CN110701046B - 压缩缸组件、转缸活塞压缩机及换热设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机领域。转缸活塞压缩机的压缩缸组件包括转轴、活塞、气缸、缸套和至少一个外圆配合结构；外圆配合结构包括限位板，限位板与缸套沿第一方向分布，限位板与缸套固定，限位板上设有安装孔，沿第一方向，气缸的至少一端设有环状的凸轴，凸轴可转动地设于安装孔中；限位板上邻近安装孔设置有沿第一方向贯通的减震孔，这样在不影响转缸活塞压缩机的正常运转的情况下，降低凸轴与限位板受冲击和摩擦损坏的风险，并且，本发明不增加额外的减震零部件就能实现减震功能，有利于转缸活塞压缩机的结构简洁。

Description

压缩缸组件、转缸活塞压缩机及换热设备

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体是涉及一种压缩缸组件、转缸活塞压缩机及换热设备。

背景技术

现有的转缸活塞压缩机中包括转轴、套设于转轴外的活塞、套设于活塞外的气缸以及套设与气缸外的缸套，转轴绕一固定轴线转动，气缸在缸套的限制下绕另一固定轴线转动，转轴与气缸的转动轴线平行且间隔设置，转缸活塞压缩机本质上是采用十字滑块结构原理，将活塞转缸活塞压缩机主要结构和转子式转缸活塞压缩机主要结构相结合得出的一种转缸活塞压缩机，转缸活塞压缩机的结构原理可以参考公开号为CN109595157A的中国发明专利申请。

在上述的转缸活塞压缩机中，现有技术主要有两种对气缸进行支承的方式，一种是通过法兰等配合结构对气缸进行的内圆支承，另一种是通过限位板等配合结构对气缸的短轴进行外圆支承。具体地，可以根据具体需求而灵活搭配，比如可以气缸两端都是内圆支承，或者气缸两端都是外圆支承，或者气缸一端内圆支承、另一端外圆支承，内圆支承可以参考CN109595157A记载的内圆配合结构，外圆支承可以参考CN109595157A记载的外圆配合结构。

在外圆配合结构中，气缸的凸轴穿设于限位板的安装孔中，凸轴支承在安装孔的孔壁上，然而，由于转缸活塞压缩机中气体压力大小和方向变化的原因，导致气缸与限位板之间具有较大的压力，容易导致凸轴与限位板之间具有较大的冲击和磨损，容易导致凸轴和限位板的结构损坏。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种有利于缸体支承可靠的转缸活塞压缩机的压缩缸组件。

为了实现上述目的，本发明提供的转缸活塞压缩机的压缩缸组件包括转轴、活塞、气缸、缸套和至少一个外圆配合结构；气缸设于缸套内，转轴的轴线沿第一方向，活塞上具有贯通活塞的第一孔，气缸上具有贯通气缸的第二孔和第三孔，第二孔与第三孔相交，活塞可滑动地设于第三孔中，第一孔及第二孔的贯通方向均沿第一方向，转轴穿设于第一孔及第二孔中；外圆配合结构包括限位板，限位板与缸套沿第一方向分布，限位板与缸套固定，限位板上设有安装孔，沿第一方向，气缸的至少一端设有环状的凸轴，凸轴可转动地设于安装孔中；限位板上邻近安装孔设置有沿第一方向贯通的减震孔。

由上可见，本发明通过对压缩缸组件的结构设计，第一限位板及第二限位板均为支承板，第一限位板及第二限位板分别对缸体的轴向两端进行可转动地支承，限位板对缸体的支承可以是内圆支承也可以是外圆支承，外圆支承的具体方案可以参考公开号为CN109595157A的中国发明专利申请，本发明中采用限位板为外圆配合结构对气缸进行支承，并在限位板上设置减震孔，这样在凸轴与限位板之间的压力过大时，安装孔孔壁上支承凸轴的位置能够背向凸轴轻微变形，这样一方面，有利于减轻凸轴与限位板之间的冲击，并且有利于增大凸轴与安装孔孔壁的接触面积，有利于降低应力密度，缓解应力集中现象，降低凸轴与限位板受冲击和摩擦损坏的风险，另一方面，在限位板上设置减震孔的方式，安装孔的变形量小，不会导致缸体的转动轴线出现明显偏移，不会导致缸体在缸腔中出现位置偏移的现象，不会影响缸体周壁与缸套内腔壁之间的密封和滑动性能，不会影响转缸活塞压缩机的正常运转。并且，本发明不增加额外的减震零部件就能实现减震功能，有利于转缸活塞压缩机的结构简洁。

