CN110966190A - 压缩机的滑片和具有其的压缩机构以及压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压缩机的滑片和具有其的压缩机构以及压缩机，所述压缩机构包括：气缸，所述气缸具有压缩腔和与所述压缩腔连通的滑片槽；活塞，所述活塞可偏心转动地设于所述压缩腔内；滑片，所述滑片可滑动地设于所述滑片槽内，所述滑片的远离所述压缩腔的一端与所述滑片槽形成滑片背腔；其中，所述滑片包括滑动部和止抵部，所述止抵部常止抵于所述活塞以使所述滑动部随所述活塞在所述滑片槽内往复运动，所述滑动部的横截面积小于所述止抵部的最大横截面积。根据本发明实施例的压缩机的压缩机构，滑片具有较好的耐磨性、使用寿命长、制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域，具体地，涉及一种压缩机的滑片和具有其的压缩机构以及压缩机。
背景技术
压缩机中，滑片与在气缸压缩腔内偏心运转的活塞相抵接，滑片在活塞的带动下在滑片槽内进行往复运动，滑片与活塞相接触的先端容易被磨损，从而缩短了滑片的使用寿命且对压缩机的稳定性造成影响。相关技术中的压缩机所采用的的滑片在往复运动的过程中所受的压力较大，滑片的先端与活塞的磨损较为严重，从而影响滑片的使用寿命和压缩机的稳定性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机的压缩机构，所述压缩机构的滑片的耐磨性较好、使用寿命较长、制造成本低。
本发明还提出了一种用于上述压缩机构的滑片以及具有上述压缩机构的压缩机。
根据本发明第一方面实施例的压缩机的压缩机构包括：气缸，所述气缸具有压缩腔和与所述压缩腔连通的滑片槽；活塞，所述活塞可偏心转动地设于所述压缩腔内；滑片，所述滑片可滑动地设于所述滑片槽内，所述滑片的远离所述压缩腔的一端与所述滑片槽形成滑片背腔；其中，所述滑片包括滑动部和止抵部，所述止抵部常止抵于所述活塞以使所述滑动部随所述活塞在所述滑片槽内往复运动，所述滑动部的横截面积小于所述止抵部的最大横截面积。
根据本发明实施例的压缩机的压缩机构，滑片具有较好的耐磨性、使用寿命长、制造成本低。
另外，根据本发明上述实施例的压缩机的压缩机构还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述滑动部的宽度小于所述止抵部的最大宽度。
根据本发明的一些实施例，所述滑动部的宽度与所述止抵部的最大宽度的比值大于等于1/2且小于等于5/6。
根据本发明的一些实施例，所述滑动部连接于所述止抵部的宽度方向上的中心处。
根据本发明的一些实施例，所述止抵部的朝向所述活塞的表面构造成弧形面。
根据本发明的一些实施例，所述压缩机构还包括滑片弹簧，所述滑片弹簧位于所述滑片背腔内，所述滑片弹簧的一端止抵于所述滑动部且另一端止抵于所述滑片背腔的内壁。
根据本发明的一些实施例，所述滑动部构造有与所述滑片弹簧配合的固定槽，所述固定槽为至少两个且沿所述滑动部的高度方向间隔设置。
根据本发明的一些实施例，所述滑片槽的邻近所述压缩腔的一端构造有收纳槽，所述活塞将所述滑片推动至远离所述压缩腔最大距离时，所述止抵部位于所述收纳槽内。
根据本发明的一些实施例，所述收纳槽的宽度等于所述止抵部的最大宽度。
根据本发明的一些实施例，所述滑动部与所述止抵部为采用不同材料制成的分体件。
根据本发明的一些实施例，所述止抵部的外表面设有DLC涂层。
根据本发明第二方面实施例提出的压缩机包括根据本发明第一方面实施例的压缩机的压缩机构。
根据本发明实施例的压缩机，通过利用根据本发明第一方面实施例的压缩机构，滑片的耐磨性较好、使用寿命较长、制造成本较低。
根据本发明第三方面实施例提出的压缩机的滑片包括：滑动部，所述滑动部适于可滑动地配合于滑片槽；止抵部，所述止抵部连接于所述滑动部且适于止抵于活塞，所述滑动部的横截面积小于所述止抵部的最大横截面积。
根据本发明实施例的压缩机的滑片，具有耐磨性较好、使用寿命长以及制造成本低等优点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，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是根据本发明实施例的压缩机的纵向的截面图；
图2是根据本发明实施例的滑片和滑片弹簧的结构示意图；
图3是图1中X处的横截面图；
图4是图1中滑片随活塞运动至最上方时X处的横截面图。
附图标记：
压缩机1；壳体2；电机3；润滑油4；压缩机构5；曲轴8；偏心轴8a；
气缸10；压缩腔11；低压腔11a；高压腔11b；切口槽11c；滑片槽12；收纳槽12a；滑片背腔12b；吸入孔13；活塞15；
