CN110206728B - 一种涡旋压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涡旋压缩机和空调器,所述涡旋压缩机中的圆柱销(17)一端与曲轴(9)连接、另一端穿设于偏心套筒轴部(181)的内部以驱动动涡旋盘(5)运动;且曲轴(9)与主轴承(16)配合部分的外径尺寸为D1,圆柱销(17)的外径为D2,且满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75。通过本发明能够使得圆柱销能够具有对动涡旋盘足够的驱动强度和结构强度,但是也不至于追求高结构强度而导致圆柱销乃至壳体整体尺寸过大影响压缩机的可靠性,也不至于使得结构强度过小而导致圆柱销断裂或结构损坏、有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域,具体涉及一种涡旋压缩机和空调器。
背景技术
为了提高涡旋压缩机的可靠性,一种设计为能使动涡旋盘绕静涡旋盘的绕转半径可变化的结构,以此实现动静涡旋齿径向上合适的接触力。作为现有结构的实例,日本公开专利号N0.2008-208717公开了一种涡旋式压缩机,动涡旋盘尾部驱动轴承内嵌套偏心轴套,在偏离主轴中心轴线一定位置上设置传动销,传动销可旋转地套入偏心轴套内孔中。于是,当驱动电机驱动曲轴转动时,偏心轴套可相对曲轴中心偏心地驱动动涡旋盘绕静涡旋盘绕转运动,同时在偏心轴套相对传动销旋转时实现对动盘绕转半径的调整。
采用现有技术的传统压缩机,虽然能获得可调动盘绕转半径提高压缩机可靠性的效果。但是,现有技术压缩机都应用在低压冷媒的空调系统中,而随着国家对环保冷媒的大力推广和空调舒适度的不断追求,应用前述的动盘调心机构则可能出现失效或者压缩机可靠性低的问题,而能适应更高压环保冷媒和更高速高效的压缩机结构是行业技术研究的重点方向。
经分析研究,当压缩机应用在高压冷媒和高速环境下,压缩机泵体、驱动机构受力和噪音变大,压缩机可靠性要求更高。合理设计前述动盘调心驱动机构提高压缩机可靠性为本发明专利解决的现有技术问题。
由于现有技术中的涡旋压缩机存在压缩机可靠性低、压缩效率低,容易失效,且噪声较大等技术问题,因此本发明研究设计出一种涡旋压缩机和空调器。
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涡旋压缩机存在压缩机可靠性低的缺陷,从而提供一种涡旋压缩机和空调器。
本发明提供一种涡旋压缩机,其包括动涡旋盘和静涡旋盘,还包括曲轴、偏心套筒、主轴承和圆柱销,所述偏心套筒设置于所述曲轴和所述动涡旋盘之间、且所述偏心套筒包括能够被套设于所述动涡旋盘内部的偏心套筒轴部,所述圆柱销一端与所述曲轴连接、另一端穿设于所述偏心套筒轴部的内部以驱动所述动涡旋盘运动;所述主轴承用于与所述曲轴匹配并对所述曲轴进行支承;
且曲轴与主轴承配合部分的外径尺寸为D1,所述圆柱销的外径为D2,且满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75。
优选地,
所述曲轴与主轴承配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销的外径D2之间还满足关系:0.5≤k≤0.65。
优选地,
所述圆柱销的中心与所述曲轴的中心之间的距离为L1,所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径为r,且两参数之间满足关系:m=L1/r,1.05 ≤m≤1.7。
优选地,
所述圆柱销的中心与所述曲轴的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径r之间还满足关系:1.14≤m≤1.55。
优选地,
偏心套筒调节的动涡旋盘绕静涡旋盘旋转的实际绕转半径L2,所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径为r,且满足关系:n=L2/r,并有0.94 ≤n≤1.05。
优选地,
偏心套筒调节的动涡旋盘绕静涡旋盘旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径r之间还满足关系:0.96≤n≤1.03。
