CN106996375A - 空调、旋转式压缩机及其泵送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压缩机领域，公开了一种空调、旋转式压缩机及其泵送装置，该泵送装置包括曲轴(1)、活塞(2)、气缸(3)、上轴承(5)和下轴承(6)，所述曲轴(1)具有偏心部(11)和位于该偏心部(11)下侧的止推凸台面(14)，所述下轴承(6)的上端面形成有沉孔(61)，该沉孔(61)内安装有自润滑垫片(7)，所述止推凸台面(14)贴合于该自润滑垫片(7)上。本发明的泵送装置能够有效改善并保持曲轴止推部摩擦副的良好润滑，并减小磨损和功耗，便于提高压缩机和系统的能效。

Description

空调、旋转式压缩机及其泵送装置
技术领域
本发明涉及压缩机领域，具体地涉及一种旋转式压缩机的泵送装置。在此基础上，本发明还涉及具有所述泵送装置的旋转式压缩机和包括该旋转式压缩机的空调。
背景技术
随着市场对空调能效等级的要求不断提高，空调厂家对压缩机的能效也提出了更高的要求。旋转式压缩机以其压缩效率高、体积小、噪音低等优点，在空调领域得到广泛应用。
然而，现有空调系统使用的旋转式压缩机具有较大的摩擦损耗，约占系统总功耗的8％左右，其中，曲轴的止推部与下轴承的法兰端面之间的摩擦损耗占全部摩擦损耗的3％～6％。而且，由于曲轴支撑于下轴承的法兰端面上，此处很难形成动压润滑油膜，所以曲轴与下轴承形成的摩擦副磨损较重，导致压缩机密封性变差、压缩机能效较低，甚至失效。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的旋转式压缩机能效较低问题，提供一种旋转式压缩机的泵送装置，该泵送装置能够有效减小曲轴与下轴承之间的摩擦副磨损和功耗，便于提高系统能效。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种旋转式压缩机的泵送装置，包括：曲轴，该曲轴具有偏心部和位于该偏心部下侧的止推凸台面；活塞，该活塞套设于所述偏心部以相对所述曲轴的转动轴线偏心安装，并能够随所述曲轴绕所述转动轴线转动；气缸，所述曲轴穿过该气缸延伸并安装为使得所述活塞容纳于所述气缸的工作腔内，所述气缸安装有能够在径向滑动且偏压于所述活塞外周面上的滑片；以及，上轴承和下轴承，该上轴承和下轴承分别在所述气缸的两侧套设于所述曲轴上。其中，所述下轴承的上端面形成有沉孔，该沉孔内安装有自润滑垫片，所述止推凸台面贴合于该自润滑垫片上。
优选地，所述曲轴具有分别位于所述偏心部上、下两侧的长轴部和短轴部，所述长轴部延伸穿过所述上轴承，所述自润滑垫片形成有中心孔，所述短轴部穿过该中心孔并延伸至所述下轴承内或延伸穿过该下轴承。
优选地，所述中心孔呈从下至上渐扩的锥台形形状。
优选地，所述自润滑垫片为石墨垫片、聚四氟乙烯垫片或聚醚醚酮垫片。
优选地，所述自润滑垫片为金属基垫片，并添加有石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯中的至少一种，该自润滑垫片经烧结或压铸工艺制成。
优选地，所述沉孔的直径为D，所述自润滑垫片的外径为D1，且-0.01mm≤D-D1≤0.5mm。
优选地，所述自润滑垫片的贴合于所述止推凸台面的表面上形成有凹槽。
优选地，沿所述曲轴的转动轴线方向观察，所述凹槽呈人字形、扇形和/或多边形，并且/或者，所述自润滑垫片的厚度为1mm～10mm，所述凹槽深度为0.01mm～2mm。
本发明第二方面提供一种旋转式压缩机，该旋转式压缩机包括本发明提供的上述泵送装置。
本发明第三方面提供一种具有上述旋转式压缩机的空调。
通过上述技术方案，本发明在下轴承上设置与曲轴的止推凸台面配合的自润滑垫片，由此有效改善并保持曲轴止推部摩擦副的良好润滑，并减小磨损和功耗，便于提高压缩机和系统的能效。
附图说明
图1是根据本发明一种优选实施方式的泵送装置的剖视结构示意图；
图2是图1中泵送装置的自润滑垫片与下轴承的安装结构示意图；
图3是图1中泵送装置的曲轴的剖视结构示意图；
图4是图1中泵送装置的下轴承的剖视结构示意图；
图5是图1中泵送装置的自润滑垫片的剖视结构示意图；
图6是一种自润滑垫片的俯视结构示意图；
图7是另一种自润滑垫片的俯视结构示意图。
