CN112610492A - 泵体组件和流体机械 - Google Patents
泵体组件和流体机械 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112610492A CN112610492A CN202011592391.2A CN202011592391A CN112610492A CN 112610492 A CN112610492 A CN 112610492A CN 202011592391 A CN202011592391 A CN 202011592391A CN 112610492 A CN112610492 A CN 112610492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- texture
- contact surface
- groove
- limiting plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/20—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/80—Other components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/80—Other components
- F04C2240/809—Lubricant sump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明提供了一种泵体组件和流体机械。泵体组件包括气缸;限位板,限位板位于气缸的轴向的一侧,气缸与限位板接触的表面为第一接触面,限位板具有与第一接触面配合的第二接触面,第一接触面与第二接触面构成摩擦副表面,第一接触面和/或第二接触面上设置有织构结构。本发明的泵体组件解决了目前转缸压缩机在使用过程中存在气缸与限位板间发生磨损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及转缸压缩机相关技术领域,具体而言,涉及一种泵体组件和流体机械。
背景技术
以转缸压缩机为例,转缸压缩机是一种新型容积式压缩机。其气缸和转轴绕各自的中心旋转,活塞相对于气缸和转轴同时往复运动。活塞相对于气缸的往复运动实现了容积腔周期性的变大、缩小;气缸相对于缸套的圆周运动,实现了容积腔分别与吸气通道、排气通道连通;以上两个复合运动实现了压缩机的吸气、压缩、排气过程。
随着对压缩机的高效节能要求越来越高。有必要对转缸压缩机结构进行优化设计,进一步提升压缩机效率,实现节能减排。目前的压缩机中,泵体压缩腔高压气体会沿着气缸端面与限位板端面泄漏,造成冷量损失。压缩机运行时气缸做高速圆周运动,气缸上下端面与限位板摩擦功耗大,造成能量损失,影响压缩机性能。压缩机运行时上下限位板内孔与气缸短轴发生磨损导致,气缸发生倾斜,同时在气缸上下端面与限位板端面间出现冷媒泄漏等问题由上可知,目前转缸压缩机在使用过程中存在气缸与限位板间发生磨损的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种泵体组件和流体机械,以解决现有技术中转缸压缩机在使用过程中存在气缸与限位板间发生磨损的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种泵体组件包括气缸;限位板,限位板位于气缸的轴向的一侧,气缸与限位板接触的表面为第一接触面,限位板具有与第一接触面配合的第二接触面,第一接触面与第二接触面构成摩擦副表面,第一接触面和/或第二接触面上设置有织构结构。
进一步地,气缸沿其轴向具有限位凸环,限位板具有限位孔,限位凸环嵌入限位孔内,限位凸环的外环面为第一接触面,限位孔的孔壁面为第二接触面。
进一步地,第一接触面为气缸的轴向上的端面,第二接触面为限位板上垂直于气缸的轴向的表面。
进一步地,织构结构由多个间隔设置的织构凹槽组成;或者织构结构由多个交叉布置的织构凹槽组成,多个交叉布置的织构凹槽形成网状织构结构。
进一步地,当织构结构由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽的槽口呈椭圆形、圆形、多边形中的一种或多种;当织构结构由多个交叉布置的织构凹槽组成时,各织构凹槽为直线槽、曲线槽、折线槽中的一种或多种。
进一步地,织构凹槽的槽口呈椭圆形时,椭圆形的椭圆短轴a与椭圆形的椭圆长轴b之间满足:1.5≤b/a≤3.5。
进一步地,椭圆短轴a的取值范围为0.008mm≤a≤0.05mm;和/或椭圆长轴b的取值范围为0.016mm≤b≤0.1mm。
进一步地,椭圆长轴的轴线与气缸的中心线之间的夹角α的取值范围为10°≤α≤60°。
进一步地,织构凹槽的槽口呈圆形时,织构凹槽的半径为0.01mm至0.08mm。
