CN110513292A - 变容压缩机用滑片结构及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变容压缩机用滑片结构及压缩机，涉及压缩机技术领域，解决了现有技术中存在的目前工作容积排量恒定的压缩机内的滑片结构，难以满足外部不同负荷对压缩机排气量变化的需求的技术问题。变容压缩机用滑片结构包括滑片本体和滑片阀芯，其中，滑片本体和滑片阀芯相连接，转动或移动滑片阀芯能改变泵体组件吸气腔和压缩腔之间的连通状态以及能调节吸气腔和压缩腔之间连通通道的截面大小。本发明用于实现对压缩机排气量的无级变容积调节。

Description

变容压缩机用滑片结构及压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种变容压缩机用滑片结构及压缩机。
背景技术
对于常规转子式压缩机而言，每个工作周期中压缩机吸入和排出的气体量是恒定的，但冷暖设备在实际工作运行过程中，其对压缩机排气量的需求是变化的，因为冷暖设备伴随环境负荷大小的变化，要求压缩机的排气量能够进行相应的容量调节，以适应冷暖设备外部负荷变化的需求，提高压缩机容积效率，从而提高冷暖设备的能效比和工作可靠性，以及使用环境的换热稳定性。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
1、工作容积排量恒定压缩机，在外部负荷变化情况下，压缩机的排量恒定不变，压缩机容积效率偏低，无法自适应空调等冷暖设备外部负荷随机变化时的容积需求；
2、当前压缩机的机械变容量调节方式偏少，一般是通过使用一个锁止结构(如销钉)控制整个滑片的运动和锁死。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变容压缩机用滑片结构及压缩机，解决了现有技术中存在的目前工作容积排量恒定的压缩机内的滑片结构，难以满足外部不同负荷对压缩机排气量变化的需求的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体和滑片阀芯，其中，所述滑片本体和所述滑片阀芯相连接，转动或移动所述滑片阀芯能改变泵体组件吸气腔和压缩腔之间的连通状态以及能调节所述吸气腔和所述压缩腔之间连通通道的截面大小。
进一步地，所述滑片本体上设置有连通所述吸气腔和所述压缩腔的本体通孔，所述滑片阀芯插入所述滑片本体且转动所述滑片阀芯能改变所述滑片阀芯遮挡所述本体通孔的情况。
进一步地，所述滑片阀芯上设置有阀芯通孔，当所述本体通孔与所述阀芯通孔相连通时，所述本体通孔与所述阀芯通孔形成所述连通通道。
进一步地，所述滑片阀芯为圆柱件且沿所述泵体组件轴线方向插入所述滑片本体，所述滑片阀芯的直径所述滑片阀芯上的阀芯通孔的直径d＝(0.1～0.8)dx×H/L，所述本体通孔的直径dt为d≤dt<dx，其中，W为滑片厚度；D为滑片本体靠近泵体组件活塞一端的端部圆弧面对应的直径；L为滑片本体沿泵体组件径向方向上的长度；H为滑片本体沿泵体组件轴线方向上的高度。
进一步地，所述本体通孔距离所述滑片本体靠近所述泵体组件活塞一端的距离Lt为4mm<Lt<0.3L，其中，L为滑片本体沿泵体组件径向方向上的长度。
进一步地，所述滑片阀芯包括球形部和插入部，所述球形部和所述插入部相连接，所述球形部上存在切削面，转动所述滑片阀芯以使所述切削面与所述本体通孔之间形成所述连通通道。
进一步地，所述滑片阀芯设置在所述滑片本体的端部，所述滑片阀芯上设置有缺口槽，转动所述滑片阀芯至所述缺口槽裸露在所述滑片本体外时，所述缺口槽能连通所述吸气腔和所述压缩腔。
进一步地，沿所述泵体组件的径向方向向远离所述泵体组件中心轴的方向移动所述滑片阀芯时，所述滑片阀芯与所述泵体组件的活塞之间的间隙形成所述连通通道。
进一步地，所述滑片阀芯设置在所述滑片本体的一侧；或者，所述滑片本体包括上滑片部和下滑片部，所述滑片阀芯夹设在所述上滑片部和所述下滑片部之间且所述滑片阀芯均与所述上滑片部和所述下滑片部连接。
一种压缩机，包括所述的变容压缩机用滑片结构
本发明的目的在于提供一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体和滑片阀芯，转动或移动滑片阀芯能改变泵体组件吸气腔和压缩腔之间的连通状态以及能调节吸气腔和压缩腔之间连通通道的截面大小，实现对压缩机排气量的无级变容积调节，解决了现有技术中存在的目前工作容积排量恒定的压缩机内的滑片结构，难以满足外部不同负荷对压缩机排气量变化的需求的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中采用锁止销钉固定滑片的泵体组件的结构示意图；
