CN107559202A - 泵体组件及具有其的压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种泵体组件及具有其的压缩机。其中，泵体组件，包括：结构件，结构件为两个；轴承式气缸，设置在两个结构件之间，轴承式气缸包括外圈及能够相对于外圈转动的内圈；至少一个减磨结构，至少一个结构件与轴承式气缸之间设置有减磨结构，以防止内圈与结构件之间接触摩擦。本发明有效地解决了现有技术中泵体组件的内圈易发生磨损导致泵体组件的可靠性降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种泵体组件及具有其的压缩机。
背景技术
传统旋叶式压缩机吸气和排气结构布置在气缸的侧面，但由于滑片头部与气缸内壁的磨损较为严重，造成压缩机的机械功耗偏大，整体能效较差，严重时甚至引起异常磨损等可靠性问题。
在现有技术中，为了解决上述问题，在气缸内壁增加滚动体和内圈(类似滚子)形成轴承式气缸，使得滑片头部与内圈内壁之间的滑动运动转换为内圈与滚动体之间的滚动运动，进而降低泵体组件的机械功耗，提高压缩机能效。
然而，在泵体组件运行过程中，上述结构虽然降低了滑片头部的摩擦功耗，但由于内圈与法兰之间存在轴向间隙。在气体作用下，内圈易发生倾斜，即内圈的中心线与转轴的中心线形成夹角，导致内圈与法兰发生摩擦并导致磨损，降低泵体组件的可靠性，且磨损后导致的气体泄漏也会降低压缩机性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种泵体组件及具有其的压缩机，以解决现有技术中泵体组件的内圈易发生磨损导致泵体组件的可靠性降低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种泵体组件，包括：结构件，结构件为两个；轴承式气缸，设置在两个结构件之间，轴承式气缸包括外圈及能够相对于外圈转动的内圈；至少一个减磨结构，至少一个结构件与轴承式气缸之间设置有减磨结构，以防止内圈与结构件之间接触摩擦。
进一步地，结构件为上法兰和下法兰。
进一步地，减磨结构设置在结构件的朝向轴承式气缸一侧的端面上。
进一步地，减磨结构与结构件过盈配合。
进一步地，结构件的朝向轴承式气缸一侧的端面上设置有安装槽，减磨结构设置在安装槽内。
进一步地，减磨结构在结构件上的投影呈环形或弧形。
进一步地，呈环形或弧形的减磨结构的第一厚度L1大于内圈的厚度L2。
进一步地，结构件上设置有排气结构，减磨结构在结构件上的投影呈弧形且避让排气结构。
进一步地，减磨结构设置在内圈的上端面和/或下端面上。
进一步地，减磨结构由氟树脂制成。
进一步地，减磨结构由聚四氟乙烯制成。
进一步地，减磨结构是氟树脂中添加石墨或二硫化钼或纤维状增强材料中的一种或者多种制成的。
进一步地，减磨结构是聚酰亚胺树脂中添加石墨或二硫化钼或聚四氟乙烯中的一种或者多种制成的。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的泵体组件。
应用本发明的技术方案，泵体组件包括结构件、轴承式气缸及至少一个减磨结构。其中，结构件为两个。轴承式气缸设置在两个结构件之间，轴承式气缸包括外圈及能够相对于外圈转动的内圈。至少一个结构件与轴承式气缸之间设置有减磨结构，以防止内圈与结构件之间接触摩擦。这样，减磨结构设置在轴承式气缸与结构体之间，使得轴承式气缸的内圈与两个结构件均不会发生接触摩擦。
在泵体组件运行过程中，内圈能够相对于外圈发生转动，即使内圈相对于外圈发生倾斜，设置在结构件与轴承式气缸之间的减磨结构能够防止内圈与结构件发生直接接触，防止二者发生相互摩擦。本申请中的泵体组件能够防止内圈及结构件发生磨损，延长结构件及轴承式气缸的使用寿命，进而提高泵体组件的工作可靠性，提升泵体组件的性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的泵体组件的实施例的分解结构示意图；
图2示出了图1中的泵体组件的剖视图；
图3示出了图1中的泵体组件的轴承式气缸的剖视图；
图4示出了图1中的泵体组件的上法兰的俯视图；
图5示出了图4中的上法兰的立体结构示意图；
图6示出了图1中的泵体组件的下法兰的剖视图；
图7示出了图6中的下法兰的俯视图；以及
图8示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
13、上法兰；131、排气结构；14、下法兰；20、轴承式气缸；24、外圈；25、内圈；30、转轴；31、长轴部；32、转子部；33、短轴部；40、滑片；50、分液器部件；60、壳体组件；70、电机组件；80、泵体组件；90、上盖组件；100、下盖及安装板；120、减磨结构；130、油泵。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
