CN110778500A - 压缩机和制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压缩机和制冷设备,压缩机包括:曲轴;连接结构,设置在曲轴上;其中,连接结构上和/或曲轴上设置有避让部,避让部位于连接结构与曲轴相配合的部分,避让部被配置为适于避让连接结构和曲轴中的至少一个。本发明提供的压缩机,包括曲轴和与曲轴相连接的连接结构,避让部的设置能够使得曲轴与连接结构之间的间隙增大,进而在曲轴发生倾斜变形时,避让部能够对倾斜的曲轴进行避让,以使得曲轴与连接结构的接触保持面接触,使得曲轴与连接结构之间的油膜不被破坏,从而有效保证压缩机的可靠性,进而可以采用更细的轴径、更短的轴套,减少曲轴与连接结构配合部分的摩擦损失,提升了压缩机性能。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域,具体而言,涉及一种压缩机、一种制冷设备。
背景技术
目前,如图1和图2所示,压缩机100’包括曲轴102’,曲轴102’包括主轴部1020’、副轴部1022’和偏心部1024’,主轴承104’套设在主轴部1020’上,副轴承106’套设在副轴部1022’上,气缸108’包括气缸腔,活塞114’设置在气缸腔内且活塞114’套设在偏心部1024’上,转子110’与主轴部1020’相连接,平衡块112’设置在转子110’上。如图2所示,主轴部1020’与主轴承104’、副轴部1022’与副轴承106’、偏心部1024’与活塞114’相配合的部位最容易导致异常磨损等可靠性问题,图2中A’处所示为主轴部1020’与主轴承104’容易发生磨损的部分,为了保证相配合部位的运动副的可靠性,现有技术中只能采用较粗的轴径、更高的轴承,从而导致压缩机100’体积的增大、成本的上升以及摩擦损失的增大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提供了一种压缩机。
本发明的第二方面还提供了一种制冷设备。
有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种压缩机,包括:曲轴;连接结构,设置在曲轴上;其中,连接结构上和/或曲轴上设置有避让部,避让部位于连接结构与曲轴相配合的部分,避让部被配置为适于避让连接结构和曲轴中的至少一个。
本发明提供的压缩机,包括曲轴和与曲轴相连接的连接结构,其中,连接结构上和/或曲轴上设置有避让部,避让部用于避让连接结构或曲轴中的至少一个,避让部的设置能够使得曲轴与连接结构之间的间隙增大,进而在曲轴发生倾斜变形时,避让部能够对倾斜的曲轴进行避让,以使得曲轴与连接结构的接触保持面接触,使得曲轴与连接结构之间的油膜不被破坏,从而有效保证压缩机的可靠性,进而可以采用更细的轴径、更短的轴套,降低了压缩机的体积以及成本,减少曲轴与连接结构配合部分的摩擦损失,从而提升压缩机性能。
可以理解的是,避让部避让连接结构和曲轴中的至少一个,也即避让部对曲轴的倾斜变形进行避让,以保证曲轴倾斜后,避让部对应部分的曲轴和连接结构的接触为面接触。
根据本发明提供的上述的压缩机,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,曲轴与连接结构之间具有间隙,沿曲轴的轴线方向,避让部对应的间隙向远离连接结构的中部方向增大。
在该技术方案中,曲轴与连接结构之间具有间隙,间隙内能够供润滑油分布,其中,沿曲轴的轴线方向,避让部对应的间隙向远离连接结构的中部方向增大,从而在曲轴发生倾斜变形时,逐渐增大的间隙可对曲轴形成避让空间,使得曲轴与连接结构之间的接触变为面接触,进而保证了油膜的正常工作,从而避免了曲轴与连接结构之间的磨损,提升了压缩机的可靠性。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机在曲轴的轴线方向的截面中,在同一轴向高度上,将曲轴的轴线两侧的间隙之和定义为双边间隙;避让部对应的双边间隙的最小值为δ0,避让部对应的双边间隙的最大值与δ0之差为δ,避让部对应的双边间隙最小的部分所对应的曲轴的直径为D,沿曲轴的轴线方向,避让部的长度为h;其中,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
在该技术方案中,避让部由连接结构的中部至端部方向逐渐增大,因此避让部对应的双边间隙具有最小值和最大值,避让部对应的双边间隙的最小值为δ0,避让部对应的双边间隙的最大值与δ0之差为δ,避让部对应的双边间隙最小的部分所对应的曲轴的直径为D,沿曲轴的轴线方向,避让部的长度为h,避让部对应的尺寸影响着曲轴与连接结构的摩擦改善的效果,因此,将δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,设置为大于等于0.2,且小于等于5,此时避让部对曲轴与连接结构之间的摩擦的改善效果最好。
