CN104481882A - 用于旋转式压缩机的压缩机构及具有其的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及其压缩机构，所述压缩机构包括：气缸组件、轴承以及排气装置，气缸组件包括气缸，气缸具有压缩腔；轴承上形成有装配槽，装配槽的内壁上形成有排气孔，排气孔与压缩腔连通，装配槽位于基准线以排气孔中心为旋转中心向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，预定角度为45°，基准线为轴承的中心与排气孔的中心的连线；排气装置设在装配槽内，排气装置包括排气阀片，排气阀片的一端覆盖在排气孔上。根据本发明的压缩机构，提高了轴承的刚性。当压缩机构应用于旋转式压缩机时，可以减少因磁拉力所引起的电机的转子的径向位移，减少曲轴磨损，同时减少因消音器的过盈配合和旋转式压缩机运转温升而引起的轴承端面的轴向位移。

Description

用于旋转式压缩机的压缩机构及具有其的旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机制造技术领域，尤其是涉及一种用于旋转式压缩机的压缩机构及具有其的旋转式压缩机。

背景技术

相关技术中指出，旋转式压缩机在运转过程中，将气缸内低压的气体冷媒压缩成高压的气体冷媒，通过安装于轴承装配槽上的排气阀片和消音器排出气缸外。其中，为了有利于排气，可以扩大排气孔处的开槽体积，从而一般将排气孔设置为梯形或者斜坡形，然而，现有的装配槽开槽方式削弱了压缩机构的刚性。

而且，在电机中，定子与转子之间的不均匀气隙导致两者之间产生不均衡的磁拉力，此时如果压缩机构刚性不足，在旋转式压缩机启动时，不均衡的磁拉力将导致曲轴过大的变形，此时，定子与转子之间可能发生碰撞，从而产生噪音，多次碰撞可能造成定子、转子的破坏，同时还会加快轴承的磨损。

另外，如果旋转式压缩机在副轴承上设置排气装置时，消音器与副轴承将通过过盈配合进行装配，这种过盈配合导致的结果是副轴承受到轴向力的作用，采用传统的开槽方式，副轴承的轴向刚性将被削弱，在过盈配合产生的轴向力作用下，副轴承与气缸结合的端面将会产生较大的变形，其结果是使在气缸内作高速旋转运动的活塞与轴承端面配合间隙减少，摩擦增大，能效降低，严重时，活塞甚至会出现卡死的情况。同时，旋转式压缩机运转时温升也将引起轴承端面的轴向位移。

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压缩机构，提高了压缩机构的轴承的刚性。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述压缩机构的旋转式压缩机。

根据本发明第一方面实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构，包括：气缸组件，所述气缸组件包括气缸，所述气缸具有压缩腔；轴承，所述轴承设在所述气缸组件上，所述轴承上形成有装配槽，所述装配槽的内壁上形成有排气孔，所述排气孔与所述压缩腔连通，所述装配槽位于基准线以排气孔中心为旋转中心向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，所述预定角度为45°，其中所述基准线为所述轴承的中心与所述排气孔的中心的连线；以及排气装置，所述排气装置设在所述装配槽内，所述排气装置包括排气阀片，所述排气阀片的一端覆盖在所述排气孔上以打开和关闭所述排气孔。

根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构，通过将装配槽设置在以基准线向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，且预定角度为45°，轴承的刚性得以提高。当压缩机构应用于旋转式压缩机时，可以减少因磁拉力所引起的电机的转子的径向位移，减少曲轴磨损，同时减少因消音器的过盈配合和旋转式压缩机运转温升而引起的轴承端面的轴向位移，从而提高了旋转式压缩机的整体性能。

可选地，所述装配槽的长度方向的中心线与所述基准线重合。

进一步地，所述轴承包括沿轴向依次相连的轮毂部和法兰部，所述装配槽包括排气槽，所述排气孔形成在所述排气槽的内壁上，所述排气槽的面积为A1，所述法兰部的面积为A2，其中A1/A2满足：0.02≤A1/A2≤0.15。