图2是本发明提供的实施例1中所描述的滑片本体的主视示意图；
图3是本发明提供的实施例1中所描述的滑片本体的左视示意图；
图4是本发明提供的实施例1中所描述的滑片本体的附视示意图；
图5是本发明提供的实施例1中所描述的滑片阀芯的结构示意图；
图6是本发明提供的实施例2中所描述的滑片结构的主视示意图；
图7是图6的A-A向剖视示意图；
图8是本发明提供的实施例2中所描述的滑片阀芯的结构示意图；
图9是本发明提供的实施例3中所描述的滑片本体的主视示意图；
图10是本发明提供的实施例3中所描述的滑片本体的左视示意图；
图11是本发明提供的实施例3中所描述的滑片阀芯的结构示意图；
图12是本发明提供的实施例4中所描述的滑片本体的主视示意图；
图13是图12的B-B向剖视示意图；
图14是本发明提供的实施例4中所描述的滑片阀芯的结构示意图；
图15是本发明提供的实施例5中所描述的滑片本体的主视示意图；
图16是图15的C-C向剖视示意图；
图17是本发明提供的实施例5中所描述的滑片阀芯的结构示意图；
图18是本发明实施例提供的泵体组件的剖视示意图；
图19是本发明实施例提供的泵体组件的另一剖视示意图；
图20是现有技术中定容排量压缩机与外部负载对压缩机排气量需求的坐标图；
图21是本发明提供的压缩机与外部负载对压缩机排气量需求的坐标图；
图中1-滑片本体；11-本体通孔；12-容纳槽；13-安装孔；2-滑片阀芯；21-阀芯通孔；22-球形部；221-切削面；23-插入部；24-缺口槽；3-吸气腔；4-压缩腔；5-锁止销钉；6-连通通道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图21，本发明提供了一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，其中，滑片本体1和滑片阀芯2相连接，转动或移动滑片阀芯2能改变泵体组件吸气腔3和压缩腔4之间的连通状态以及能调节吸气腔3和压缩腔4之间连通通道的截面大小。本发明对滑片结构进行创新设计，相比于常规使用销钉直接将滑片锁死的情况实现滑片两侧高低压腔之间的卸载变容方式，本发明主要通过在滑片上增设滑片阀芯，滑片阀芯2同滑片主体1之间的配合间隙，可以使得滑片阀芯2在一定范围内调节；根据压缩机实际使用运行负载大小情况来调节滑片阀芯2，以实现滑片阀芯2对滑片本体1两侧高低压腔之间的隔离和贯通，以及实现对高低压腔之间连通通道的截面大小的调节，实现对压缩机排气量的无级变容积调节。
作为本发明实施例可选的实施方式，滑片本体1上设置有连通吸气腔3和压缩腔4的本体通孔11，滑片阀芯2插入滑片本体1且转动滑片阀芯2能改变滑片阀芯2遮挡本体通孔11的情况，以实现对压缩机排气量的无级变容积调节，具体的实施方式可以参见实施例1和实施例2。
实施例1：
参见图2-5，一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，滑片阀芯2插入滑片本体1，滑片本体1上设置有连通吸气腔3和压缩腔4的本体通孔11，滑片阀芯2上设置有阀芯通孔21，当本体通孔11与阀芯通孔21相连通时，本体通孔11与阀芯通孔21形成连通通道，转动滑片阀芯2能改变滑片阀芯2遮挡本体通孔11的情况。当滑片阀芯2完全遮挡本体通孔11时，此时滑片结构隔离吸气腔3和压缩腔4；当本体通孔11与阀芯通孔21相连通时，吸气腔3和压缩腔4相互连通。
滑片本体1上设置有安装孔13，安装孔13沿泵体组件轴线方向延伸或沿泵体组件径向方向延伸，滑片阀芯2设置在安装孔13内，参见图2，滑片阀芯2优选为沿泵体组件轴线方向延伸；当滑片阀芯2为圆柱件且沿泵体组件轴线方向插入滑片本体1，滑片阀芯2的直径可以为其中，W为滑片厚度；D为滑片本体1靠近泵体组件活塞一端的端部圆弧面对应的直径。
滑片阀芯2上的阀芯通孔21的直径可以为d＝(0.1～0.8)dx×H/L；本体通孔11的直径dt为d≤dt<dx，其中，L为滑片本体1沿泵体组件径向方向上的长度；H为滑片本体1沿泵体组件轴线方向上的高度。
本体通孔11距离滑片本体1靠近泵体组件活塞一端的距离Lt可以为4mm<Lt<0.3L，其中，L为滑片本体1沿泵体组件径向方向上的长度。
滑片阀芯2同滑片主体1本体通孔11的间配合间隙可以为0.15mm～0.25mm。