进一步地,第一接触面和第二接触面之间的摩擦副间隙L与织构凹槽的深度ha之间满足:ha/L为0.4至0.8。
进一步地,摩擦副表面的面积S与织构结构所在的区域的总面积S1之间满足:S1/S为5%至40%。
进一步地,织构结构包括多个沿气缸的周向间隔设置的织构凹槽,且织构凹槽是弧形槽并相对于气缸的径向具有预设的偏转角度,以使织构结构在气缸的端面上为螺旋形。
进一步地,弧形槽的偏转方向与气缸的转动方向相同。
进一步地,织构结构在气缸的端面上为对数螺旋线形,其中,织构结构满足如下的条件:
对数螺旋线:
r=R2eθtanδ,
式中,r和θ为螺旋线点坐标,R2为螺旋槽内径,δ为螺旋角;
槽径比β:
β=(R1-R2)/(R0-R2),
式中,R1为螺旋槽外径,R0为气缸10外径,R2为螺旋槽内径;
槽宽比γ:
γ=lw/lg,
式中,lw为螺旋槽宽度,lg为螺旋槽宽度;
螺旋角、槽径比、槽宽比的参数范围分别为:
10°≤δ≤30°,0.25≤β≤0.65,0.2≤γ≤0.7。
进一步地,织构凹槽的深度ha为0.002mm至0.08mm。
进一步地,气缸的外圆直径R与织构结构所在区域的半径R1之间满足:0.4≤R1/R≤0.6。
进一步地,泵体组件还包括:气缸套,气缸可转动地设置在气缸套内,气缸上沿其径向开设有活塞孔;活塞,活塞滑动设置在活塞孔内;转轴,转轴穿过活塞并驱动活塞沿活塞孔的延伸方向往复运动,气缸转动以带动活塞转动,限位板位于气缸的轴向上的端部。
根据本发明的另一方面,提供了一种流体机械包括泵体组件。
应用本发明的技术方案,泵体组件包括气缸和限位板,限位板位于气缸的轴向的一侧,气缸与限位板接触的表面为第一接触面,限位板具有与第一接触面配合的第二接触面,第一接触面与第二接触面构成摩擦副表面,第一接触面和/或第二接触面上设置有织构结构。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述实施例中,通过在气缸和限位板间开设织构结构,使得织构结构区域动压效应增强,增加气缸与限位板间的润滑性能,降低气缸与限位板间的摩擦力,避免出现气缸与限位板间出现的磨损导致零件寿命降低和气缸倾斜的问题。同时开设织构结构可增强气缸与限位板间的密封性,避免出现气体沿气缸端面与限位板端面泄漏,造成冷量损失的问题。
具体地,限位板与气缸相对转动,通过在限位板与气缸的接触面上开设织构结构,在气缸相对于限位板运动的过程中,限位板与气缸间织构区域的动压效应增强,织构区域的流体膜的承载能力提升,流体膜使两个接触面的表面呈现分离趋势,减小摩擦功耗,改善限位板与气缸的润滑性能,促进限位板与气缸间的稳定运行,增加限位板与气缸的使用寿命。由于形成了更加稳定的流体膜,流体膜紧密贴合两接触面的表面,提高了限位板与气缸间的密封性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明中的限位板与气缸的安装关系示意图;以及
图2示出了本发明中气缸的限位凸环上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为椭圆形;
图3示出了图2中W1-W1向剖视图;
图4示出了图2中Z1处放大图;
图5示出了本发明中气缸的限位凸环上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为圆形;
图6示出了图5中W2-W2向剖视图;
图7示出了图5中Z2处放大图;
图8示出了本发明中上限位板的上限位孔的孔壁上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为椭圆形;
图9示出了图8中W3-W3向剖视图;
图10示出了图9中Z3处放大图;
图11示出了本发明中上限位板的上限位孔的孔壁上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为圆形;
图12示出了图11中W4-W4向剖视图;
图13示出了图12中Z4处放大图;
图14示出了本发明中下限位板的下限位孔的孔壁上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为椭圆形;
图15示出了图14中W5-W5向剖视图;
图16示出了图15中Z5处放大图;
图17示出了本发明中下限位板的下限位孔的孔壁上开设织构结构的示意图,其中织构结构的开口为圆形;
图18示出了图17中W6-W6向剖视图;
图19示出了图18中Z6处放大图;
图20示出了本发明中气缸的端面开设织构结构的示意图,其中织构结构为螺旋槽;
图21示出了与图20配合使用的上限位板上开设织构结构的示意图,其中织构结构为螺旋槽;
图22示出了图21中W7-W7向剖视图;
图23示出了与图20配合使用的下限位板上开设织构结构的示意图,其中织构结构为螺旋槽;
图24示出了本发明中上限位板上开设织构结构的示意图,其中织构结构为圆弧槽;
