CN111486081A - 一种线性压缩机活塞支撑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线性压缩机活塞支撑结构，包括用于安装固定的前法兰盘、后法兰盘、3~8个正弦臂板弹簧、连接件、圆柱弹簧、内圈垫片和外圈垫片、线包架、活塞轴；所述前法兰盘两端分别固定于线性压缩机基架和板弹簧组前端，所述后法兰盘固定于板弹簧组尾端，所述连接件通过径向安装孔固定于所述线包架上，所述内圈垫片放置在正弦臂板弹簧内圈之间，所述外圈垫片放置在正弦臂板弹簧外圈之间，所述圆柱弹簧一端放置于所述连接件，另一端放置于所述后法兰盘限位槽中，所述活塞轴一端固定于所述线包架与所述连接件之间。本发明相较于现有技术，活塞轴有更准确的对中性，有较大的轴向回复力和径向支撑，结构更加紧凑，有效节约空间。

Description

一种线性压缩机活塞支撑结构
技术领域
本发明涉及线性压缩机技术领域，具体涉及活塞支撑结构，尤其涉及一种线性压缩机活塞支撑结构。
背景技术
线性压缩机是往复式活塞压缩机的一种，其中，板弹簧的支撑技术是线性压缩机的关键技术。活塞支撑结构作为阵子系统的弹性部件，支撑着活塞及电子动子组件，要求支撑结构有足够的轴向刚度和径向刚度保证活塞的轴向往复运动。相对于传统的圆柱弹簧，板弹簧具有较大的径向刚度，能够保证活塞往复直线运动中不会由于震动而偏离平衡位置产生径向位移，保证气缸与活塞之间的间隙密封，避免泄漏损失，提高压缩机的整体效率和可靠性。
现有技术中，圆柱弹簧具有较大的轴向刚度，但是对活塞没有有效的支撑作用，无法保证活塞运动的气密性，板弹簧径向刚度很大，而轴向刚度很小，一般用一组或数组板弹簧片应用于线性压缩机中，弹簧片在成组使用时为了防止干涉还要在弹簧片之间增加垫圈，这就增加了压缩机整体的质量。
本领域需要一种将板弹簧和圆柱弹簧组合使用的活塞支撑结构，在满足对活塞的径向支撑的同时，减少板弹簧的使用数量，增加轴向刚度，节约空间，应用于线性压缩机具有更佳的使用效果和经济价值。
专利号为CN108194548A的专利公开了一种板弹簧、板弹簧组以及压缩机，采用板弹簧组，弹簧之间设置有垫片，增加了弹簧振子的质量，轴向刚度较小，专利号为CN109356820A的专利公开了一种双板簧活塞支撑结构、斯特林制冷机和发电机包含两个板簧在活塞的一端处进行两点支撑，轴向回复力较小，活塞往复运动效率较低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种线性压缩机活塞支撑结构，将圆柱弹簧和板弹簧组合使用，减小板弹簧的使用数量，结构更加紧凑，节约空间，具有较大的轴向刚度和径向刚度，满足线性压缩机活塞轴向往复运动和径向支撑的需要。
为实现上述目的，本发明提供了一种线性压缩机活塞支撑结构，包括用于安装固定的前法兰盘、后法兰盘、3~8个正弦臂板弹簧、连接件、圆柱弹簧、内圈垫片和外圈垫片、线包架、活塞轴。
进一步的，所述正弦臂板弹簧、内圈垫片、外圈垫片、连接件构成板弹簧组。
进一步的，所述前法兰盘固定在线性压缩机基架和板弹簧组前端，包含内圆环和外圆环，所述内圆环和外圆环通过4个L形板筋连接；所述内圆环的下端面高于所述外圆环的上端面；所述内圆环上设有与线性压缩机基架相固定的均匀分布的安装孔，所述外圆环上设有与板弹簧组相固定的均匀分布的安装孔。
进一步的，所述后法兰盘固定在板弹簧组后端，包含固定圆环和上盖，所述固定圆环与上盖通过4个垂直于圆环面的板筋连接；所述固定圆环上设有与板弹簧组相固定的均匀分布的安装孔，所述上盖的外圆直径等于所述固定圆环的内圆直径；所述后法兰盘上盖的中心位置有用于固定所述圆柱弹簧的限位圆筒。
进一步的，所述正弦臂板弹簧包含内圈、外圈和6个弹簧臂，弹簧臂连接于内圈与外圈之间，且以板弹簧内圈中心均匀分布；所述弹簧臂的宽度恒定，首端两侧与所述板弹簧内圈过渡连接，尾端两侧与所述板弹簧外圈过渡连接；所述外圈设有用于安装固定的均匀分布的安装孔；所述弹簧臂的中心线满足正弦曲线或余弦曲线；
优选的，正弦臂板弹簧的厚度在0.5~5mm之间，板弹簧组包含3~8个正弦臂板弹簧。