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”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中泵体组件的内圈易发生磨损导致泵体组件的可靠性降低的问题，本申请提供了一种泵体组件及具有其的压缩机。
如图1和图2所示，泵体组件包括结构件、轴承式气缸20及至少一个减磨结构120。其中，结构件为两个。轴承式气缸20设置在两个结构件之间，轴承式气缸20包括外圈24及能够相对于外圈24转动的内圈25。至少一个结构件与轴承式气缸20之间设置有减磨结构120，以防止内圈25与结构件之间接触摩擦。
减磨结构120设置在轴承式气缸20与结构体之间，使得轴承式气缸20的内圈25与两个结构件均不会发生接触摩擦。在泵体组件运行过程中，内圈25能够相对于外圈24发生转动，即使内圈25相对于外圈24发生倾斜，设置在结构件与轴承式气缸20之间的减磨结构120能够防止内圈25与结构件发生直接接触，防止二者发生相互摩擦。本实施例中的泵体组件能够防止内圈25及结构件发生磨损，延长结构件及轴承式气缸20的使用寿命，进而提高泵体组件的工作可靠性，提升泵体组件的性能。
可选地，结构件为上法兰13和下法兰14。如图1所示，在本实施例中，两个结构件分别为上法兰13和下法兰14，即轴承式气缸20设置在上法兰13和下法兰14之间，上法兰13和下法兰14与轴承式气缸20之间设置有减磨结构120，以防止内圈25与上法兰13和下法兰14之间接触摩擦，使得内圈25与上法兰13和下法兰14之间的直接接触转化为减磨结构120与上法兰13和下法兰14之间的直接接触，由于减磨结构120具有良好的减磨效果，降低了内圈25与上法兰13和下法兰14之间的摩擦力，进而延长上法兰13、下法兰14及轴承式气缸20的使用寿命，提高泵体组件的工作可靠性。
在附图中未示出的其他实施方式中，减磨结构只设置在上法兰与轴承式气缸之间。上述设置能够防止内圈的上端与上法兰之间接触摩擦，进而延长上法兰及轴承式气缸的使用寿命，提高泵体组件的工作可靠性，提升泵体组件的性能。
在附图中未示出的其他实施方式中，减磨结构只设置在下法兰与轴承式气缸之间。上述设置能够防止内圈的下端与下法兰之间接触摩擦，进而延长下法兰及轴承式气缸的使用寿命，提高泵体组件的工作可靠性，提升泵体组件的性能。
需要说明的是，减磨结构120的设置位置不限于此。在附图中未示出的其他实施方式中，减磨结构设置在内圈的上端面和下端面上。这样，在泵体组件运行过程中，上述设置能够防止内圈与结构体发生直接接触磨损，使得内圈与结构体之间的直接接触转化为减磨结构与结构体的直接接触，由于减磨结构具有好的减磨作用，降低了内圈与结构体之间的摩擦力，进而延长结构体及轴承式气缸的使用寿命，提高泵体组件的工作可靠性。
可选地，减磨结构120设置在结构件的朝向轴承式气缸20一侧的端面上。如图4至图7所示，在本实施例中，减磨结构120设置在上法兰13的朝向轴承式气缸20一侧的端面上及下法兰14的朝向轴承式气缸20一侧的端面上。这样，上述设置能够保证内圈25与上法兰13及下法兰14不会发生直接接触。
具体地，在泵体组件运行过程中，内圈25与设置在上法兰13及下法兰14上的减磨结构120进行接触摩擦。与现有技术中内圈25与上法兰13及下法兰14直接接触相比，降低内圈25与上法兰13及下法兰14之间的摩擦力，进而防止内圈25、上法兰13及下法兰14发生磨损，延长泵体组件的使用寿命，提升泵体组件的工作性能。
在本实施例中，减磨结构120与上法兰13及下法兰14过盈配合。这样，在泵体组件运行过程中，上述设置能够防止减磨结构120从上法兰13及下法兰14上脱落而导致内圈25与上法兰13及下法兰14发生直接接触摩擦，进而提高减磨结构120的结构可靠性，提升减磨结构120的减磨耐磨作用。
需要说明的是，减磨结构120与上法兰13及下法兰14的安装方式不限于此。可选地，减磨结构120与上法兰13及下法兰14粘结。这样，上述固定方式能够防止减磨结构120从上法兰13及下法兰14上脱出，进而提高减磨结构120的工作可靠性。同时，上述固定方式较为简单，容易实现，进而降低工作人员的劳动强度。
在本实施例中，结构件的朝向轴承式气缸20一侧的端面上设置有安装槽，减磨结构120设置在安装槽内。可选地，上法兰13及下法兰14的朝向轴承式气缸20一侧的端面上均设置有安装槽，减磨结构120安装在两个安装槽内后与安装槽压接，进而使得减磨结构120与上法兰13及下法兰14的连接更加紧固，提高减磨结构120的结构稳定性。上述安装方式较为简单，容易实现。
