CN105402125B - 一种滑片式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种滑片式压缩机，主要解决目前滑片式压缩机背压油供油不稳定的问题。采用的技术方案是主轴中的主油路利用风扇产生负压，然后通过上油管组件从油池中抽油，背压油槽与主油路连通，主油路为背压油槽提供压力油。通过这样设置，可使的背压油槽的供油更加稳定和可靠。

Description

一种滑片式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体涉及一种滑片式压缩机。

背景技术

传统的滑片式压缩机背压依靠下轴承上的背压油道供给，通过油池和滑片槽尾部的压差来提供动力，压差波动大，背压可靠性不足，容易造成滑片跟随性不好，导致滑片前后腔的泄漏。

具体的，如图10-12中所示的滑片式压缩机，主要由壳体921、主轴98、气缸97、上下轴承961、962等组成，其背压油通过背压油道93从油池923供给到背压油槽95。所述背压油道93是开设在下轴承961上的一个径向盲孔，如图2，其终止于背压油槽95，并与背压油槽95连通，所述背压油槽95是开设在下轴承961上端面的一个非完整环槽，用来储存从背压油道93供上来的背压油，并与主轴滑片槽981连通，如图11所示，压缩机运行时背压油槽95中的高压油将滑片99推出滑片槽981使滑片99与气缸97内壁接触，从而形成封闭腔。其背压油供给的动力主要通过油池923上方的排气高压和背压油槽95的中压压差产生的压力将背压油从油池923供到背压油槽95中，从而实现提供背压。

此种结构提到的方法原理简单，零件加工难度小，可是实现起来却有较多的不足：

1.如图10，由于其背压油供给的动力是通过油池923上方的排气高压和背压油槽95的中压压差产生，而背压油槽95与滑片槽981连通，滑片在滑片槽981中做伸缩运动会导致滑片槽981的尾腔982容积不断变化，即滑片槽981的尾腔982内的压力是处于变化的当中的，因此会造成压差不稳定，当压差不足时会导致背压供油不足；

2.如图10，背压油道93设置在下轴承961上，受下轴承961外径尺寸限制，背压油道93入口会与油池923相距一段距离，当壳体921内油到系统中时壳体921内部油面较低，会导致背压油道93入口在油面之上，导致背压油无法供给；

3.如图11，背压油槽95有一段未连通区，目的是为了防止当滑片99转动到排气口位置时被头部气体力压退回滑片槽981，因为此时滑片99头部受到的是排气压力，怕尾部背压油槽95不能提供足够的背压，因此为了增大背压，将此处封闭，由于此时滑片99是往滑片槽981内运动，滑片槽981尾部体积是缩小的，将此处封闭会让封闭区的油由于压缩而产生较高的油压，从而为滑片99提供足够的背压。但是由于油的压缩率很小，几乎不压缩，此设计会导致背压过大，导致此时滑片99头部与气缸97摩擦严重；

4.该结构中背压油槽95几乎在滑片99整个运行周期(除了排气位置)提供的都是接近排气压力的高压油，而在吸气阶段由于滑片99头部受到的气体力是吸气压力，此时滑片99尾部不需太大的背压，太大的背压会增加滑片99头部的摩擦，造成功耗增大；