可选地，所述排气阀片的另一端通过紧固件连接、焊接或粘接至所述轴承。

进一步可选地，当所述排气阀片的另一端通过所述紧固件连接至所述轴承时，所述紧固件为铆钉，所述气缸上形成有铆钉避让孔。

进一步可选地，当所述排气阀片的另一端通过所述紧固件连接至所述轴承时，所述紧固件为螺钉，所述气缸上形成有与所述螺钉配合的螺纹孔。

可选地，所述螺纹孔为盲孔或通孔。

可选地，所述紧固件与所述轴承的外边缘之间的最小距离为3mm。

进一步可选地，所述装配槽内设有定位销，所述排气阀片的另一端穿过所述定位销焊接或粘接至所述装配槽内。

或者可选地，所述气缸上设有凸台，所述凸台的远离所述气缸中心的一侧端面与所述装配槽的内壁平齐，其中所述排气阀片的另一端连接在所述凸台上。

可选地，所述气缸组件包括两个气缸，所述两个气缸之间设有隔板。

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压缩机构。

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压缩机构的示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖面图；

图3是根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构的示意图；

图4是沿图3中B-B线的剖面图；

图5是根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构的示意图；

图6是沿图5中C-C线的剖面图；

图7是根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构的示意图；

图8是沿图7中D-D线的剖面图；

图9是根据本发明实施例的旋转式压缩机的电机的转子端面变形随A1/A2的变化示意图。

附图标记：

100：压缩机构；

1：气缸；11：压缩腔；12：铆钉避让孔；13：螺纹孔；14：凸台；

2：轴承；21：轮毂部；22：法兰部；

23：装配槽；231：排气槽；232：排气孔；

3：排气装置；31：排气阀片；32：升程限位器；

41：铆钉；42：螺钉；43：定位销。

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”、“顺时针”、“逆时针”、“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”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”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9描述根据本发明实施例的用于旋转式压缩机(图未示出)的压缩机构100。

如图1、图3、图5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的压缩机构100，包括气缸组件、轴承2以及排气装置3。

气缸组件包括气缸1，气缸1具有压缩腔11。例如，当旋转式压缩机为单缸压缩机时，气缸组件包括一个气缸1，该气缸1内限定出压缩腔11。当旋转式压缩机为多缸压缩机例如双缸压缩机时，气缸组件包括两个气缸1，这两个气缸1之间设有隔板(图未示出)。当然，当旋转式压缩机为三缸或三缸以上的压缩机时，气缸组件包括在上下方向上设置的三个或三个以上的气缸1，每相邻的两个气缸1之间均设有隔板。

在本申请下面的描述中，以压缩机构100用于旋转式压缩机例如单缸压缩机中为例进行说明。本领域内的技术人员可以理解，该压缩机构100用于单缸压缩机仅作为示例进行说明，而不限于此，也就是说，根据本发明的压缩机构100还可以用于双缸、三缸及三缸以上的压缩机中。

轴承2设在气缸组件上，轴承2上形成有装配槽23，装配槽23的内壁上形成有排气孔232，排气孔232与压缩腔11连通。例如，参照图2、图4、图6和图8，轴承2设在单缸压缩机的气缸1的顶部，此时该轴承2可以为主轴承，装配槽23形成在该主轴承上，当单缸压缩机为立式压缩机时，排气孔232形成在该装配槽23的底壁上。旋转式压缩机工作时，压缩腔11内压缩后的冷媒可以通过排气孔232排出。当然，轴承2还可以为设在单缸压缩机的气缸1底部的副轴承，此时装配槽23可以形成在该副轴承上，当单缸压缩机为立式压缩机时，排气孔232形成在该装配槽23的顶壁上。

排气装置3设在装配槽23内，排气装置3包括排气阀片31，排气阀片31的一端(例如，图2中的左端)覆盖在排气孔232上以打开和关闭排气孔232，排气阀片31的另一端(例如，图2中的右端)可以连接在装配槽23内。进一步地，排气装置3还包括升程限位器32，升程限位器32设在排气阀片31的远离气缸1的一侧(例如，图2中的上侧)，升程限位器32可以限定排气阀片31过大的位移，对排气阀片31起到保护的作用。