具体地，在上法兰13及下法兰14上镶嵌减磨结构120，使内圈25的摩擦副由现有技术中的内圈25与上法兰13及下法兰14的端面摩擦转化为内圈25与减磨结构120之间的摩擦，提高上法兰13及下法兰14的耐磨性。这样，减磨结构120的摩擦系数较小，使得内圈25的转动更加顺畅，转动阻力更小，则泵体组件的整机功耗降低，可以提高整机能效。
可选地，减磨结构120在结构件上的投影呈环形或弧形。这样，上述设置能够减小减磨结构120的体积、质量，减少减磨结构120的加工成本，只要能够保证在泵体组件运行过程中减磨结构120始终设置在内圈25与上法兰13及下法兰14之间即可。
如图3、图5及图7所示，呈环形或弧形的减磨结构120的第一厚度L1大于内圈25的厚度L2。上述设置使得无论内圈25相对于外圈24发生倾斜还是与外圈24同轴设置，均能够保证内圈25与上法兰13及下法兰14之间均存在减磨结构120，进而减少内圈25、上法兰13及下法兰14的磨损，延长使用寿命，且提高泵体组件的工作可靠性。
如图1和图4所示，结构件上设置有排气结构131，减磨结构120在结构件上的投影呈弧形且避让排气结构131。具体地，上法兰13上设置有排气结构131，减磨结构120在上法兰13上的投影呈弧形(C型结构)且避让排气结构131。这样，上述设置不仅能够保证减磨结构120不会影响泵体组件的正常排气、运行，且防止内圈25与上法兰13发生直接接触，进而提高泵体组件的工作可靠性，降低泵体组件的能量损耗。
需要说明的是，排气结构131的设置位置不限于此。可选地，排气结构131同时设置在上法兰13和下法兰14上。上述设置使得泵体组件的工作效率更高。
在本实施例中，减磨结构120由氟树脂制成。氟树脂具有减磨性能好、成本低等特点，则采用氟树脂制成的减磨结构120能够降低泵体组件的加工成本。
通常地，内圈25通过轴承钢经过热处理制成，使得内圈25的表面硬度大、耐磨性好。上法兰13及下法兰14采用铸铁制成。这样，上法兰13和下法兰14上设置减磨结构120，使得内圈25与上、下法兰的直接接触摩擦转化为内圈25与减磨结构120之间的摩擦。由于减磨结构120具有较小的摩擦系数，因此使得内圈25与减磨结构120之间的摩损减小，进而减小内圈25、上法兰13及下法兰14的磨损，延长使用寿命。
可选地，减磨结构120由聚四氟乙烯(PTFE)制成。聚四氟乙烯(PTFE)具有耐高温、摩擦系数低且加工成本低等优点，采用聚四氟乙烯(PTFE)制成的减磨结构120不仅具有较好的减磨效果，还可以降低减磨结构120的加工成本。
可选地，减磨结构120是氟树脂中添加石墨或二硫化钼或纤维状增强材料中的一种或者多种制成的。石墨、二硫化钼及纤维状增强材料均具有较好的润滑性，添加上述物质后的减磨结构120的摩擦系数进一步减小，进而降低内圈25与上、下法兰之间的摩擦损耗，延长泵体组件的使用寿命，同时降低由于摩擦产生的振动、噪声，提高用户使用体验。
可选地，减磨结构120是聚酰亚胺树脂中添加石墨或二硫化钼或聚四氟乙烯中的一种或者多种制成的。石墨、二硫化钼及聚四氟乙烯均具有较好的润滑性，添加上述物质后的减磨结构120的摩擦系数进一步减小，进而降低内圈25与上、下法兰之间的摩擦损耗，延长泵体组件的使用寿命，同时降低由于摩擦产生的振动、噪声，提高用户使用体验。
需要说明的是，减磨结构120的使用材料不限于此，只要具有较好的减磨效果、摩擦系数小即可。
在本申请中，工作人员分别进行了如下添加比例的试验制成减磨结构120。其中，石墨的添加比例为15％至40％，二硫化钼的添加比例为0至15％，聚酰亚胺树脂中添加10％的聚四氟乙烯(PTFE)及15％的石墨。上述添加比例均能使得减磨结构120具有较好的减磨效果。
需要说明的是，石墨、二硫化钼、纤维状增强材料及聚四氟乙烯在基体(聚酰亚胺树脂或者氟树脂)内的添加比例不限于此，也可以为其他比例，只要能够使得减磨结构120具有较小的摩擦系数即可。
如图8所示，本申请还提供了一种压缩机，包括上述的泵体组件。可选地，压缩机为滑片式压缩机。该压缩机包括分液器部件50、壳体组件60、电机组件70、泵体组件80、上盖组件90和下盖及安装板100。其中，分液器部件50设置在壳体组件60的外部，上盖组件90装配在壳体组件60的上端，下盖及安装板100装配在壳体组件60的下端，电机组件70和泵体组件80均位于壳体组件60的内部，且电机组件70设置在泵体组件80的上方。压缩机的泵体组件80包括上述的上法兰13、下法兰14、轴承式气缸20、转轴30、减磨结构120及油泵130。