在上述任一技术方案中,进一步地,避让部包括多个避让段,沿曲轴的轴线方向多个避让段依次相连接,其中,至少一个避让段满足δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
在该技术方案中,避让部包括多个避让段,多个避让段沿轴向依次相连接,在多个避让段中至少有一个避让段的尺寸满足上述δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5的关系式。
在上述任一技术方案中,进一步地,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.5,且小于等于2.5。
在该技术方案中,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,设置在大于等于0.5,且小于等于2.5之间时,对曲轴与连接结构之间的摩擦的改善效果较好。
在上述任一技术方案中,进一步地,h大于等于2mm,且小于等于20mm。
在该技术方案中,避让部的轴向高度h设置为2mm≤h≤20mm,更便于避让部的加工,同时也利于降低曲轴与连接结构之间的磨损情况。
在上述任一技术方案中,进一步地,沿曲轴的轴线方向,至少部分避让部对应的间隙的大小呈线性变化。
在该技术方案中,沿曲轴的轴线方向,至少部分避让部对应的间隙的大小呈线性变化,也就是压缩机在曲轴的轴线方向的截面中,沿曲轴的轴线方向,由远离连接结构的中部的方向,间隙的径向大小呈正比例关系变化。
在上述任一技术方案中,进一步地,避让部所形成的壁面包括锥面。
在该技术方案中,避让部形成的壁面包括锥面,从而使曲轴与连接结构之间的间隙沿轴向呈线性变化,同时也便于避让部的加工。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机在曲轴的轴线方向的截面上,沿远离连接结构的中部的方向,至少部分避让部所形成的壁面的切线,与垂直于曲轴的轴线的方向之间的锐角逐渐减小。
在该技术方案中,在曲轴的轴线方向上,沿远离连接结构的中部的方向,至少部分避让部形成的壁面的切线逐渐趋于水平,也即避让部形成的壁面的切线与垂直于曲轴的轴线方向的锐角逐渐减小,以使得避让部与曲轴的挠曲变形的形状更加匹配,从而进一步提升磨损改善效果。
在上述任一技术方案中,进一步地,避让部所形成的壁面包括曲面。
在该技术方案中,避让部形成的壁面包括曲面,使得避让部对应的间隙的变化与曲轴的挠曲变形的形状更加匹配,从而进一步提升磨损改善效果。
在上述任一技术方案中,进一步地,在垂直于曲轴的轴线的截面上,避让部呈环形。
在该技术方案中,避让部呈环形,环形的避让部能够在曲轴发生倾斜形变时对曲轴的各个方向均产生很好的避让效果,进而在各个方向均能提升曲轴与连接结构之间的磨损的改善效果,也即在各个方向均能减轻磨损程度。
在上述任一技术方案中,进一步地,曲轴包括:主体,主体包括同轴设置的第一轴部和第二轴部;偏心部,与主体相连接,主体与偏心部偏心设置。
在该技术方案中,曲轴包括主体与偏心部,主体包括第一轴部和第二轴部,第一轴部与电机的转子相连接从而带动偏心部转动,偏心部转动实现压缩机的吸气排气过程。
在上述任一技术方案中,进一步地,连接结构包括:第一轴承,套设在第一轴部上;第二轴承,套设在第二轴部上;活塞,套设在偏心部上。
在该技术方案中,连接结构包括第一轴承、第二轴承和活塞,第一轴承套设在第一轴部上,第二轴承套设在第二轴部上,通过第一轴承和第二轴承实现对曲轴的固定,活塞套设在偏心部上,通过偏心部转动带动活塞运动,进而实现压缩机的吸气和排气过程。
在上述任一技术方案中,进一步地,基于避让部设置在曲轴上,避让部设置在第一轴部靠近第二轴部的部分和/或避让部设置在第一轴部远离第二轴部的部分,和/或避让部设置在偏心部靠近第一轴承的一端和/或避让部设置在偏心部靠近第二轴承的一端,和/或避让部设置在第二轴部靠近偏心部的一端。
在该技术方案中,当避让部设置在曲轴上时,避让部设置在第一轴部靠近第二轴部的部分、第一轴部远离第二轴部的部分、偏心部靠近第一轴承的一端,偏心部靠近第二轴承的一端、第二轴部靠近偏心部的一端中的任一个或其组合上。
在上述任一技术方案中,进一步地,基于避让部设置在连接结构上,避让部设置在第一轴承靠近第二轴承的一端和/或避让部设置在第一轴承远离第二轴承的一端,和/或避让部设置在活塞靠近第一轴承的一端和/或避让部设置在活塞靠近第二轴承的一端,和/或避让部设置在第二轴承靠近第一轴承的一端。
在该技术方案中,当避让部设置在连接结构上时,避让部设置在第一轴承靠近第二轴承的一端、第一轴承远离第二轴承的一端、活塞靠近第一轴承的一端、活塞靠近第二轴承的一端、第二轴承靠近第一轴承的一端中的任一个或其组合上。