图25示出了与图24配合使用的气缸的端面开设织构结构的示意图,其中织构结构为圆弧槽;
图26示出了本发明中上限位板上开设织构结构的示意图,其中织构结构为直槽与微孔配合结构;
图27示出了本发明中气缸上开设织构结构的示意图,其中织构结构为直槽与微孔配合结构;
图28示出了图27中Z7处放大图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、气缸;106、活塞孔;1011、限位凸环;20、活塞;30、转轴;40、气缸套;70、上限位板;7001、上限位孔;80、下限位板;8001、下限位孔;100、织构结构。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中转缸压缩机在使用过程中存在气缸10与限位板间发生磨损的问题,本申请提供了一种泵体组件和流体机械。
其中,流体机械包括下述的泵体组件。具体的,流体机械为压缩机。进一步地,压缩机是转缸压缩机。
如图1至图28所示,泵体组件包括气缸10和限位板,限位板位于气缸10的轴向的一侧,气缸10与限位板接触的表面为第一接触面,限位板具有与第一接触面配合的第二接触面,第一接触面与第二接触面构成摩擦副表面,第一接触面和/或第二接触面上设置有织构结构100。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述实施例中,通过在气缸10和限位板间开设织构结构100,使得织构结构100区域动压效应增强,增加气缸10与限位板间的润滑性能,降低气缸10与限位板间的摩擦力,避免出现气缸10与限位板间出现的磨损导致零件寿命降低和气缸10倾斜的问题。同时开设织构结构100可增强气缸10与限位板间的密封性,避免出现气体沿气缸10端面与限位板端面泄漏,造成冷量损失的问题。
具体地,限位板与气缸10相对转动,通过在限位板与气缸10的接触面上开设织构结构100,在气缸10相对于限位板运动的过程中,限位板与气缸10间织构区域的动压效应增强,织构区域的流体膜的承载能力提升,流体膜使两个接触面的表面呈现分离趋势,减小摩擦功耗,改善限位板与气缸10的润滑性能,促进限位板与气缸10间的稳定运行,增加限位板与气缸10的使用寿命。由于形成了更加稳定的流体膜,流体膜紧密贴合两接触面的表面,提高了限位板与气缸10间的密封性。
如图1所示,气缸10沿其轴向具有限位凸环1011,限位板具有限位孔,限位凸环1011嵌入限位孔内。
具体地,在气缸10转动的过程中,气缸10的轴向上的端面与限位板上垂直于气缸10的端面构成摩擦副,同时限位凸环1011的外环面与限位孔的孔壁面构成摩擦副。
进一步地,限位板包括沿气缸10轴向设置的上限位板70和下限位板80,上限位板70上设有上限位孔7001,下限位板80均开设有下限位孔8001,气缸10的轴向上的两个端面均设有限位凸环1011,上限位板70和下限位板80固定不动,但气缸10相对于二者转动,从而使得气缸10与上限位板70和下限位板80之间构成摩擦副。
需要说明的是,在图2至图28的具体实施例中,分别给出了在气缸10和限位板上设置织构结构100的方案。在具体实施方式中,气缸10与限位板可以同时开设织构结构100,也可以仅在二者之一上开设织构结构100,由于组合方式比较多,就不一一列举组合形式。
在本发明中,织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成。织构结构100可以是由间隔设置的即不连通的结构进行设置。
具体地,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构结构100的中心线与气缸10旋转方向之间的夹角为10°至60°。织构结构100的中心线与气缸10旋转方向相对倾斜设置,在气缸10相对于限位板转动的过程中,有利于增强气缸10与限位板间动压效应,加强流体膜的承载能力,增加气缸10与限位板间的润滑性能,降低磨损,增强密封性。需要说明的是,在后面具体限定织构凹槽的槽口呈椭圆形时,夹角α与前述的织构结构100的中心线与气缸10旋转方向之间的夹角是相同的,只是表述方式不一致而已。
需要说明的是,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽的槽口可以呈椭圆形、圆形、多边形中的一种或多种;织构凹槽也可以是间隔设置的弧形槽,并相对于气缸10的径向具有预设的偏转角度。下面根据织构结构100的形式不同,分别给出不同视图加以说明。
根据在气缸10和限位板上开设不同的织构结构100,提供了图2至图28的多种实施方式。在图2至图19示出的具体实施例中,主要是在气缸10的限位凸环1011上或限位板的限位孔内设置织构结构。而在图20至图28示出的具体实施例中,主要是在气缸10的端面或法兰结构朝向气缸10的端面的表面上设置织构结构。