一个优选的方案是，沿第一方向，气缸的两端均设有凸轴，外圆配合结构设有两个，两个外圆配合结构一一对应与两个凸轴配合。

由上可见，这样两端均采用外圆配合结构对气缸进行支承。

进一步的方案是，两个限位板中的一个与缸套一体成型。

由上可见，只要第一限位板与第二限位板中的一个与缸套分别设置，就能实现缸体与缸套的安装，限位板与缸套一体成型的方式有利于减少零件数量，降低安装难度。

进一步的方案是，两个限位板均通过连接件与缸套固定连接。

再一个优选的方案是，减震孔沿安装孔的周向延伸，和/或减震孔设有至少两个，各减震孔沿安装孔的周向分布。

由上可见，这样有利于限位板的与凸轴配合的周向各处具有均匀的变形能力，有利转缸活塞压缩机运行稳定。

进一步的方案是，减震孔设有至少两组，各组减震孔沿安装孔的径向分布。

由上可见，这样进一步有利于安装孔的周向各处具有均匀的变形能力，有利转缸活塞压缩机运行稳定。

更进一步的方案是，沿安装孔的周向，各组的减震孔交错分布。

由上可见，这样更进一步有利于限位板的与凸轴配合的周向各处具有均匀的变形能力，有利转缸活塞压缩机运行稳定。

还一个优选的方案是，沿安装孔的周向，限位板具有吸气弧段、压缩弧段、排气弧段和膨胀弧段，减震孔设于吸气弧段和/或减震孔设于膨胀弧段。

由上可见，这样有利于针对性地缓解高压气体对缸体支承带来的压力和冲击。

本发明的目的之二是提供一种有利于缸体支承可靠的转缸活塞压缩机。

为了实现上述目的，本发明提供的转缸活塞压缩机包括前述的压缩缸组件。

由上可见，本发明由于采用前述的压缩缸组件，使得能够在不影响转缸活塞压缩机的正常运转的情况下，降低凸轴与限位板受冲击和摩擦损坏的风险，并且，本发明不增加额外的减震零部件就能实现减震功能，有利于转缸活塞压缩机的结构简洁。

本发明的目的之三是提供一种有利于缸体支承可靠的换热设备。

为了实现上述目的，本发明提供的换热设备包括前述的转缸活塞压缩机。

由上可见，本发明的换热设备由于采用前述的转缸活塞压缩机，有利于本发明的换热设备长期运行可靠，有利于本发明的换热设备结构简洁。

附图说明

图1是本发明转缸活塞压缩机实施例一的部分结构分解图；

图2是本发明转缸活塞压缩机实施例一的部分结构剖视图；

图3是本发明压缩缸组件实施例一中第一限位板的结构图；

图4是本发明压缩缸组件实施例一优选方案一中第二限位板的结构图；

图5是本发明压缩缸组件实施例一优选方案二中第一限位板的结构图；

图6是本发明压缩缸组件实施例二中第二限位板的结构图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例的换热设备例如可以是空调器、冰箱等，本实施例的换热设备包括转缸活塞4转缸活塞压缩机，本实施例转缸活塞4转缸活塞压缩机包括壳体(图中未示出)、第一法兰1、第二法兰2和本实施例的压缩缸组件，第一法兰1及第二法兰2均固定在壳体上。

请参照图1及图2，本实施例的压缩缸组件包括转轴3、活塞4、气缸5、缸套6、第一限位板7和第二限位板8，转轴3的轴线方向沿Z轴方向，活塞4上具有沿Z轴方向贯通的第一孔41，沿Z轴方向，第一孔41的截面形状为圆角矩形，圆角矩形的长边沿第一水平方向(图1所示状态的Y轴方向)。

请参照图1及图2，气缸5包括缸本体51、第一凸轴52和第二凸轴53，缸本体51通过在轴线沿Z轴方向的圆柱体上开孔形成，缸本体51上具有开口于圆柱体端面的第二孔54和开口于圆柱体周面的第三孔55，第二孔54沿Z轴方向贯通缸本体51，第三孔55沿第二水平方向(图1所示状态的X轴方向)贯通缸本体51，第一水平方向与第二水平方向垂直，沿Z轴方向，缸本体51的上端面上具有向上凸出的第一凸轴52，缸本体51的下端面上具有向下凸出的第二凸轴53；活塞4穿设于第三孔55中，活塞4能够沿第二水平方向移动。

请参照图1及图2，第一法兰1、第一限位板7、缸套6、第二限位板8及第二法兰2沿Z轴方向从上至下依次固定连接，具体可以是第一法兰1及第一限位板7通过一组螺钉(图中未示出)与缸套6固定连接，第二法兰2及第二限位板8通过另一组螺钉与缸套6固定连接；第一限位板7上具有沿Z轴方向贯通的第一安装孔71，第二限位板8上具有沿Z轴方向贯通的第二安装孔81，气缸5安装于缸套6中，第一凸轴52穿设于第一安装孔71中，第二凸轴53穿设于第二安装孔81中，缸套6的内腔壁与缸本体51的周壁贴合，第一凸轴52的外周壁与第一安装孔71的内周壁贴合，第二凸轴53的外周壁与第二安装孔81的内周壁贴合。