当然,避让部还能够同时设置在连接结构和曲轴上。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机还包括:气缸,气缸包括气缸腔,活塞设于气缸腔内,曲轴穿设在气缸腔内,气缸上设置有滑片槽;滑片,设置在滑片槽内,与活塞滚动连接;转子,与第一轴部相连接。
在该技术方案中,压缩机还包括气缸、滑片和转子,转子与第一轴部相连接,气缸具有气缸腔,活塞设置在气缸腔内,且曲轴穿设在气缸腔内。其中,气缸上还设置有滑片槽,滑片设置在滑片槽内,且与活塞转动连接,从而实现压缩机的吸气排气过程。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机为变频压缩机。
在该技术方案中,压缩机为变频压缩机,通过在连接结构上或曲轴上设置避让部能够提高变频压缩机的可靠性,当然压缩机也可以为定速压缩机。
在上述任一技术方案中,进一步地,压缩机内充注有冷媒,冷媒为二氟甲烷或丙烷。
在该技术方案中,压缩机内充注有冷媒,通过冷媒的吸热、放热过程实现制冷设备的制冷或制热,具体地,冷媒为二氟甲烷或丙烷,当然,冷媒也可以为其他冷媒。
根据本发明的第二方面,还提出了一种制冷设备,包括:如上述任一技术方案提出的压缩机。
本发明第二方面提供的制冷设备,因包括上述任一技术方案提出的压缩机,因此具有压缩机的全部有益效果。
具体地,制冷设备包括换热器,换热器与压缩机通过管道相连通,冷媒能够在管道中流动。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了相关技术中的压缩机的结构示意图;
图2示出了相关技术中的压缩机的另一结构示意图。
其中,图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100’压缩机,102’曲轴,1020’主轴部,1022’副轴部,1024’偏心部,104’主轴承,106’副轴承,108’气缸,110’转子,112’平衡块,114’活塞。
图3示出了本发明一个实施例的避让部为锥面的结构示意图;
图4示出了本发明一个实施例的避让部与最小油膜厚度之间的曲线关系图;
图5示出了本发明一个实施例的避让部为锥面的另一结构示意图;
图6示出了本发明一个实施例的避让部为曲面的结构示意图;
图7示出了本发明一个实施例的避让部为曲面的另一结构示意图;
图8示出了本发明一个具体实施例的压缩机的结构示意图;
图9示出了本发明另一个具体实施例的压缩机的结构示意图。
其中,图3至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100压缩机,102曲轴,1020第一轴部,1022第二轴部,1024偏心部,104连接结构,1040第一轴承,1042第二轴承,1044活塞,106避让部,108间隙,110气缸,112滑片,114转子,116平衡块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图3至图9描述根据本发明一些实施例所述的压缩机100和制冷设备。
实施例一:
如图3所示,根据本发明的一个实施例,本发明提出了一种压缩机100,包括:曲轴102和连接结构104。
具体地,连接结构104设置在曲轴102上;其中,连接结构104上和/或曲轴102上设置有避让部106,避让部106位于连接结构104与曲轴102相配合的部分,避让部106被配置为适于避让连接结构104和曲轴102中的至少一个。
本发明提供的压缩机100,包括曲轴102和与曲轴102相连接的连接结构104,其中,连接结构104上和/或曲轴102上设置有避让部106,避让部106用于避让连接结构104或曲轴102中的至少一个,避让部106的设置能够使得曲轴102与连接结构104之间的间隙108增大,进而在曲轴102发生倾斜变形时,避让部106能够对倾斜的曲轴102进行避让,以使得曲轴102与连接结构104的接触保持面接触,使得曲轴102与连接结构104之间的油膜不被破坏,从而有效保证压缩机100的可靠性,进而可以采用更细的轴径、更短的轴套,降低了压缩机100的体积以及成本,减少曲轴102与连接结构104配合部分的摩擦损失,从而提升压缩机100性能。
可以理解的是,避让部106避让连接结构104和曲轴102中的至少一个,也即避让部106对曲轴102的倾斜变形进行避让,以保证曲轴102倾斜后,避让部106对应部分的曲轴102和连接结构104的接触为面接触。
具体地,未设置避让部106时,若曲轴102发生倾斜变形时,曲轴102与连接结构104之间的接触为线接触,局部油膜破裂,曲轴102与连接结构104直接发生金属接触从而容易导致磨损,在设置避让部106以后,若曲轴102发生倾斜变形时,曲轴102与连接结构104之间的接触仍然为面接触,保证了油膜的正常工作,从而降低了曲轴102与连接结构104之间的磨损程度,提升了压缩机100的可靠性。
