靠近前壳体13的侧表面对准。环形槽45的侧表面45b在每个吸入通道41的入口开口41a的前方与每个沟槽40的较靠近后壳体14的后端对准。因此，环形槽45与吸入通道41不交叠。此外，环形槽45与沟槽40持续连通。

旋转轴29的设置在前轴孔11a中且由密封表面11b围绕的部分形成旋转阀42，该旋转阀42通过沟槽40和环形槽45将制冷剂从容置腔13a吸到前压缩腔35a中。

现在将描述槽通道39、环形槽45、沟槽40和吸入通道41的位置关系。在图5中，竖向方向对应于轴向方向，上侧对应于后侧，下侧对应于前侧，而横向方向对应于周向方向。此外，在图5中，双点划线指示出槽通道39的开口，而虚线指示出环形槽45的位置。

如图5中所示，在周向方向上等间隔地设置吸入通道41的开口41a和沟槽40的开口40b。吸入通道41的开口41a相对于沟槽40的开口40b在周向方向上偏移，从而使得它们不对齐。更具体地，吸入通道41的开口41a相对于沟槽40的开口40b在周向方向上偏移二分之一节距。

槽通道39在轴向方向上具有长度m1。长度m1设定为包括每个吸入通道41的整个开口41a、每个沟槽40的开口40b的一部分以及环形槽45的在轴向方向上的槽宽度h1。槽通道39在周向方向上具有长度n1，该长度n1设定为始终包括至少一个吸入通道41的开口41a。旋转轴29的旋转使槽通道39的开口与每个吸入通道41的整个开口41a以及每个沟槽40的开口40b的一部分顺序地交叠。此外，槽通道39的开口始终与环形槽45交叠。

环形槽45的开口与每个沟槽40的开口40b的一部分交叠。因此，环形槽45与所有沟槽40持续连通。当旋转轴29旋转时，通过沟槽40和环形槽45将制冷剂从容置腔13a不断地吸入至槽通道39。

当槽通道39与吸入通道41的开口41a连通并且制冷剂被吸到相应的前压缩腔35a中时，沟槽40与环形槽45交叠的开口面积S1(在图5中由阴影线示出)决定被吸到前压缩腔35a中的制冷剂的量。开口面积S1的增大使得被吸入到前压缩腔35a中的制冷剂的量增加。环形槽45的在轴向方向上的槽宽度h1的增大使得开口面积S1增大。

双头活塞型斜盘压缩机10采用与用于前压缩腔35a的制冷剂吸入结构不同的用于后压缩腔36a的制冷剂吸入结构。更具体地，前压缩腔35a采用如下结构：该结构以设置在容置腔13a与前压缩腔35a之间的旋转阀42吸入制冷剂，并且该结构包括顺序地连通沟槽40和环形槽45的槽通道39。相反地，后压缩腔36a采用吸入阀28a，该吸入阀28a设置在吸入腔20与相应的后压缩腔36a之间。每个吸入阀28a根据吸入腔20与相应的后压缩腔36a之间的压力差而打开和关闭。

现在将描述双头活塞型斜盘压缩机10的操作。

在双头活塞型斜盘压缩机10中，制冷剂通过输入孔21被从外部制冷剂回路吸到斜盘腔32中。然后，制冷剂流动通过连通通道43并且进入容置腔13a。

制冷剂从容置腔13a流动通过阀盘22的孔22b、阀形成盘23的孔23b和保持器形成盘24的孔24b并且进入沟槽40。然后，制冷剂从沟槽40流动通过环形槽45并且进入槽通道39。

当前缸孔35正在执行输入行程时，即，当相应的双头活塞37从如从图1所见的左侧向右侧移动时，槽通道39与至少一个吸入通道41的开口41a连通。旋转阀42作用为通过与槽通道39连通的吸入通道41将制冷剂从槽通道39吸到前压缩腔35a中。当输入行程结束时，槽通道39从吸入通道41的开口41a完全移开。如此停止通过吸入通道41将制冷剂吸到前压缩腔35a中。

当前缸孔35执行排出行程时，即，当双头活塞37从如从图1所见的右侧向左侧移动时，被吸到前压缩腔35a中的制冷剂被压缩至预定压力。经压缩的制冷剂进入相应的排出口22a、强行使排出阀23a打开、并且被排出至排出腔18中。制冷剂随后从排出腔18流动通过一通道(未示出)和输出孔并且进入外部制冷剂回路。

以这种方式，在前侧处，旋转阀42作用为顺序地连通槽通道39和吸入通道41的开口41a，从而对处于五个前缸孔35中的每一个的前压缩腔35a中的制冷剂执行输入行程、压缩行程和排出行程。

当后缸孔36执行输入行程时，即，当相应的双头活塞37从如从图1所见的右侧向左侧移动时，通过相应的吸入口25b和吸入阀28a将制冷剂从吸入腔20吸到后压缩腔36a中。更具体地，通过输入孔21将制冷剂从外部制冷剂回路吸到斜盘腔32中。然后，制冷剂流动通过螺栓孔16和连通通道44并且进入吸入腔20。当在吸入腔20与后压缩腔36a之间产生压力差时，制冷剂进入吸入口25b、强行使吸入阀28a打开、并且进入后压缩腔36a。

当后缸孔36执行排出行程时，即，当双头活塞37从如从图1所见的左侧向右侧移动时，在后压缩腔36a中被压缩的制冷剂进入相应的排出口25a、强行使排出阀26a打开、并且被排出至排出腔19中。制冷剂随后从排出腔19流动通过一通道(未示出)和输出口并且进入外部制冷剂回路。