5.该结构在压缩机启动阶段，由于背压油道93空间较小，由滑片99伸出导致滑片槽981的尾腔982负压没有足够的留余气体来补充，造成启动时滑片槽981的尾腔982负压，不利于压缩机刚启动时滑片99的伸出，不能保证滑片99的跟随性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种供油油压稳定的滑片式压缩机。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种滑片式压缩机，包括壳体、主轴、电机、风扇、滑片和滑片安装件；所述主轴内设有贯通所述主轴的主油路，所述主油路的第一端通过上油管组件连接油池；在所述主油路的第二端处所述主轴连接所述电机和所述风扇，所述风扇用于在所述主油路的第二端处产生负压并将油池内的油通过所述上油管组件抽到所述主油路中；所述滑片安装件上设有滑片槽，滑片可滑动的设置在所述滑片槽内；还包括用于向所述滑片槽的尾腔供应压力油的背压油通道，所述背压油通道可连通所述滑片槽的尾腔和所述主油路；所述背压油通道包括设于第一轴承和/或第二轴承上的背压油槽，所述背压油槽包括依次连接的吸气段、压缩段和排气段，所述吸气段、压缩段和排气段被设置为具有不同的横截面积；所述吸气段、所述压缩段和所述排气段形成贯通的环形通道。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，还包括气缸、第一轴承和第二轴承；所述气缸设置在所述第一轴承和所述第二轴承之间，所述滑片安装件是同轴设于所述主轴上的滚子，所述滚子设置在所述气缸内并可随所述主轴在所述气缸内转动，所述主轴与所述气缸偏心的设置；所述主轴由所述第一轴承和第二轴承可转动的支撑；所述滚子的外周面上开设有滑片槽，滑片可滑动的设置在所述滑片槽内；所述背压油槽与所述主油路相连通并可与所述滑片槽的尾腔相连通；在所述尾腔内的压力油的推动下，滑片可向外伸出所述滑片槽并与所述气缸的内壁相抵接。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，还包括限流器，所述限流器设置在位于所述背压油槽的上游的所述主油路中。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，所述限流器为设置在所述主油路中的柱塞，所述柱塞内开设有贯通的节流孔。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，所述主轴上开设有径向油路，所述主油路通过所述径向油路与所述背压油槽相连通。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，所述主轴与所述第一轴承和/或第二轴承之间设有环形腔，所述主轴的径向油路与所述环形腔相连通，所述环形腔通过连接油道与所述背压油槽的吸气段相连通。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，所述第一轴承和第二轴承上均设有背压油槽。

优选的，在前述的滑片式压缩机中，所述吸气段、所述压缩段和所述排气段的槽宽宽度依次减小。

本发明的有益效果是：

1.本申请方案背压油路设置在主轴中心孔，通过风扇产生的负压对油池的油进行抽吸，主轴第二端的上油管组件可以充分的伸入油池，因此不会因为压差不稳定或是壳体内油面过低导致背压供给不足，相对于传统方案能提供稳定的背压。

2.本申请方案背压油槽采用分段控制，在吸气和压缩前期采用通过压降后的低压油提供背压，且吸气段大约占了整个周向1/3的角度，与传统方案直接供排气压力的油相比，本申请方案可以大大的降低吸气段的滑片头部功耗。在压缩段和排气段采用通过滑片被气缸内壁压入滑片槽使得滑片槽的尾腔容积减小，并且通过将压缩段和排气段的背压油槽的横截面积减小而减小背压油槽与尾腔相连通的部位的泄流面积，降低了油的泄流速度，进而在滑片槽尾腔中形成高油压，在压缩段和排气段既能提供充分的背压又能保证滑片与气缸的跟随性。

3.在压缩阶段，随着转角不断增大，滑片槽尾腔的容积不断减小，即滑片背压由于滑片槽尾腔容积减小而产生的油压也在慢慢增大。换句话说，随着压缩量的增加，滑片背压也随之慢慢增加，相比于传统方案的固定压力，本申请方案的压缩段背压是往增大方向渐变的，进一步降低了滑片头部功耗。

4.本申请方案第一、第二轴承均设置有背压油槽，一定程度上能防止滑片的倾斜，保证滑片工作的可靠性。

5.本申请方案在压缩机启动阶段，由于背压油槽是环形贯通的，滑片伸出而导致的滑片槽尾部的负压可以通过主轴中心孔留余的气体随时补充，降低滑片槽尾腔负压，有利于压缩机刚启动时滑片的伸出，保证了滑片的跟随性。

6.本申请方案背压油的供给动力是由风扇产生的负压，只需主轴转动就能立刻供油，供油迅速可靠。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明的滑片式压缩机的整体结构图。