进一步的，所述连接件的一端通过径向安装孔固定于所述线包架上，所述连接件的另一端用于限制圆柱弹簧；连接件有6个用于安装定位的耳孔。
进一步的，所述内圈垫片放置在正弦臂板弹簧内圈之间，且所述内圈垫片外圆有6个用于安装定位的耳孔；所述外圈垫片放置置在正弦臂板弹簧外圈之间；所述外圈垫片上设有用于固定的安装孔。
优选的，内圈垫片的厚度大于等于5mm，且小于等于20mm，所述内圈垫片和外圈垫片的厚度一致
进一步的，活塞轴一端固定于所述线包架与所述连接件之间，另一端连接活塞。
由上，本发明的线性压缩机活塞支撑结构，包括用于安装固定的前法兰盘、后法兰盘、3~8个正弦臂板弹簧、连接件、圆柱弹簧、内圈垫片和外圈垫片、线包架、活塞轴。具有如下优点：
1. 本发明的线性压缩机活塞支撑结构，活塞轴一端锁紧在连接件与线包架之间，板弹簧内圈安装于连接件上，具有更好的对中性。
2. 本发明的线性压缩机活塞支撑结构，采用板弹簧和圆柱弹簧组合使用，既保证了轴向回复力，又对活塞起到了有效的支撑。
3. 本发明的线性压缩机活塞支撑结构，结构紧凑，缩减板弹簧使用数量，节约空间，降低了生产和装配难度，有效降低生产成本。
附图说明
图1为本发明线性压缩机活塞支撑结构整体结构的立体图；
图2为本发明线性压缩机活塞支撑结构整体结构的剖面示意图；
图3为本发明线性压缩机活塞支撑结构前法兰盘立体图；
图4为本发明线性压缩机活塞支撑结构后法兰盘立体图；
图5为本发明线性压缩机活塞支撑结构连接件的剖面示意图；
图6为本发明线性压缩机活塞支撑结构连接件的俯视图；
图7为本发明线性压缩机活塞支撑结构正弦臂板弹簧结构示意图；
图8为本发明线性压缩机活塞支撑结构外圈垫片结构示意图；
图9为本发明线性压缩机活塞支撑结构内圈垫片结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
如图1和图2所示，对本发明的一种线性压缩机活塞支撑结构进行详细说明，本发明的一种线性压缩机活塞支撑结构主要适用于线性压缩机，包括用于安装固定的前法兰盘3、后法兰盘9、正弦臂板弹簧4、连接件5、圆柱弹簧8、内圈垫片7和外圈垫片6、线包架2、活塞轴1。
所述前法兰盘3一端固定于线性压缩机基架，另一端固定于板弹簧组前端，板弹簧组包含具有一定间隔距离的3~8个正弦臂板弹簧4， 设置在正弦臂板弹簧4外圈之间的外圈垫片6，以及设置在正弦臂板弹簧内圈之间的内圈垫片7，正弦臂板弹簧4和内圈垫片7均安装于所述连接件5上并通过耳孔固定，所述连接件5通过径向安装孔与所述线包架2固定，所述活塞轴1的一端固定于所述连接件5与所述线包架2之间，所述后法兰盘9固定于板弹簧组后端，所述圆柱弹簧8设置于所述连接件5与所述后法兰盘9之间。
本发明应用于线性压缩机中，所述线包架2在磁场力的作用下往复运动，所述线包架2和所述活塞轴1以及所述连接件5共轴线，所述活塞轴1和所述连接件5在驱动力的作用下往复运动，使所述正弦臂板弹簧4和所述圆柱弹簧8产生轴向位移，并为所述活塞轴1的运动提供轴向回复力，所述正弦臂板弹簧4为所述活塞轴1提供径向支撑。
采用上述技术方案的有益效果是：采用正弦臂板弹簧4支撑，有效地提高了活塞轴1的对中性，结合圆柱弹簧8的使用，提高了活塞轴向运动的回复力，满足轴向刚度需要，板弹簧组和圆柱弹簧8的组合结构紧凑，节约空间，生产和装配方便，有效节约生产成本。
在本发明的一些实施例中，所述前法兰盘3包含内圆环31和外圆环32，所述内圆环31和外圆环32通过4个L形板筋33连接，所述内圆环31上设有与线性压缩机基架相固定的10个安装孔35，所述外圆环32上设有与板弹簧组前端相固定的12个安装孔34，所述12个安装孔34和10个安装孔35均以法兰盘中心均匀分布。
在本发明的一些实施例中，所述后法兰盘9包含固定圆环91和上盖92，所述固定圆环91与上盖92通过4个垂直于圆环面的板筋93连接；所述固定圆环91上设有与板弹簧组后端相固定的12个安装孔94，所述上盖92的外圆直径等于所述固定圆环91的内圆直径。
在本发明的一些实施例中，所述连接件5的一端设有4个径向安装孔51，所述连接件5通过径向安装孔51固定于所述线包架上，所述连接件的另一端用于限制圆柱弹簧，所述连接件5有6个用于安装定位的耳孔52。