优选地,
从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分呈外径逐渐增大的结构,从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构。
优选地,
所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分呈圆锥形状,所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分也呈圆锥形状,所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分与所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分相适配。
优选地,
所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分的锥形角度β为3~10°。
本发明还提供一种空调器,其包括前任一项所述的涡旋压缩机。
本发明提供的一种涡旋压缩机和空调器具有如下有益效果:
1.本发明通过将曲轴与主轴承配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销的外径D2设置为满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75,能够使得圆柱销能够具有对动涡旋盘足够的驱动强度和结构强度,但是也不至于追求高结构强度而导致圆柱销乃至壳体整体尺寸过大影响压缩机的可靠性,也不至于使得结构强度过小而导致圆柱销断裂或结构损坏、有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效;
2.本发明还通过将圆柱销的安装中心与所述曲轴的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径r之间还满足关系:m=L1/r, 1.05≤m≤1.7,能够使得圆柱销带动偏心套筒、进而驱动动涡旋盘旋转的旋转力臂足够以驱动动涡旋盘运动,但也不至于使得旋转力臂太大而导致动静涡旋盘之间接触力太大、致使滑动摩擦损失过大而影响压缩机功耗上升、能效下降的情形发生,也不至于使得旋转力臂过小而不足以驱动动涡旋盘做应有的运动、不足以形成有效的密封而导致泄漏、从而影响压缩机能效,并且上述手段还能使得动静涡旋盘之间距离调整更为及时,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效;
3.本发明还通过将动涡旋盘绕所述静涡旋盘旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径为r之间满足关系:n=L2/r,并有0.94≤n≤1.05,还能够容许的杂质尺寸更大和抗液击能力越强以及容许零件加工和装配误差大,压缩机可靠性更好,实际绕转半径不至于过小而致使撞击噪声过大,可调心范围合适,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效的同时还降低了噪声;
4.本发明还通过将圆柱销设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分呈外径逐渐增大的结构,将偏心套筒设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构,能够对偏心套筒形成有效的限位和定位作用、防止偏心套筒朝动涡旋盘一侧滑动,提高压缩机运行的可靠性和能效。
附图说明
图1是本发明的涡旋压缩机的内部结构剖视图;
图2是图1中的A部分(驱动机构部分)的局部放大示意图;
图3是图2中的驱动、调节装配状态结构示意图;
图4是图2中的驱动主轴(曲轴)的端面投影图;
图5是图2中的偏心套筒的结构示意图(右视);
图6是图1中的动涡旋盘的绕转运动示意图;
图7是本发明另一实施例的的驱动、调节装配状态结构示意图;
图8是本发明的传动机构主要尺寸示意图;