滑片20；滑动部21；滑动平面21a；端面21b；固定槽21c；背面24；止抵部22；弧形面22a；平面22b；滑片弹簧25；
主轴承30；排气孔30a；排气阀30b；消音器31；副轴承33。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的压缩机的压缩机构5。
如图1所示，根据本发明实施例的压缩机的压缩机构5包括气缸10、活塞15和滑片20，气缸10具有压缩腔11和与压缩腔11连通的滑片槽12，活塞15可偏心转动地设于压缩腔11内，滑片20可滑动地设于滑片槽12内，滑片20的远离压缩腔11的一端与滑片槽12形成滑片背腔12b，其中，滑片20包括滑动部21和止抵部22，止抵部22常止抵于活塞15以使滑动部21随活塞15在滑片槽12内往复运动，滑动部21的横截面积小于止抵部22的最大横截面积。
具体而言，如图3所示，活塞15在压缩腔11内偏心转动地过程中，滑片20相对滑片槽12的位置随活塞15公转的角度的变化而变化，活塞15的外周面始终抵接于压缩腔11的内周壁，压缩腔11被滑片20和活塞15分隔成低压腔11a和高压腔11b，由于活塞15的自转方向为逆时针方向，随着活塞15的偏心转动低压腔11a的容积逐渐增大气压逐渐减小，高压腔11b的容积逐渐减小气压逐渐增大，且滑片20在滑片槽12内向远离压缩腔11的方向运动，滑片背腔12b的容积被滑片20压缩以使滑片背腔12b内的气压逐渐增大。
如图4所示，当滑片20随活塞15运动至最上方时，此时高压腔11b的容积为零，低压腔11a的容积达到最大且等于压缩腔11的容积，滑片20邻近压缩腔11的一端处的气压最小，同时滑片背腔12b的容积被压缩至最小且滑片背腔12b内的气压也最小，滑片20远离压缩腔11的一端处的气压最大，因为止抵部22始终位于压缩腔11内，因此滑片20所受到的压力为滑动部21两端的压差与滑动部21横截面积的乘积即F1＝SxΔP，因此，滑片20所受的压力与滑动部21的横截面积成正比。需要说明的是，图3和图4中所示的Ps和Pd分别表示低压和高压。
根据本发明实施例的压缩机的压缩机构5，通过将滑片20构造为滑动部21的横截面积小于止抵部22的横截面积，相比于相关技术中滑片的止抵部和滑动部的横截面积相等，本发明实施例中的滑片20随活塞15往复运动的过程中所承受的F1相对较小，从而减轻了止抵部22与活塞15的磨损，提高了止抵部22的使用寿命。同时，活塞15的外周壁的磨损也会相对减轻，减小了因活塞15的外周壁被止抵部22磨损所造成的活塞15的外周壁与气缸10的内周壁接触不良导致气体泄露的情况发生，保证了压缩机1的制冷效果。再者，由于滑动部21的横截面积小于止抵部22的横截面积，从而减小了滑片20的体积，降低了滑片20的材料成本。
因此，根据本发明实施例的压缩机的压缩机构5具有滑片20的耐磨性较好、制造成本低等优点。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，滑动部21的宽度W1小于止抵部22的最大宽度W2。具体地，滑动部21在其长度方向上各处的宽度W1均相等，滑动部21可以构造为长方体结构，滑动部21的两个滑动平面21a之间的距离即为滑动部21的宽度W1，滑动部21的上下两个端面21b之间的距离即为滑动部21的高度，在滑动部21的高度方向不变的基础上减小滑动部21的宽度W1以使滑动部21的宽度W1小于止抵部22的最大宽度W2，从而减小滑动部21的横截面积，相比于相关技术中滑片的滑动部的宽度通常等于止抵部的最大宽度，本发明实施例中的滑动部21的宽度W1小于相关技术中的滑动部的宽度，因此本发明实施例的滑片20所受的压力较小。
可选地，滑动部21的宽度W1与止抵部22的最大宽度W2的比值大于等于1/2且小于等于5/6。具体地，如果滑动部21的宽度W1与止抵部22的最大宽度W2的比值小于1/2，则滑动部21与止抵部22的接触面积较小，不利于滑动部21与止抵部22的连接固定，滑片20整体的结构强度较差；如果滑动部21的宽度W1与止抵部22的最大宽度W2的比值大于5/6，则滑动部21的横截面积相对止抵部22的最大横截面积较为接近，对滑片20减压的效果较小，因此适于将滑动部21的宽度与止抵部22的最大宽度的比值控制在1/2至5/6之间。
优选地，滑动部21的宽度W1与止抵部22的最大宽度W2的比值适于设置为2/3，也就是说滑动部21的横截面积为止抵部22的最大横截面积的2/3，这样本发明实施例的滑片20所受的压力相比于相关技术中的滑片所受的压力减小了1/3，滑片20的整体结构强度较好的同时滑片20的耐磨性也较好。
