CN109931264B - 一种变容控制机构、压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变容控制机构、压缩机和空调器，所述变容控制机构包括：第一销钉(1)和第二销钉(2)，以及位于所述第一销钉(1)和所述第二销钉(2)之间的弹性结构(3)，所述第一销钉(1)、所述第二销钉(2)和所述弹性结构(3)能够组装为一体、并安装到压缩机的销钉孔(4)中以对压缩机的阀片(5)进行锁止和解锁的控制，且所述弹性结构(3)能够在受压时朝所述销钉孔(4)的径向方向进行弹性膨胀。通过本发明能够减小并防止了销钉处冷媒的泄漏情况，减小压力损失，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题，提高压缩机性能，利于压缩机高效发展。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种变容控制机构、压缩机和空调器。
背景技术
目前压缩机变容量运行的方式由控制销钉两端压力差来控制销钉对滑片的锁止与否，从而实现压缩机的变容运行。其实现方式为：通过向销钉两端导入不同压力(排气压力或吸气压力)，使销钉两端的压差变化，来控制销钉对滑片的锁止与解锁运动，从而控制滑片是否贴紧滚子运动，以达到对气缸工作状态的控制。当销钉两端无压差时，销钉在复位弹簧力作用下弹出而锁止滑片，使滑片不能贴紧滚子运动，气缸处于卸载状态；当销钉两端压差大时，销钉克服弹簧力被压入而解锁滑片，使滑片贴紧滚子运动，气缸处于工作状态。
该变容机构虽然能实现压缩机变容能力，但存在较大的缺陷。在上述方案中，为了保证销钉的顺畅运动，销钉与销钉孔之间留有一定配合间隙，但在气缸工作状态时，销钉要通过高压冷媒解锁，由于销钉两侧高低压差的存在，高压冷媒会通过间隙泄漏到低压冷媒侧，造成压力损失，进而影响压缩机性能，不利于压缩机高效发展。
由于现有技术中的压缩机存在为了控制压缩机变容而在销钉处存在冷媒的泄漏，造成压力损失，进而影响压缩机性能，不利于压缩机高效发展等技术问题，因此本发明研究设计出一种变容控制机构、压缩机和空调器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的变容压缩机在销钉处会存在冷媒的泄漏情况，而造成压力损失的缺陷，从而提供一种变容控制机构、压缩机和空调器。
本发明提供一种变容控制机构，其包括：
第一销钉和第二销钉，以及位于所述第一销钉和所述第二销钉之间的弹性结构，所述第一销钉、所述第二销钉和所述弹性结构能够组装为一体、并安装到压缩机的销钉孔中以对压缩机的阀片进行锁止和解锁的控制，且所述弹性结构能够在受压时朝所述销钉孔的径向方向进行弹性膨胀。
优选地，
所述第一销钉和所述第二销钉上下设置，所述第一销钉位于所述第二销钉上部，且所述弹性结构位于所述第一销钉下部、且与所述第一销钉相接，同时所述弹性结构位于所述第二销钉上部、且与所述第二销钉相接。
优选地，
所述第一销钉包括第一本体、和设置于所述第一本体的一端面上且朝所述第二销钉的方向凸出的第一凸出部，所述第二销钉包括第二本体、和设置于所述第二本体的一端面上且朝所述第一销钉的方向凸出的第二凸出部，所述弹性结构包括沿所述销钉孔轴向方向贯穿的通孔，且所述第一凸出部能够插入所述通孔中与所述弹性结构形成配合，所述第二凸出部能够插入所述通孔中与所述弹性结构形成配合。
优选地，
当所述第一销钉和所述第二销钉上下设置时，所述第一凸出部形成于所述第一本体的下端面且朝下凸出延伸，所述第二凸出部形成于所述第二本体的上端面且朝上凸出延伸。
优选地，
所述第一凸出部与所述第一本体之间形成第一台阶面、且所述第一凸出部的轴向长度小于所述通孔的轴向长度，使得所述第一凸出部插设于所述通孔中时、所述第一台阶面能够与所述弹性结构的上端面之间贴合设置；
和/或，所述第二凸出部与所述第二本体之间形成第二台阶面、且所述第二凸出部的轴向长度小于所述通孔的轴向长度，使得所述第二凸出部插设于所述通孔中时、所述第二台阶面能够与所述弹性结构的下端面之间贴合设置。