具体地,基于避让部106设置在连接结构104上,避让部106的形状与相对应的倾斜后的曲轴102的外侧壁的形状相适配;基于避让部106设置在曲轴102上,曲轴102倾斜后,避让部106的形状与连接结构104的内侧壁的形状相适配。
具体地,避让部106设置在连接结构104的端部和/或设置在曲轴102对应连接结构104的端部的部分。
具体地,避让部106设置在连接结构104的端部的周向和/或设置在曲轴102对应连接机构的端部的部分的周向。
具体地,避让部106设置在连接结构104上时,至少部分避让部106位于连接结构104的内侧壁上。
实施例二:
如图3所示,根据本发明的一个实施例,包括上述实施例限定的特征,以及进一步地:曲轴102与连接结构104之间具有间隙108,沿曲轴102的轴线方向,避让部106对应的间隙108向远离连接结构104的中部方向增大。
在该实施例中,曲轴102与连接结构104之间具有间隙108,间隙108内能够供润滑油分布,其中,沿曲轴102的轴线方向,避让部106对应的间隙108向远离连接结构104的中部方向增大,从而在曲轴102发生倾斜变形时,逐渐增大的间隙108可对曲轴102形成避让空间,使得曲轴102与连接结构104之间的接触变为面接触,进而保证了油膜的正常工作,从而避免了曲轴102与连接结构104之间的磨损,提升了压缩机100的可靠性。
具体地,连接结构104可以分为两个端部以及设置在两个端部之间的中部。避让部106对应的间隙108沿远离连接结构104的中部的方向逐渐增大,以适应曲轴102倾斜变形时的形状。
具体地,当避让部106设置在连接结构104上时,避让部106设置在连接结构104的端部,在曲轴102的轴线方向上,沿远离连接结构104的中部的方向,避让部106向连接结构104的径向外侧倾斜设置;当避让部106设置在曲轴102上时,避让部106位于曲轴102对应连接结构104的端部的部分,在曲轴102的轴线方向上,沿远离连接结构104的中部的方向,避让部106向曲轴102的轴线方向倾斜。
实施例三:
根据本发明的一个实施例,包括上述实施例限定的特征,以及进一步地:压缩机100在曲轴102的轴线方向的截面中,在同一轴向高度上,将曲轴102的轴线两侧的间隙108之和定义为双边间隙108;避让部106对应的双边间隙108的最小值为δ0,避让部106对应的双边间隙108的最大值与δ0之差为δ,避让部106对应的双边间隙108最小的部分所对应的曲轴102的直径为D,沿曲轴102的轴线方向,避让部106的长度为h;其中,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
在该实施例中,避让部106由连接结构104的中部至端部方向逐渐增大,因此避让部106对应的双边间隙108具有最小值和最大值,避让部106对应的双边间隙108的最小值为δ0,避让部106对应的双边间隙108的最大值与δ0之差为δ,避让部106对应的双边间隙108最小的部分所对应的曲轴102的直径为D,沿曲轴102的轴线方向,避让部106的长度为h,避让部106对应的尺寸影响着曲轴102与连接结构104的摩擦改善的效果,因此,将δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,设置为大于等于0.2,且小于等于5,此时避让部106对曲轴102与连接结构104之间的摩擦的改善效果最好。
具体地,δ0/2为避让部106对应的双边间隙108的一半,δ/2为避让部106对应的双边间隙108的最大值与δ0之差的一半。
具体地,在同一轴向高度上,连接结构104的内侧壁的直径与曲轴102的直径之差为双边间隙108。
进一步地,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.5,且小于等于2.5。
在该实施例中,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,设置在大于等于0.5,且小于等于2.5之间时,对曲轴102与连接结构104之间的摩擦的改善效果较好。
具体地,如图4所示,图4为避让部106对应的尺寸对最小油膜厚度的影响曲线图,其中横轴采用了对数坐标,曲轴102与连接结构104之间的油膜承载能力可以用最小油膜厚度表征,最小油膜厚度越大,油膜承载能力越强,曲轴102与连接结构104之间越不容易发生磨损。
进一步地,h大于等于2mm,且小于等于20mm。
在该实施例中,避让部106的轴向高度h设置为2mm≤h≤20mm,更便于避让部106的加工,同时也利于降低曲轴102与连接结构104之间的磨损情况。
实施例四:
