CN105351200B - 旋转式压缩机以及具有其的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机以及具有其的制冷系统，旋转式压缩机包括：气缸；上轴承，所述上轴承设在所述气缸上方；曲轴，所述曲轴依次穿过所述上轴承和所述气缸，所述曲轴具有与所述上轴承配合的配合段，所述配合段容纳在所述上轴承的轴承孔内，所述配合段的上部与所述轴承孔之间的间隙X1小于所述配合段的下部与所述轴承孔之间的间隙X2。通过合理设置配合段的下部和轴承孔之间的间隙X2，可以避免产生额外的接触应力，从而可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以提升旋转式压缩机的性能系数。而且，X2＞X1，可以有效避免压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

Description

旋转式压缩机以及具有其的制冷系统

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种旋转式压缩机以及具有该旋转式压缩机的制冷系统。

背景技术

相关技术中，旋转式压缩机的曲轴与上轴承的各截面配合间隙相同。众所周知，压缩机的上轴承具有对曲轴的支持定向作用，在压缩机装配过程中，曲轴与上轴承的同轴度越小越好，这样可以使曲轴与上轴承形成间隙越均匀。但是因曲轴为偏心轴，且与带有平衡块的转子结合，压缩机在运转过程中，曲轴因离心力产生挠度，间隙较小处曲轴与上轴承的接触应力急剧加大，进而摩擦力加大而使压缩机额定功率上升、能效下降。同时曲轴与上轴承接触应力较大位置，油膜润滑不足，曲轴与上轴承磨损加剧，压缩机寿命下降。

而实际生产过程中，受到曲轴与上轴承圆柱度及垂直度影响，通常需要将曲轴与上轴承间隙设计得较大。但是，这样设计没有从根本上解决上述问题，使得生产的压缩机性能波动变大，稳定性变差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种旋转式压缩机，该旋转压缩机性能系数较好，而且工作效率高。

本发明进一步地提出了一种制冷系统。

根据本发明的旋转式压缩机，包括：气缸；上轴承，所述上轴承设在所述气缸上方；曲轴，所述曲轴依次穿过所述上轴承和所述气缸，所述曲轴具有与所述上轴承配合的配合段，所述配合段容纳在所述上轴承的轴承孔内，所述配合段的上部与所述轴承孔之间的间隙X1小于所述配合段的下部与所述轴承孔之间的间隙X2。

根据本发明的旋转式压缩机，通过合理设置配合段的下部和轴承孔之间的间隙X2，可以避免产生额外的接触应力，从而可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以提升旋转式压缩机的性能系数。而且，X2＞X1，可以有效避免压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

另外，根据本发明的旋转式压缩机还可以具有以下区别技术特征：

在本发明的一些示例中，在由上向下的方向上所述配合段的横截面具有减小的趋势。

在本发明的一些示例中，所述配合段为阶梯轴结构，且所述配合段具有由上向下排布的第一段和第二段，所述第一段的外径大于所述第二段的外径。

在本发明的一些示例中，所述第二段被构造成锥形轴结构且所述第二段的外径由上向下逐渐减小。

在本发明的一些示例中，所述第一段的高度h1具有如下关系式：h1≥3mm。

在本发明的一些示例中，在由上向下的方向上所述轴承孔的横截面具有增大的趋势。

在本发明的一些示例中，所述轴承孔为阶梯孔结构，且所述轴承孔具有由上向下排布的第三段和第四段，所述第三段的内径小于所述第四段的内径。

在本发明的一些示例中，所述第四段被构造成锥形孔结构且所述第四段的内径由上向下逐渐增大。

在本发明的一些示例中，所述第三段的高度h2具有如下关系式：h2≥3mm。

在本发明的一些示例中，所述配合段的上部与所述轴承孔之间的间隙X1与所述配合段的下部与所述轴承孔之间的间隙X2具有如下关系式：0＜X2-X1≤0.5mm。

根据本发明的制冷系统，包括上述实施例的旋转式压缩机，由于旋转式压缩机的配合段的上部与轴承孔之间的间隙X1可以小于配合段的下部与轴承孔之间的间隙X2，可以避免产生额外的接触应力，可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以有效避免压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