如图2至图4所示的具体实施方式中,织构结构100开设在气缸10的限位凸环1011上,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽的槽口呈椭圆形。
具体地,椭圆形的椭圆短轴a与椭圆形的椭圆长轴b之间满足:1.5≤b/a≤3.5。当椭圆的椭圆长轴与椭圆短轴间的比例在1.5至3.5的范围内,此时气缸10和限位板相对运动的过程中,织构区域的动压效果增强,气缸10和限位板接触面的表面形成的流体膜的承载能力加强,使气缸10和限位板间的润滑性能提升,减小摩擦损耗。
如图2至图4所示,椭圆短轴a的取值范围为0.008mm≤a≤0.05mm,椭圆长轴b的取值范围为0.016mm≤b≤0.1mm。椭圆长轴与椭圆短轴的在上述范围内取值,且保持1.5≤b/a≤3.5。当椭圆短轴和椭圆长轴取值过大时,由于椭圆织构凹槽过大,导致气缸10和限位板的强度降低,影响气缸10和限位板的使用寿命,同时过大的椭圆形织构凹槽内部会储存多余的油液,不利于流体膜强度且造成油液浪费。当椭圆短轴和椭圆长轴取值过小时,织构凹槽内部的储油量少,不利于加强流体膜的承载能力,同时过小的织构凹槽内无法进行储存微量油液不利于改善润滑性能。
如图2至图4所示,椭圆长轴的轴线与气缸10的中心线之间的夹角α的取值范围为10°≤α≤60°。在气缸10相对限位板相对运动的过程中,倾斜设置的椭圆形织构凹槽与流体膜的运动方向相反。当α的取值范围为10°≤α≤60°能保证在气缸10相对限位板相对运动的过程中具有较强的动压效应。
如图5至图7所示的具体实施方式中,织构结构100开设在气缸10的限位凸环1011上,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽的槽口呈圆形。
具体地,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽的槽口呈圆形,织构凹槽的半径为0.01mm至0.08mm。织构凹槽的大小应控制在半径为0.01mm至0.08mm的范围内,当量直径过小或者过大都会影响流体膜的形成以及流体膜的具体技术效果。具体地,当量直径过小时,织构凹槽内部的储油量少,不利于加强流体膜的承载能力。当量直径过大时,导致泵体的强度降低,使用寿命和安全性降低。
如图8至图10所示的具体实施方式中,织构结构100开设在上限位板70的上限位孔7001的孔壁上,此与图2至图4所示的具体实施方式相似,织构凹槽的槽口呈椭圆形。
如图11至图13所示的具体实施方式中,织构结构100开设在上限位板70的上限位孔7001的孔壁上,与图5至图7所示的具体实施方式相似,织构凹槽的槽口呈圆形。
如图14至图16所示的具体实施方式中,织构结构100开设在下限位板80的下限位孔8001的孔壁上,与图2至图4所示的具体实施方式相似,织构凹槽的槽口呈椭圆形。
如图17至图19所示的具体实施方式中,织构结构100开设在下限位板80的下限位孔8001的孔壁上,与图5至图7所示的具体实施方式相似,织构凹槽的槽口呈圆形。
如图20所示的具体实施方式中,织构结构100开设在气缸10的端面上,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽为弧形槽,具体地,弧形槽为具有预设角度的螺旋形槽。
具体地,气缸10端面上开设的织构凹槽为间隔排列的弧形槽,弧形槽内部朝向旋转中心的一侧为低压端,弧形槽内部远离旋转中心的一侧为高压端,在气缸10转动的过程中,油液从低压一端流向高压一端,即流体膜的运动方向,ω为流体膜。在气缸10旋转过程中油液由低压端流向高压端有利于加强流体膜的强度。
需要说明的是,弧形槽的偏转方向与气缸10的转动方向相同,即弧形槽的偏转方向与流体膜的转动方向相反。
如图20所示,螺旋线为对数螺旋线且满足:
对数螺旋线:
r=R2eθtanδ,
式中,r和θ为螺旋线点坐标,R2为螺旋槽内径,δ为螺旋角;
槽径比β:
β=(R1-R2)/(R0-R2),
式中,R1为螺旋槽外径,R0为气缸10外径,R2为螺旋槽内径;
槽宽比γ:
γ=lw/lg,
式中,lw为螺旋槽宽度,lg为螺旋槽宽度;
螺旋角、槽径比、槽宽比的参数范围分别为:
10°≤δ≤30°,0.25≤β≤0.65,0.2≤γ≤0.7。
具体地,通过在气缸10的端面开设对数螺旋线形的织构结构100,增强流体膜的承载能力,同时密封性,减少气缸10与限位板间的磨损,避免出现气缸10倾斜的问题。
如图20所示,气缸10的外圆直径R与织构结构100所在区域的半径R1之间满足:0.4≤R1/R≤0.6。
具体地,织构结构100的区域半径与气缸10外圆直径的比值范围在0.4至0.6之间,其中织构区域的半径小于气缸10外圆的半径,气缸10外圆的半径为R0。织构结构100的区域半径过小时,织构结构100过小,不利于形成较强的流体膜,不能有效的降低气缸10与限位板间的摩擦力;织构结构100的区域半径过大时,会降低流体膜的承载能力,同时会影响气缸10端面的强度,会降低气缸10的使用寿命。
