CN102767519A - 旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转压缩机，包括壳体，壳体内设置有电机及压缩机构；电机包括定子和转子，定子与壳体的内壁固接，转子与压缩机构中的曲轴相接，压缩机构还包括气缸，气缸内设置有容纳滑片的滑片槽以及套设在曲轴的偏心轴的外周上与曲轴一起转动以压缩冷媒的活塞，滑片的前端与活塞的外周接触，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的上下两侧，活塞包括同心设置的大活塞环和小活塞环，小活塞环套设在偏心轴的外周上，大活塞环套设在小活塞环的外周上，大活塞环的内周与其内的小活塞环的外周间隙配合，该配合间隙≤40μ。本发明具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、适用范围广的特点。

Description

旋转压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转压缩机。

背景技术

旋转压缩机特别是滚动转子式旋转压缩机，提高能效一直是重要的课题，对于机械摩擦功耗，一般的方法是减小摩擦表面的粗糙度，或者增加摩擦表面的润滑油，而此两种方法要么带来加工成本上的上升，且难于做到；要么效果不太理想。

现有的旋转压缩机，参见附图1-附图2，密封的壳体1内设置有电机及压缩机构；电机包括定子2和转子3，定子2与壳体1的内壁固接，转子3与压缩机构中的曲轴4相接，压缩机构还包括气缸5，气缸5具有滑片槽5.1，滑片槽5.1内有滑片6，气缸5内有套在曲轴4的偏心轴4.1的外周上与曲轴4一起旋转以压缩冷媒的活塞7，滑片6.1的前端与活塞7外周接触。压缩机工作时，可以看到，偏心轴4.1的外周与活塞7的内周之间有相对运动产生的滑动摩擦，因为此滑动摩擦的存在，活塞7不仅在气缸内滚动，同时还发生自转，而自转的存在导致活塞7与滑片的前端有相对运动，从而产生摩擦；由于曲轴4高速运转，所以最终偏心轴4.1的外周与活塞7的内周之间、活塞7的外周与滑片6的前端之间都产生较大的摩擦，损失相当大的功耗。对于这个问题，传统的做法是通过提高工艺精度或者对活塞及滑片前端进行昂贵的表面处理，从而减小摩擦系数，达到降低功耗的目的；另外，还有一种方法是通过加强摩擦表面的冷冻机油量，增加润滑效果。但是，该两种方法的效果都不够好，且带来加工的难度和成本的上升；

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、适用范围广的旋转压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种旋转压缩机，包括壳体，壳体内设置有电机及压缩机构；电机包括定子和转子，定子与壳体的内壁固接，转子与压缩机构中的曲轴相接，压缩机构还包括气缸，气缸内设置有容纳滑片的滑片槽以及套设在曲轴的偏心轴的外周上与曲轴一起转动以压缩冷媒的活塞，滑片的前端与活塞的外周接触，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的上下两侧，其结构特征是活塞包括同心设置的大活塞环和小活塞环，小活塞环套设在偏心轴的外周上，大活塞环套设在小活塞环的外周上，大活塞环的内周与其内的小活塞环的外周间隙配合。

所述大活塞环的内周与其内的小活塞环的外周之间的配合间隙≤40μ。

所述滑片的前端设置有滚针，滚针与大活塞环的外周接触。

所述大活塞环的外周上设置有凹槽，滚针嵌设在凹槽内。

所述大活塞环的外周上设置有凹槽，滑片的前端嵌设在凹槽内。

由于压缩机内有冷冻机油存在，作相对运动的零部件的摩擦表面富含冷冻机油，在有液体的冷冻机油润滑的情况下，影响摩擦表面功耗的因素除了粗糙度和冷冻机油外，还有一个重要的因素，即是摩擦表面的相对速度；相对速度即是摩擦面间隙中油膜的速度梯度，该速度梯度大，则液体内部的功耗损失大，速度梯度小则内部的功耗损失小；这个原理，即是本发明的基本思想。

本发明从液体润滑的功耗因素出发设计出内外套设的双活塞的结构，由于双活塞的存在，运动摩擦副之间的相对线速度降低，间隙油膜的速度梯度降低，从而降低油膜功耗，起到高效的目的。

本发明有效的改善了活塞与滑片前端，或者活塞内周与偏心轴的外周之间的相对线速度，从而改善摩擦副的功耗，提高压缩机的能效比，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、适用范围广的特点。

附图说明

图1为现有的旋转压缩机的局部剖视结构示意图。

图2为图1中的气缸所在平面的局部剖视结构示意图。

图3为本发明第一实施例的局部剖视结构示意图。

图4为第二实施例的局部剖视结构示意图。

图5为第三实施例的局部剖视结构示意图。

图6为第三实施例中的大活塞的主视结构示意图。

图中：1为壳体，2为定子，3为转子，4为曲轴，4.1为偏心轴，5为气缸，5.1为滑片槽，6为滑片，6.1为滚针，7为活塞，7.1为大活塞，7.11为键槽，7.2为小活塞，8为主轴承，9为副轴承。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图3，本旋转压缩机，包括壳体1，壳体1内设置有电机及压缩机构；电机包括定子2和转子3，定子2与壳体1的内壁固接，转子3与压缩机构中的曲轴4相接，压缩机构还包括气缸5，气缸5内设置有容纳滑片6的滑片槽5.1以及套设在曲轴4的偏心轴4.1的外周上与曲轴4一起转动以压缩冷媒的活塞，滑片6的前端与活塞的外周接触，用于支撑曲轴4的主轴承8和副轴承9设置在气缸5的上下两侧，活塞包括同心设置的大活塞环7.1和小活塞环7.2，小活塞环7.2套设在偏心轴4.1的外周上，大活塞环7.1套设在小活塞环7.2的外周上，大活塞环7.1的内周与其内的小活塞环7.2的外周间隙配合，该配合间隙d≤40μ。