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是根据本发明第一个实施例的旋转式压缩机的示意图；

图2是图1中区域A的放大图；

图3是根据本发明第二个实施例的旋转式压缩机的示意图；

图4是图3中区域B的放大图；

图5是根据本发明第三个实施例的旋转式压缩机的示意图；

图6是图5中区域C的放大图；

图7是根据本发明第四个实施例的旋转式压缩机的示意图；

图8是图7中区域D的放大图。

附图标记：

上轴承10；轴承孔11；第三段11a；第四段11b；

曲轴20；配合段21；第一段21a；第二段21b。

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，术语上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“高度”、“径向”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，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的旋转式压缩机。根据本发明实施例的旋转式压缩机可以包括：气缸、上轴承10和曲轴20。

结合图1和图2所示，上轴承10可以设在气缸上方，曲轴20依次穿过上轴承10和气缸，曲轴20具有与上轴承10配合的配合段21，配合段21容纳在上轴承10的轴承孔11内，配合段21的上部与轴承孔11之间的间隙X1可以小于配合段21的下部与轴承孔11之间的间隙X2。换言之，间隙X1和间隙X2可以满足关系式：X1＜X2。可以理解的是，通过合理设置配合段21的下部和轴承孔11之间的间隙X2，可以保证旋转式压缩机运转过程中配合段21的下部不会与轴承孔11相接触，从而可以避免产生额外的接触应力，可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以提升旋转式压缩机的性能系数。而且，X2＞X1，可以有效避免由于曲轴20和上轴承10圆柱度及垂直度等精度差异而造成压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

由此，根据本发明实施例的旋转式压缩机，通过合理设置配合段21的下部和轴承孔11之间的间隙X2，可以避免产生额外的接触应力，从而可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以提升旋转式压缩机的性能系数。而且，X2＞X1，可以有效避免压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

其中，间隙X1和间隙X2形成在曲轴20的配合段21和上轴承10的轴承孔11之间，通过改变曲轴20的配合段21的外径和/或上轴承10的轴承孔11的内径可以改变间隙X1和间隙X2。下面详细描述形成间隙X1和间隙X2的多种可选的实施例。

根据本发明的第一个优选实施例，结合图1和图2所示，在由上向下的方向上，配合段21的横截面具有减小的趋势。配合段21可以构造为阶梯轴结构，而且配合段21具有由上向下排布的第一段21a和第二段21b，第一段21a的外径大于第二段21b的外径。第一段21a的外径在由上向下的方向上可以相等，第二段21b的外径在由上向下的方向上可以相等，上轴承10的轴承孔11的内径在由上向下的方向上可以相等，从而配合段21中的第一段21a和上轴承10的轴承孔11之间可以形成间隙X1，配合段21中的第二段21b和上轴承10的轴承孔11之间可以形成间隙X2，并且间隙X1小于间隙X2。

根据本发明的第二个优选实施例，结合图3和图4所示，配合段21为阶梯轴结构，而且配合段21具有由上向下排布的第一段21a和第二段21b，第二段21b被构造成锥形轴结构，而且第二段21b的外径由上向下逐渐减小。第一段21a的外径在由上向下的方向上可以相等，第二段21b的外径可以从上向下逐渐减小。第一段21a可以构造成圆柱状，第二段21b可以构造成上端大下端小的锥体形状。配合段21中的第一段21a和上轴承10的轴承孔11之间可以形成间隙X1，配合段21中的第二段21b和上轴承10的轴承孔11之间可以形成间隙X2。而且在配合段21中的第二段21b和上轴承10的轴承孔11之间的间隙X2在从上向下的方向上逐渐增大。