图9是本发明的另一种实施方式传动机构主要尺寸示意图;
图10和11是本发明的偏心调节机构的两种极限调心状态示意图;
图12是本发明的传动调节结构中动盘绕转半径调节示意图;
图13是本发明的参数k与压缩机壳体内径和圆柱销结构强度之间的关系示意图;
图14是本发明的参数m与压缩机能效和涡旋齿径向密封力之间的关系示意图;
图15是本发明的参数n与压缩机开停噪音和涡旋齿可靠性之间的关系示意图。
图中附图标记表示为:
1、上盖;2、O型密封圈;3、增焓止回组件;4、静涡旋盘;4A1、静涡旋盘中心;5、动涡旋盘;5A1、动涡旋盘中心;D2、动涡旋盘绕静涡旋盘理论绕转轨迹直径6、环型密封圈;7、上支架;8、机壳;9、曲轴(或称驱动主轴);92、圆柱销安装孔;9A1、曲轴中心轴线;92A1、圆柱销安装孔中心轴线;10、驱动电机转子;11、驱动电机定子;12、副轴承;13、副平衡块; 14、主平衡块;15、密封轴封;16、主轴承;17、圆柱销;171、圆柱销倒锥形结构;18、偏心套筒;181、偏心套筒轴部;181A1、偏心套筒轴部中心;182、圆柱销容纳孔;182A1、圆柱销安装孔中心;183、偏心套筒锥形连接结构;19、动盘驱动轴承;20、轴承;51、轴承容纳孔;71、容纳空间;91、曲轴配合支撑轴承部(即曲轴与圆柱销配合的部分);D1、曲轴配合支撑轴承部的外径尺寸;D2、圆柱销外径尺寸;L1、圆柱销中心轴线偏心距离(即圆柱销的安装中心与曲轴的中心之间的距离);D3、动涡旋盘绕静涡旋盘理论绕转轨迹直径;图6中虚线为动涡旋盘中心运动轨迹;β、锥角;L2、动涡旋盘实际绕转运动半径;L3、偏心套套筒轴部旋转半径(即旋转力臂);L2a、动涡旋盘绕转半径(理论设计,即r);L2b、偏心轴套最大可调节动盘绕转半径;L2c、偏心轴套最小可调节动盘绕转半径。
具体实施方式
如图1-15所示,本发明提供一种涡旋压缩机,其包括动涡旋盘5和静涡旋盘4,还包括曲轴9、偏心套筒18、主轴承16和圆柱销17,所述偏心套筒 18设置于所述曲轴9和所述动涡旋盘5之间、且所述偏心套筒18包括能够套设于所述动涡旋盘5内部的偏心套筒轴部181,所述圆柱销17一端与所述曲轴 9连接(包括圆柱销与曲轴一体式结构以及分体式可拆卸结构)、另一端穿设于所述偏心套筒轴部181的内部以驱动所述动涡旋盘5运动;
且曲轴9与主轴承16配合部分的外径尺寸为D1,所述圆柱销17的外径为D2,且满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75。
本发明通过将曲轴与主轴承配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销的外径 D2设置为满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75,能够使得圆柱销能够具有对动涡旋盘足够的驱动强度和结构强度,但是也不至于结构强度过大而导致圆柱销乃至壳体整体尺寸过大影响压缩机的可靠性,也不至于使得结构强度过小而导致圆柱销断裂或结构损坏、有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效。
如图1,本发明的涡旋压缩机在机壳内由静涡旋盘4和动涡旋盘5构成的压缩腔容积出现周期性增大减小,形成压缩制冷剂的压缩腔体,从而完成连续不断地对被吸入压缩腔内的制冷剂压缩。
如图2所示为本发明涉及的驱动机构示意图,前述的驱动机构包括驱动主轴9、偏心设置在主轴上的圆柱销17,圆柱销17从主轴靠近动盘侧端面轴向设置在对应的主轴销孔内,在轴线上与主轴平行且相距一定距离。在主轴和动盘之间嵌套有偏心套筒18,偏心套筒在轴向上内部能容纳圆柱销外部能支撑动盘驱动轴承19且两两之间能自如转动。偏心套筒容纳在上支架的容纳空间71,动盘驱动轴承设置在动盘轴承容纳孔51内。如此设置,当主轴绕自身轴线旋转时偏心带动圆柱销旋转,圆柱销驱动偏心轴套,偏心轴套支撑动盘驱动轴承最终驱动动盘绕曲轴中心一定距离绕转,最终驱动电机驱动动涡旋盘绕静涡旋盘按约束设计距离运动,实现动静盘之间形成周期变化的压缩腔,完成对制冷剂的吸气、压缩和排气。同时,由于偏心套筒能绕圆柱销旋转,即驱动动盘驱动轴承的偏心套筒轴部能绕圆柱销旋转,机动盘中心能绕圆柱销旋转,随着动盘绕圆柱销的旋转,最终动盘和静盘中心距离能在一定程度内变化,实现特殊工况下动涡旋盘齿壁和静涡旋盘齿壁之间的接触力,提高压缩机可靠性和性能。