由于活塞由大活塞环7.1和小活塞环7.2套装而成，大活塞环7.1和小活塞环7.2之间可以由相对滑动，由于增加了一个滑动面，当曲轴的转速一定时，偏心轴的外周与小活塞环7.2的内周以及大活塞环7.1的外周与滑片的前端之间的相对速度都会减小，最终，偏心轴的外周与小活塞环7.2的内周以及大活塞环7.1的外周与滑片的前端之间的相对速度都比现有的旋转压缩机的偏心轴的外周与活塞内周之间的相对速度小；并且，大活塞环7.1的外周与滑片的前端的相对速度也比现有的旋转压缩机小；如此虽然增加了大活塞环7.1和小活塞环7.2之间的摩擦，但是，在液体润滑状态下，其相对速度的影响远大于摩擦副的影响；最终结果是功耗降低了，压缩机的能效提高了。

而且，严格要求大活塞环7.1的内周与其内的小活塞环7.2的外周之间的配合间隙d≤40μ，为了便于看图将图中的显示的配合间隙进行了放大；则是根据大量的实验证明，在制冷压缩机的运行环境下，采用该配合间隙，能解决大活塞环7.1和小活塞环7.2之间的有效润滑油膜形成的问题，有利于大小活塞之间的摩擦损失进一步降低。

第二实施例

参见图4，在本实施例中，滑片6的前端设置有滚针6.1，滚针6.1与大活塞环7.1的外周接触。

本实施例的目的是变滑片的前端与大活塞环7.1的外周的滑动摩擦为滚动摩擦，但是这里有个问题，如果采用现有的旋转压缩机一个活塞的设计，此法不能达到如期的效果，因为现有的活塞与滑片的前端之间的相对线速度很高，而滚针的外周受到滑片的前端的宽度的限制很小，如此则导致滚针自转的速度太高，导致滚针的自转的功耗损失恶化，同时滚针的可靠性降低；由于本技术方案采用了双活塞结构，导致大活塞的外周与滑片的前端的相对速度很低，如此则滚针的自转速度很低，滚针的自转的功耗也很低，可靠性也很高；如此则起到了整体功耗降低的目的。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

第三实施例

参见图5-图6，在本实施例中，大活塞环7.1的外周上设置有凹槽7.11，滑片6的前端嵌设在凹槽7.11内。

在本实施例中，滑片的前端被嵌套在大活塞环7.1的外周上的凹槽7.11中，此设计方案的目的是使得滑片与大活塞环7.1随动，二者之间没有高速的相对滑动，同时滑片的前端与大活塞环7.1紧密接触，接触处的冷媒泄露得以优化，如此提高压缩机的能效，然而此结构如果采用现有的单活塞旋转压缩机结构，同样起不到预期的效果，由于单活塞与滑片之间没有了相对滑动，单活塞没有了自转，单活塞的内周与曲轴的偏心轴之间的线速度将大大升高，如此功耗恶化，最终能效恶化。然而，同样采用本方案的双活塞结构，大活塞环7.1和小活塞环7.2之间有相对滑动，如此小活塞环7.2的内周与偏心轴的外周之间的相对滑动速度降低，功耗恶化的现象得以改善，由此，达到了整体能效提高的目的。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

第四实施例

在本实施例中，大活塞环7.1的外周上设置有凹槽7.11，滚针6.1嵌设在凹槽7.11内。也就是说，将上述的第二实施例和第三实施例的技术方案进行组合，可以获得和上述的技术方案基本相同的技术效果。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

Claims (5)

1.一种旋转压缩机，包括壳体(1)，壳体(1)内设置有电机及压缩机构；电机包括定子(2)和转子(3)，定子(2)与壳体(1)的内壁固接，转子(3)与压缩机构中的曲轴(4)相接，压缩机构还包括气缸(5)，气缸(5)内设置有容纳滑片(6)的滑片槽(5.1)以及套设在曲轴(4)的偏心轴(4.1)的外周上与曲轴(4)一起转动以压缩冷媒的活塞，滑片(6)的前端与活塞的外周接触，用于支撑曲轴(4)的主轴承(8)和副轴承(9)设置在气缸(5)的上下两侧，其特征是活塞包括同心设置的大活塞环(7.1)和小活塞环(7.2)，小活塞环(7.2)套设在偏心轴(4.1)的外周上，大活塞环(7.1)套设在小活塞环(7.2)的外周上，大活塞环(7.1)的内周与其内的小活塞环(7.2)的外周间隙配合。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征是所述大活塞环(7.1)的内周与其内的小活塞环(7.2)的外周之间的配合间隙(d)≤40μ。

3.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其特征是所述滑片(6)的前端设置有滚针(6.1)，滚针(6.1)与大活塞环(7.1)的外周接触。

4.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征是所述大活塞环(7.1)的外周上设置有凹槽(7.11)，滚针(6.1)嵌设在凹槽(7.11)内。

5.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其特征是所述大活塞环(7.1)的外周上设置有凹槽(7.11)，滑片(6)的前端嵌设在凹槽(7.11)内。

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