当冷暖设备开始工作后，若此时设备工作负荷比较大，且工作环境工况比较恶劣时(比如高温制冷或低温制热)，设备系统将工作负荷需求信号反馈到压缩机工作运转控制模块，系统信号控制压缩机采用大容量工作模式，具体为，滑片阀芯2转动一定角度，使滑片阀芯2上面的阀芯通孔21完全密封在滑片主体1内，以使泵体组件的吸气腔3和压缩腔4隔离开，此时等同于该变容气缸的容积被完全利用。
当冷暖设备开始工作后，若此时设备工作负荷比较小，且工作环境工况比较优越时，设备系统将工作负荷需求信号反馈到压缩机工作运转控制模块，系统信号控制压缩机采用小容量工作模式，具体为，滑片阀芯2转动一定角度，使滑片阀芯2上面的阀芯通孔21部分密封在滑片主体1内，使滑片阀芯2上的阀芯通孔21与滑片主体1上的本体通孔11连通，最终将泵体组件的吸气腔3和压缩腔4连通，此时等同于该变容气缸的容积被部分利用，即实现压缩机的小容积变排量工作模式，提高压缩机能效和工作可靠性。
实施例2：
参见图6-图8，一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，滑片阀芯2插入滑片本体1，滑片本体1上设置有连通吸气腔3和压缩腔4的本体通孔11，滑片阀芯2包括球形部22和插入部23，球形部22和插入部23相连接，球形部22上存在切削面221，转动滑片阀芯2以使切削面221与本体通孔11之间形成连通通道。参见图6，图6示意出了切削面221与本体通孔11之间形成连通通道6，此时转动滑片阀芯2时，能减小连通通道6的截面面积，继续转动滑片阀芯2，能实现滑片阀芯2隔断吸气腔3和压缩腔4。滑片本体1上设置有安装孔13，安装孔13沿泵体组件轴线方向延伸或沿泵体组件径向方向延伸，滑片阀芯2设置在安装孔13内，滑片阀芯2优选为沿泵体组件径向方向延伸。
作为本发明实施例可选的实施方式，滑片阀芯2设置在滑片本体1的端部，滑片阀芯2上设置有缺口槽24，转动滑片阀芯2至缺口槽24裸露在滑片本体1外时，缺口槽24能连通吸气腔3和压缩腔4，具体结构可以参见实施例3。
实施例3：
参见图9-图11，一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，滑片本体1靠近泵体组件轴线的一端设置有容纳槽12，容纳槽12沿泵体组件轴线方向延伸，滑片阀芯2位于容纳槽12内，滑片阀芯2上中间设置有缺口槽24的圆柱形件；转动滑片阀芯2且当缺口槽24完全隐藏在容纳槽12时，此时，吸气腔3和压缩腔4隔开，当缺口槽24裸露在滑片本体1外时，缺口槽24可以连通吸气腔3和压缩腔4。通过转动滑片阀芯2，可实现压缩机的变容量调节。
作为本发明实施例可选的实施方式，沿泵体组件的径向方向向远离泵体组件中心轴的方向移动滑片阀芯2时，滑片阀芯2与泵体组件的活塞之间的间隙形成连通通道，具体结构可以参见实施例4和实施例5。
实施例4：
参见图12-图14，一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，滑片本体1包括上滑片部和下滑片部，滑片阀芯2夹设在上滑片部和下滑片部之间且滑片阀芯2均与上滑片部和下滑片部连接，沿泵体组件的径向方向向远离泵体组件轴线的方向移动滑片阀芯2时，滑片阀芯2与泵体组件的活塞之间的间隙形成连通通道。滑片阀芯2靠近泵通组件活塞的一端为弧形结构，当滑片结构隔离吸气腔3和压缩腔4时，上滑片部和下滑片部以及滑片阀芯2均匀活塞相接触，以实现高低压腔之间的隔离。滑片阀芯2的两侧可以设置凸起部，上滑片部和下滑片部上设置有凹槽，滑片阀芯2上的凸起部插入对应的凹槽中。通过滑片阀芯2的径向滑动，对泵体组件内吸气腔3和压缩腔5进行分隔和连通，以实现变容气缸的带载和卸载，即压缩机的变容量调节。
实施例5：
参见图15-图17，一种变容压缩机用滑片结构，包括滑片本体1和滑片阀芯2，滑片阀芯2设置在滑片本体1的一侧，沿泵体组件的径向方向向远离泵体组件轴线的方向移动滑片阀芯2时，滑片阀芯2与泵体组件的活塞之间的间隙形成连通通道。滑片阀芯2靠近泵通组件活塞的一端为弧形结构，当滑片结构隔离吸气腔3和压缩腔4时，滑片本体1以及滑片阀芯2均匀活塞相接触，以实现高低压腔之间的隔离。通过滑片阀芯2的径向滑动，对泵体组件内吸气腔3和压缩腔5进行分隔和连通，以实现变容气缸的带载和卸载，即压缩机的变容量调节。
实施例6：
一种泵体组件，包括本发明提供的变容压缩机用滑片结构。参见图18和图19，示意出了滑片结构上的连通通道6。
实施例7：
一种压缩机，包括本发明提供的变容压缩机用滑片结构。