如图5和图7所示,根据本发明的一个实施例,包括上述实施例限定的特征,以及进一步地:避让部106包括多个避让段,沿曲轴102的轴线方向多个避让段依次相连接,其中,至少一个避让段满足δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
在该实施例中,避让部106包括多个避让段,多个避让段沿轴向依次相连接,在多个避让段中至少有一个避让段的尺寸满足上述δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5的关系式。
可以理解的是,避让段满足:δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5的关系式,也就是避让段对应的双边间隙108的最小值为δ0,避让段对应的双边间隙108的最大值与δ0之差为δ,避让段对应的双边间隙108最小的部分所对应的曲轴102的直径为D,沿曲轴102的轴线方向,避让段的长度为h,避让段对应的δ、δ0、D与h满足上述限定的关系式。
具体地,沿曲轴102的轴线方向,避让部106设置在连接结构104的端部,多个避让段的倾斜角度可以相同也可以不同,进一步地,多个避让段之间光滑连接。
实施例五:
如图3和图5所示,根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:沿曲轴102的轴线方向,至少部分避让部106对应的间隙108的大小呈线性变化。
在该实施例中,沿曲轴102的轴线方向,至少部分避让部106对应的间隙108的大小呈线性变化,也就是压缩机100在曲轴102的轴线方向的截面中,沿曲轴102的轴线方向,由远离连接结构104的中部的方向,间隙108的径向大小呈正比例关系变化。
进一步地,避让部106所形成的壁面包括锥面。
在该实施例中,避让部106形成的壁面包括锥面,从而使曲轴102与连接结构104之间的间隙108沿轴向呈线性变化,同时也便于避让部106的加工。
实施例六:
如图6和图7所示,根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:压缩机100在曲轴102的轴线方向的截面上,沿远离连接结构104的中部的方向,至少部分避让部106所形成的壁面的切线,与垂直于曲轴102的轴线的方向之间的锐角逐渐减小。
在该实施例中,在曲轴102的轴线方向上,沿远离连接结构104的中部的方向,至少部分避让部106形成的壁面的切线逐渐趋于水平,也即避让部106形成的壁面的切线与垂直于曲轴102的轴线方向的锐角逐渐减小,以使得避让部106与曲轴102的挠曲变形的形状更加匹配,从而进一步提升磨损改善效果。
具体地,朝远离连接结构104的中部的轴向方向,使避让部106对应的间隙108增大的速度逐渐加大。
进一步地,避让部106所形成的壁面包括曲面。
在该实施例中,避让部106形成的壁面包括曲面,使得避让部106对应的间隙108的变化与曲轴102的挠曲变形的形状更加匹配,从而进一步提升磨损改善效果。
如图3所示,避让部106设置在曲轴102上,避让部106通过曲轴102的直径的变化实现,也就是使得曲轴102设置避让部106后的直径变小,在避让部106处曲轴102形成锥形,使得设置避让部106的部分,曲轴102与连接结构104之间的间隙108沿轴向线性变化。
如图5所示,避让部106设置在连接结构104上,避让部106通过连接结构104的直径变化实现,也就是使连接结构104的内侧壁设置避让部106后的直径变大,在避让部106处连接结构104的内侧壁形成锥形,使得设置避让部106的部分,曲轴102与连接结构104之间的间隙108沿轴向线性变化。
如图6和图7所示,在曲轴102的挠曲变形较大时,为了进一步提升磨损改善效果,可以将避让部106设置为曲面,朝远离运动副中心(远离连接结构104的中部)的轴向方向,使避让部106对应的间隙108增大的速度逐渐加大,也就是使得避让部106的切线与曲轴102的轴线之间逐渐趋于平行,可以使避让部106对应的间隙108变化与曲轴102的挠曲变形形状更加匹配,从而进一步提升磨损改善效果。
具体地,也可以同时在曲轴102和连接结构104上设置避让部106。避让部106形成的壁面中包括锥面和曲面。
实施例七:
根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:在垂直于曲轴102的轴线的截面上,避让部106呈环形。
在该实施例中,避让部106呈环形,环形的避让部106能够在曲轴102发生倾斜形变时对曲轴102的各个方向均产生很好的避让效果,进而在各个方向均能提升曲轴102与连接结构104之间的磨损的改善效果,也即在各个方向均能减轻磨损程度。
实施例八:
如图8和图9所示,根据本发明的一个实施例,包括上述任一实施例限定的特征,以及进一步地:曲轴102包括:主体,主体包括同轴设置的第一轴部1020和第二轴部1022;偏心部1024,与主体相连接,主体与偏心部1024偏心设置。
在该实施例中,曲轴102包括主体与偏心部1024,主体包括第一轴部1020和第二轴部1022,第一轴部1020与电机的转子114相连接从而带动偏心部1024转动,偏心部1024转动实现压缩机100的吸气排气过程。
进一步地,连接结构104包括:第一轴承1040,套设在第一轴部1020上;第二轴承1042,套设在第二轴部1022上;活塞1044,套设在偏心部1024上。
在该实施例中,连接结构104包括第一轴承1040、第二轴承1042和活塞1044,第一轴承1040套设在第一轴部1020上,第二轴承1042套设在第二轴部1022上,通过第一轴承1040和第二轴承1042实现对曲轴102的固定,活塞1044套设在偏心部1024上,通过偏心部1024转动带动活塞1044运动,进而实现压缩机100的吸气和排气过程。
进一步地,基于避让部106设置在曲轴102上,避让部106设置在第一轴部1020靠近第二轴部1022的部分和/或避让部106设置在第一轴部1020远离第二轴部1022的部分,和/或避让部106设置在偏心部1024靠近第一轴承1040的一端和/或避让部106设置在偏心部1024靠近第二轴承1042的一端,和/或避让部106设置在第二轴部1022靠近偏心部1024的一端。
在该实施例中,当避让部106设置在曲轴102上时,避让部106设置在第一轴部1020靠近第二轴部1022的部分、第一轴部1020远离第二轴部1022的部分、偏心部1024靠近第一轴承1040的一端,偏心部1024靠近第二轴承1042的一端、第二轴部1022靠近偏心部1024的一端中的任一个或其组合上。
进一步地,基于避让部106设置在连接结构104上,避让部106设置在第一轴承1040靠近第二轴承1042的一端和/或避让部106设置在第一轴承1040远离第二轴承1042的一端,和/或避让部106设置在活塞1044靠近第一轴承1040的一端和/或避让部106设置在活塞1044靠近第二轴承1042的一端,和/或避让部106设置在第二轴承1042靠近第一轴承1040的一端。
在该实施例中,当避让部106设置在连接结构104上时,避让部106设置在第一轴承1040靠近第二轴承1042的一端、第一轴承1040远离第二轴承1042的一端、活塞1044靠近第一轴承1040的一端、活塞1044靠近第二轴承1042的一端、第二轴承1042靠近第一轴承1040的一端中的任一个或其组合上。
当然,避让部106还能够同时设置在连接结构104和曲轴102上。
进一步地,压缩机100还包括:气缸110,气缸110包括气缸腔,活塞1044设于气缸腔内,曲轴102穿设在气缸腔内,气缸110上设置有滑片112槽;滑片112,设置在滑片112槽内,与活塞1044滚动连接;转子114,与第一轴部1020相连接。
在该实施例中,压缩机100还包括气缸110、滑片112和转子114,转子114与第一轴部1020相连接,气缸110具有气缸腔,活塞1044设置在气缸腔内,且曲轴102穿设在气缸腔内。其中,气缸110上还设置有滑片112槽,滑片112设置在滑片112槽内,且与活塞1044转动连接,从而实现压缩机100的吸气排气过程。
进一步地,压缩机100为变频压缩机。
在该实施例中,压缩机100为变频压缩机,通过在连接结构104上或曲轴102上设置避让部106能够提高变频压缩机的可靠性,当然压缩机100也可以为定速压缩机。
进一步地,压缩机100内充注有冷媒,冷媒为二氟甲烷或丙烷。
在该实施例中,压缩机100内充注有冷媒,通过冷媒的吸热、放热过程实现制冷设备的制冷或制热,具体地,冷媒为二氟甲烷或丙烷,当然,冷媒也可以为其他冷媒。
实施例九:
根据本发明的一个具体实施例,如图8和图9所示,压缩机100包括曲轴102、第一轴承1040、第二轴承1042、气缸110、活塞1044、滑片112、设置在转子114上的平衡块116等部件,上述部件形成吸气腔和压缩腔,电机的转子114带动曲轴102旋转,使吸气腔容积增大,压缩腔容积减小,实现吸排气过程。曲轴102包括第一轴部1020、第二轴部1022和偏心部1024,第一轴部1020与第一轴承1040、第二轴部1022与第二轴承1042,偏心部1024与活塞1044分别形成了三个滑动轴承,滑动轴承的轴部(第一轴部1020、第二轴部1022或偏心轴)与连接结构104(第一轴承1040、第二轴承1042或活塞1044)之间存在间隙108,正常运行时充满润滑油。上述三个滑动轴承经常发生异常磨损。