图2是本发明的滑片式压缩机的压缩机构和背压油路的结构图。

图3是本发明的滑片式压缩机在工作时的背压油的流动路径示意图。

图4是节流器的结构图。

图5是从图3的左侧方向观察的带有节流器的下轴承的结构图。

图6是背压油槽的结构示意图。

图7是在工作状态下滑片槽和背压油槽的位置关系示意图。

图8是在压缩段时，滑片槽和背压油槽的位置关系示意图。

图9是在排气段时，滑片槽和背压油槽的位置关系示意图。

图10-12是背景技术中的传统的滑片式压缩机的结构图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

下面对本申请中的方向定义如下：滑片8的头端81为远离主轴21轴线的一端，滑片8的尾端82为靠近主轴21轴线的一端。滑片槽61的尾腔610为靠近主轴21轴线的部分。

如图1-9所示，本发明涉及一种滑片式压缩机，其结构主要由壳体1、主轴21、电机2、风扇23、气缸5、第一轴承31、第二轴承32等组成。气缸5设置在第一轴承和第二轴承之间，所述主轴21上设有主轴同轴的滚子6，滚子6可以与主轴21一体或者分体的形成，所述滚子6偏心的设置在气缸5内并可跟随主轴21在所述气缸5内转动，所述主轴21的第一端贯穿所述第一轴承31和第二轴承32并由所述第一轴承31和第二轴承32可转动的支撑；所述滚子6的外周面上开设有多个滑片槽61，滑片8可滑动的设置在所述滑片槽61内，如图7-9中所示，开设有三个滑片槽61和三个滑片8；所述第一轴承31和/或第二轴承32上开设有背压油槽71，所述背压油槽71可与所述滑片槽61的尾腔610相连通，当尾腔610内充入压力油时，压力油可推动滑片8伸出滑片槽61并与气缸5内壁相抵接，相邻的滑片8、滚子6的外周面和气缸5的内壁共同形成多个腔室。由于主轴21与气缸偏心的设置，在主轴21带动滚子6转动时，滑片8在压力油和气缸5内壁的共同作用下伸出或者缩回，腔室的容积增大或者缩小，实现进气、压缩和排气的工作过程，在滚子6的转动过程中，滑片始终与气缸5的内壁相接触避免相邻的腔室之间的泄露。所述主轴21的第二端与电机2的转子相连接；在所述主油路22的第二端222的开口处还设有风扇23；风扇23安装在电机2的转子上，并可在电机转子的带动下旋转；所述主轴21内设有贯通所述主轴21的主油路22，优选的，主油路22为贯穿主轴21的主轴中心孔；所述主油路的第一端223处通过上油管组件33与油池13相连接；所述背压油槽71与所述主油路22相连通。所述风扇23可在所述电机2带动下转动，以在主油路22的第二端222处产生局部的负压。优选的，上油管组件33包括盖体和连接管，盖体设在所述第一轴承31上形成空腔，所述空腔连接所述主油路22，所述连接管一端连接所述空腔另一端连接油池13。与传统方案不一样，本申请方案的背压油不是通过背压油道供给，而是通过主油路22供给，如图3中所示。当压缩机运转时，电机2转子旋转带动风扇23转动，此时在主油路22第二端由于气体被风扇23甩出而产生局部负压，进而使主油路22和油池处的空气压力之间存在压力差，在压力差作用下，油池13内的油就会通过上油管组件33被抽吸后到达主油路22中，主轴21与第一轴承31和/或第二轴承32的装配位置处开设有两个径向油路221，主油路22的油会受到由于主轴21旋转带来的离心力，从而会从径向油路221流出，径向油路221与背压油槽71相连通，从而为滑片提供背压油。优选的，所述主轴21与所述第一轴承31和/或第二轴承32之间设有环形腔312，所述主轴21的径向油路221与所述环形腔312相连通，所述环形腔312通过连接油道311与所述背压油槽71相连通。

所述风扇材料和形状不受限制，可以根据具体压缩机结构设计。

由于本申请的方案通过风扇23产生的负压对油池13的油进行抽吸，主轴21第一端的上油管组件33可以充分的伸入油池13，因此不会因为压差不稳定或是壳体1内油面过低导致背压供给不足，相对于传统方案能提供稳定的背压。此外，本申请方案背压油的供给动力是由风扇23产生的负压，只需主轴21转动就能立刻供油，供油迅速可靠