优选地，
所述第一凸出部的轴向长度和所述第二凸出部的轴向长度之和小于所述通孔的轴向长度。
优选地，
所述第一凸出部与所述通孔之间为过盈配合；所述第二凸出部与所述通孔之间为过盈配合。
优选地，
所述第一凸出部为圆柱体，所述第二凸出部为圆柱体，所述通孔为圆孔，且所述第一凸出部的外径大于所述通孔的孔径，所述第二凸出部的外径大于所述通孔的孔径。
优选地，
所述第一销钉和所述第二销钉为金属硬质材料制成，所述弹性结构为由弹性材料制成的密封圈；和/或，所述第二销钉的下端设置有容纳孔，所述变容控制机构还包括弹簧，所述弹簧能够设置于所述容纳孔中。
本发明还提供一种压缩机，其包括气缸、阀片、法兰，所述法兰中设置有销钉孔，还包括前任一项所述的变容控制机构，且所述变容控制机构能够设置于所述销钉孔中。
本发明还提供一种空调器，其包括前述的压缩机。
本发明提供的一种变容控制机构、压缩机和空调器具有如下有益效果：
本发明通过将原有的销钉改进为第一和第二销钉两个销钉的分体式结构，且在第一和第二销钉之间设置弹性结构，能够使得在销钉的高压侧朝低压侧压迫时，使得弹性结构能够朝销钉孔的径向方向弹性膨胀，当弹性结构膨胀形变时，其膨胀部分能很好的将销钉与销钉孔之间的间隙密封住，减小并防止了销钉处冷媒的泄漏情况，减小压力损失，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题，提高压缩机性能，利于压缩机高效发展。
附图说明
图1是本发明的具有变容控制机构的压缩机的空调器的结构示意图；
图2是图1中压缩机中销钉孔部分的内部截面结构示意图(气缸关闭)；
图3是图1中压缩机中销钉孔部分的内部截面结构示意图(气缸运行)；
图4是本发明的变容控制机构的组装后的结构示意图；
图5是图4中的变容控制机构的纵向截面结构图；
图6是图4中的变容控制机构的爆炸结构图；
图7是图4中的变容控制机构的爆炸立体结构图。
图中附图标记表示为：
1、第一销钉；11、第一本体；12、第一凸出部；13、第一台阶面；2、第二销钉；21、第二本体；22、第二凸出部；23、第二台阶面；24、容纳孔；3、弹性结构；31、通孔；4、销钉孔；5、阀片；6、弹簧；7、压缩机；8、法兰；9、盖板。
具体实施方式
如图1-7所示，本发明提供一种变容控制机构，其包括：
第一销钉1和第二销钉2，以及位于所述第一销钉1和所述第二销钉2之间的弹性结构3，所述第一销钉1、所述第二销钉2和所述弹性结构3能够组装为一体、并安装到压缩机的销钉孔4中以对压缩机的阀片5进行锁止和解锁的控制，且所述弹性结构3能够在受压时朝所述销钉孔4的径向方向进行弹性膨胀。
本发明通过将原有的销钉改进为第一和第二销钉两个销钉的分体式结构，且在第一和第二销钉之间设置弹性结构，能够使得在销钉的高压侧朝低压侧压迫时，使得弹性结构能够朝销钉孔的径向方向弹性膨胀，当弹性结构膨胀形变时，其膨胀部分能很好的将销钉与销钉孔之间的间隙密封住，减小并防止了销钉处冷媒的泄漏情况，减小压力损失，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题，提高压缩机性能，利于压缩机高效发展。
优选地，
所述第一销钉1和所述第二销钉2上下设置，所述第一销钉1位于所述第二销钉2上部，且所述弹性结构3位于所述第一销钉1下部、且与所述第一销钉1相接，同时所述弹性结构3位于所述第二销钉2上部、且与所述第二销钉2相接。这是本发明的第一和第二销钉的优选设置形式，即两个销钉上下设置，使得第一销钉形成为上销钉，第二销钉形成为下销钉，并在二者中间卡设弹性结构，能够与立式压缩机的销钉孔的布置形式相匹配，使得上销钉能够与阀片之间形成解锁和锁止的功能，下销钉通过弹簧与法兰抵接能够被弹簧推动运动，上端压力大于下端时推动上销钉和下销钉向下运动而解锁阀片，上端压力小于下端时被弹簧推动而锁止阀片。
优选地，