附图标记说明
1-曲轴；11-偏心部；12-长轴部；13-短轴部；14-止推凸台面；2-活塞；3-气缸；4-滑片；5-上轴承；6-下轴承；61-沉孔；7-自润滑垫片；71-中心孔；72-凹槽；8-螺栓。
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。应当理解的是，尽管本发明为了便于清楚说明的目的以图示(如图1所示)方位描述各个实施方式和技术方案，但当泵送装置和旋转式压缩机以不同于图示方位安装或设置时，所述“上、下、左、右”方位可以与其实际方位不同，并能够根据不同部件的相对位置关系确定其所要表述的相应方位。
参照图1所示，根据本发明一种优选实施方式的旋转式压缩机的泵送装置，包括曲轴1、活塞2、气缸3、上轴承5和下轴承6等，气缸3设置于上轴承5和下轴承6之间，并安装有能够在径向滑动的滑片4。典型地，旋转式压缩机可以包括泵送装置和电机部分，并连接有贮液器。泵送装置的曲轴1传动连接于电机部分的转子，以能够被驱动旋转，并将贮液器内的低压冷媒压缩为高压状态。
结合图3所示，曲轴1可以包括自上而下依次设置的长轴部12、偏心部11和短轴部13，偏心部11下侧形成有止推凸台面14，用于通过与下轴承6配合(本发明通过随后所述的自润滑垫片7配合)而限定轴向位置。可以理解的是，该曲轴1主要用于被电机部分驱动为旋转，只要其能够被安装为能够绕确定的转动轴线旋转，即使不设有长轴部12和/或短轴部13，同样属于本发明的构思范围。
在本发明的泵送装置中，活塞2套设于曲轴1的偏心部11。该活塞2通常形成为圆筒状结构，并相对曲轴1的偏心部11具有微小间隙。由此，活塞2的中心轴线相对曲轴1的转动轴线偏置，并能够随曲轴1一同绕其转动轴线转动。
气缸3具有工作腔，曲轴1的偏心部11和活塞2容纳于该工作腔内。滑片4径向滑动为保持偏压于活塞2的外周面，由此，工作腔被活塞2和滑片4分隔为高压腔和低压腔，该高压腔和低压腔的上、下两侧可由上轴承5和下轴承6封闭(进、排气孔除外)。当电机部分带动曲轴1和活塞2旋转时，贮液器内的冷媒被吸入低压腔中；进而，随着活塞2相对气缸3进一步转动，冷媒被压缩并具有较高压力，便于后续冷凝液化等。
上轴承5和下轴承6分别对应安装于气缸3的上、下两侧，曲轴1的长轴部12延伸穿过上轴承5，以便传动连接于电机部分的转子；曲轴1的短轴部13延伸至下轴承6内或延伸穿过下轴承6，由此限定其径向和轴向位置。
在本发明中，结合图1至图7所示，下轴承6的上端面上还形成有沉孔61，该沉孔61内安装有自润滑垫片7，由此，曲轴1的止推凸台面14贴合(支撑)于自润滑垫片7上。典型地，上轴承5和下轴承6分别具有用于通过螺栓8连接至气缸3的法兰端面，沉孔61可以形成在下轴承6的法兰端面上。通过设置自润滑垫片7，能够有效改善并保持曲轴1止推部摩擦副的良好润滑。以自润滑垫片7替代下轴承6与曲轴1的止推凸台面14形成摩擦副，可以利用该自润滑垫片7的自润滑作用，减小该摩擦副部位的磨损和功耗，有效提升了压缩机能效，并能够在长时间内保持良好的密封性和可靠性。
本发明使用的自润滑垫片7可以形成为多种适当结构、材质和尺寸，以下将对此进行详细说明。其中，由于曲轴1通常具有延伸至下轴承6内的短轴部13，因此自润滑垫片7可以形成有中心孔71，下轴承6上的沉孔61为环形沉孔，曲轴1的短轴部13穿过中心孔71延伸至下轴承6的法兰端面之下的部分。如图5所示，为便于曲轴1准确安装到位，自润滑垫片7的中心孔71可以具有从下至上渐扩的锥台形形状。
自润滑垫片7应当能够提供良好的润滑，以减小与曲轴1的止推凸台面14之间的磨损。并且，由于其通常安装为承受曲轴1的重量并长期浸润有润滑油等，因而要求一定的强度性能和抗腐蚀性能。为此，自润滑垫片7可以优选为石墨垫片、聚四氟乙烯垫片(又称特氟龙垫片)或者聚醚醚酮垫片。以采用聚醚醚酮(PEEK)制成的自润滑垫片7为例，由于其具有优良的耐高温性、机械特性、耐腐蚀性和自润滑性，能够长期有效地与曲轴1的止推凸台面14摩擦，并提供良好润滑。
另外，自润滑垫片7也可以选择为金属基垫片，其中添加有石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯中的至少一种，并经烧结或压铸工艺制成。