如图21至图22所示的具体实施方式中,织构结构100开设在上限位板70上,与图20所示的具体实施方式相似,织构凹槽为螺旋槽。且织构凹槽的深度ha为0.002mm至0.08mm。
如图23所示的具体实施方式中,织构结构100开设在下限位板80上,与图20所示的具体实施方式相似,织构凹槽为螺旋槽。
如图24所示的具体实施方式中,织构结构100开设在上限位板70的端面上,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽为弧形槽,具体地,弧形槽为具有预设角度的圆弧形槽。
如图25所示的具体实施方式中,织构结构100开设在气缸10的端面上,与图24所示的具体实施方式相似,织构凹槽为圆弧形槽。
具体地,圆弧形槽与螺旋槽达到的技术效果相似,均通过旋转使气缸10与限位板间的油液由低压位流向高压位,以增强流体膜的承载能力,增加气缸10与限位板间的润滑性能,减少气缸10与限位板间的磨损。
如图26所示的具体实施方式中,织构结构100开设在上限位板70的端面上,当织构结构100由多个间隔设置的织构凹槽组成时,织构凹槽为直槽与微孔配合组成。
具体地,微孔为圆形结构且直径范围为0.02mm至0.05mm,织构深度的范围为0.002mm至0.08mm,微孔设置在直槽的周测,并与直槽配合使用,在气缸10相对于限位板旋转的过程中,油液在直槽内部移动,微孔内部的油液有利于加强流体膜的生成和加提升流体膜的承载能力,提高气缸10与限位板间的润滑性能,降低气缸10与限位板间的磨损。
需要说明的是,微孔设有多个且圆周阵列设置在直槽远离气缸10旋转中心的周侧。
如图27至图28所示的具体实施方式中,织构结构100开设在气缸10的端面上,与图26所示的具体实施方式相似,织构凹槽为直槽与微孔配合形成。
织构结构100除了上述的实施方式外,织构结构100开设在气缸10的端面上,还可以由多个交叉布置的织构凹槽组成,多个交叉布置的织构凹槽形成网状织构结构(图中未示出)。
具体的,织构结构100由多个交叉布置的织构凹槽组成,多个交叉布置的织构凹槽形成网状织构结构。
其中,当织构结构100由多个交叉布置的织构凹槽组成时,各织构凹槽为直线槽、曲线槽、折线槽中的一种或多种。具体的,织构结构100呈交叉设置的织构凹槽结构时,织构凹槽同一采用直线槽、曲线槽、折线槽中的一种,或者也可以是直线槽、曲线槽、折线槽中的多种配合设置。
可选地,当织构结构100由多个交叉布置的织构凹槽组成时,织构凹槽的宽度为0.02mm至0.16mm。具体地,织构凹槽的宽度过小时,织构凹槽内部的储油量少,不利于加强流体膜的承载能力,同时宽度过小的织构凹槽内无法进行储存微量磨屑及油液带来的杂质。织构凹槽的宽度过大时,导致泵体的强度降低,使用寿命和安全性降低。
需要说明的是,织构结构100的排布方式不限于上述情况,织构结构100的排布还可以是其他能到达减小摩擦力增加密封性的技术效果的技术方案。
第一接触面和第二接触面之间的摩擦副间隙L与织构凹槽的深度ha之间满足:ha/L为0.4至0.8。其中,摩擦副间隙L大于织构凹槽的深度ha。若摩擦副间隙L的间隙过小,会使得第一接触面和第二接触面之间的摩擦加剧;若织构凹槽的深度ha过小,会使得第一接触面和第二接触面的润滑度降低,使得难以存储润滑油;若摩擦副间隙L的间隙过大,会降低流体油膜的承载能力,若织构凹槽的深度ha过大,会影响第二接触面的结构强度,同时降低动压润滑效应。若摩擦副间隙L与织构凹槽的深度ha的差异过大,反而会影响摩擦副表面的润滑效果。
摩擦副表面的面积S与织构结构100所在的区域的总面积S1之间满足:S1/S为5%至40%。其中,织构结构100所在的区域的总面积包括所有的织构结构100的面积,织构结构100只在一个区域的总面积为该区域的织构结构100的总面积,织构结构100在多个区域的,总面积为多个区域的织构结构100的总和。其中,S1/S为5%至40%,若织构结构100所在的区域的总面积S1所占的比例过大,会影响限位板或气缸10的整体结构强度,同时织构孔过小,达不到降低摩擦的效果,若织构结构100所在的区域的总面积S1所占的比例过小,在负载条件下会增大摩擦,增加损耗,同时增大了间隙尺寸,影响密封性。需要说明的是,上述的S1是指所有的织构凹槽的槽口的面积的总和。
本发明中的泵体组件还包括气缸套40、活塞20和转轴30,气缸10可转动地设置在气缸套40内,气缸10上沿其径向开设有活塞孔106,活塞20滑动设置在活塞孔106内,转轴30穿过活塞20并驱动活塞20沿活塞孔106的延伸方向往复运动,气缸10转动以带动活塞20转动,限位板位于气缸10的轴向上的端部。