具体地,由于转子114旋转过程中产生的离心力以及电机本身的磁拉力作用,转子114的中心会偏离电机轴线从而发生偏摆,相应地,曲轴102上端发生挠曲变形,造成曲轴102的第一轴部1020与第一轴承1040上端形成线接触,局部油膜破裂,曲轴102的第一轴部1020与第一轴承1040直接发生金属接触并导致磨损。类似地,曲轴102的偏心轴受到吸气腔及压缩腔气体力作用也会发生挠曲变形,使得第一轴部1020与第一轴承1040下边缘、第二轴部1022与第二轴承1042上边缘、偏心轴与活塞1044上下边缘均可能直接发生金属接触并导致异常磨损。因此,由于曲轴102的倾斜变形,各滑动轴承边缘难以建立正常的油膜,从而形成局部金属接触并导致磨损。如图3所示,本申请提出的实施例中,在连接结构104或曲轴102与连接结构104相配合的部分设置有避让部106,连接结构104与曲轴102之间具有间隙108,避让部106对应的连接结构104和曲轴102部分的间隙108朝远离运动副中心的轴向方向增大,从而使得曲轴102发生挠曲变形之后原金属接触部位仍能保持面接触,建立正常的油膜,从而避免磨损,大大提高压缩机100可靠性。
具体地,可在曲轴102上或连接结构104上通过车削等方式去掉一部分,以形成避让部106,或将曲轴102与设置在曲轴102上的避让部106一体制造而成,或将连接结构104与设置在连接结构104上的避让部106一体制造而成。
具体地,避让部106对应的双边间隙108的最小值为δ0,避让部106对应的双边间隙108的最大值与δ0之差为δ,避让部106对应的双边间隙108最小的部分所对应的曲轴102的直径为D,沿曲轴102的轴线方向,避让部106的长度为h,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。如图4所示,为滑动轴承避让部106的尺寸对最小油膜厚度的影响曲线图,其中横轴采用了对数坐标,滑动轴承的油膜承载能力可以用最小油膜厚度表征,最小油膜厚度越大,油膜承载能力越强,滑动轴承越不容易发生磨损,由图4可见,避让部106的尺寸满足:δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5时,磨损改善的效果最好。
进一步地,δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.5,且小于等于2.5,h大于等于2mm,且小于等于20mm。
实施例十:
如图8所示,根据本发明的一个具体实施例,本申请提出的压缩机100包括曲轴102和连接结构104,曲轴102包括第一轴部1020、第二轴部1022和偏心部1024,连接结构104包括第一轴承1040、第二轴承1042和活塞1044,第一轴承1040套设在第一轴部1020上,第二轴承1042套设在第二轴部1022上,活塞1044套设在偏心部1024上。在本实施例中,避让部106设置在曲轴102上,具体地,第一轴部1020对应第一轴承1040的上端和下端的部分、第二轴部1022对应第二轴承1042的上端的部分,和偏心轴对应活塞1044的上端和下端的部分均设置了避让部106,避让部106的形状呈锥面,任一避让部106的具体尺寸均分别满足:δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。其中,图8中的h1、h2、h3、h4、h5分别为避让部106的轴向高度。
实施例十一:
如图9所示,根据本发明的一个具体实施例,本申请提出的压缩机100包括曲轴102和连接结构104,曲轴102包括第一轴部1020、第二轴部1022和偏心部1024,连接结构104包括第一轴承1040、第二轴承1042和活塞1044,第一轴承1040套设在第一轴部1020上,第二轴承1042套设在第二轴部1022上,活塞1044套设在偏心部1024上。在本实施例中,避让部106设置在连接结构104上,具体地,避让部106设置在第一轴承1040的上端和下端,第二轴承1042的上端,活塞1044的上端和下端,避让部106的形状呈曲面,任一避让部106的具体尺寸均分别满足:δ与δ0之商,与D与h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。其中,图9中的h1、h2、h3、h4、h5分别为避让部106的轴向高度。
实施例十二:
根据本发明的第二方面,还提出了一种制冷设备,包括:如上述任一实施例提出的压缩机100。
本发明第二方面提供的制冷设备,因包括上述任一实施例提出的压缩机100,因此具有压缩机100的全部有益效果。
具体地,制冷设备包括换热器,换热器与压缩机100通过管道相连通,冷媒能够在管道中流动。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (17)
1.一种压缩机,其特征在于,包括:
曲轴;
连接结构,设置在所述曲轴上;