所述第一销钉1包括第一本体11、和设置于所述第一本体11的一端面上且朝所述第二销钉2的方向凸出的第一凸出部12，所述第二销钉2包括第二本体21、和设置于所述第二本体21的一端面上且朝所述第一销钉1的方向凸出的第二凸出部22，所述弹性结构3包括沿所述销钉孔4轴向方向贯穿的通孔31，且所述第一凸出部12能够插入所述通孔31中与所述弹性结构3形成配合，所述第二凸出部22能够插入所述通孔31中与所述弹性结构3形成配合。这是本发明的第一销钉和第二销钉以及弹性结构的进一步优选的结构形式，即通过本体和凸出部的结构形式，使得凸出部能够深入弹性结构的通孔中以与弹性结构形成卡设配合，优选为过盈卡设，使得第一和第二销钉以及弹性结构结合为一体、一起运动。
优选地，
当所述第一销钉1和所述第二销钉2上下设置时，所述第一凸出部12形成于所述第一本体11的下端面且朝下凸出延伸，所述第二凸出部22形成于所述第二本体21的上端面且朝上凸出延伸。这是本发明的第一和第二凸出部的优选设置形式，即第一销钉由于位于上部、为上销钉，其第一凸出部朝下延伸以能够插设进入下部的弹性结构的通孔中，第二销钉由于位于下部、为下销钉，其第二凸出部朝上延伸以能够插设进入上部的弹性结构的通孔中，形成三个班级之间相互配合的效果。
优选地，
所述第一凸出部12与所述第一本体11之间形成第一台阶面13、且所述第一凸出部12的轴向长度小于所述通孔31的轴向长度，使得所述第一凸出部12插设于所述通孔31中时、所述第一台阶面13能够与所述弹性结构3的上端面之间贴合设置；
和/或，所述第二凸出部22与所述第二本体21之间形成第二台阶面23、且所述第二凸出部22的轴向长度小于所述通孔31的轴向长度，使得所述第二凸出部22插设于所述通孔31中时、所述第二台阶面23能够与所述弹性结构3的下端面之间贴合设置。
这是本发明的第一凸出部和通孔之间的进一步优选结构形式，即第一凸出部的轴向长度要小于通孔的轴向长度，即使得第一凸出部能够完全插设于通孔中、并使得第一台阶面与弹性结构的上端面之间贴合，从而能够对弹性结构的上端面形成挤压作用，第二凸出部的轴向长度要小于通孔的轴向长度，即使得第二凸出部能够完全插设于通孔中、并使得第二台阶面与弹性结构的下端面之间贴合，从而能够对弹性结构的下端面形成挤压作用。
优选地，
所述第一凸出部12的轴向长度和所述第二凸出部22的轴向长度之和小于所述通孔31的轴向长度。这是两个凸出部的进一步优选结构形式，即两者轴向长度之和要小于通孔的轴向长度，能够同时满足两个凸出部能够插入弹性结构的通孔中而形成卡设配合，并且同时不会使得凸出部过长而导致第一台阶面无法贴合到弹性结构的上端面上、防止凸出部过长而导致第二台阶面无法贴合到弹性结构的下端面上，使得弹性结构能够上下端面被挤压而同时发生径向方向的变形，起到密封的作用。
优选地，
所述第一凸出部12与所述通孔31之间为过盈配合；所述第二凸出部22与所述通孔31之间为过盈配合。这是两个凸出部与通孔之间进一步优选的配合方式，即通过过盈配合能够使得凸出部在通孔中被挤压紧固、防止彼此之间发生脱出的情况。
优选地，
所述第一凸出部12为圆柱体，所述第二凸出部22为圆柱体，所述通孔31为圆孔，且所述第一凸出部12的外径大于所述通孔31的孔径，所述第二凸出部22的外径大于所述通孔31的孔径。这是本发明的两个凸出部和通孔的优选形状和结构形式，即圆柱体和圆孔状之间更容易形成卡接配合，提高装配效率，且凸出部外径大于通孔的空间使得在装配时弹性部件的通孔被挤压张开而变形、进而容纳凸出部卡设入其中，形成过盈配合，形成为一体式结构，防止脱出。
优选地，
所述第一销钉1和所述第二销钉2为金属硬质材料制成，所述弹性结构3为由弹性材料制成的密封圈；和/或，所述第二销钉2的下端设置有容纳孔24，所述变容控制机构还包括弹簧6，所述弹簧6能够设置于所述容纳孔24中。这是本发明的两个销钉和弹性结构的优选结构形式和材料，通过金属硬质材料能够产生刚性运动、以对阀片进行解锁和锁止，弹性密封圈能够发生径向变形而对销钉孔进行密封作用，容纳孔和弹簧能够提供对销钉朝上方向的弹性复位力的作用。