如图3所示详细说明偏心套筒、圆柱销以及主轴的装配细节,详细说明本发明的发明点一:
圆柱销外径尺寸D2和对应主轴配合支撑轴承部外径尺寸D1之间关系约束:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75,尤其0.55≤k≤0.65;该参数涉及驱动结构的强度,压缩机运行工况差异大,特别是在恶劣工况或者严重的液激,以及压缩机运行在高速下时,上述情况对应的圆柱销上的受力异常增大。因此,为了满足压缩机各工况下的可靠性,拓展压缩机的应用范围,圆柱销需要预留一定的强度余量。提高圆柱销强度的方法可以靠采用结构强度更大的材料、表明处理以及增大结构尺寸等方法,本发明从最简单的增大结构尺寸方法上进行合理约束设计。但是,圆柱销直径增大时,与之配合的其他结构尺寸也会相应增大,需要更大的偏心套筒容纳空间,压缩机成本和整体尺寸均将增大,成本考虑不合适。因此,经研究设计,最终对应图13,本发明上述参数值要求范围0.42≤k≤0.75, 尤其0.55≤k≤0.65,传动结构余量充足且在现有壳径下不需要扩大,结构尺寸越大,结构可靠性越好,越不容易断,但是尺寸大了,涉及到外围尺寸的变化,最后导致壳体外径增大,引起压缩机成本变大,所以,存在即满足强度要求又不引起壳径变化的结构最优尺寸组合,即上述优选数值范围区间,能够在保证驱动强度的同时避免尺寸过大,提高压缩机可靠性和能效值。
优选地,
所述曲轴9与主轴承16配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销17的外径 D2之间还满足关系:0.5≤k≤0.65。这是本发明的上述k值的进一步优选数值范围区间,能够进一步在保证强度的同时减小整体尺寸,提高压缩机可靠性和能效值。
优选地,
所述圆柱销17的中心与所述曲轴9的中心之间的距离为L1,所述动涡旋盘5绕所述静涡旋盘4的绕转理论计算半径为r,且两参数之间满足关系: m=L1/r,1.05≤m≤1.7。
本发明还通过将圆柱销的中心与所述曲轴的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径r之间还满足关系:m=L1/r,1.05 ≤m≤1.7,能够使得圆柱销带动偏心套筒、进而驱动动涡旋盘旋转的旋转力臂足够以驱动动涡旋盘运动,但也不至于使得旋转力臂太大而导致动静涡旋盘之间接触力太大、致使滑动摩擦损失过大而影响压缩机功耗上升、能效下降的情形发生,也不至于使得旋转力臂过小而不足以驱动动涡旋盘做应有的运动、不足以形成有效的密封而导致泄漏、从而影响压缩机能效,并且上述手段还能使得动静涡旋盘之间距离调整更为及时,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效。
对比图8和图9,图9为较大的圆柱销偏心距离L1,此时能获得较大的驱动动盘旋转力臂L3,即在增大圆柱销偏心距离L1时,偏心套筒驱动动盘旋转的旋转力臂L3增大,在相同的驱动力下动盘更容易被驱动。对应图12更容易理解,当动盘中心181A1绕圆柱销中心182A1旋转时,动盘中心与静盘中心之间的距离L2有变化,即可调整动涡旋盘齿和静涡旋盘齿壁之间的接触间隙。
因此说明本发明发明的发明点二:
圆柱销中心与曲轴中心距离L,动盘绕静盘绕转理论计算半径r,两参数满足关系:m=L1/r,1.05≤m≤1.7,尤其1.14≤m≤1.55;对应图14说明:如上述所示,圆柱销偏心距离L1越大,偏心套筒驱动动盘旋转的旋转力臂L3更大: 1、动静涡旋盘之间距离调整更及时;2、旋动力矩更大即动涡旋盘与静涡旋盘齿壁之间的接触力更大,密封更可靠;3、驱动力太大时动静涡旋盘之间接触力太滑动摩擦损失更大,压缩机功耗上升能效下降。因此,存在如图14所示的合理参数m范围,使得压缩机径向密封力合适,压缩机能效高。