具体地，转轴30包含长轴部31、转子部32及短轴部33。其中，上法兰13套设在长轴部31上，下法兰14套设在短轴部33，且转子部32设置在轴承式气缸20的内腔中。转子部32上开设有滑片槽，滑片40设置在滑片槽中。如图3所示，在压缩机的理想工作状态下，轴向方向上轴承式气缸20的中心线与内圈25的中心线重合。但在压缩机实际运行工作中，由滑片40分割的各腔体的压力是不同的，而内圈25与外圈24之间的空腔始终为高压态冷冻机油和冷媒组合物。同时，轴承式气缸20自身存在游隙，因此内圈25在高速转动的过程中会发生倾斜。在内圈25发生倾斜后，内圈25的上下端面与上、下法兰上设置的减磨结构120发生接触摩擦。由于减磨结构120具有较好的减磨效果，进而能够降低压缩机的能量损耗，提高压缩机的工作性能。
可选地，轴承式气缸20为球轴承式气缸或者圆柱滚子轴承式气缸。
表1中示出了压缩机运行频率分别为30Hz、40Hz及50Hz时不同方案对压缩机的制冷量与消耗功率之比的影响。如表1所示，方案1为不使用减磨结构120，方案2为采用聚四氟乙烯(PTFE)制成的减磨结构120，方案3为以聚酰亚胺树脂(PI)为基体且添加5％的石墨制成的减磨结构120。
表1
由表1中测量数据可知，相对于不采用减磨结构120，采用减磨结构120后，压缩机在各频率点的性能均有不同程度的提升，低频效果比高频明显。经过长期运行后，能够在内圈25的端面上形成减磨结构120的转移膜，进而使得上、下法兰端面的磨损得以改善。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
减磨结构设置在轴承式气缸与结构体之间，使得轴承式气缸的内圈与两个结构件均不会发生接触摩擦。
在泵体组件运行过程中，内圈能够相对于外圈发生转动，即使内圈相对于外圈发生倾斜，设置在结构件与轴承式气缸之间的减磨结构能够防止内圈与结构件发生直接接触，防止二者发生相互摩擦。本申请中的泵体组件能够防止内圈及结构件发生磨损，延长结构件及轴承式气缸的使用寿命，进而提高泵体组件的工作可靠性，提升泵体组件的性能。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种泵体组件，其特征在于，包括：
结构件，所述结构件为两个；
轴承式气缸(20)，设置在两个所述结构件之间，所述轴承式气缸(20)包括外圈(24)及能够相对于所述外圈(24)转动的内圈(25)；
至少一个减磨结构(120)，至少一个所述结构件与所述轴承式气缸(20)之间设置有所述减磨结构(120)，以防止所述内圈(25)与所述结构件之间接触摩擦。
2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述结构件为上法兰(13)和下法兰(14)。
3.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)设置在所述结构件的朝向所述轴承式气缸(20)一侧的端面上。
4.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)与所述结构件过盈配合。
5.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述结构件的朝向所述轴承式气缸(20)一侧的端面上设置有安装槽，所述减磨结构(120)设置在所述安装槽内。
6.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)在所述结构件上的投影呈环形或弧形。
7.根据权利要求6所述的泵体组件，其特征在于，呈环形或弧形的所述减磨结构(120)的第一厚度L1大于所述内圈(25)的厚度L2。
8.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，所述结构件上设置有排气结构(131)，所述减磨结构(120)在所述结构件上的投影呈弧形且避让所述排气结构(131)。
9.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)设置在所述内圈(25)的上端面和/或下端面上。
10.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)由氟树脂制成。
11.根据权利要求10所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)由聚四氟乙烯制成。
12.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)是氟树脂中添加石墨或二硫化钼或纤维状增强材料中的一种或者多种制成的。
13.根据权利要求1或2所述的泵体组件，其特征在于，所述减磨结构(120)是聚酰亚胺树脂中添加石墨或二硫化钼或聚四氟乙烯中的一种或者多种制成的。
14.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至13中任一项所述的泵体组件。
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