具体地,气缸套40、气缸10、限位板、活塞20和转轴30配合组成泵体组件,通过在气缸10与限位板间开设织构结构100降低气缸10与限位板间的磨损,避免出现气缸10因倾斜影响活塞20和转轴30的现象。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明上述实施例中,通过在气缸10和限位板间开设织构结构100织构结构100区域动压效应增强,增加气缸10与限位板间的润滑性能,降低气缸10与限位板间的摩擦力,避免出现气缸10与限位板间出现的磨损导致零件寿命降低和气缸10倾斜的问题。同时开设织构结构100可增强气缸10与限位板间的密封性,避免出现气体沿气缸10端面与限位板端面泄漏,造成冷量损失的问题。
具体地,限位板与气缸10相对转动,通过在限位板与气缸10的接触面上开设织构结构100,在气缸10相对于限位板运动的过程中,限位板与气缸10间织构区域的动压效应增强,织构区域的流体膜的承载能力提升,流体膜使两个接触面的表面呈现分离趋势,减小摩擦功耗,改善限位板与气缸10的润滑性能,促进限位板与气缸10间的稳定运行,增加限位板与气缸10的使用寿命。由于形成了更加稳定的流体膜,流体膜紧密贴合两接触面的表面,提高了限位板与气缸10间的密封性。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
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 (18)
1.一种泵体组件,其特征在于,包括:
气缸(10);
限位板,所述限位板位于所述气缸(10)的轴向的一侧,所述气缸(10)与所述限位板接触的表面为第一接触面,所述限位板具有与第一接触面配合的第二接触面,所述第一接触面与所述第二接触面构成摩擦副表面,所述第一接触面和/或所述第二接触面上设置有织构结构(100)。
2.根据权利要求1所述的泵体组件,其特征在于,所述气缸(10)沿其轴向具有限位凸环(1011),所述限位板具有限位孔,所述限位凸环(1011)嵌入所述限位孔内,所述限位凸环(1011)的外环面为所述第一接触面,所述限位孔的孔壁面为所述第二接触面。
3.根据权利要求1所述的泵体组件,其特征在于,所述第一接触面为所述气缸(10)的轴向上的端面,所述第二接触面为所述限位板上垂直于所述气缸(10)的轴向的表面。
4.根据权利要求1所述的泵体组件,其特征在于,
所述织构结构(100)由多个间隔设置的织构凹槽组成;或者
所述织构结构(100)由多个交叉布置的织构凹槽组成,多个交叉布置的所述织构凹槽形成网状织构结构。
5.根据权利要求4所述的泵体组件,其特征在于,
当所述织构结构(100)由多个间隔设置的所述织构凹槽组成时,所述织构凹槽的槽口呈椭圆形、圆形、多边形中的一种或多种;
当所述织构结构(100)由多个交叉布置的织构凹槽组成时,各所述织构凹槽为直线槽、曲线槽、折线槽中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的泵体组件,其特征在于,所述织构凹槽的槽口呈椭圆形时,所述椭圆形的椭圆短轴a与所述椭圆形的椭圆长轴b之间满足:1.5≤b/a≤3.5。
7.根据权利要求6所述的泵体组件,其特征在于,
所述椭圆短轴a的取值范围为0.008mm≤a≤0.05mm;和/或
所述椭圆长轴b的取值范围为0.016mm≤b≤0.1mm。
8.根据权利要求6所述的泵体组件,其特征在于,所述椭圆长轴的轴线与所述气缸(10)的中心线之间的夹角α的取值范围为10°≤α≤60°。
9.根据权利要求5所述的泵体组件,其特征在于,所述织构凹槽的槽口呈圆形时,所述织构凹槽的半径为0.01mm至0.08mm。
10.根据权利要求4所述的泵体组件,其特征在于,所述第一接触面和所述第二接触面之间的摩擦副间隙L与所述织构凹槽的深度ha之间满足:ha/L为0.4至0.8。
11.根据权利要求1所述的泵体组件,其特征在于,所述摩擦副表面的面积S与所述织构结构(100)所在的区域的总面积S1之间满足:S1/S为5%至40%。
12.根据权利要求3所述的泵体组件,其特征在于,所述织构结构(100)包括多个沿所述气缸(10)的周向间隔设置的织构凹槽,且所述织构凹槽是弧形槽并相对于所述气缸(10)的径向具有预设的偏转角度,以使所述织构结构(100)在所述气缸(10)的端面上为螺旋形。
13.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述弧形槽的偏转方向与所述气缸(10)的转动方向相同。
14.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述织构结构(100)在所述气缸(10)的端面上为对数螺旋线形,其中,所述织构结构(100)满足如下的条件:
所述对数螺旋线:
r=R2eθtanδ,
式中,r和θ为螺旋线点坐标,R2为螺旋槽内径,δ为螺旋角;
槽径比β:
β=(R1-R2)/(R0-R2),
式中,R1为螺旋槽外径,R0为气缸(10)外径,R2为螺旋槽内径;
槽宽比γ:
γ=lw/lg,
式中,lw为螺旋槽宽度,lg为螺旋槽宽度;