图4为本发明的驱动主轴端面投影图,其中:9、驱动主轴;92、圆柱销安装孔;9A1、曲轴中心轴线;92A1、圆柱销安装孔中心轴线;L1、圆柱销中心轴线偏心距离。圆柱销17一段设置在主轴上的圆柱销安装孔92内,一般采用过盈装配。另外,形如本发明专利的另一实施实例可为圆柱销和主轴为一体成形状,圆柱销中心轴线与主轴中心轴线偏心设置。对于传统的压缩机,通过该偏心距离设置即可实现动涡旋盘与静涡旋盘之间啮合绕转运动,如图6所述。由上可知这种驱动方式,动盘绕转静盘的半径尺寸有圆柱销中心和曲轴中心偏心距离决定,压缩机装配好后即固定了。在大批量生产时需要严格控制这类尺寸且需要做好配搭,虽然如此控制,但是还是存在不同档位的偏心距离,理论上样机即有差异,花费大量控制成本效果却不太理想。另一方面,在压缩腔进入杂质或者存在大量液体时,杂质和液体在进行压缩时势必在啮合的涡旋齿之间挤压出空间,从而破坏涡旋齿,压缩机可靠性差。因此,动盘绕静盘绕转运动半径在一定范围内可变化的结构设计更为优选。
图5所示的偏心套示意图,在轴向上设置有偏心套筒轴部181,用于支撑动盘驱动轴承,在轴向与轴部偏心设置的圆柱销容纳孔182,两者中心为181A1、 182A1。
图8所示为本发明的传动机构主要尺寸示意图,为偏心套筒、圆柱销以及驱动主轴在轴向上的投影状态。有三个关键尺寸和位置为:1、主轴中心位置 9A1,压缩机装配后该中心位置确定,理论上主轴中心也对应静涡旋盘型线中心;位置(2、偏心套筒轴部中心181A1,由于轴部驱动动盘尾部驱动轴承,动盘尾部驱动轴承设置在动盘中心,因此轴部中心即对应动盘型线中心;3、圆柱销中心182A1,偏心套筒可绕该中心在一定范围内旋转;);距离(L1、圆柱销偏心距离;L2、动静涡旋盘型线中心距离;L3、偏心套筒绕转距离即偏心套筒驱动动盘旋转力臂)。
优选地,
所述圆柱销17的中心与所述曲轴9的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘 5绕所述静涡旋盘4的绕转理论计算半径r之间还满足关系:1.14≤m≤1.55。这是本发明的上述m值的进一步优选数值范围区间,能够进一步在保证驱动力臂足够的同时还能防止滑动摩擦损失过大、提高能效,还能防止驱动力臂过小而导致的密封问题,提高密封强度和能效值。
优选地,
偏心套筒调节的动涡旋盘5绕静涡旋盘4旋转的实际绕转半径L2,所述动涡旋盘5绕所述静涡旋盘4的绕转理论计算半径为r,且满足关系:n=L2/r,并有0.94≤n≤1.05。偏心套筒调节的动盘绕静盘旋转半径L2,(说明,偏心套筒的作用就是在一定范围内调节动盘绕静盘旋转的旋转半径,以满足不同的泵体状态,本发明点就是对偏心套同的调节范围进行保护)。
本发明还通过将动涡旋盘绕所述静涡旋盘旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径为r之间满足关系:n=L2/r,并有0.94≤n≤1.05,还能够容许的杂质尺寸更大和抗液击能力越强以及容许零件加工和装配误差大,压缩机可靠性更好,实际绕转半径不至于过小而致使撞击噪声过大,可调心范围合适,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效的同时还降低了噪声。
如图10、11为对应的两种偏心调节极限位置,偏心调节时对应图12中的 L2c和L2b,不同的动静盘中心位置L2b和L2c表示不同动静涡旋盘齿壁的径向间隙。说明本发明点三:驱动机构具有在一定范围内调整动盘绕静盘旋转的绕转半径L2,满足关系:n=L2/r,0.94≤n≤1.05,尤其0.96≤n≤1.03;
需要说明的是上述位置L2c和L2b为偏心调节机构可调节的极限范围,但是在正常运转情况下,动静盘之间距离仍然是处于理论装配设计的距离L2a(即 r)。可调心距离L2b(c)可对应杂质的尺寸抗液击的程度,即距离越大,可容许的杂质尺寸更大和抗液击能力越强以及容许零件加工和装配误差大,压缩机可靠性更好。但是,在压缩机开停机时,由于偏心套筒的惯性作用,在停机时套筒仍可旋转至两个极限尺寸位置产生金属碰撞的声音,一些专利在该处专门进行了防缓冲的减震结构,可调心范围越大,撞击噪声更大。本发明通过控制偏心调节量与理论偏心之间的比值范围,和获得合适的噪音水平的高可靠性,如图15所述,过小的话会靠的更紧、容易碰撞产生噪声。
优选地,