其中，装配槽23位于基准线以排气孔中心为旋转中心向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，预定角度为45°，其中基准线为轴承2的中心与排气孔232的中心的连线。具体而言，定义基准线为0°，且绕轴承2的中心顺时针旋转为正、逆时针旋转为负，装配槽23的长度方向的中心线与基准线之间的夹角α满足：-45°≤α≤45°。

由此，可以提高轴承2的刚性。当旋转式压缩机的电机的定子和转子之间具有不均衡的磁拉力时，压缩机构100的曲轴也不会产生过大变形，这样定子与转子之间不易发生碰撞，从而定子和转子不易损坏，也不易产生噪音，且轴承2也不易磨损。

而且，当旋转式压缩机的消音器与副轴承过盈配合时，由于副轴承的刚性较大，副轴承与气缸1结合的端面变形较小，从而使在气缸1内作高速旋转运动的活塞与副轴承端面配合间隙增加，摩擦减小，能效增加，且不易出现活塞卡死的现象。另外，在旋转式压缩机运转时温升的作用下，由于轴承2的刚性较大，从而轴承2端面的轴向位移小。

优选地，装配槽23的长度方向的中心线与基准线重合，此时夹角α＝0°。通过试验可知，在电机的转子施加一定的磁拉力，考察转子上端面的位移，根据本发明实施例的具有装配槽23的轴承2的刚性与传统的具有装配槽23的轴承2的刚性提高约6％，如表1所示。

当在副轴承处施加轴向的作用力时，副轴承与气缸1结合的端面位移比较如表2所示，从表2中可以看出，根据本发明实施例的副轴承的刚性与传统的副轴承的刚性提高约41％，改善明显。

当压缩机构100通过焊接与旋转式压缩机的壳体连接成一体时，从表3中可以看出，根据本发明实施例的轴承2的端面变形较传统的轴承2的端面变形减少约33％。此时焊接加热过程使得轴承2端面变形较小。

表1受磁拉力的轴承2的刚性比较

表2受轴向力的副轴承的刚性比较

表3焊接过程中轴承2端面的变形比较

由此，根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构100，通过将装配槽23设置在基准线以排气孔中心为旋转中心向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，且预定角度为45°，轴承2的刚性得以提高，从而当压缩机构100应用于旋转式压缩机时，可以减少因磁拉力所引起的电机的转子的径向位移，减少曲轴磨损，同时减少因消音器的过盈配合和旋转式压缩机运转温升而引起的轴承2端面的轴向位移，从而提高了旋转式压缩机的整体性能。

另外，根据本发明实施例的旋转式压缩机对生产线上的工艺过程并没有影响。具体而言，安装时，可以首先将排气阀片31与升程限位器32连接例如铆接固定在轴承2上，然后对轴承2调芯，接着锁紧气缸1与轴承2。

根据本发明的进一步实施例，轴承2包括沿轴向依次相连的轮毂部21和法兰部22，装配槽23包括排气槽231，排气孔232形成在排气槽231的内壁上，排气槽231的面积为A1，法兰部22的面积为A2，其中A1/A2满足：0.02≤A1/A2≤0.15。

例如，参照图1-图8，排气槽231大体为圆形槽，法兰部22大体为圆盘状，但不限于此。理论上，排气槽231越小越好。A1/A2的比值与转子的端面变形如图9所示。考虑到排气阀片31与升程限位器32的邻近排气口的一端的安装需要，排气槽231面积太小不利于高压冷媒的排出，相反，排气槽231面积太大则会削弱轴承2的刚性，因此，A1/A2优选在0.02～0.15之间。

排气阀片31的另一端(例如，图2中的右端)可以通过紧固件连接、焊接或粘接至轴承2。例如，参照图1并结合图2，紧固件可以为铆钉41，此时排气阀片31和升程限位器32可以通过铆钉41连接至轴承2，气缸1上形成有铆钉避让孔12，以防止铆钉41与气缸1发生干涉。铆钉避让孔12的尺寸可以根据铆钉41的大小而确定。

当然，本发明不限于此，参照图3并结合图4，紧固件还可以为螺钉42，气缸1上形成有与螺钉42配合的螺纹孔13，具体而言，螺钉42的下端穿过升程限位器32、排气阀片31后与螺纹孔13螺纹连接。其中，螺纹孔13可以为盲孔或通孔。

