CN103925213A - 一种旋转压缩机及其运转方法 - Google Patents

Abstract

目前旋转压缩机都使用单滑片结构，由于滑片与滚子之间是线接触，并且滑片尾部全部处于壳体内的高压部分，因此滑片头端与滚子线接触部分承受非常大的压力，同时该部分又处于气缸内，难以保证润滑，导致滑片头部很容易磨损。除此之外，滑片头部和滚子接触部分的气密性直接影响气缸内冷媒从高压腔往低压腔的泄漏程度，因而在很大程度上影响压缩机的性能；本发明通过设计旋转压缩机使用的双滑片结构及导油结构，有效降低了滑片头端受力，并提高了密封性。

Description

一种旋转压缩机及其运转方法

技术领域

本发明涉及一种旋转压缩机，特别是具有双滑片的旋转压缩机。 

背景技术

目前旋转压缩机都通过滑片和滚子4将气缸内的空腔分为高压腔和低压腔。由于滑片与滚子4之间是线接触，并且滑片尾部全部处于壳体内的高压部分，滑片头部分别处于低压侧和高压侧，因此滑片头部与滚子4线接触部分承受非常大的压力；同时该部分又处于气缸内，难以保证润滑，导致滑片头部很容易磨损。该部分已成为滚动转子压缩机中可靠性最差的一部分。除此之外，滑片头部和滚子4接触部分的气密性直接影响气缸内冷媒从高压腔往低压腔的泄漏程度，因而在很大程度上影响压缩机的性能。 

发明内容

本发明目的在于提供一种能够降低滑片受力，提高可靠性的旋转压缩机。 

为实现以上目的，根据本发明的一个方面，提供了一种旋转压缩机，包括：滚子，气缸，设于气缸上的滑片槽，在至少一个所述滑片槽(2)中设有低压侧滑片(11)和高压侧滑片(12)，所述高压侧滑片(12)的尾端设有第一弹性件；低压侧滑片、滚子与气缸内壁围成低压吸气腔，高压侧滑片、滚子与气缸内壁围成高压排气腔。 

优选地，位于压缩机底部的油池，低压侧滑片、高压侧滑片和滚子围成腔体；低压侧滑片和高压侧滑片之间设有导油槽；导油槽连通所述腔体与油池。通过将油池中的油导入腔体内，改善了滑片间及滑片与滚子间的润滑性，提高了滑片与滚子间的密封性。 

优选地，导油槽由第一倒角面和第二倒角面组成；第一倒角面设于低压侧 滑片或高压侧滑片上；第二倒角面设于高压侧滑片或低压侧滑片上。给出了一种具体的导油槽结构，加工容易、成本低、导油效果好。 

优选地，导油槽为错位导油槽，具有连通腔体与油池的导通位置，及断开腔体与油池的断开位置。通过连通导油、错位断油达到了使腔体内的储油状态可控的技术效果。 

优选地，错位导油槽包括：向低压侧滑片(11)第一头端(113)延伸的第一导油槽(112)；以及向高压侧滑片(12)尾端延伸的第二导油槽(122)。 

合理利用滚子旋转时，高压侧滑片相对于低压侧滑片先上升的特性，使得第一导油槽和第二导油槽能够先错位导通，后错位断开，更好地实现通油和断油的技术效果。 

优选地，低压侧滑片延长线偏离气缸中心，偏向低压吸气腔。如此设置使得第一导油槽和第二导油槽在纵向上具有更长的位移，更够形成更大的导通面积和断开面积。 

优选地，设于低压侧滑片上的泄油孔及设于高压侧滑片上的第一导油面；泄油孔与第一导油面具有导通泄油的泄油位置，及封闭储油的储油位置。使得高压排气腔处于排气状态时，腔体内的油能够被排泄掉，从而保持腔体处于低压状态，能够和高压排气腔的排气背压形成压差，进一步提高密封性。 

优选地，泄油孔成线状排列或错开排列；泄油孔的数量为至1-10个。通过这些设计，使得泄油孔的通孔面积可以进一步减小，使得通过泄油孔排出的油滴不会对压缩机工作造成影响。 

优选地，气缸与导油槽之间还设有第二导油面。使得低压侧滑片上的泄压孔在退入滑片槽中后仍能泄压，保证泄压孔退入滑片槽中仍能与低压吸气腔连通。 

优选地，在低压侧滑片尾端在设有第二弹性件。以达到更稳定压紧滑片的效果。 

优选地，高压侧滑片的长度大于低压侧滑片。以避免低压侧滑片在运动过程中触碰到连接于高压侧滑片的弹簧。 

优选地，弹性件为螺旋弹簧或拉簧。 

优选地，高压侧滑片12与低压侧滑片11的厚度比为1∶3至1∶1。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种旋转压缩机的运转方法，当压缩机处于吸气阶段时，第一导油槽和第二导油槽连通，油池中高压润滑油经第二导油槽和第一导油槽进入所述腔体；当压缩机处于排气阶段时，第一导油槽和第二导油槽断开，腔体中高压润滑油经第一导油面和泄油孔排出。 

本发明与现有技术相比，具有如下优点：由于在同一导油槽中设置了两片滑片，因而相对于现有技术中与滚子的单线接触变成了两条线接触，降低了每片滑片的受力，提高了可靠性。 

附图说明

图1为本发明实施例一提供的压缩机结构示意图 

图2为图1A-A剖面的结构示意图 

图3为本发明实施例一提供的双滑片结构示意图 

图4为现有技术中单滑片的纵向受力示意图 

图5为本发明中双滑片的纵向受力示意图 

图6为单滑片与双滑片的纵向受力对比图 

图7为本发明实施例二提供的双滑片结构示意图 

图8为本发明实施例二提供的压缩机结构示意图 

图9为图8所示实施例二中B处的局部放大图 

图10为本发明实施例二提供的工作原理图一 

图11为本发明实施例二提供的工作原理图二 

图12为本发明实施例二提供的工作原理图三 

图13为本发明实施例二提供的工作原理图四 

附图标记说明：滑片槽2、油池3、滚子4、低压吸气腔5、高压排气腔6、气缸7、单滑片8、低压侧滑片11、高压侧滑片12、弹簧13、导油槽14、腔体15、第一倒角面111、第二倒角面121、第一导油槽112、第二导油槽122、第一头端113、第二头端123、泄油孔11、第一导油面124、第二导油面71。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 

实施例一： 

请参照图1至图3，该双滑片旋转压缩机包括压缩机壳体，以及设置在压缩机壳体内的电机和泵体组件，泵体组件置于壳体内部的油池3中，油池中注满了润滑油。其中泵体组件包括上轴承、下轴承、安装于轴承内孔的曲轴、置于上轴承、下轴承之间的气缸7、套于曲轴偏心部的滚子4，以及设置于气缸7同一滑片槽2中的低压侧滑片11和高压侧滑片12。低压侧滑片11和高压侧滑片12尾端分别设有第二弹性件、第一弹性件压紧两块滑片；低压侧滑片11和高压侧滑片12头端与滚子外圆接触，将气缸空腔容积分隔为吸气低压腔5和排气高压腔6，并且低压侧滑片11、高压侧滑片12、滚子围成腔体15；腔体15的上、下两端分别由上轴承和下轴承密封。低压侧滑片11和高压侧滑片12相邻的侧边上各自开有第一倒角面111、第二倒角面121，第一倒角面111、第二倒角面121共同形成导油槽14。由于腔体15和油池3通过导油槽14连通，因此在压缩机运转过程中，油池3中的高压润滑油通过导油槽14进入腔体15，使围成腔体15的低压侧滑片11的第一头端113和高压侧滑片12的第二头端123的内侧受到润滑油的高压；有效抵消了部分低压侧滑片11尾端和高压侧滑片12尾端受到的油池的高压。因而有效降低了低压侧滑片11和高压侧滑片12受到的纵向合力，提高了可靠性。 

考虑到应用于压缩机中的技术成熟性，弹性件可以选择弹簧13，具体可以使拉簧或者螺旋弹簧等。 

所述第一头端和/或第二头端为圆弧或圆弧与斜角、直角等多种组合的结构。 

所述导油槽14也可以由设置于低压侧滑片11和高压侧滑片12相邻侧面上的空腔共同形成。用于形成导油槽14的空腔的截面可以是圆形、方形等各种利于油流通的形状；用于形成导油槽14的倒角也可以是平面、弧面等各种利于油流通的形状。 

由于油池3一直与滑片槽2连通，能够通过高压将低压侧滑片11一直压住，使其第一头端113一直紧贴滚子。而高压侧滑片12则较容易脱离，因此在节约成本但不降低效果的考虑下，也可以仅使用第一弹性件压住高压侧滑片12。在仅第一弹性件压住高压侧滑片12的情况下，为了避免低压侧滑片11在错位运动的过程与该第一弹性件发生抵触，影响工作，需要将高压侧滑片12设计成长于低压侧滑片11，优选低压侧滑片11与高压侧滑片112的长度比为0.7-0.9。 

另外，当选用的压缩机为双级压缩机时，腔体15上、下两端分别由上轴承和中隔板密封或者分别由中隔板和下轴承密封。 

因为高压侧滑片受到的横向气体力最终还是由低压侧滑片承担，为了保证低压侧滑片的弯曲强度，可以设计高压侧滑片12与低压侧滑片12的厚度比为1∶3至1∶1。 

请参照图4至图6，当使用现有技术中的单滑片8时，由于单滑片头端与滚子为线接触，因而单滑片头端左侧受到来自低压吸气腔5的纵向压力Ps，单滑片头端右侧受到来自高压排气腔6的纵向压力Pd，该单滑片尾端则受到油池3的纵向压力P0，其中Pd随曲轴转角变化而在Ps和P0之间变化。因为Ps≤Pd≤P0，所以滑片头部一直承受着巨大的气体压力。另外，单滑片头端与滚子的线接触状态使其处于混合润滑条件，润滑不充分，使得单滑片与滚子之间容易磨 损。 

当使用本发明的低压侧滑片11和高压侧滑片12时，与滚子形成了两条线接触。另外腔体15与油池3相通，处于高压油润滑状态。低压侧滑片11头端左侧受到低压吸气腔5的纵向压力Ps，高压侧滑片12头端右侧受到高压排气腔6的纵向压力Pd，腔体15内受到油池3的纵向压力P0，低压侧滑片11和高压侧滑片12的尾端均受到油池3的纵向压力P0。因为油池3中的高压油通过导油槽1进入腔体，有效地达到了部分压力的平衡，减小了双滑片旋转压缩机中任一滑片的受力。 

图6为单滑片压缩机和本发明压缩机滑片受气体压力对比。下表为截取附图6中曲轴不同转角时的数据，通过对比可知，双滑片压缩机中任一个滑片受的气体压力都大大低于单滑片压缩机的滑片。 

实施例二： 

实施例二位在实施例一的基础上对导油部件的结构作了进一步的改进。 

请参照图7至图8，为了能够进一步提高滑片头端的密封性，本发明还提供了一种设有错位导油槽的双滑片。该双滑片随着曲轴旋转，能够实现导通和断开的错位导油槽。 

该错位导油槽由设置在低压侧滑片11上的第一导油槽112和高压侧滑片12上的第二导油槽122组成。第一导油槽112和第二导油槽122均设置在低压侧滑片11与高压侧滑片12相邻的侧面上。第一导油槽112从低压侧滑片11的 中部向第一头端113延伸，第二导油槽122从高压侧滑片12的中部向尾端延伸，第一导油槽112和第二导油槽122的延伸距离应当满足如下条件：“随着曲轴旋转，第一导油槽112和第二导油槽122能够在高压排气腔6处于排气临界状态前导通，能够在高压排气腔6处于排气临界状态后错开”。同时在低压侧滑片11靠近第一头端113处设有泄油孔11，泄压孔贯穿低压侧滑片；在高压侧滑片12第二头端123靠近腔体15的一侧设有第一导油面124。 

为了使第一导油槽112和第二导油槽122能在纵向拥有更大的错位位移，将低压侧滑片11和高压侧滑片12设计为偏离气缸7的中间截面圆心。更优选地，将低压侧滑片11和高压侧滑片12的位置设计为偏向低压吸气腔5一侧。 

气缸与导油槽之间还设有第二导油面。使得低压侧滑片上的泄压孔在退入滑片槽中后仍能泄压，保证泄压孔退入滑片槽中仍能与低压吸气腔连通。 

图9至图12示出了设有错位导油槽的双滑片的工作原理： 

图9中，曲轴带动滚子旋转0°，此时低压侧滑片11与高压侧滑片12均被压至滑片槽2内。由于此时腔体15是否与油池3导通都不会对气密性和滑片脱离造成影响。因而本领域技术人员可根据实际情况来设计此时第一导油槽112和第二导油槽122是否处于导通状态。若设计此时第一导油槽112和第二导油槽122不处于导通状态，则为了将腔体15中存在的高压油从泄油孔11排出，还应在气缸7上设有第二导油面71，高压油依次经过第一导游油面12、泄油孔11和第二导油面71排出，使腔体15内保持低压，被压紧贴于滚子4。 

图10中，曲轴已带动滚子旋转90°，此时低压吸气腔5已处于吸气状态，腔内为低压。两滑片受的纵向气体压差大。此时第一导油槽112和第二导油槽122导通，腔体15通过第一导油槽112、第二导油槽122和油池3连通，润滑油进入腔体15，使其处于高压状态。此时第一导油面12和泄油孔11错开，高压油无法通过泄油孔11排出。如此一方面减少了低压侧滑片11和高压侧滑片12所受到的纵向压力，另一方面，通过润滑油进入腔体15，在保证润滑同时，， 提高了高压排气腔6高压腔与低压吸气腔5之间的气密性，避免泄漏的可能。 

图11中，曲轴已带动滚子旋转180°，此时高压排气腔6已处于排气临界状态，腔内为高压。为了保证高压侧滑片12能够被压紧，需要腔体15与油池3中的高压存在压差。此时第一导油槽112和第二导油槽122刚好错开，油池3无法再将油送入腔体15，并且此时第一导油面12和泄油孔11连通，腔体内的高压油通经过第一导油面12和泄油孔11排出，使腔体15内处于低压状态。如此通过腔体15内低压与油池3中的高压所形成的压差，将高压侧滑片12压紧，同样提高了高压排气腔6与低压吸气腔5之间的气密性，避免泄漏的可能。 

图12中，曲轴已带动滚子旋转270°，此时高压排气腔6已处于排气状态，腔内为高压。为了保证高压侧滑片12能够被压紧，需要腔体15与油池3中的高压存在压差。此时第一导油槽112和第二导油槽122已经错开，油池3无法再将油送入腔体15，并且此时第一导油面12和泄油孔11连通，腔体内的高压油通经过第一导油面12和泄油孔11排出，使腔体15内处于低压状态。如此通过腔体15内低压与油池3中的高压间所形成的压差，将高压侧滑片12压紧，同样提高了高压排气腔6与低压吸气腔5之间的气密性，避免泄漏的可能。 

上述工作过程仅是本发明的一个实施例，本发明的错位导油槽是否导通并非以曲轴旋转角度为判断依据，而是以高压排气腔6是否处于排气临界状态作为判断依据。当压缩机的高压排气腔6处于排气临界状态前，第一导油槽112和第二导油槽122可以一直处于导通状态，使腔体15内保持高压；当压缩机的高压排气腔6处于排气临界状态后，第一导油槽112和第二导油槽122可以一直处于断开状态，使腔体15内保持低压；具体的可根据压缩机运行实际情况而作调整具体的曲轴旋转角度会因实际情况而作调整。 

同样地，在满足上述条件的前提下，第一导油槽112和第二导油槽122的具体长度也能够随着压缩机型号不同或应用情况不同而调整。 

实施例三： 

本发明还提供了一种本发明实施例二中的旋转压缩机的运转方法，当压缩机处于吸气阶段时，第一导油槽112和第二导油槽122连通，油池3中高压润滑油经第二导油槽122和第一导油槽112进入所述腔体15；当压缩机处于排气阶段时，第一导油槽112和第二导油槽122断开，腔体15中高压润滑油经第一导油面124和泄油孔114排出。 

本方法中提及的吸气阶段和排气阶段以排气临界状态作为分界点，排气临界状态即为高压排气腔6内的气体压力刚好能够顶开排气阀时的状态。在本实施例中，认为顶开排气阀前，气缸7处于吸气阶段；在顶开排气阀后，气缸7处于排气阶段。如此能够实现在吸气阶段给腔体15供油，保证低压侧滑片的润滑性和密封性；在排气阶段将腔体15泄油，保证高压侧滑片的润滑性和密封性。 

需要说明的是，本领域技术人员能够根据各压缩机实际性能的差异，将吸气阶段和排气阶段在排气临界状态附近进行调整，以满足实际需要。 

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。 

Claims (14)

1.一种旋转压缩机，包括：滚子(4)，气缸(7)，设于气缸(7)上的滑片槽(2)；其特征在于：

在至少一个所述滑片槽(2)中设有低压侧滑片(11)和高压侧滑片(12)，所述高压侧滑片(12)的尾端设有第一弹性件；

所述低压侧滑片(11)、滚子(4)与气缸(7)内壁围成低压吸气腔(5)，所述高压侧滑片(12)、滚子(4)与气缸(7)内壁围成高压排气腔(6)。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：还包括位于压缩机底部的油池(3)，

所述低压侧滑片(11)、高压侧滑片(12)和滚子(4)围成腔体(15)；

所述低压侧滑片(11)和高压侧滑片(12)之间设有导油槽(14)；

所述导油槽(14)连通所述腔体(15)与油池(3)。

3.根据权利要求2所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述导油槽(14)具有第一倒角面(111)和第二倒角面(121)；

所述第一倒角面(111)设于所述低压侧滑片(11)或所述高压侧滑片(12)上；所述第二倒角面(121)设于所述高压侧滑片(12)或所述低压侧滑片(11)上。

4.根据权利要求2所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述导油槽(14)为错位导油槽，具有连通所述腔体(15)与油池(3)的导通位置，及断开所述腔体(15)与油池(3)的断开位置。

5.根据权利要求4所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述错位导油槽包括：

向所述低压侧滑片(11)第一头端(113)延伸的第一导油槽(112)；以及

向所述高压侧滑片(12)尾端延伸的第二导油槽(122)。

6.根据权利要求4所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述低压侧滑片(11)延长线偏离气缸(7)中心，偏向所述低压吸气腔(5)。

7.根据权利要求4至6任意一项所述的旋转压缩机，其特征在于，还包括：

设于低压侧滑片(11)上的泄油孔(114)及设于高压侧滑片(12)上的第一导油面(124)；

所述泄油孔(114)与所述第一导油面(124)具有导通泄油的泄油位置，及封闭储油的储油位置。

8.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述泄油孔(114)的数量为1至10个，所述泄油孔(114)成线状排列或错开排列。

9.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述气缸(7)与所述导油槽(14)之间还设有第二导油面(71)。

10.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，还包括：

设于所述低压侧滑片(11)尾端的第二弹性件。

11.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述高压侧滑片(12)的长度大于所述低压侧滑片(11)。

12.根据权利要求10任意一项所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述第一弹性件和/或第二弹性件为螺旋弹簧或拉簧。

13.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：

所述高压侧滑片(12)与所述低压侧滑片(11)的厚度比为1∶3至1∶1。

14.根据权利要求7-9所述的旋转压缩机的运转方法，其特征在于：

当压缩机处于吸气阶段时，所述第一导油槽(112)和所述第二导油槽(122)连通，油池(3)中高压润滑油经第二导油槽(122)和第一导油槽(112)进入所述腔体(15)；

当压缩机处于排气阶段时，所述第一导油槽(112)和所述第二导油槽(122)断开，腔体(15)中高压润滑油经第一导油面(124)和泄油孔(114)排出。