本发明还提供一种压缩机，其特征在于：包括气缸、阀片、法兰，所述法兰中设置有销钉孔4，还包括前述的变容控制机构，且所述变容控制机构能够设置于所述销钉孔4中。通过将原有的销钉改进为第一和第二销钉两个销钉的分体式结构，且在第一和第二销钉之间设置弹性结构，能够使得在销钉的高压侧朝低压侧压迫时，使得弹性结构能够朝销钉孔的径向方向弹性膨胀，当弹性结构膨胀形变时，其膨胀部分能很好的将销钉与销钉孔之间的间隙密封住，减小并防止了销钉处冷媒的泄漏情况，减小压力损失，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题，提高压缩机性能，利于压缩机高效发展。
本发明还提供一种空调器，其包括前述的压缩机。本发明能够使得在销钉的高压侧朝低压侧压迫时，使得弹性结构能够朝销钉孔的径向方向弹性膨胀，当弹性结构膨胀形变时，其膨胀部分能很好的将销钉与销钉孔之间的间隙密封住，减小并防止了销钉处冷媒的泄漏情况，减小压力损失，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题。
本发明提供了一种高可靠性的旋转式变容压缩机变容机构(见图1)，其主要零部件包括滑片、销钉、弹簧、气缸、隔板、法兰、下盖板等。气缸滑片槽尾部有滑片槽尾腔，法兰有容纳销钉的销钉孔，滑片侧面有销钉头部容纳凹槽，销钉尾部有弹簧容纳腔，下盖板有低压导气槽。气缸、滑片、销钉头部、隔板、下法兰共同组成滑片槽尾部压力控制腔，并通过外部管路导入不同压力至该腔中以改变销钉两端压力差(见图2、图3)，进而控制销钉的上下运动，从而控制滑片的锁止与解锁，达到压缩机变容运行的目的。
变容机构运行原理：销钉头部和尾部分别位于两个独立的压力腔中(此两压力腔由外部管路控制其压力，见图1、图2、图3)，销钉尾部安装有复位弹簧；当销钉头尾两端压差大时，销钉将克服弹簧力向尾部运动，解锁滑片；当销钉两端无压差或压差小时，销钉将在弹簧力作用下向头部运动，锁止滑片。
本发明方案通过改进传统销钉结构，实现在气缸工作状态时，降低或消除销钉与销钉孔之间的冷媒泄漏问题，具体的：
如图2-7，本发明方案销钉为组合销钉，其由上销钉、下销钉和膨胀圈3部分组成，所述上销钉、下销钉为传统金属硬质材料，所述膨胀圈为低粘性、高韧性的材料制成，其可为且不限于橡胶材料。所述上销钉底部设置有上接头，所述下销钉顶部设置有下接头，所述膨胀圈中心开设有与上下接头配合的接头孔。所述膨胀圈接头孔内径需小于上、下接头外径，保证组合销钉装配时膨胀圈与上、下销钉有一定的过盈量，使三者能通过接头孔紧密配合而不松动。
具体功能为：
当气缸处于关闭状态时，如图2，本发明方案组合销钉与传统技术销钉状态一致，由于此次销钉只受销钉孔内低压冷媒和弹簧的作用力，两者的力均较小，即膨胀圈(即弹性结构、即密封圈)受轴向压力很小，因此其基本不产生形变。
当气缸处于工作状态时，如图3，此时组合销钉上方受高压冷媒作用力，下方受低压冷媒和弹簧作用力，由于高压冷媒和低压冷媒压差较大，因此此时组合销钉受到的轴向力很大，即膨胀圈会轴向受压产生形变，由于膨胀圈是圆环状结构，当其轴向受压时，其形变方向为周向的直径均匀扩大，因销钉与销钉孔之间的间隙远小于膨胀圈受压时的膨胀变形量，故当膨胀圈形变时，其膨胀部分能很好的将销钉与销钉孔之间的间隙密封住，且销钉上下方压差越大，密封效果越好，大大改善气缸工作状态时的泄漏问题。
当气缸切换回关闭状态时，此时销钉上方的高压冷媒泄压，销钉上下方压力平衡，膨胀圈卸荷，由于膨胀圈有极佳的韧性，当其卸荷后能恢复到初始状态，确保不干涉销钉的向上锁死滑片的运动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种变容控制机构，其特征在于：包括：
第一销钉(1)和第二销钉(2)，以及位于所述第一销钉(1)和所述第二销钉(2)之间的弹性结构(3)，所述第一销钉(1)、所述第二销钉(2)和所述弹性结构(3)能够组装为一体、并安装到压缩机的销钉孔(4)中以对压缩机的阀片(5)进行锁止和解锁的控制，且所述弹性结构(3)能够在受压时朝所述销钉孔(4)的径向方向进行弹性膨胀；