其中,所述连接结构上和/或所述曲轴上设置有避让部,所述避让部位于所述连接结构与所述曲轴相配合的部分,所述避让部被配置为适于避让所述连接结构和所述曲轴中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
所述曲轴与所述连接结构之间具有间隙,沿所述曲轴的轴线方向,所述避让部对应的所述间隙向远离所述连接结构的中部方向增大。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,
所述压缩机在所述曲轴的轴线方向的截面中,在同一轴向高度上,将所述曲轴的轴线两侧的所述间隙之和定义为双边间隙;
所述避让部对应的所述双边间隙的最小值为δ0,所述避让部对应的所述双边间隙的最大值与所述δ0之差为δ,所述避让部对应的所述双边间隙最小的部分所对应的所述曲轴的直径为D,沿所述曲轴的轴线方向,所述避让部的长度为h;
其中,所述δ与所述δ0之商,与所述D与所述h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述避让部包括多个避让段,沿所述曲轴的轴线方向多个所述避让段依次相连接,其中,至少一个所述避让段满足所述δ与所述δ0之商,与所述D与所述h之商的乘积,大于等于0.2,且小于等于5。
5.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述δ与所述δ0之商,与所述D与所述h之商的乘积,大于等于0.5,且小于等于2.5。
6.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述h大于等于2mm,且小于等于20mm。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的压缩机,其特征在于,
沿所述曲轴的轴线方向,至少部分所述避让部对应的所述间隙的大小呈线性变化。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,
所述避让部所形成的壁面包括锥面。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机,其特征在于,
所述压缩机在所述曲轴的轴线方向的截面上,沿远离所述连接结构的中部的方向,至少部分所述避让部所形成的壁面的切线,与垂直于所述曲轴的轴线的方向之间的锐角逐渐减小。
10.根据权利要求9所述的压缩机,其特征在于,
所述避让部所形成的壁面包括曲面。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机,其特征在于,
在垂直于所述曲轴的轴线的截面上,所述避让部呈环形。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机,其特征在于,所述曲轴包括:
主体,所述主体包括同轴设置的第一轴部和第二轴部;
偏心部,与所述主体相连接,所述主体与所述偏心部偏心设置。
13.根据权利要求12所述的压缩机,其特征在于,所述连接结构包括:
第一轴承,套设在所述第一轴部上;
第二轴承,套设在所述第二轴部上;
活塞,套设在所述偏心部上。
14.根据权利要求13所述的压缩机,其特征在于,
基于所述避让部设置在所述曲轴上,所述避让部设置在所述第一轴部靠近所述第二轴部的部分和/或所述避让部设置在所述第一轴部远离所述第二轴部的部分,和/或所述避让部设置在所述偏心部靠近所述第一轴承的一端和/或所述避让部设置在所述偏心部靠近所述第二轴承的一端,和/或所述避让部设置在所述第二轴部靠近所述偏心部的一端;和/或
基于所述避让部设置在所述连接结构上,所述避让部设置在所述第一轴承靠近所述第二轴承的一端和/或所述避让部设置在所述第一轴承远离所述第二轴承的一端,和/或所述避让部设置在所述活塞靠近所述第一轴承的一端和/或所述避让部设置在所述活塞靠近所述第二轴承的一端,和/或所述避让部设置在所述第二轴承靠近所述第一轴承的一端。
15.根据权利要求13所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机还包括:
气缸,所述气缸包括气缸腔,所述活塞设于所述气缸腔内,所述曲轴穿设在所述气缸腔内,所述气缸上设置有滑片槽;
滑片,设置在所述滑片槽内,与所述活塞滚动连接;
转子,与所述第一轴部相连接。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机,其特征在于,
所述压缩机为变频压缩机;和/或
所述压缩机内充注有冷媒,所述冷媒为二氟甲烷或丙烷。
17.一种制冷设备,其特征在于,包括:
如权利要求1至16中任一项所述的压缩机。
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