CN110805543B - 缸头组件、压缩机和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸头组件、压缩机和制冷设备，缸头组件，包括汽缸座和缸头部件，缸头部件包括吸气阀片、阀板、排气阀片、汽缸盖垫片和汽缸盖，汽缸座上设有缸孔，汽缸盖与汽缸座连接，汽缸盖与汽缸座之间于缸孔前端形成圆形的装配空间，吸气阀片、阀板、排气阀片和汽缸盖垫片设在装配空间中，汽缸盖垫片采用橡胶材料成型，排气阀片采用舌片式的排气阀片，汽缸盖具有能够压紧排气阀片根部的排气阀片根部压紧面，汽缸盖垫片具有排气避让孔和位于排气阀片根部压紧面和排气阀片根部之间的排气阀片根部压紧区域。压缩机包括所述的缸头组件。制冷装置包括所述的压缩机。既具有圆形缸头的小型化、成本低的优点，也避免了排气阀片成本高的缺点。

Description

缸头组件、压缩机和制冷设备

技术领域

本发明用于压缩机领域，特别是涉及一种缸头组件、压缩机和制冷设备。

背景技术

传统压缩机的缸头部件为方形，零件主要包括：汽缸盖、汽缸盖垫片、吸气消音器、阀板部件、吸气阀片、阀板垫片、汽缸盖螺钉等，其中汽缸盖螺钉数量为四颗。汽缸盖、汽缸盖垫片、阀板部件、吸气阀片、阀板垫片外观呈方形设计，在四个角落位置设置汽缸盖螺钉安装孔。方形缸头部件空间充足，可以自由设置排气阀片的安装位置，让排气阀片压紧面远离汽缸盖密封面，同时保证排气阀片具有足够的有效工作长度。

为了更好的节省压缩机材料用量，让压缩机设计更紧凑，降低产品设计成本，最新设计方案采用圆形缸头设计，极大降低缸头零件材料定额。但圆形缸头方案带来了新的技术难题，即因为缸头部件设计过于紧凑，排气阀片安装空间不足。为了满足排气阀片有效工作长度符合要求，排气阀片的根部距离汽缸盖的密封压紧面距离极小。若继续采用传统汽缸盖垫片材料时，因为其压缩后变形量小，不得不采用整片式的排气阀片，即该排气阀片具有与汽缸盖整个密封压紧面对应大小的外形，外形大小尺寸与汽缸盖垫片完全匹配，材料用量大，排气阀片成本高。如果为了降低排气阀片用料定额，降低成本，采用舌片式的排气阀片，配合传统汽缸盖垫片材料使用，则因为排气阀片根部过于靠近汽缸盖密封压紧面，同时又因为传统汽缸盖垫片材料压缩后变形量很小，因此汽缸盖对应排气阀片根部的压紧面会被排气阀片根部顶起，导致紧靠其附近的汽缸盖密封压紧面的压紧力不足，导致压缩机内泄漏，严重影响产品性能，严重时会导致汽缸盖垫片在高压气体脉冲力作用下破裂，导致压缩机报废。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种缸头组件、压缩机和制冷设备，既具有圆形缸头的小型化、成本低的优点，也避免了传统圆形缸头设计中使用传统汽缸盖垫片材料而导致排气阀片成本高的缺点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，缸头组件，包括汽缸座和缸头部件，所述缸头部件包括吸气阀片、阀板、排气阀片、汽缸盖垫片和汽缸盖，所述汽缸座上设有缸孔，所述汽缸盖与所述汽缸座连接，所述汽缸盖与所述汽缸座之间于所述缸孔前端形成圆形的装配空间，所述吸气阀片、阀板、排气阀片和汽缸盖垫片设在所述装配空间中，所述汽缸盖垫片采用橡胶材料成型，所述排气阀片采用舌片式的排气阀片，所述汽缸盖具有能够压紧所述排气阀片根部的排气阀片根部压紧面，所述汽缸盖垫片具有排气避让孔和位于所述排气阀片根部压紧面和所述排气阀片根部之间的排气阀片根部压紧区域。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述汽缸盖垫片在所述排气阀片根部压紧区域设有第一缓冲孔。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述汽缸盖在所述排气阀片根部压紧面设有第二缓冲孔。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述汽缸盖垫片于所述排气避让孔的外围设有密封压紧区域，所述汽缸盖垫片于所述密封压紧区域设有密封凸起，所述汽缸盖具有能够压紧所述密封压紧区域的密封压紧面，所述汽缸盖于所述密封压紧面设有能够与所述密封凸起配合的密封凹槽。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一缓冲孔和排气避让孔避开所述密封压紧区域，以使所述密封压紧区域的宽度不小于1.5mm。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述汽缸盖垫片采用氟橡胶246注塑成型。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述排气阀片的根部与所述阀板激光焊接。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述汽缸盖上设有安装孔，所述汽缸盖垫片于所述安装孔的对应区域设有对接孔，还包括吸气消音器，所述吸气消音器的出气端设在所述安装孔中，并通过弹性部件压紧在所述汽缸盖垫片上。