例如在使用冷媒R32的家用空调器的压缩机中，在正常的运转情况下，高压Pd＝3.4MPa，低压Ps＝1.0MPa，压差ΔP＝2.4MPa(24.47kgf/cm2)。相关技术中，假设滑动部的宽度等于止抵部的最大宽度等于3mm，则滑片所受的压力F2＝0.3cmx3cmx24.47kgf/cm2＝22kgf；在本发明实施例中，假设止抵部22的最大宽度W2为3mm，滑动部21的最大宽度W1为2mm，则滑片20所受的压力F1＝0.2mmx3mmx24.47kgf/cm2＝14.7kgf。由此，通过对比可以直观地得出本发明实施例的滑片20所受的压力仅为相关技术中的滑片所受的压力的2/3，因此本发明实施例中的滑片20耐磨性更好、使用寿命较长。
另外，在使用CO2冷媒的热水器的旋转式压缩机1中，在正常的运转情况下，高压Pd＝10.0MPa，低压Ps＝3.0MPa，压差ΔP＝7.0MPa，本发明实施例的滑片20在该种压缩机的应用中减压效果更为明显。
在本发明的一些具体示例中，如图2所示，滑动部21连接于止抵部22的宽度方向上的中心处。具体地，止抵部22朝向滑动部21的表面构造为平面22b，滑动部21连接于平面22b的宽度方向上的中心处，由此，止抵部22与滑动部21之间所受的应力分布较为均匀，滑片20的受力效果较好。
可选地，继续参照图2所示的实施例，止抵部22的朝向活塞15的表面构造成弧形面22a。也就是说，止抵部22的朝向活塞15的表面在垂直于止抵部22高度方向的平面中的投影为弧线，弧形面22a抵接于活塞15的外周壁，在朝向滑动部21的方向上，止抵部22的宽度逐渐增大。由此，止抵部22相对活塞15部可滚动，活塞15部对止抵部22的驱动效果较好。
根据本发明的一些实施例，如图2-图4所示，压缩机构5还包括滑片弹簧25，滑片弹簧25位于滑片背腔12b内，滑片弹簧25的一端止抵于滑动部21且另一端止抵于滑片背腔12b的内壁。具体地，滑片弹簧25被滑动部21压缩于滑片背腔12b内，如图3所示，滑片20随活塞15向远离压缩腔11的方向滑动时，滑片弹簧25被逐渐压缩，直至滑片20运动至相对压缩腔11最大位移处时，如图4所示，此时滑片弹簧25形变最大，活塞15由图4位置继续沿逆时针方向滚动，滑片20在滑片弹簧25的弹力作用下止抵部22常止抵于活塞15。由此，滑片20在往复运动过程中可以自动复位，且滑片20与活塞15的抵接效果较好。
进一步地，继续参照图2所示的实施例，滑动部21构造有与滑片弹簧25配合的固定槽21c，固定槽21c为至少两个且沿滑动部21的高度方向间隔设置。具体地，滑动部21的朝向滑片弹簧25的表面为背面24，固定槽21c由背面24向内凹陷形成，且固定槽21c在滑动部21的宽度方向上贯穿滑动部21，固定槽21c可以设有两个，滑片弹簧25的部分嵌设于两个固定槽21c内。由此，滑片20对滑片弹簧25的定位效果较好，便于安装。
在本发明的一些示例中，如图3和图4所示，滑片槽12的邻近压缩腔11的一端构造有收纳槽12a，活塞15将滑片20推动至远离压缩腔11最大距离时，止抵部22位于收纳槽12a内。具体地，收纳槽12a与滑片槽12连通且设于滑片槽12的邻近压缩腔11的一端，收纳槽12a由滑片槽12的内周壁向外凹陷形成，当活塞15将滑片20推动至距离压缩腔11最大距离时，止抵部22收纳于收纳槽12a内，由此，保证了活塞15在压缩腔11内公转的轨迹为规则的圆形或椭圆形。
根据本发明的一些实施例，所述收纳槽12a的宽度等于所述止抵部22的最大宽度。具体地，收纳槽12a的宽度等于止抵部22的最大宽度，收纳槽12a的深度等于止抵部22的长度，且由于收纳槽12a的宽度等于止抵部22的最大宽度，止抵部22在容纳于收纳槽12a时压缩腔11的容量不变，从而避免了因收纳槽12a的宽度过大所造成的制冷量降低的情况。
根据本发明的一些实施例，滑动部21与止抵部22为采用不同材料制成的分体件。具体地，由于止抵部22常止抵于活塞15且相对于活塞15滚动，因而止抵部22的加工材料相对于滑动部21的加工材料需要较高的硬度和防滑性，通过分体加工可以为滑动部21和止抵部22选择最佳的材料，从而降低滑片20的材料成本。可选地，止抵部22与滑动部21可以通过焊接连接为一体。
进一步地，止抵部22的外表面设有DLC涂层。DLC为类金刚石碳材料，具有较好的硬度和防滑性，可以提高止抵部22的耐磨性和防滑性，从而进一步延长滑片20的使用寿命。
下面参考图1描述根据本发明第二方面实施例提出的压缩机1。
根据本发明实施例的压缩机1包括根据本发明第一方面实施例的压缩机的压缩机构5。