偏心套筒调节的动涡旋盘5绕静涡旋盘4旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘5绕所述静涡旋盘4的绕转理论计算半径r之间还满足关系:0.96≤n ≤1.03。这是本发明的上述n值的进一步优选数值范围区间,能够进一步在容许的杂质尺寸更大和抗液击能力越强以及容许零件加工和装配误差大,压缩机可靠性更好,同时还是对压缩机的噪音不会太高,有效地保证了低噪音高能效的工作。
优选地,
从所述曲轴9至所述动涡旋盘5的方向、所述圆柱销17与所述偏心套筒 18配合的部分呈外径逐渐增大的结构,从所述曲轴9至所述动涡旋盘5的方向、所述偏心套筒18与所述圆柱销17配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构。
本发明还通过将圆柱销设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分呈外径逐渐增大的结构,将偏心套筒设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构,能够对偏心套筒形成有效的限位和定位作用、防止偏心套筒朝动涡旋盘一侧滑动,提高压缩机运行的可靠性和能效。
如图7所示,在曲轴运转时,由于动盘受到气体力和离心力作用,曲轴必然存在一定绕度,因此偏心套筒18必然有向右侧滑动的趋势。本发明点四:前述圆柱销一端插入在曲轴配合孔内,另一端插入在偏心套筒内,与偏心套筒配合段设置成倒锥形状,即从曲轴端延伸出其外径尺寸不断增大,偏心套筒与其配合端设置成对应锥形,锥形角度β为3~10°。如此设置,不需要在圆柱销上额外地设置限位结构。
优选地,
所述圆柱销17与所述偏心套筒18配合的部分呈圆锥形状,所述偏心套筒 18与所述圆柱销17配合的部分也呈圆锥形状,所述圆柱销17与所述偏心套筒 18配合的部分与所述偏心套筒18与所述圆柱销17配合的部分相适配。这是本发明的圆柱销和偏心套筒配合部分的优选结构形式,通过圆锥形状能够有效地阻止偏心套筒向右滑动,装配效果更好。
优选地,
所述圆柱销17与所述偏心套筒18配合的部分的锥形角度β为3~10°。这是本发明的圆锥部分的锥形角度β的优选角度,能够在进行限位和定位的作用下还能保证良好而优秀的装配作用;偏心套筒与圆柱销配合的部分的锥度也为3~10°。
本发明还提供一种空调器,其包括前任一项所述的涡旋压缩机。
本发明的空调器通过将涡旋压缩机中的曲轴与圆柱销配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销的外径D2设置为满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75,能够使得圆柱销能够具有对动涡旋盘足够的驱动强度和结构强度,但是也不至于结构强度过大而导致圆柱销乃至壳体整体尺寸过大影响压缩机的可靠性,也不至于使得结构强度过小而导致圆柱销断裂或结构损坏、有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效;
本发明的空调器还通过将涡旋压缩机中的圆柱销的安装中心与所述曲轴的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径r 之间还满足关系:m=L1/r,1.05≤m≤1.7,能够使得圆柱销带动偏心套筒、进而驱动动涡旋盘旋转的旋转力臂足够以驱动动涡旋盘运动,但也不至于使得旋转力臂太大而导致动静涡旋盘之间接触力太大、致使滑动摩擦损失过大而影响压缩机功耗上升、能效下降的情形发生,也不至于使得旋转力臂过小而不足以驱动动涡旋盘做应有的运动、不足以形成有效的密封而导致泄漏、从而影响压缩机能效,并且上述手段还能使得动静涡旋盘之间距离调整更为及时,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效;
本发明的空调器还通过将涡旋压缩机中的动涡旋盘绕所述静涡旋盘旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘绕所述静涡旋盘的绕转理论计算半径为r 之间满足关系:n=L2/r,并有0.94≤n≤1.05,还能够容许的杂质尺寸更大和抗液击能力越强以及容许零件加工和装配误差大,压缩机可靠性更好,实际绕转半径不至于过小而致使撞击噪声过大,可调心范围合适,有效地提高压缩机的可靠性,使得压缩机能够正常可靠的运行而不至于失效,有效提高了压缩机的能效的同时还降低了噪声;