上述实施方式具有下面所描述的优点。

(1)旋转轴29包括环形槽45，该环形槽45使沟槽40与槽通道39持续地连通并且在旋转轴29的整个周向表面上延伸。环形槽45确保足够的开口面积S1，该开口面积S1决定被吸到每个前压缩腔35a中的制冷剂的量。如此通过相应的沟槽40和槽通道39将足量的制冷剂吸到每个吸入通道41中。此外，环形槽45的较靠近前壳体13的侧表面45a形成在与轴孔11a的面向前壳体13的开口端部111a相比更靠近后壳体14的位置处。这在前缸体11中形成了容纳旋转轴29的支承表面。该支承表面从缸体11的开口端部111a延伸至缸体11的面对环形槽45的侧表面45a的部分。该支承表面还在相邻的沟槽40之间延伸。由此，旋转轴29不倾斜。这使得旋转轴29与轴孔11a之间的摩擦最小化并且确保了旋转轴29与轴孔11a之间的所需的耐磨性。

(2)环形槽45的面朝后壳体14的侧表面45b与沟槽40的较靠近后壳体14的端部对准。换言之，环形槽45与吸入通道41不交叠。如此阻止制冷剂从环形槽45流到每个吸入通道41。

(3)环形槽45的较靠近后壳体14的侧表面45b与沟槽40的较靠近后壳体14的端部对准。更具体地，环形槽45在从开口端部111a至缸体11的面对环形槽45的侧表面45a的部分的缸体11中形成用于旋转轴29的支承表面。此外，环形槽45使开口面积S1最大化。如此确保用于旋转轴29的所需的支承表面，并且增加了被吸到前压缩腔35a中的制冷剂的量。

对于本领域技术人员来说应当显而易见的是：在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以将本发明具体实施为很多其他特定的形式。特别地，应当理解，本发明可以实施为下列形式。

在上述实施方式中，双头活塞型斜盘压缩机10包括五对缸孔35和36。然而，本发明不限制于这种方式。成对的缸孔35和36的数量可以是二至四或者六或者更多。

在上述实施方式中，不特别地限制沟槽40的数量，只要能够吸到必要量的制冷剂即可。

在上述实施方式中，沟槽40用作为连通容置腔13a和轴孔11a的连通管道。然而，本发明不限制于这种方式。例如，连通管道可形成为延伸穿过缸体11并且连接容置腔13a和轴孔11a。这进一步确保在轴孔11a的面向前壳体13的开口附近获得用于旋转轴29的支承表面。

在上述实施方式中，通过斜盘腔32将制冷剂从输入孔21吸到容置腔13a和吸入腔中。然而，本发明不限制于这种方式。例如，可以在前壳体13或后壳体14中形成从输入孔21延伸至容置腔13a或者吸入腔20的通道，并且可以通过这些通道将制冷剂从输入孔21吸到容置腔13a和吸入腔20中。

在上述实施方式中，吸入阀28a用作为用于将制冷剂吸到后压缩腔36a中的结构。然而，本发明不限制于这种方式，而可以使用旋转阀来吸取制冷剂。

当前示例和实施方式应当被认为是示例性的并不是限制性的，并且本发明不限制于此处给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等效范围内对其进行修改。

Claims (5)

1.一种双头活塞型斜盘压缩机，包括：

前壳体，所述前壳体包括吸入腔；

后壳体；

缸体，所述缸体设置在所述前壳体与所述后壳体之间，其中，所述缸体包括：

多个缸孔，所述缸孔各自限定前压缩腔；

旋转轴容置孔；

斜盘腔；

连通管道，所述连通管道使所述吸入腔与所述旋转轴容置孔相连通；以及

多个吸入通道，所述吸入通道各自使所述旋转轴容置孔与所述前压缩腔中相应的一个相连通；

旋转轴，所述旋转轴以可旋转的方式支撑在所述旋转轴容置孔中并且包括周向表面，其中，所述旋转轴包括形成在所述周向表面的一部分中的槽通道，并且所述旋转轴的旋转顺序地使所述槽通道与所述吸入通道相连通；

多个双头活塞，所述双头活塞分别以可移动的方式设置在所述缸孔中，其中，每个所述双头活塞在相应的所述缸孔的前侧处限定所述前压缩腔；以及

斜盘，所述斜盘设置在所述斜盘腔中并且固定至所述旋转轴以便与所述旋转轴一体地旋转，其中，所述斜盘使所述双头活塞在相应的所述缸孔中往复运动，

其中，所述旋转轴包括在周向方向上绕所述旋转轴的整个所述周向表面延伸的环形槽，并且所述环形槽使所述连通管道与所述槽通道相连通，以及

所述环形槽包括前侧表面，所述前侧表面在所述旋转轴的轴向方向上朝向所述后壳体与所述旋转轴容置孔的面向所述前壳体的开口端部间隔开。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述前壳体包括插入孔，所述旋转轴插入所述插入孔中，以及

所述吸入腔形成在所述旋转轴与限定所述插入孔的壁之间。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述连通管道包括多个沟槽，所述多个沟槽在所述周向方向上间隔地设置在所述旋转轴容置孔的面向所述前壳体的开口处。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述环形槽的后侧表面与所述沟槽的后端对准。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的压缩机，其中，所述缸孔的数量为五。

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