CN105298842B - 滚动转子式压缩机及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种滚动转子式压缩机，包括滚动转子，滚动转子包括外滚子和内滚子，外滚子和内滚子均为环状，外滚子套设在内滚子上，内滚子的外表面为锥面，外滚子的内表面也为锥面,内滚子的外表面与外滚子的内表锥面相配合。还涉及一种空调器。本发明的滚动转子式压缩机及空调器，由于内外滚子为圆锥面配合，作用在滚子表面且方向垂直于曲轴轴线的力使得内、外滚子分别沿曲轴轴线方向偏移，增大了内滚子和外滚子的两端面之间的距离，降低了内滚子和外滚子的端面泄漏间隙，从而减小了内滚子和外滚子的端面泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种滚动转子式压缩机及空调器。
背景技术
现有滚动转子式压缩机，为了保证滚动转子的顺畅运转，滚动转子的端面与法兰的端面之间存在一定的间隙。滚动转子内孔侧与壳体内部空间相通，滚动转子外孔侧为气缸工作腔，因此滚动转子内外侧存在压差，进而导致制冷剂的泄漏。考虑到滚动转子在恶劣工况下受热膨胀变形，另外法兰端面在压差作用下向气缸内的变形，因此滚动转子端面的间隙在常温下装配时预留了一定的余量，以保证压缩机在最高运行工况下顺畅运行。显然，在压缩机轻工况运行时，上述端面间隙将显得过大，尤其当变频压缩机低频运行时，滚动转子运转速度慢，此时由于滚动转子端面较大的间隙，制冷剂泄漏显著增加，压缩机的性能明显下降。滚动转子式压缩机的滚动转子端面泄漏对制冷量和压缩机功率均有较大不利影响。
发明内容
鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种滚动转子式压缩机及空调，降低了内滚子和外滚子的端面泄漏间隙，减小了内滚子和外滚子的端面泄漏。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种滚动转子式压缩机，包括滚动转子，所述滚动转子包括外滚子和内滚子，所述外滚子和所述内滚子均为环状，所述外滚子套设在所述内滚子上，所述内滚子的外表面为锥面，所述外滚子的内表面也为锥面，所述内滚子的外表面与所述外滚子的内表锥面相配合。
在其中一个实施例中，所述外滚子的内表面的锥角和所述内滚子的外表面的锥角均为2θ，所述内滚子和所述外滚子之间摩擦系数为μ，其中，tanθ＞μ。
在其中一个实施例中，所述外滚子的内表面的锥角的范围和所述内滚子的外表面的锥角的范围均为22°-26°。
在其中一个实施例中，所述外滚子的内表面的锥角和所述内滚子的外表面的锥角均为24°。
在其中一个实施例中，所述内滚子和所述外滚子的锥面为上部大下部小，或者所述内滚子和所述外滚子的锥面为上部小下部大。
在其中一个实施例中，所述内滚子和所述外滚子同平面同轴心放置时，所述内滚子的锥面与所述外滚子的锥面之间存在间隙，所述间隙的范围为0.005mm-0.040mm。
在其中一个实施例中，所述滚动转子式压缩机为多缸转子式压缩机，每个气缸对应一个所述滚动转子。
在其中一个实施例中，所述内滚子的内表面为圆柱面，用于与曲轴配合；所述外滚子的外表面为圆柱面，用于与气缸和滑片配合。
还涉及一种空调器，包括上述任一技术方案的所述滚动转子式压缩机。
本发明的有益效果是：
本发明的滚动转子式压缩机及空调器，由于内外滚子为圆锥面配合，作用在滚子表面且方向垂直于曲轴轴线的力使得内、外滚子分别沿曲轴轴线方向偏移，增大了内滚子和外滚子的两端面之间的距离，降低了内滚子和外滚子的端面泄漏间隙，从而减小了内滚子和外滚子的端面泄漏。内滚子和外滚子的端面高度具有一定浮动作用，可在不同的工况下随法兰面的端面间距的变化而变化，提高了压缩机在全工况下的性能。解决了现有的滚动转子式压缩机在低频运行时制冷剂从滚子端面之间泄漏而导致压缩机性能变差的问题。
附图说明
图1为本发明的滚动转子式压缩机一实施例的结构示意图；
图2为图1所示内滚子的结构示意图；
图3为图1所示外滚子的结构示意图；
图4为外滚子工作时的受力分析示意图；
图5为内滚子和外滚子的配合示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的滚动转子式压缩机及空调器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图5，本发明的滚动转子式压缩机一实施例包括曲轴1、上法兰2、气缸3、滚动转子4和下法兰5，滚动转子3套设在曲轴1的偏心部上，滚动转子3和滑片6置于气缸3中，上法兰2置于气缸3的上端，下法兰5置于气缸3的下端，滚动转子4包括外滚子41和内滚子42，外滚子41和内滚子42均为环状，外滚子41套设在内滚子42上，内滚子42的内表面为圆柱面，内滚子42的内表面用于与曲轴1配合，内滚子42的外表面为锥面；外滚子41的外表面为圆柱面，外滚子41的外表面用于与气缸3和滑片6配合，外滚子41的内表面为锥面，内滚子42的外表面与外滚子41的内表锥面相配合。其中，内滚子42和外滚子41的锥面为上部大下部小，或者内滚子42和外滚子41的锥面为上部小下部大。