具体而言，压缩机1包括壳体2、电机3、主轴承30、副轴承33和根据本发明第一方面实施例的压缩机的压缩机构5，气缸10设于壳体2内，主轴承30和副轴承33分别设于气缸10的上下两侧并密封压缩腔11，曲轴8与主轴承30和副轴承33滑动配合，电机3驱动曲轴8转动以使曲轴8上的偏心轴8a带动活塞15在气缸10内进行偏心转动，壳体2的底部设有润滑油4。
根据本发明实施例的压缩机1，通过利用根据本发明第一方面实施例的压缩机构5，由于滑片20所受的压力较小从而提高了滑片20的耐磨性，进而提高了滑片20的使用寿命。
根据本发明的一些实施例，主轴承30上设有与压缩腔11连通的排气孔30a、吸入孔13和用于开闭排气孔30a的排气阀30b，排气孔30a由主轴承30上的切口槽11c形成，主轴承30上还设有用于减小噪音的消音器31。
根据本发明第三方面实施例提出的压缩机的滑片20包括滑动部21和止抵部22，其中，滑动部21适于可滑动地配合于滑片槽12，止抵部22连接于滑动部21且适于止抵于活塞15，滑动部21的横截面积小于止抵部22的最大横截面积。
根据本发明实施例的压缩机的滑片20，因为滑片20的滑动部21的横截面积较小，滑片20的材料成本较低，并且滑片20在往复运动过程所受的压力较小，因而滑片20与活塞15的磨损也较小，从而提高了滑片20的使用寿命。
根据本发明实施例的压缩机的滑片20和具有其的压缩机构5以及压缩机1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种压缩机的压缩机构，其特征在于，包括：
气缸，所述气缸具有压缩腔和与所述压缩腔连通的滑片槽；
活塞，所述活塞可偏心转动地设于所述压缩腔内；
滑片，所述滑片可滑动地设于所述滑片槽内，所述滑片的远离所述压缩腔的一端与所述滑片槽形成滑片背腔；
其中，所述滑片包括滑动部和止抵部，所述止抵部常止抵于所述活塞以使所述滑动部随所述活塞在所述滑片槽内往复运动，所述滑动部的横截面积小于所述止抵部的最大横截面积。
2.根据权利要求1所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑动部的宽度小于所述止抵部的最大宽度。
3.根据权利要求2所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑动部的宽度与所述止抵部的最大宽度的比值大于等于1/2且小于等于5/6。
4.根据权利要求1所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑动部连接于所述止抵部的宽度方向上的中心处。
5.根据权利要求4所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述止抵部的朝向所述活塞的表面构造成弧形面。
6.根据权利要求1所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，还包括：
滑片弹簧，所述滑片弹簧位于所述滑片背腔内，所述滑片弹簧的一端止抵于所述滑动部且另一端止抵于所述滑片背腔的内壁。
7.根据权利要求6所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑动部构造有与所述滑片弹簧配合的固定槽，所述固定槽为至少两个且沿所述滑动部的高度方向间隔设置。
8.根据权利要求1所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑片槽的邻近所述压缩腔的一端构造有收纳槽，所述活塞将所述滑片推动至远离所述压缩腔最大距离时，所述止抵部位于所述收纳槽内。
9.根据权利要求8所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述收纳槽的宽度等于所述止抵部的最大宽度。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述滑动部与所述止抵部为采用不同材料制成的分体件。
11.根据权利要求10所述的压缩机的压缩机构，其特征在于，所述止抵部的外表面设有DLC涂层。
12.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的压缩机的压缩机构。
13.一种压缩机的滑片，其特征在于，包括：
滑动部，所述滑动部适于可滑动地配合于滑片槽；
止抵部，所述止抵部连接于所述滑动部且适于止抵于活塞，所述滑动部的横截面积小于所述止抵部的最大横截面积。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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