所述螺旋角、所述槽径比、所述槽宽比的参数范围分别为:
10°≤δ≤30°,0.25≤β≤0.65,0.2≤γ≤0.7。
15.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述织构凹槽的深度ha为0.002mm至0.08mm。
16.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述气缸(10)的外圆直径R与所述织构结构(100)所在区域的半径R1之间满足:0.4≤R1/R≤0.6。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的泵体组件,其特征在于,所述泵体组件还包括:
气缸套(40),所述气缸(10)可转动地设置在所述气缸套(40)内,所述气缸(10)上沿其径向开设有活塞孔(106);
活塞(20),所述活塞(20)滑动设置在所述活塞孔(106)内;
转轴(30),所述转轴(30)穿过所述活塞(20)并驱动所述活塞(20)沿所述活塞孔(106)的延伸方向往复运动,所述气缸(10)转动以带动所述活塞(20)转动,所述限位板位于所述气缸(10)的轴向上的端部。
18.一种流体机械,其特征在于,包括权利要求1至17中任一项所述的泵体组件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011592391.2A CN112610492A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 泵体组件和流体机械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011592391.2A CN112610492A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 泵体组件和流体机械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112610492A true CN112610492A (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=75248712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011592391.2A Pending CN112610492A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 泵体组件和流体机械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112610492A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113202765A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-03 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 摩擦副组件、曲轴组件和压缩机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005325721A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Calsonic Compressor Inc | 気体圧縮機 |
JP2013130143A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | 摺動機構およびロータリ圧縮機およびスクロール圧縮機 |
CN204419752U (zh) * | 2015-01-27 | 2015-06-24 | 武汉科技大学 | 一种基于表面织构动压润滑性能的液压缸 |
CN105090035A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-25 | 裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司 | 一种带油槽的真空泵叶片及真空泵 |
CN108799129A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 气缸结构、泵体结构及转缸压缩机 |