第二方面，压缩机，包括第一方面任一实现方式所述的缸头组件。

第三方面，制冷装置，包括第二方面所述的压缩机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：该技术方案采用圆形缸头设计，其具有圆形缸头的小型化、成本低的优点，同时，汽缸盖垫片采用具有良好的受压变形能力的橡胶材料成型，因此可以采用舌片式的排气阀片，不会引起汽缸盖密封压紧面的压紧力不足，避免压缩机内泄漏。而且，避免了传统圆形缸头设计中使用传统汽缸盖垫片材料而导致排气阀片成本高的缺点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明缸头组件的一个实施例结构爆炸图；

图2是图1所示的一个实施例汽缸盖垫片结构示意图；

图3是图1所示的一个实施例汽缸盖结构示意图；

图4是本发明缸头组件的另一个实施例的汽缸盖结构示意图；

图5是图1所示的一个实施例汽缸盖、汽缸盖垫片、排气阀片安装结构示意图；

图6是图1所示的一个实施例汽缸盖垫片截面示意图；

图7是图1所示的一个实施例排气阀片与阀板连接示意图；

图8是本发明压缩机的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的实施例提供了一种压缩机，特别是一种往复式压缩机，参见图8，往复式压缩机包括汽缸座1、缸头组件、驱动组件2和机壳3，缸头组件、驱动组件2均设在机壳3内，机壳3 上设有吸气管31和排气管32，往复式压缩机工作时，不断将工质由吸气管31吸入，经过压缩后由排气管32排出。其中，缸头组件包括汽缸座1和缸头部件4，汽缸座1上设有缸孔11，驱动组件2包括电机、曲轴、连杆、活塞，工作时，电机驱动曲轴转动，曲轴的偏心部带动连杆运动，连杆带动活塞在汽缸座1的缸孔11中往复运动，其间，通过缸头组件控制工质进出，实现制冷剂的压缩。

参见图1、图2、图3，缸头部件4包括吸气阀片41、阀板 42、排气阀片43、汽缸盖垫片44和汽缸盖45，汽缸盖45与汽缸座1连接，汽缸盖45与汽缸座1之间于缸孔前端形成圆形的装配空间，吸气阀片41、阀板42、排气阀片43和汽缸盖垫片 44设在装配空间中，该技术方案采用圆形缸头设计，其具有圆形缸头的小型化、成本低的优点。

其中，汽缸盖垫片44采用具有良好的受压变形能力的橡胶材料成型，排气阀片43采用舌片式的排气阀片43，参见图5，舌片式的排气阀片43具有≥35mm的有效工作长度；汽缸盖45 具有能够压紧排气阀片43根部的排气阀片根部压紧面46，汽缸盖垫片44具有排气避让孔47和位于排气阀片根部压紧面46和排气阀片43根部之间的排气阀片根部压紧区域48。因为新汽缸盖垫片具有良好的受压变形，不会引起汽缸盖45密封压紧面的压紧力不足，避免压缩机内泄漏。而且，避免了传统圆形缸头设计中使用传统汽缸盖垫片材料而导致排气阀片43成本高的缺点。

因为新汽缸盖垫片具有良好的受压变形能力，受压后，会产生延展，该延展是不受控的，特别是在排气阀片43压紧面边界线处，新汽缸盖垫片受压变形会单边往外做不受控延展，严重影响排气阀片43根部工作状态，有可能减少了有效工作长度，也有可能开启时受阻而作不对称的弯曲变形、引起排气阀片43根部受力不均甚至局部应力集中，因此影响排气阀片43工作寿命。因此，在本发明的一些实施例中，参见图2、图5，汽缸盖垫片 44在排气阀片根部压紧区域48设有一定数量、第一形状的第一缓冲孔49，第一缓冲孔49可以是圆形、方形、椭圆形等，比如 15个圆形小孔，当汽缸盖垫片受压变形时，这些小孔可以起到缓冲的作用，容纳延展形成的变形量，可以极大降低排气阀片 43压紧面边界线的变形量，确保排气阀片43具有良好的工作状态。