本发明的空调器还通过将涡旋压缩机中的圆柱销设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述圆柱销与所述偏心套筒配合的部分呈外径逐渐增大的结构,将偏心套筒设计为从所述曲轴至所述动涡旋盘的方向、所述偏心套筒与所述圆柱销配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构,能够对偏心套筒形成有效的限位和定位作用、防止偏心套筒朝动涡旋盘一侧滑动,提高压缩机运行的可靠性和能效。
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 (8)
1.一种涡旋压缩机,其特征在于:
包括动涡旋盘(5)和静涡旋盘(4),还包括曲轴(9)、偏心套筒(18)、主轴承(16)和圆柱销(17),所述偏心套筒(18)设置于所述曲轴(9)和所述动涡旋盘(5)之间、且所述偏心套筒(18)包括能够套设于所述动涡旋盘(5)内部的偏心套筒轴部(181),所述圆柱销(17)一端与所述曲轴(9)连接、另一端穿设于所述偏心套筒轴部(181)的内部以驱动所述动涡旋盘(5)运动;所述主轴承(16)用于与所述曲轴(9)匹配并对所述曲轴进行支承;
且曲轴(9)与主轴承(16)配合部分的外径尺寸为D1,所述圆柱销(17)的外径为D2,且满足以下关系:k=D2/D1,0.42≤k≤0.75;
所述圆柱销(17)的中心与所述曲轴(9)的中心之间的距离为L1,所述动涡旋盘(5)绕所述静涡旋盘(4)的绕转理论计算半径为r,且两参数之间满足关系:m=L1/r,1.05≤m≤1.7;
偏心套筒调节的动涡旋盘(5)绕静涡旋盘(4)旋转的实际绕转半径L2,所述动涡旋盘(5)绕所述静涡旋盘(4)的绕转理论计算半径为r,且满足关系:n=L2/r,并有0.94≤n≤1.05。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述曲轴(9)与主轴承(16)配合部分的外径尺寸D1与所述圆柱销(17)的外径D2之间还满足关系:0.5≤k≤0.65。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述圆柱销(17)的中心与所述曲轴(9)的中心之间的距离L1与所述动涡旋盘(5)绕所述静涡旋盘(4)的绕转理论计算半径r之间还满足关系:1.14≤m≤1.55。
4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
偏心套筒调节的动涡旋盘(5)绕所述静涡旋盘(4)旋转的实际绕转半径L2与所述动涡旋盘(5)绕所述静涡旋盘(4)的绕转理论计算半径r之间还满足关系:0.96≤n≤1.03。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
从所述曲轴(9)至所述动涡旋盘(5)的方向、所述圆柱销(17)与所述偏心套筒(18)配合的部分呈外径逐渐增大的结构,从所述曲轴(9)至所述动涡旋盘(5)的方向、所述偏心套筒(18)与所述圆柱销(17)配合的部分也呈内径逐渐增大的渐扩结构。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述圆柱销(17)与所述偏心套筒(18)配合的部分呈圆锥形状,所述偏心套筒(18)与所述圆柱销(17)配合的部分也呈圆锥形状,所述圆柱销(17)与所述偏心套筒(18)配合的部分与所述偏心套筒(18)与所述圆柱销(17)配合的部分相适配。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述圆柱销(17)与所述偏心套筒(18)配合的部分的锥形角度β为3~10°。
8.一种空调器,其特征在于:
包括权利要求1-7中任一项所述的涡旋压缩机。
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