优选的，在位于所述背压油槽的上游的所述主油路中设有限流器4，如图1、2中所示，优选的，将限流器4设置在与上油管组件33相连通的主轴21内的主油路22的第一端223处。所述限流器4的结构及安装方式如图3-5所示，限流器4为柱塞状，内部开设有多个贯通的节流孔41，当油经过限流器4后会产生一定的压降，且可以通过控制节流孔数量来控制流量。通过设置限流器4，在吸气和压缩前期采用通过压降后的低压油提供背压，且吸气段大约占了整个周向1/3的角度，与传统方案直接供排气压力的油相比，本申请方案可以大大的降低滑片8的头部功耗。

下面对本申请的背压油槽的结构进行说明。如图4-9所示，是本申请方案的第一轴承31上的背压油槽结构，背压油槽71主要分为吸气段711、压缩段712和排气段713，吸气段711对应气缸吸气位置和前部分压缩角度，连接油道311直接与吸气段711相连通，此时滑片8头部81受到的气体压力较小，不需高背压；压缩段712对应后部分压缩角度，此时滑片8头部81受到较大的气体压力，需提供较高的背压才能保证滑片8不被压退回滑片槽61；排气段713对应排气位置角度，此时滑片8头部81受到排气的气体压力，需要大于排气压力的背压才能保证滑片8不退回滑片槽61。为此，将背压油槽71的三段被设置为具有不同的横截面积，其中所述吸气段711的横截面积大于所述压缩段712的横截面积，和/或所述压缩段712的横截面积大于所述排气段713的横截面积，和/或所述吸气段711的横截面积大于所述排气段713的横截面积。

作为一种较优的实施方式，所述吸气段711、所述压缩段712和所述排气段713的横截面积依次减小。优选的，所述吸气段711、所述压缩段712和所述排气段713的深度相同，其槽宽宽度依次减小，即吸气段711的槽宽最大，压缩段712的槽宽次之，排期段713的槽宽最小，如图6中所示。

优选的，在第一轴承31和第二轴承32上分别设有背压油槽71、72，如图3中所示，能使滑片8沿主轴21轴向方向的两侧受力均匀，可防止滑片8的倾斜，保证滑片8工作的可靠性

下面分别介绍每个阶段的原理：

在吸气段711，由于此时滑片8头部81受的气体力是吸气压力，因此滑片8尾部82不需太大背压，从连接油道311过来且经过限流器4节流降压的油首先到达吸气段711，由于背压油经过了节流降压，不会导致滑片8尾部82背压过大造成头部81功耗增加。

在压缩段712，此时滑片8头部81受的力是经过一定压缩的气体力，因此从吸气段711过来且经过节流降压的油可能会满足不了此时的压力。本申请方案利用此时滑片8是做向主轴21的轴心方向运动的退回运动，如图8，滑片8从位置A运动到位置B，滑片槽尾腔610的容积会随着转角变化而减小，通过将压缩段712的横截面积减小，由于滑片8角速度较快，背压油槽的泄油面积变小，滑片槽尾腔610中的油不能立刻通过背压油槽泄走，所以滑片槽尾腔610内部的油会由于滑片槽尾腔610容积的变小而有一定的压缩量，相当于给背压油增加，从而保证此时的滑片槽尾腔610内背压增大。

在排气段713，原理与压缩段类似，如图9，滑片8从位置C运动到位置D，也是利用滑片8退回时滑片槽尾腔610的横截面积减小来增加背压油油压，由于排气段713的横截面积比压缩段712的还要小，相当于进一步减小了背压油槽的泄油面积，同时由于滑片槽尾腔610的容积进一步变小，因而能够在滑片槽尾腔610内产生更大的油压。

通过控制背压槽的横截面积可以对压缩段712和排气段713的油压进行控制，从而既保证了两个阶段滑片8尾部82有足够的背压。

所述背压油槽71可以是贯通的环形通道，也可以是断开的不贯通的弧形槽，如背景技术中所示。当背压油槽71是弧形槽时，在吸气段和压缩段，背压油槽71与滑片槽尾腔610连通，在排气段的封闭区背压油槽与滑片槽尾腔610不连通。作为一种较优的实施方式，所述吸气段711、所述压缩段712和所述排气段713形成贯通的环形通道，在排气段713，不存在背景技术中的封闭区，滑片槽尾腔610始终与液压油槽71相连通，当滑片槽尾腔610内的油压过高时可以通过环形通道排走，避免背压过大的情况出现，减小在排气段滑片8与气缸5的摩擦。此外，本申请方案在压缩机启动阶段，由于背压油槽71是环形贯通的，滑片8伸出而导致的滑片槽尾腔610的负压可以通过主油路22留余的气体随时补充，降低滑片槽尾腔610的负压，有利于压缩机刚启动时滑片8的伸出，保证了滑片8的跟随性。