在本发明的一些实施例中，线性压缩机活塞支撑结构安装5个正弦臂板弹簧4，所述正弦臂板弹簧的厚度在0.5~5mm之间，所述正弦臂板弹簧包含内圈41、外圈42和6个弹簧臂44，弹簧臂44连接于内圈41与外圈42之间，且以板弹簧内圈41中心均匀分布，所述弹簧臂44的宽度恒定，首端两侧与所述板弹簧内圈41过渡连接，尾端两侧与所述板弹簧外圈42过渡连接，所述外圈42设有用于安装固定的12个安装孔43且板弹簧内圈41中心均匀分布，所述弹簧臂44的中心线满足正弦曲线或余弦曲线。
在本发明的一些实施例中，所述内圈垫片7放置在正弦臂板弹簧4内圈41之间，所述内圈垫片7外圆有6个用于安装定位的耳孔71，所述内圈垫片的厚度大于等于5mm，且小于等于20mm。
在本发明的一些实施例中，所述外圈垫片6放置在正弦臂板弹簧4外圈42之间，所述外圈垫片6上设有12个用于固定的安装孔61，所述外圈垫片6和内圈垫片7的厚度一致。
以上所述仅为说明本发明的技术构思及特点，并不用以限制本发明，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，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，包括用于安装固定的前法兰盘、后法兰盘、3~8个正弦臂板弹簧、连接件、圆柱弹簧、内圈垫片和外圈垫片、线包架、活塞轴。
2.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述前法兰盘包含内圆环和外圆环，所述内圆环和外圆环通过4个L形板筋连接；
所述内圆环上设有与线性压缩机基架相固定的安装孔，所述外圆环上设有与板弹簧组相固定的安装孔，所述安装孔均匀分布。
3.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述后法兰盘包含固定圆环和上盖，所述固定圆环与上盖通过4个垂直于圆环面的板筋连接；
所述固定圆环上设有与板弹簧组相固定的安装孔，所述上盖的外圆直径等于所述固定圆环的内圆直径；
所述后法兰盘上盖的中心位置有用于固定所述圆柱弹簧的限位圆筒。
4.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述线性压缩机活塞支撑结构包含3~8个正弦臂板弹簧；
所述正弦臂板弹簧包含内圈、外圈和6个弹簧臂，弹簧臂连接于内圈与外圈之间，且以板弹簧内圈中心均匀分布；
所述弹簧臂的宽度恒定，首端两侧与所述板弹簧内圈过渡连接，尾端两侧与所述板弹簧外圈过渡连接；
所述外圈设有用于安装固定的安装孔且均匀分布；
所述弹簧臂的中心线满足正弦曲线或余弦曲线；
所述正弦臂板弹簧的厚度在0.5~5mm之间。
5.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述连接件的一端通过径向安装孔固定于所述线包架上，所述连接件的另一端用于限制圆柱弹簧；
所述连接件有6个用于安装定位的耳孔
根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述内圈垫片放置在正弦臂板弹簧内圈之间，且所述内圈垫片外圆有6个用于安装定位的耳孔；
所述内圈垫片的厚度大于等于5mm，且小于等于20mm。
6.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述外圈垫片放置在正弦臂板弹簧外圈之间；
所述外圈垫片上设有用于固定的安装孔。
7.根据权利要求4-7所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述外圈垫片和内圈垫片的厚度一致；
所述正弦臂板弹簧与内圈垫片的内圈均安装于所述连接件上；
所述正弦臂板弹簧、内圈垫片、外圈垫片、连接件构成板弹簧组。
8.根据权利要求1所述的线性压缩机活塞支撑结构，其特征在于，所述活塞轴一端固定于所述线包架与所述连接件之间。
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