为便于安装并避免例如粘结剂溶解至冷媒中，自润滑垫片7可以与下轴承6上的沉孔61间隙配合或过盈配合，其尺寸可以根据设计结构的大小适当选择。优选地，二者的相对尺寸关系满足-0.01mm≤D-D1≤0.5mm，其中，D为沉孔61的直径，D1为自润滑垫片7的外径。
参照图6和图7所示，在本发明一种较为优选的实施方式中，可以在自润滑垫片7的贴合于止推凸台面14的表面上(即与曲轴1形成摩擦副的配合面)上形成有凹槽72。由此，除了自润滑垫片7本身提供的自润滑性能外，还可以利用凹槽72在摩擦面上储存润滑油，便于形成并长期保持动压润滑油膜，能够显著改善摩擦面之间的润滑效果，减小摩擦功耗，有效提高了压缩机能效和可靠性。
在图6所示的实施方式中，自润滑垫片7上的凹槽72(在水平面的正投影)呈人字形。其中，该凹槽72可以具有矩形或楔形通流横截面。在图7所示的实施方式中，自润滑垫片7上的凹槽72呈扇形。在其他实施方式中，凹槽72还可以形成为多边形、圆形或多种形状的结合。根据自润滑垫片7适用的场合不同，其通常设计为具有不同的厚度，如1mm～10mm，以在保证提供有效润滑的基础上避免成本过高。相应地，其上的凹槽72深度可以选择为0.01mm～2mm。
以上对本发明提供的旋转式压塑机的泵送装置进行了详细说明。在此基础上，本发明还提供具有上述泵送装置的旋转式压缩机，该旋转式压缩机具有较小的摩擦损耗，能效较高。此外，本发明还提供具有该旋转式压缩机的空调。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋转式压缩机的泵送装置，包括：
曲轴(1)，该曲轴(1)具有偏心部(11)和位于该偏心部(11)下侧的止推凸台面(14)；
活塞(2)，该活塞(2)套设于所述偏心部(11)以相对所述曲轴(1)的转动轴线偏心安装，并能够随所述曲轴(1)绕所述转动轴线转动；
气缸(3)，所述曲轴(1)穿过该气缸(3)延伸并安装为使得所述活塞(2)容纳于所述气缸(3)的工作腔内，所述气缸(3)安装有能够在径向滑动且偏压于所述活塞(2)外周面上的滑片(4)；以及，
上轴承(5)和下轴承(6)，该上轴承(5)和下轴承(6)分别在所述气缸(3)的两侧套设于所述曲轴(1)上，
其特征在于，所述下轴承(6)的上端面形成有沉孔(61)，该沉孔(61)内安装有自润滑垫片(7)，所述止推凸台面(14)贴合于该自润滑垫片(7)上。
2.根据权利要求1所述的泵送装置，其特征在于，所述曲轴(1)具有分别位于所述偏心部(11)上、下两侧的长轴部(12)和短轴部(13)，所述长轴部(12)延伸穿过所述上轴承(5)，所述自润滑垫片(7)形成有中心孔(71)，所述短轴部(13)穿过该中心孔(71)并延伸至所述下轴承(6)内或延伸穿过该下轴承(6)。
3.根据权利要求2所述的泵送装置，其特征在于，所述中心孔(71)呈从下至上渐扩的锥台形形状。
4.根据权利要求1所述的泵送装置，其特征在于，所述自润滑垫片(7)为石墨垫片、聚四氟乙烯垫片或聚醚醚酮垫片。
5.根据权利要求1所述的泵送装置，其特征在于，所述自润滑垫片(7)为金属基垫片，并添加有石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯中的至少一种，该自润滑垫片(7)经烧结或压铸工艺制成。
6.根据权利要求1所述的泵送装置，其特征在于，所述沉孔(61)的直径为D，所述自润滑垫片(7)的外径为D1，且-0.01mm≤D-D1≤0.5mm。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的泵送装置，其特征在于，所述自润滑垫片(7)的贴合于所述止推凸台面(14)的表面上形成有凹槽(72)。
8.根据权利要求7所述的泵送装置，其特征在于，沿所述曲轴(1)的转动轴线方向观察，所述凹槽(72)呈人字形、扇形和/或多边形，并且/或者，所述自润滑垫片(7)的厚度为1mm～10mm，所述凹槽(72)深度为0.01mm～2mm。
9.一种旋转式压缩机，其特征在于，该旋转式压缩机包括根据权利要求1至8中任意一项所述的泵送装置。
10.一种空调，其特征在于，该空调具有根据权利要求9所述的旋转式压缩机。
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