可选地，紧固件例如铆钉41或螺钉42与轴承2的外边缘之间的最小距离为3mm，以保证排气装置3的可靠性。

进一步地，参照图5并结合图6，装配槽23内设有定位销43，排气阀片31的上述另一端穿过定位销43焊接或粘接至装配槽23内。装配时，排气阀片31和升程限位器32穿过定位销43安装在轴承2上，通过焊接或粘接的方式将排气阀片31和升程限位器32固定在轴承2上。由于定位销43可以直接安装在装配槽23的内壁上，从而有效地避免了气缸1的滑片槽出现变形的情况，进而保证了旋转式压缩机的性能。可选地，定位销43与轴承2的外边缘之间的最小距离为3mm，以保证排气装置3的可靠性。

参照图7并结合图8，气缸1上设有凸台14，凸台14的远离气缸1中心的一侧端面(例如，图8中的上端面)与装配槽23的内壁平齐，其中排气阀片31的上述另一端连接在凸台14上。由此，当排气阀片31和升程限位器32连接在气缸1的凸台14上时，提高了排气阀片31的使用寿命，从而有效地保证了排气的可靠性。凸台14优选与气缸1一体成型。

根据本发明实施例的用于旋转式压缩机的压缩机构100，能有效改善压缩机构100的刚性，减少因磁拉力所引起的电机转子的径向位移，减少曲轴磨损，同时减少因轴承2与消音器的过盈配合以及压缩机运转时温升所产生的副轴承端面位移。

而且，由于改变了轴承2装配槽23的开槽方向，轴承2刚性得到了提高，从而可以进一步减小轴承2排气孔232处的厚度，即减少余隙容积，从而进一步提高了能效。同时，轴承2上的排气槽231也有了更多的优化空间。另外，压缩机构100的结构简单、低噪声且运行可靠。

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压缩机构100。

根据本发明实施例的旋转式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 (12)

1.一种用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，包括：

气缸组件，所述气缸组件包括气缸，所述气缸具有压缩腔；

轴承，所述轴承设在所述气缸组件上，所述轴承上形成有装配槽，所述装配槽的内壁上形成有排气孔，所述排气孔与所述压缩腔连通，所述装配槽位于基准线以排气孔中心为旋转中心向两侧分别转过预定角度所形成的扇形区域内，所述预定角度为45°，其中所述基准线为所述轴承的中心与所述排气孔的中心的连线；以及

排气装置，所述排气装置设在所述装配槽内，所述排气装置包括排气阀片，所述排气阀片的一端覆盖在所述排气孔上以打开和关闭所述排气孔。

2.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述装配槽的长度方向的中心线与所述基准线重合。

3.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述轴承包括沿轴向依次相连的轮毂部和法兰部，所述装配槽包括排气槽，所述排气孔形成在所述排气槽的内壁上，所述排气槽的面积为A1，所述法兰部的面积为A2，其中A1/A2满足：0.02≤A1/A2≤0.15。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述排气阀片的另一端通过紧固件连接、焊接或粘接至所述轴承。

5.根据权利要求4所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，当所述排气阀片的另一端通过所述紧固件连接至所述轴承时，所述紧固件为铆钉，所述气缸上形成有铆钉避让孔。

6.根据权利要求4所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，当所述排气阀片的另一端通过所述紧固件连接至所述轴承时，所述紧固件为螺钉，所述气缸上形成有与所述螺钉配合的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述螺纹孔为盲孔或通孔。

8.根据权利要求4所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述紧固件与所述轴承的外边缘之间的最小距离为3mm。

9.根据权利要求4所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述装配槽内设有定位销，所述排气阀片的另一端穿过所述定位销焊接或粘接至所述装配槽内。

10.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述气缸上设有凸台，所述凸台的远离所述气缸中心的一侧端面与所述装配槽的内壁平齐，其中所述排气阀片的另一端连接在所述凸台上。

11.根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的压缩机构，其特征在于，所述气缸组件包括两个气缸，所述两个气缸之间设有隔板。

12.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的用于旋转式压缩机的压缩机构。