第一安装孔71、第二安装孔81的中心轴线为第一轴线，转缸活塞压缩机运行时，在第一安装孔71周壁和第二安装孔81周壁的限制下，气缸5的转动轴线沿第一轴线。

请参照图2，转轴3可转动地安装在第一法兰1和第二法兰2上，转轴3穿过第一安装孔71、第二孔54、第一孔41、第二安装孔81，活塞4相对于转轴3能够沿第一水平方向(图1所示状态的Y轴方向)滑动，转轴3的转动轴线为第二轴线，第一轴线与第二轴线间隔分布。

转缸活塞压缩机运行时，转轴3转动带动活塞4和气缸5转动，转轴3、活塞4、气缸5的运动符合十字滑环运动规律(参考对比文件CN109595157A)，转轴3及气缸5的转动轴线位置固定，活塞4沿圆形轨迹运动，该圆形轨迹位于XOY平面内，该圆形轨迹同时于第一轴线和第二轴线相较，该圆形轨迹的直径等于第一轴线与第二轴线之间的距离。

气缸5、活塞4及缸套6围成气体腔，在转缸活塞压缩机运行过程中，活塞4相对于气缸5沿第二水平方向周期性往复滑动，实现气体腔的大小变化，继而实现对气体腔中气体的压缩。

请参照图1至图3，气缸5可转动地安装在第一限位板7和第二限位板8上，由于转缸活塞压缩机中气体压力的原因，导致气缸5与限位板(第一限位板7和第二限位板8)之间在水平方向上具有较大的压力，导致第一凸轴52与第一限位板7之间具有较大的冲击和磨损，导致第二凸轴53与第二限位板8之间具有较大的冲击和磨损，因此本实施例在第一限位板7上邻近第一安装孔71设置有四个第一减震孔72，各第一减震孔72沿第一安装孔71周向均布，第一减震孔72为条形孔，第一减震孔72的条形延伸方向沿第一安装孔71的周向，这样在第一凸轴52与第一减震孔72的孔壁之间的压力过大时，第一安装孔71孔壁的局部位置能够向远离第一凸轴52的方向轻微变形，一方面，有利于减轻第一凸轴52与第一限位板7之间的冲击，并且有利于增大第一凸轴52与第一安装孔71孔壁之间的接触面积，有利于降低应力密度，缓解应力集中现象，降低第一凸轴52与第一限位板7受冲击和摩擦损坏的风险，另一方面，在第一限位板7上设置第一减震孔72的方式，第一安装孔71的变形量小，不会导致气缸5的转动轴线出现明显偏移，不会导致气缸5在缸套6的腔中出现位置偏移的现象，不会影响气缸5周壁与缸套6的内腔壁之间的密封和滑动性能，不会影响转缸活塞压缩机的正常运转。同理，在第二限位板8上设置第二减震孔82能在不影响转缸活塞压缩机正常运转的前提下降低第二凸轴53与第二限位板8之间的冲击，缓解第二凸轴53与第二限位板8之间的应力集中现象，第二减震孔82的具体设置可以参考第一减震孔72，这里不再赘述。并且，本实施例不增加额外零部件就实现减震功能，有利于转缸活塞压缩机的结构简洁。

可选择地，第一减震孔的形状不一定为沿第一安装孔71周向延伸的条形，第二减震孔的形状不一定为沿第二安装孔81周向延伸的条形，例如参照图4，第二减震孔83为圆孔。

优选地，请参照图5，本实施例的第一限位板7上第一减震孔73分为第一组731和第二组732，第一组731中各第一减震孔沿第一安装孔71周向分布，第二组732中各第一减震孔沿第一安装孔71周向分布，沿第一安装孔71的径向，第一组731与第二组732间隔分布；沿第一安装孔71的周向，第一组731的各第一减震孔与第二组732的各第一减震孔交相错分布。这样第二组732中各第一减震孔的间隔位置均对应有第一组731的第一减震孔，第一组731中各第一减震孔的间隔位置均对应有第二组732的第一减震孔，有利于第一限位板7的与第一凸轴52配合的周向各处具有均匀的变形能力，有利转缸活塞压缩机运行稳定。当然，第一减震孔7不一定设为两组，也可以设为沿第一安装孔71径向分布的三组、四组等。同理，第二限位板8上的第二减震孔也可以参考第一减震孔73设置为沿第二安装孔81径向分布的至少两组，各组的第二减震孔在第二安装孔81周向上交错分布。