作为一种可实施方式，外滚子41的内表面的锥角和内滚子42的外表面的锥角均为2θ，内滚子42和外滚子41之间摩擦系数为μ，其中，tanθ＞μ。锥角是指圆锥的轴截面(经过圆锥的轴的截面)的两条母线之间的夹角。
优选地，外滚子41的内表面的锥角的范围和内滚子42的外表面的锥角的范围内均为22°-26°。当外滚子41的内表面的锥角和内滚子42的外表面的锥角均为24°时，效果最佳，即2θ＝24°。
作为一种可实施方式，内滚子42和外滚子41同平面同轴心放置时，内滚子42的锥面与外滚子41的锥面之间存在间隙，所述间隙的范围为0.005mm-0.040mm。
图4是外滚子42工作时的受力分析示意图，外滚子41和内滚子42的圆锥面的圆锥角度为2θ，在压缩机工作时，外滚子41的外表面受到方向垂直于曲轴1轴线的气体力与滑片6的合力Fg作用；由于内滚子42和外滚子41之间为锥形面接触，外滚子41受到垂直于锥面的支撑力FN；外滚子41受到圆锥面的摩擦力f＝μFN；由于外滚子自身重力G远远小于Fg，可忽略不计；那么，当Fg与FN的合力Fs大于锥面摩擦力f时，外滚子41相对于内滚子42将向下滑动，内滚子42和外滚子41的轴向偏心方向如图中箭头所示。
如图5所示，对于现有技术的滚动转子式压缩机，气缸高度为H1，滚子高度为H2，那么其端面间隙为H1-H2；而对于以上实施例中的滚动转子式压缩机，由于内滚子42和外滚子41在轴向偏移，那么内滚子42和外滚子41的端面距离增加至H3，从而端面的间隙将减小至H1-H3，显然H1-H2＞H1-H3。由于内外滚子为圆锥面配合，作用在滚子表面且方向垂直于曲轴轴线的力使得内、外滚子分别沿曲轴轴线方向偏移，使滚子两端面之间的距离由H2增大至H3，滚子端面泄漏间隙由H1-H2减小至H1-H3，由于理论上泄漏量与间隙值的三次方成正比，上述实施例中的滚动转子式压缩机将显著减小滚子端面的泄漏。
以上实施例的滚动转子式压缩机也可为多缸转子式压缩机，在多缸转子式压缩机中，每个气缸对应一个滚动转子4，每个滚动转子4均包括一个外滚子41和一个内滚子42。
本发明还涉及一种空调器，包括上述任一技术方案的滚动转子式压缩机，由于空调器除滚动转子式压缩机外均为现有技术，此处不再详细赘述。
本发明的滚动转子式压缩机及空调器，由于内外滚子为圆锥面配合，作用在滚子表面且方向垂直于曲轴轴线的力使得内、外滚子分别沿曲轴轴线方向偏移，增大了内滚子和外滚子的两端面之间的距离，降低了内滚子和外滚子的端面泄漏间隙，从而减小了内滚子和外滚子的端面泄漏。内滚子和外滚子的端面高度具有一定浮动作用，可在不同的工况下随法兰面的端面间距的变化而变化，提高了压缩机在全工况下的性能。解决了现有的滚动转子式压缩机在低频运行时制冷剂从滚子端面之间泄漏而导致压缩机性能变差的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种滚动转子式压缩机，其特征在于：
包括滚动转子，所述滚动转子包括外滚子和内滚子，所述外滚子和所述内滚子均为环状，所述外滚子套设在所述内滚子上，所述内滚子的外表面为锥面，所述外滚子的内表面也为锥面，所述内滚子的外表面与所述外滚子的内表面相配合。
2.根据权利要求1所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述外滚子的内表面的锥角和所述内滚子的外表面的锥角均为2θ，所述内滚子和所述外滚子之间摩擦系数为μ，其中，tanθ＞μ。
3.根据权利要求2所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述外滚子的内表面的锥角的范围和所述内滚子的外表面的锥角的范围均为22°-26°。
4.根据权利要求3所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述外滚子的内表面的锥角和所述内滚子的外表面的锥角均为24°。
5.根据权利要求2所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述内滚子和所述外滚子的锥面为上部大下部小，或者所述内滚子和所述外滚子的锥面为上部小下部大。
6.根据权利要求1-5任一项所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述内滚子和所述外滚子同平面同轴心放置时，所述内滚子的锥面与所述外滚子的锥面之间存在间隙，所述间隙的范围为0.005mm-0.040mm。
7.根据权利要求1-5任一项所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述滚动转子式压缩机为多缸转子式压缩机，每个气缸对应一个所述滚动转子。
8.根据权利要求1-5任一项所述的滚动转子式压缩机，其特征在于：
所述内滚子的内表面为圆柱面，用于与曲轴配合；所述外滚子的外表面为圆柱面，用于与气缸和滑片配合。
9.一种空调器，其特征在于：
包括权利要求1-8任一项所述的滚动转子式压缩机。
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