其中，在上述的两个可选的实施方式中，为了保证旋转式压缩机的运转寿命以及使得旋转式压缩机的压缩机构的刚性能够达到设计要求，第一段21a的高度h1满足如下关系式：h1≥3mm。

根据本发明的第三个优选实施例，结合图5和图6所示，在由上向下的方向上，轴承孔11的横截面具有增大的趋势。可以理解的是，当曲轴20的配合段21的外径为固定值时，随着轴承孔11的横截面的增大，配合段21和轴承孔11之间的间隙会增大。轴承孔11可以为阶梯孔结构，而且轴承孔11具有由上向下排布的第三段11a和第四段11b，第三段11a的内径可以小于第四段11b的内径。轴承孔11的第三段11a和配合段21之间形成间隙X1，轴承孔11的第四段11b和配合段21之间形成间隙X2。

根据本发明的第四个优选实施例，结合图7和图8所示，轴承孔11可以为阶梯孔结构，而且轴承孔11具有由上向下排布的第三段11a和第四段11b，第三段11a的内径可以小于第四段11b的内径。

在本发明的另一个可选实施例中，第四段11b可以被构造成锥形孔结构，而且第四段11b的内径由上向下逐渐增大。轴承孔11的第三段11a和配合段21之间形成间隙X1，轴承孔11的第四段11b和配合段21之间形成间隙X2，而且间隙X2在从上向下的方向上逐渐增大。

其中，在第三个和第四个优选实施例中，为了保证旋转式压缩机的运转寿命以及使得旋转式压缩机的压缩机构的刚性能够达到设计要求，第三段11a的高度h2具有如下关系式：h2≥3mm。

在上述的四个优选实施例中，为了保证旋转式压缩机的运转寿命以及使得旋转式压缩机的压缩机构的刚性能够达到设计要求，配合段21的上部与轴承孔11之间的间隙X1与配合段21的下部与轴承孔11之间的间隙X2可以具有如下关系式：0＜X2-X1≤0.5mm。

根据本发明实施例的制冷系统，包括上述实施例的旋转式压缩机，由于旋转式压缩机的配合段21的上部与轴承孔11之间的间隙X1可以小于配合段21的下部与轴承孔11之间的间隙X2，可以避免产生额外的接触应力，可以较好地发挥旋转式压缩机的工作效率，可以有效避免压缩机构运转阻力波动很大的问题，从而可以得到较稳定的旋转式压缩机的性能系数。

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 (8)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：

气缸；

上轴承，所述上轴承设在所述气缸上方；

曲轴，所述曲轴依次穿过所述上轴承和所述气缸，所述曲轴具有与所述上轴承配合的配合段，所述配合段容纳在所述上轴承的轴承孔内，所述配合段的上部与所述轴承孔之间的间隙X1小于所述配合段的下部与所述轴承孔之间的间隙X2；

在由上向下的方向上所述配合段的横截面具有减小的趋势，所述配合段为阶梯轴结构，且所述配合段具有由上向下排布的第一段和第二段，所述第一段的外径大于所述第二段的外径，在由上向下的方向上所述轴承孔的横截面具有增大的趋势。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述第二段被构造成锥形轴结构且所述第二段的外径由上向下逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述第一段的高度h1具有如下关系式：h1≥3mm。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述轴承孔为阶梯孔结构，且所述轴承孔具有由上向下排布的第三段和第四段，所述第三段的内径小于所述第四段的内径。

5.根据权利要求4所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述第四段被构造成锥形孔结构且所述第四段的内径由上向下逐渐增大。

6.根据权利要求4所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述第三段的高度h2具有如下关系式：h2≥3mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述配合段的上部与所述轴承孔之间的间隙X1与所述配合段的下部与所述轴承孔之间的间隙X2具有如下关系式：0＜X2-X1≤0.5mm。

8.一种制冷系统，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的旋转式压缩机。