对于常规容积排量固定的压缩机，在冷暖设备外部负荷随机变化过程中，尤其是空调设备在低温制热和高温制冷等恶劣工况下，普遍存在高温制冷量不足和低温工况下制热量不足的缺陷，导致客户在使用过程中，对于冷暖设备的体感忽冷忽热，舒适性差。同时，常规定容积排量压缩机，在极端大负荷等恶劣工况下工作时，由于压缩机排量不匹配，导致压缩机的输出能力偏低，输入功率偏高，最终造成冷暖设备的能效偏低，可靠性变差。常规定容量压缩机在冷暖设备系统中的工作方式和效果分析，参见图16。
本发明针对目前暖通行业内高效冷暖设备，在外部负荷随机变化过程中，尤其在极端恶劣工况下，无法自适应调节输出制热量或制冷量的不足问题，特别对压缩机进行创新性设计，使压缩机能够提供不同的容积排量，轻载小负荷时使用小排量，重载大负荷时使用大排量，有效发挥压缩机的容量调节能力。具有成本低，结构简单，可靠性好等优点。变容量压缩机在冷暖设备系统中的工作方式和效果分析，参见图17。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变容压缩机用滑片结构，其特征在于，包括滑片本体(1)和滑片阀芯(2)，其中，
所述滑片本体(1)和所述滑片阀芯(2)相连接，转动或移动所述滑片阀芯(2)能改变泵体组件吸气腔(3)和压缩腔(4)之间的连通状态以及能调节所述吸气腔(3)和所述压缩腔(4)之间连通通道的截面大小。
2.根据权利要求1所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片本体(1)上设置有连通所述吸气腔(3)和所述压缩腔(4)的本体通孔(11)，所述滑片阀芯(2)插入所述滑片本体(1)且转动所述滑片阀芯(2)能改变所述滑片阀芯(2)遮挡所述本体通孔(11)的情况。
3.根据权利要求2所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片阀芯(2)上设置有阀芯通孔(21)，当所述本体通孔(11)与所述阀芯通孔(21)相连通时，所述本体通孔(11)与所述阀芯通孔(21)形成所述连通通道。
4.根据权利要求3所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片阀芯(2)为圆柱件且沿所述泵体组件轴线方向插入所述滑片本体(1)，所述滑片阀芯(2)的直径
所述滑片阀芯(2)上的阀芯通孔(21)的直径d＝(0.1～0.8)dx×H/L；
所述本体通孔(11)的直径dt为d≤dt<dx，其中，
W为滑片厚度；
D为滑片本体(1)靠近泵体组件活塞一端的端部圆弧面对应的直径；
L为滑片本体(1)沿泵体组件径向方向上的长度；
H为滑片本体(1)沿泵体组件轴线方向上的高度。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述本体通孔(11)距离所述滑片本体(1)靠近所述泵体组件活塞一端的距离Lt为4mm<Lt<0.3L，其中，L为滑片本体(1)沿泵体组件径向方向上的长度。
6.根据权利要求2所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片阀芯(2)包括球形部(22)和插入部(23)，所述球形部(22)和所述插入部(23)相连接，所述球形部(22)上存在切削面(221)，转动所述滑片阀芯(2)以使所述切削面(221)与所述本体通孔(11)之间形成所述连通通道。
7.根据权利要求1所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片阀芯(2)设置在所述滑片本体(1)的端部，所述滑片阀芯(2)上设置有缺口槽(24)，转动所述滑片阀芯(2)至所述缺口槽(24)裸露在所述滑片本体(1)外时，所述缺口槽(24)能连通所述吸气腔(3)和所述压缩腔(4)。
8.根据权利要求1所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，沿所述泵体组件的径向方向向远离所述泵体组件中心轴的方向移动所述滑片阀芯(2)时，所述滑片阀芯(2)与所述泵体组件的活塞之间的间隙形成所述连通通道。
9.根据权利要求8所述的变容压缩机用滑片结构，其特征在于，所述滑片阀芯(2)设置在所述滑片本体(1)的一侧；或者，所述滑片本体(1)包括上滑片部和下滑片部，所述滑片阀芯(2)夹设在所述上滑片部和所述下滑片部之间且所述滑片阀芯(2)均与所述上滑片部和所述下滑片部连接。
10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的变容压缩机用滑片结构。
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