CN111520248A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-11 | 哈尔滨工程大学 | 一种仿生分布的气缸套表面织构结构 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011592391.2A patent/CN112610492A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005325721A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Calsonic Compressor Inc | 気体圧縮機 |
JP2013130143A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | 摺動機構およびロータリ圧縮機およびスクロール圧縮機 |
CN204419752U (zh) * | 2015-01-27 | 2015-06-24 | 武汉科技大学 | 一种基于表面织构动压润滑性能的液压缸 |
CN105090035A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-25 | 裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司 | 一种带油槽的真空泵叶片及真空泵 |
CN108799129A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 气缸结构、泵体结构及转缸压缩机 |
CN111520248A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-11 | 哈尔滨工程大学 | 一种仿生分布的气缸套表面织构结构 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
郑文斌,裴世源,洪军: "表面微织构对滑动轴承支撑主轴稳定性的影响", 《西安交通大学学报》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113202765A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-03 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 摩擦副组件、曲轴组件和压缩机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6132195A (en) | Rotary compressor | |
CN103410732A (zh) | 旋转式平动活塞压缩机 | |
CN103644117B (zh) | 旋转式平动活塞压缩机 | |
CN112610492A (zh) | 泵体组件和流体机械 | |
CN111022321A (zh) | 泵体组件、流体机械及换热设备 | |
ES2805727T3 (es) | Cigüeñal para un compresor de refrigeración alternativo | |
CN112460017A (zh) | 泵体组件及具有其的流体机械 | |
CN105201851B (zh) | 一种空调压缩机的曲轴 | |
CN112610483A (zh) | 泵体组件和流体机械 | |
CN112610491A (zh) | 泵体组件和流体机械 | |
US11460028B2 (en) | Pump body assembly, compressor and air conditioner | |
CN112610484A (zh) | 泵体组件和流体机械 | |
CN214036117U (zh) | 泵体组件及具有其的流体机械 | |
CN205225733U (zh) | 一种空调压缩机的曲轴 | |
WO2023045270A1 (zh) | 一种泵体和压缩机 | |
CN114688030A (zh) | 泵体组件和流体机械 | |
CN112664458A (zh) | 转缸压缩机 | |
CN203655635U (zh) | 旋转式平动活塞压缩机 | |
CN108825500B (zh) | 一种压缩机泵体及具有其的旋转压缩机 | |
CN107542661B (zh) | 单缸旋转式压缩机 | |
WO2020037890A1 (zh) | 泵体及具有其的压缩机 | |
CN113202765B (zh) | 摩擦副组件、曲轴组件和压缩机 | |
CN114165443B (zh) | 一种油润滑摆动转子压缩机 | |
JPH11294353A (ja) | ロータリ圧縮機 | |
CN117514805A (zh) | 一种滚子组件、泵体组件及压缩机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210406 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |