CN104454543A - 旋转式压缩机及其轴承组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及其轴承组件，所述轴承组件包括：轴承、排气阀片、升程限位器以及弹性件，轴承上形成有排气口；排气阀片的一端连接在轴承上、且另一端覆盖在排气口上；升程限位器设在排气阀片的远离排气口的一侧；弹性件设在排气阀片和升程限位器之间，且弹性件的对应排气口的部分与排气阀片彼此间隔开。根据本发明的轴承组件，轴承组件的结构简单。当轴承组件应用于旋转式压缩机时，可以加快高频运转工况下排气阀片的回落速度，减小冷媒气体回流，在不降低旋转式压缩机低频能效前提下提升高频能效，同时轴承组件可以减小排气阀片的颤振和排气阀片对升程限位器的撞击速度，从而降低了旋转式压缩机的运转噪音。

Description

旋转式压缩机及其轴承组件

技术领域

本发明涉及压缩机制造技术领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机及其轴承组件。

背景技术

相关技术中指出，在旋转式压缩机的排气机构中，排气机构的刚度对旋转式压缩机能效有较大影响。当旋转式压缩机在低频率工况下运行时，希望排气机构具有较小刚度以减小排气阻力；当在高频率工况下运行时，则又希望在一定程度上提高排气机构的刚度以减小冷媒气体回流以实现能效提升。然而，这种矛盾性设计要求，使传统的排气机构很难兼顾高、低频工况对能效提升的要求，即如果提升低频能效，将会以牺牲高频能效为代价，反之亦然。另外，排气机构在运转中存在颤振音以及对升程限制的撞击音。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于旋转式压缩机的轴承组件，所述轴承组件的结构简单。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述轴承组件的旋转式压缩机。

根据本发明第一方面实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件，包括：轴承，所述轴承上形成有排气口；排气阀片，所述排气阀片的一端连接在所述轴承上，所述排气阀片的另一端覆盖在所述排气口上以打开和关闭所述排气口；升程限位器，所述升程限位器设在所述排气阀片的远离所述排气口的一侧；以及弹性件，所述弹性件设在所述排气阀片和所述升程限位器之间，且所述弹性件的对应所述排气口的部分与所述排气阀片彼此间隔开。

根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件，轴承组件的结构简单。通过在排气阀片和升程限位器之间设置弹性件，且使得弹性件的对应排气口的部分与排气阀片间隔开，当轴承组件应用于旋转式压缩机时，可以加快高频运转工况下排气阀片的回落速度，减小冷媒气体回流，在不降低旋转式压缩机低频能效前提下提升高频能效，同时轴承组件可以减小排气阀片的颤振和排气阀片对升程限位器的撞击速度，从而降低了旋转式压缩机的运转噪音，提高了排气阀片的可靠性。

可选地，所述弹性件为弹性片，所述弹性片包括在长度方向上依次相连的连接部和弯曲部，所述弹性片通过所述连接部连接在所述排气阀片和所述升程限位器之间，所述弯曲部朝向远离所述排气口的方向弯曲。

进一步地，所述弯曲部的弯曲半径与所述升程限位器的弯曲半径相等。

进一步可选地，所述弹性片的下表面与所述排气口的中心线的交点到所述排气阀片的上表面之间的距离大于1mm。

或者可选地，所述弹性件为弹簧，所述弹簧设在所述升程限位器的下表面上且与所述排气口上下对应。

进一步可选地，所述弹簧的下端与所述排气阀片的上表面之间的距离大于1mm。

具体地，所述升程限位器的对应所述排气口的一端具有水平延伸段，所述弹簧连接在所述水平延伸段的下表面上。

或者可选地，所述弹性件为橡胶垫，所述橡胶垫设在所述升程限位器上且与所述排气口上下对应。

可选地，所述升程限位器上形成有通孔，所述橡胶垫安装在所述通孔处。

根据本发明第二方面实施例的旋转式压缩机，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件的示意图；

图2是图1中所示的升程限位器和弹性片的爆炸图；

图3a是图1中所示的排气阀片、弹性片和升程限位器在排气阀片处于关闭状态时的位置关系示意图；

图3b是图1中所示的排气阀片、弹性片和升程限位器在排气阀片与弹性片贴合在一起时的位置关系示意图；

图3c是图1中所示的排气阀片、弹性片和升程限位器在排气阀片、弹性片与升程限位器三者贴合在一起时的位置关系示意图；

图4是图1中所示的轴承组件与传统的轴承组件的刚度对比示意图；

图5a是图1中所示的轴承组件与传统的轴承组件在旋转式压缩机的运转频率为30Hz时的COP(Coefficient of Performance，性能系数)对比图；

图5b是图1中所示的轴承组件与传统的轴承组件在旋转式压缩机的运转频率为90Hz时的COP对比图；

图5c是图1中所示的轴承组件与传统的轴承组件在旋转式压缩机的运转频率为120Hz时的COP对比图；

图6是根据本发明另一个实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件的示意图；

图7是根据本发明再一个实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件的示意图。

附图标记：

100：轴承组件；

1：轴承；11：轮毂部；12：法兰部；121：排气口；

2：排气阀片；A：拐点；

3：升程限位器；31：水平延伸段；

4：弹性片；41：连接部；411：连接孔；42：弯曲部；43：延伸部；

5：连接螺钉；6：弹簧；

7：橡胶垫；71：第一橡胶部；72：第二橡胶部；73：第三橡胶部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明第一方面实施例的用于旋转式压缩机(图未示出)的轴承组件100。其中，轴承组件100可以用于旋转式压缩机例如单缸压缩机中。在本申请下面的描述中，以轴承组件100用于单缸压缩机为例进行说明。当然，本领域内的技术人员可以理解，轴承组件100还可以用于多缸压缩机例如双缸压缩机中。

如图1、图6和图7所示，根据本发明第一方面实施例的用于旋转式压缩机例如单缸压缩机的轴承组件100，包括轴承1、排气阀片2、升程限位器3以及弹性件。

轴承1上形成有排气口121。例如在图1、图6和图7的示例中，轴承1包括沿轴向依次相连的轮毂部11和法兰部12，排气口121形成在法兰部12上，且排气口121沿法兰部12的厚度方向(例如，图1中的上下方向)贯穿法兰部12。可选地，排气口121的横截面形状可以为圆形、椭圆形、长圆形或多边形等。其中，轴承1可以为主轴承1，也可以为副轴承1。

排气阀片2的一端(例如，图1中的左端)连接在轴承1上，升程限位器3设在排气阀片2的远离排气口121的一侧(例如，图1中的上侧)。例如，排气阀片2和升程限位器3可以通过连接螺钉5固定在轴承1的法兰部12上。排气阀片2的另一端(例如，图1中的右端)覆盖在排气口121上以打开和关闭排气口121，此时排气阀片2用于控制排气口121的开启与关闭。

旋转式压缩机包括气缸，气缸内具有压缩腔。当旋转式压缩机为单缸压缩机时，气缸的轴向两端分别设有一个轴承1，两个轴承1中的至少一个上形成有排气口121。例如，当排气口121形成在主轴承1上时，当压缩腔内部工作气体压力大于旋转式压缩机的排气压力时，排气阀片2在其上下表面压差的作用下开启；当旋转式压缩机运转到某一位置时，轴承1排气阀片2下表面压力下降，此时排气阀片2将在自身弹性回复力和上下表面压差作用下实现对排气口121的关闭。

参照图1、图6和图7，弹性件设在排气阀片2和升程限位器3之间，且弹性件的对应排气口121的部分与排气阀片2彼此间隔开。由此，使得弹性件只在排气阀片2抬升一定高度后才起到改变轴承组件100刚度的作用。

当轴承组件100应用于旋转式压缩机时，例如，当旋转式压缩机在低频工况下运行时，由于所受气体力较小，排气阀片2无法达到升程限位器3所限制的最大抬升高度。此时排气阀片2与弹性片4不接触，从而对轴承组件100的刚度无影响，进而不会影响旋转式压缩机在低频工况下的能效。

当旋转式压缩机在高频工况下运行时，排气阀片2所受气体力较大，排气阀片2与弹性片4始终接触，此时轴承组件100的刚度较大，从而可以加速排气阀片2在高频工况下的回落速度，减小冷媒气体回流，进而提高旋转式压缩机在高频工况下的能效。

由此，在排气阀片2打开过程中，有效地保证了排气阀片2可以迅速开启并保持一定的开度，减小了冷媒气体的过压缩和排气阻力，从而降低了旋转式压缩机入力；而且，在压缩过程结束后，排气阀片2可以及时关闭，减小冷媒气体回流，从而提高了旋转式压缩机的制冷量。

另外，由于弹性件具有弹性，排气阀片2在上升一定高度后，将与弹性件贴合，从而可以减小排气阀片2的颤振，进而减小排气阀片2的颤振音；而且，在排气阀片2上升的后半段，增大了排气阀片2的上升阻力，减小了排气阀片2对升程限位器3的撞击速度，从而达到降低排气阀片2撞击升程限位器3产生的噪音的目的，进而提高了排气阀片2的可靠性。

根据本发明实施例的用于旋转式压缩机例如单缸压缩机的轴承组件100，轴承组件100的结构简单。通过在排气阀片2和升程限位器3之间设置弹性件，且使得弹性件的对应排气口121的部分与排气阀片2间隔开，当轴承组件100应用于旋转式压缩机时，可以加快高频运转工况下排气阀片2的回落速度，减小冷媒气体回流，在不降低旋转式压缩机低频能效前提下提升高频能效，同时轴承组件100可以减小排气阀片2的颤振和排气阀片2对升程限位器3的撞击速度，从而降低了旋转式压缩机的运转噪音，提高了排气阀片2的可靠性。

根据本发明的一个可选实施例，参照图1并结合图2，弹性件为弹性片4，弹性片4包括在长度方向(例如，图2中的左右方向)上依次相连的连接部41和弯曲部42，弹性片4通过连接部41连接在排气阀片2和升程限位器3之间，弯曲部42朝向远离排气口121的方向弯曲。

其中，连接部41具有沿水平方向延伸的直线段，连接部41的远离弯曲部42的一端(例如，图2中的左端)上形成有连接孔411，连接螺钉5适于穿过连接孔411以将弹性片4连同排气阀片2和升程限位器3一起连接在轴承1的法兰部12上。

为了保证弹性片4只在排气阀片2开启一定高度后才起作用，需要控制弹性片4与升程限位器3的尺寸关系。例如，如图2所示，升程限位器3的下表面与弹性片4的上表面具有相同的直线段长度L以及相同的弯曲半径R，即弯曲部42的弯曲半径与升程限位器3的弯曲半径相等，且在弯曲部42的远离连接部41的一端连接有与弯曲部42相切的延伸部43。由此，在装配时，可以保证弹性片4和升程限位器3的在靠近连接螺钉5的一端紧紧贴合在一起，而在远离连接螺钉5的一端，弹性片4与升程限位器3、排气阀片2均保持一定距离。

当排气阀片2在从图3a中所示的位置运动到图3b中所示的位置的过程中，弹性片4未发生变形，且由于弹性片4的弯曲半径与升程限位器3的弯曲半径相同，因此在此阶段，弹性片4不起作用，此时根据本发明实施例的轴承组件100的刚度与传统的不采用弹性片4的轴承组件的刚度基本相等。当排气阀片2在从图3b中所示的位置运动到图3c中所示的位置的过程中，弹性片4随排气阀片2一起上升并发生弹性变形，在此阶段，根据本发明实施例的轴承组件100的刚度将大于传统的不采用弹性片4的轴承组件的刚度，即在排气阀片2抬升高度相等的情况下，根据本发明实施例的轴承组件100需要更大的作用载荷。

综合以上两个阶段，根据本发明实施例的轴承组件100的刚度将与传统的不采用弹性片4的轴承组件的刚度曲线对比情况如图4所示。从图4中可以看出，根据本发明实施例的轴承组件100的刚度在排气阀片2抬升高度小于图1中的H时，弹性片4不起作用；而后刚度曲线出现拐点A，根据本发明实施例的轴承组件100的刚度将明显大于传统的不采用弹性片4的轴承组件的刚度。

例如，如图1所示，弹性片4的下表面与排气口121的中心线的交点到排气阀片2的上表面之间的距离为H，距离H满足：H＞1mm。当旋转式压缩机在低频工况下运行时，由于所受气体力较小，排气阀片2无法达到升程限位器3所限制的最大抬升高度。假设低频工况下排气阀片2的最大抬升高度为H1，则在刚度曲线中，上述距离H大于上述排气阀片2的最大抬升高度H1所对应的轴承组件100的刚度将不影响旋转式压缩机的低频能效。对应图4中的曲线，只需保证图4中拐点A位置对应的距离H大于或稍小于排气阀片2的最大抬升高度H1，则可以认为增加弹性片4不会影响旋转式压缩机的低频能效。其中，H＞1mm。

当旋转式压缩机在高频工况下运行时，排气阀片2所受气体力较大，排气阀片2可以完全贴合升程限位器3，轴承组件100在整个排气阀片2抬升过程的刚度对旋转式压缩机的能效均存在影响。在采用图1中所示的弹性片4后，由图4可知，轴承组件100的刚度在排气阀片2的抬升高度较大时较大，因此根据本发明实施例的轴承组件100可以加速排气阀片2在高频工况下的回落速度，减小冷媒回流，从而提高旋转式压缩机的能效。

图5a-图5c为采用弹性片4的轴承组件100和传统的未采用弹性片4的轴承组件的旋转式压缩机在不同运转频率下能效对比图。从图5a-图5c中可以看出，采用弹性片4的轴承组件100的旋转式压缩机在运转频率为30Hz时的能效与传统的未采用弹性片4的轴承组件的旋转式压缩机基本相当，但随着运转频率的提高，采用弹性片4的轴承组件100的旋转式压缩机的能效将逐渐大于传统的未采用弹性片4的轴承组件的旋转式压缩机，且频率越高，旋转式压缩机的能效提升幅度越大。

由此，采用图1中所示的轴承组件100，在不降低低频工况能效的情况下，可以提升旋转式压缩机在高频工况下的能效。进一步地，结合通过调整排气阀片2的厚度、宽度等来改变轴承组件100的刚度，可以在保持排气阀片2较大抬升高度刚度不变或者稍微提升的前提下，降低排气阀片2较低抬升高度时的刚度，从而实现旋转式压缩机在低频工况时能效的上升，而在高频工况下能效基本不变。

另外，采用图1中所示的轴承组件100，同样有利于改善旋转式压缩机的运转噪音。主要体现在：第一、减小排气阀片2的颤振音。在排气阀片2运转过程中，排气阀片2表面将发生颤振从而产生颤振音。采用图1中所示的轴承组件100后，排气阀片2在上升一定高度后，将与弹性片4贴合，从而减小排气阀片2的颤振；第二、降低排气阀片2撞击升程限位器3产生的噪音。在升程限位器3与排气阀片2之间增加弹性片4后，在排气阀片2上升的后半段，增大了排气阀片2的上升阻力，从而减小了排气阀片2对升程限位器3的撞击速度，进而达到降噪的目的。

根据本发明的另一个可选实施例，弹性件为弹簧6。其中，弹簧6在本实施例中的作用与弹性片4在上述实施例中的作用基本相同，即仅改变排气阀片2上升过程中某一阶段轴承组件100的刚度，从而兼顾不同运转频率下旋转式压缩机能效的要求。

如图6所示，弹簧6设在升程限位器3的下表面上，且弹簧6与排气口121上下对应。在旋转式压缩机未运转时，弹簧6与排气阀片2间隔开设置，且弹簧6的下端与排气阀片2的上表面之间的距离为H2，距离H2满足：H2＞1mm。这样，当排气阀片2的抬升高度小于距离H2时，弹簧6不起作用，此时采用弹簧6的轴承组件100的刚度与传统的未采用弹簧6的轴承组件的刚度相当；当排气阀片2抬升高度大于距离H2时，弹簧6起到提升轴承组件100的刚度的作用，从而保证了在低频工况能效不变的前提下，提高旋转式压缩机在高频工况下的能效。

进一步地，升程限位器3的对应排气口121的一端具有水平延伸段31，弹簧6连接在水平延伸段31的下表面上。由此，在保证低频工况能效不变的前提下，可以进一步提高旋转式压缩机在高频工况下的能效。