在一些实施例中，参见图4，汽缸盖45在排气阀片根部压紧面46设有第二缓冲孔410，第二缓冲孔410与第一缓冲孔49 起到相同的作用。

在一些实施例中，参见图2、图3、图6，汽缸盖垫片44于排气避让孔47的外围设有密封压紧区域，汽缸盖垫片44于密封压紧区域设有密封凸起411，密封凸起411沿排气避让孔47的周向延伸，汽缸盖45具有能够压紧密封压紧区域的密封压紧面 412，密封压紧面412与排气阀片43根部夹紧面共面，汽缸盖 45于密封压紧面412设有能够与密封凸起411配合的密封凹槽 413。汽缸盖垫片装配后，汽缸盖垫片上的密封凸起411刚好嵌入汽缸盖45的密封凹槽413中。因为汽缸盖45高压腔的环绕形状不是完整的圆形，局部具有不规则形状，如小圆角过渡等。因此，本凹槽与凸起配合的结构能起到橡胶汽缸盖垫片形状固定的作用，避免过多的受压变形，导致局部密封不良。同时，因为凸起与凹槽的嵌套配合，强化汽缸盖垫片的结构可靠性，避免因为变形后厚度变小、强度不足而被排气脉冲破坏，引起内泄漏。

参见图2，第一缓冲孔49和排气避让孔47避开密封压紧区域，以使密封压紧区域的宽度不小于1.5mm，保证汽缸盖垫片44 的密封性。

在一些实施例中，汽缸盖垫片44采用氟橡胶246注塑成型，氟橡胶246同时满足压缩机内部与冷冻机油、制冷剂相容的化学特性；也满足≥180℃高温下长期工作的可靠性要求。此外，因为氟橡胶246具有良好的注塑性能，因此可以采用模具注塑成型的工艺，生产出带有凸起结构的汽缸盖垫片。而传统汽缸盖垫片采用腈橡胶，流动性差，不具备注塑成型的能力，只能采用冲切的方式制作，无法形成凸起结构。

排气阀片43的根部与阀板42焊接、螺钉连接、铆接或装配连接，在一些实施例中，参见图7，排气阀片43的根部具有向两侧伸出的翼缘，排气阀片43的根部与阀板42激光焊接。

参见图1，在一些实施例中，汽缸盖45上设有安装孔414，汽缸盖垫片44于安装孔414的对应区域设有对接孔415，还包括吸气消音器5，吸气消音器5的出气端设在安装孔414中，并通过弹性部件6压紧在汽缸盖垫片44上。压缩机工作时，工质由吸气管31进入吸气消音器5，经过消音降噪后，进入缸孔11。弹性部件6能够为将吸气消音器5压紧在缸头部件44上，同时，保证在振动的工况下，吸气消音器5能够与缸头部件44紧密贴合，避免工质泄漏。

本发明的实施例还提供了一种制冷装置，包括以上任一实施例中的压缩机。压缩机的结构特点和优势已在上文中详述，不再赘述。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.缸头组件，其特征在于：包括汽缸座和缸头部件，所述缸头部件包括吸气阀片、阀板、排气阀片、汽缸盖垫片和汽缸盖，所述汽缸座上设有缸孔，所述汽缸盖与所述汽缸座连接，所述汽缸盖与所述汽缸座之间于所述缸孔前端形成圆形的装配空间，所述吸气阀片、阀板、排气阀片和汽缸盖垫片设在所述装配空间中，所述汽缸盖垫片采用橡胶材料成型，所述排气阀片采用舌片式的排气阀片，所述汽缸盖具有能够压紧所述排气阀片根部的排气阀片根部压紧面，所述汽缸盖垫片具有排气避让孔和位于所述排气阀片根部压紧面和所述排气阀片根部之间的排气阀片根部压紧区域，所述汽缸盖垫片在所述排气阀片根部压紧区域设有第一缓冲孔，所述汽缸盖在所述排气阀片根部压紧面设有第二缓冲孔，当汽缸盖垫片受压变形时，第一缓冲孔和第二缓冲孔容纳延展形成的变形量，降低排气阀片压紧面边界线的变形量。

2.根据权利要求1所述的缸头组件，其特征在于：所述汽缸盖垫片于所述排气避让孔的外围设有密封压紧区域，所述汽缸盖垫片于所述密封压紧区域设有密封凸起，所述汽缸盖具有能够压紧所述密封压紧区域的密封压紧面，所述汽缸盖于所述密封压紧面设有能够与所述密封凸起配合的密封凹槽。

3.根据权利要求2所述的缸头组件，其特征在于：所述第一缓冲孔和排气避让孔避开所述密封压紧区域，以使所述密封压紧区域的宽度不小于1.5mm。

4.根据权利要求2所述的缸头组件，其特征在于：所述汽缸盖垫片采用氟橡胶246注塑成型。

5.根据权利要求1所述的缸头组件，其特征在于：所述排气阀片的根部与所述阀板激光焊接。

6.根据权利要求1所述的缸头组件，其特征在于：所述汽缸盖上设有安装孔，所述汽缸盖垫片于所述安装孔的对应区域设有对接孔，还包括吸气消音器，所述吸气消音器的出气端设在所述安装孔中，并通过弹性部件压紧在所述汽缸盖垫片上。

7.压缩机，其特征在于：包括权利要求1～6中任一项所述的缸头组件。

8.制冷装置，其特征在于：包括权利要求7所述的压缩机。

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