所述第一销钉(1)和所述第二销钉(2)上下设置，所述第一销钉(1)位于所述第二销钉(2)上部，且所述弹性结构(3)位于所述第一销钉(1)下部、且与所述第一销钉(1)相接，同时所述弹性结构(3)位于所述第二销钉(2)上部、且与所述第二销钉(2)相接。
2.根据权利要求1所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一销钉(1)包括第一本体(11)、和设置于所述第一本体(11)的一端面上且朝所述第二销钉(2)的方向凸出的第一凸出部(12)，所述第二销钉(2)包括第二本体(21)、和设置于所述第二本体(21)的一端面上且朝所述第一销钉(1)的方向凸出的第二凸出部(22)，所述弹性结构(3)包括沿所述销钉孔(4)轴向方向贯穿的通孔(31)，且所述第一凸出部(12)能够插入所述通孔(31)中与所述弹性结构(3)形成配合，所述第二凸出部(22)能够插入所述通孔(31)中与所述弹性结构(3)形成配合。
3.根据权利要求2所述的变容控制机构，其特征在于：
当所述第一销钉(1)和所述第二销钉(2)上下设置时，所述第一凸出部(12)形成于所述第一本体(11)的下端面且朝下凸出延伸，所述第二凸出部(22)形成于所述第二本体(21)的上端面且朝上凸出延伸。
4.根据权利要求3所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一凸出部(12)与所述第一本体(11)之间形成第一台阶面(13)、且所述第一凸出部(12)的轴向长度小于所述通孔(31)的轴向长度，使得所述第一凸出部(12)插设于所述通孔(31)中时、所述第一台阶面(13)能够与所述弹性结构(3)的上端面之间贴合设置；
和/或，所述第二凸出部(22)与所述第二本体(21)之间形成第二台阶面(23)、且所述第二凸出部(22)的轴向长度小于所述通孔(31)的轴向长度，使得所述第二凸出部(22)插设于所述通孔(31)中时、所述第二台阶面(23)能够与所述弹性结构(3)的下端面之间贴合设置。
5.根据权利要求4所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一凸出部(12)的轴向长度和所述第二凸出部(22)的轴向长度之和小于所述通孔(31)的轴向长度。
6.根据权利要求2所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一凸出部(12)与所述通孔(31)之间为过盈配合；所述第二凸出部(22)与所述通孔(31)之间为过盈配合。
7.根据权利要求6所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一凸出部(12)为圆柱体，所述第二凸出部(22)为圆柱体，所述通孔(31)为圆孔，且所述第一凸出部(12)的外径大于所述通孔(31)的孔径，所述第二凸出部(22)的外径大于所述通孔(31)的孔径。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的变容控制机构，其特征在于：
所述第一销钉(1)和所述第二销钉(2)为金属硬质材料制成，所述弹性结构(3)为由弹性材料制成的密封圈；和/或，所述第二销钉(2)的下端设置有容纳孔(24)，所述变容控制机构还包括弹簧(6)，所述弹簧(6)能够设置于所述容纳孔(24)中。
9.一种压缩机，其特征在于：包括气缸、阀片、法兰，所述法兰中设置有销钉孔(4)，还包括权利要求1-8中任一项所述的变容控制机构，且所述变容控制机构能够设置于所述销钉孔(4)中。
10.一种空调器，其特征在于：包括权利要求9所述的压缩机。
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