本实施例中，第一减震孔的设置可以参考第二减震孔的各种设置方式，第二减震孔的设置也可以参考第一减震孔的各种设置方式，同一转缸活塞压缩机中，第一减震孔与第二减震孔的设置方式可以相同也可以不同。

需要说明的是，本发明的气缸5可以一端采用本实施例的外圆配合结构进行支承，另一端采用内圆支承。

实施例二：

请参照图6，本实施例中，在绕第一安装孔71一周的局部位置设置有第一减震孔(图中未示出)，在绕第二安装孔82一周的局部位置设置有第二减震孔84，具体地，第二限位板上8的第二减震孔84设为沿第二安装孔81周向延伸的单个孔，该第二减震孔84设于第二安装孔81周向上的局部位置。转缸活塞压缩机运行的一个周期包括吸气、压缩、排气、膨胀四个过程，限位板的整个圆周分为吸气弧段、压缩弧段、排气弧段、膨胀弧段，气缸5、活塞4及缸套6围成气体腔，气体腔转至吸气弧段时吸气，气体腔在转经压缩弧段时体积逐渐减小，此过程中气体腔中的压力逐渐升高，气体腔在转至排气弧段时排气，气体腔在转经膨胀弧段时体积逐渐增大，此过程中气体腔中的压力逐渐降低，由于转缸活塞压缩机内的气体压力变化，导致转缸活塞压缩机在同一周期的不同时期时气缸5与限位板之间在水平方向上的受力不同，气体腔在压缩弧段及排气弧段时压力较大，并且气体腔在经过压缩弧段的过程中，越接近排气弧段压力越大，气体压力远大气缸5所承受的压力就越大，气缸5需要的支承力也会越大，第一凸轴52与第一限位板7之间以及第二凸轴53与第二限位板8之间的支承力越大，因此，优选将第二减震孔84设于第二安装孔81的与压缩弧段相背的一侧，以及设于第二安装孔81的与排气弧段相背的一侧，也即，第二减震孔84设于第二安装孔81的与膨胀弧段的相同侧，以及设于第二安装孔81的与吸气弧段的相同侧；在第一限位板7上绕第一安装孔71一周局部设置第一减震孔的方式可以参考第二减震孔84的设置，这里不再赘述，这样有利于针对性地缓解高压气体对气缸5支承带来的压力和冲击。

实施例二的其余部分同实施例一。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.转缸活塞压缩机的压缩缸组件，包括转轴、活塞、气缸、缸套和至少一个外圆配合结构；

所述气缸设于所述缸套内，所述转轴的轴线沿第一方向，所述活塞上具有贯通所述活塞的第一孔，所述气缸上具有贯通所述气缸的第二孔和第三孔，所述第二孔与所述第三孔相交，所述活塞可滑动地设于所述第三孔中，所述第一孔及所述第二孔的贯通方向均沿所述第一方向，所述转轴穿设于所述第一孔及所述第二孔中；

所述外圆配合结构包括限位板，所述限位板与所述缸套沿所述第一方向分布，所述限位板与所述缸套固定，所述限位板上设有安装孔，沿所述第一方向，所述气缸的至少一端设有环状的凸轴，所述凸轴可转动地设于所述安装孔中；

其特征在于：

所述限位板上邻近所述安装孔设置有沿所述第一方向贯通的减震孔。

2.根据权利要求1所述的压缩缸组件，其特征在于：

沿所述第一方向，所述气缸的两端均设有所述凸轴，所述外圆配合结构设有两个，两个所述外圆配合结构一一对应与两个所述凸轴配合。

3.根据权利要求2所述的压缩缸组件，其特征在于：

两个所述限位板中的一个与所述缸套一体成型。

4.根据权利要求2所述的压缩缸组件，其特征在于：

两个所述限位板均通过连接件与所述缸套固定连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的压缩缸组件，其特征在于：

所述减震孔沿所述安装孔的周向延伸，和/或所述减震孔设有至少两个，各所述减震孔沿所述安装孔的周向分布。

6.根据权利要求5所述的压缩缸组件，其特征在于：

所述减震孔设有至少两组，各组所述减震孔沿所述安装孔的径向分布。

7.根据权利要求6所述的压缩缸组件，其特征在于：

沿所述安装孔的周向，各组的所述减震孔交错分布。

8.根据权利要求1至4任一项所述的压缩缸组件，其特征在于：

沿所述安装孔的周向，所述限位板具有吸气弧段、压缩弧段、排气弧段和膨胀弧段，所述减震孔设于所述吸气弧段和/或所述减震孔设于所述膨胀弧段。

9.转缸活塞压缩机，其特征在于：

包括如权利要求1至8任一项所述的压缩缸组件。

10.换热设备，其特征在于：

包括如权利要求9所述的转缸活塞压缩机。

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