同样地，通过采用弹簧6的轴承组件100，并结合排气阀片2的宽度和厚度设计，也可以实现在保持高频工况能效不变的前提下提高旋转式压缩机在低频工况下的能效。

根据本发明的再一个可选实施例，参照图7，弹性件为橡胶垫7。其中，弹簧6在本实施例中的作用与弹性片4、弹簧6在上述实施例中的作用基本相同，即仅改变排气阀片2上升过程中某一阶段轴承组件100的刚度，从而兼顾不同运转频率下旋转式压缩机能效的要求。

橡胶垫7设在升程限位器3上，且橡胶垫7与排气口121上下对应，橡胶垫7安装在通孔处。例如，如图7所示，升程限位器3的与排气口121相对的一端形成有通孔，通孔沿升程限位器3的厚度方向贯穿升程限位器3，橡胶垫7包括在轴向上依次相连的第一橡胶部71、第二橡胶部72和第三橡胶部73，第二橡胶部72连接在第一橡胶部71和第三橡胶部73之间，且第二橡胶部72位于通孔内，第一橡胶部71连接在第二橡胶部72的远离排气口121的一端，第三橡胶部73连接在第二橡胶部72的邻近排气口121的一端，且第一橡胶部71、第三橡胶部73的横截面积均大于第二橡胶部72的横截面积，从而橡胶垫7可以牢靠地安装在升程限位器3上。当然，橡胶垫7还可以直接粘接在升程限位器3的下表面上(图为示出)。

在旋转式压缩机未运转时，橡胶垫7与排气阀片2间隔开设置，此时橡胶垫7与排气阀片2不接触。这样在排气阀片2抬升高度较小时，橡胶垫7不起作用；当排气阀片2抬升高度较大时，橡胶垫7与排气阀片2接触并产生变形，此时橡胶垫7起到提升轴承组件100的刚度的作用，从而保证了在低频工况能效不变的前提下，提高旋转式压缩机在高频工况下的能效。

同样地，通过采用橡胶垫7的轴承组件100，并结合排气阀片2的宽度和厚度设计，也可以实现在保持高频工况能效不变的前提下提高旋转式压缩机在低频工况下的能效。

根据本发明实施例的用于旋转式压缩机例如单缸压缩机的轴承组件100，可以兼顾不同运转频率下旋转式压缩机的能效要求，即提高低频或高频能效不以牺牲其它频率下能效为代价，并可以降低由排气阀片2颤振和排气阀片2撞击升程限位器3所带来的旋转式压缩机的运转噪音。

根据本发明第二方面实施例的旋转式压缩机例如单缸压缩机，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于旋转式压缩机的轴承组件100。

根据本发明实施例的旋转式压缩机例如单缸压缩机的其他构成例如电机等以及操作对于本领域技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，包括：

轴承，所述轴承上形成有排气口；

排气阀片，所述排气阀片的一端连接在所述轴承上，所述排气阀片的另一端覆盖在所述排气口上以打开和关闭所述排气口；

升程限位器，所述升程限位器设在所述排气阀片的远离所述排气口的一侧；以及

弹性件，所述弹性件设在所述排气阀片和所述升程限位器之间，且所述弹性件的对应所述排气口的部分与所述排气阀片彼此间隔开。

2.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弹性件为弹性片，所述弹性片包括在长度方向上依次相连的连接部和弯曲部，所述弹性片通过所述连接部连接在所述排气阀片和所述升程限位器之间，所述弯曲部朝向远离所述排气口的方向弯曲。

3.根据权利要求2所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弯曲部的弯曲半径与所述升程限位器的弯曲半径相等。

4.根据权利要求2所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弹性片的下表面与所述排气口的中心线的交点到所述排气阀片的上表面之间的距离大于1mm。

5.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧设在所述升程限位器的下表面上且与所述排气口上下对应。

6.根据权利要求5所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弹簧的下端与所述排气阀片的上表面之间的距离大于1mm。

7.根据权利要求5所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述升程限位器的对应所述排气口的一端具有水平延伸段，所述弹簧连接在所述水平延伸段的下表面上。

8.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述弹性件为橡胶垫，所述橡胶垫设在所述升程限位器上且与所述排气口上下对应。

9.根据权利要求8所述的用于旋转式压缩机的轴承组件，其特征在于，所述升程限位器上形成有通孔，所述橡胶垫安装在所述通孔处。

10.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于旋转式压缩机的轴承组件。