所述各阶段角度根据主轴21与气缸5中心的偏置距离和容积变化率设计，不同结构参数的压缩机角度不唯一。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。此外，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。

Claims (8)

1.一种滑片式压缩机，包括壳体(1)、主轴(21)、电机(2)、风扇(23)、滑片(8)和滑片安装件；其特征在于：所述主轴(21)内设有贯通所述主轴(21)的主油路(22)，所述主油路(22)的第一端通过上油管组件(33)连接油池(13)；在所述主油路(22)的第二端处所述主轴(21)连接所述电机(2)和所述风扇(23)，所述风扇(23)用于在所述主油路(22)的第二端处产生负压并将油池(13)内的油通过所述上油管组件(33)抽到所述主油路(22)中；所述滑片安装件上设有滑片槽(61)，滑片(8)可滑动的设置在所述滑片槽(61)内；还包括用于向所述滑片槽(61)的尾腔(610)供应压力油的背压油通道，所述背压油通道可连通所述滑片槽的尾腔(610)和所述主油路(22)；所述背压油通道包括设于第一轴承(31)和/或第二轴承(32)上的背压油槽(71)，所述背压油槽(71)包括依次连接的吸气段(711)、压缩段(712)和排气段(713)，所述吸气段(711)、压缩段(712)和排气段(713)被设置为具有不同的横截面积；所述吸气段(711)、所述压缩段(712)和所述排气段(713)形成贯通的环形通道。

2.如权利要求1所述的滑片式压缩机，其特征在于：还包括气缸(5)、第一轴承(31)和第二轴承(32)；所述气缸(5)设置在所述第一轴承(31)和所述第二轴承(32)之间，所述滑片安装件是同轴设于所述主轴(21)上的滚子(6)，所述滚子(6)设置在所述气缸(5)内并可随所述主轴(21)在所述气缸(5)内转动，所述主轴(21)与所述气缸(5)偏心的设置；所述主轴(21)由所述第一轴承(31)和第二轴承(32)可转动的支撑；所述滚子(6)的外周面上开设有所述滑片槽(61)，滑片(8)可滑动的设置在所述滑片槽(61)内；所述背压油槽(71)与所述主油路(22)相连通并可与所述滑片槽的尾腔(610)相连通；在所述尾腔(610)内的压力油的推动下，滑片(8)可向外伸出所述滑片槽(61)并与所述气缸(5)的内壁相抵接。

3.如权利要求2所述的滑片式压缩机，其特征在于：还包括限流器(4)，所述限流器设置在位于所述背压油槽(71)的上游的所述主油路(22)中。

4.如权利要求3所述的滑片式压缩机，其特征在于：所述限流器(4)为设置在所述主油路(22)中的柱塞，所述柱塞内开设有贯通的节流孔(41)。

5.如权利要求1所述的滑片式压缩机，其特征在于：所述主轴(21)上开设有径向油路(221)，所述主油路(22)通过所述径向油路(221)与所述背压油槽(71)相连通。

6.如权利要求2所述的滑片式压缩机，其特征在于：所述主轴(21)与所述第一轴承(31)和/或第二轴承(32)之间设有环形腔(312)，所述主轴(21)的径向油路(221)与所述环形腔(312)相连通，所述环形腔(312)通过连接油道(311)与所述背压油槽的吸气段(711)相连通。

7.如权利要求2所述的滑片式压缩机，其特征在于：所述第一轴承(31)和第二轴承(32)上均设有背压油槽(71)。

8.如权利要求1所述的滑片式压缩机，其特征在于：所述吸气段(711)、所述压缩段(712)和所述排气段(713)的槽宽宽度依次减小。