CN112796977A - 一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，包括设置在压缩机的气缸端面上的限位槽，限位槽与压缩机的气缸孔连通，限位槽对应压缩机的吸气阀片的自由端设置，所述限位槽中设有第一限位部和第二限位部，当吸气阀片朝气缸孔方向打开时，吸气阀片自由端与所述第一限位部面接触，当吸气阀片继续朝气缸孔方向打开时，吸气阀片与所述第二限位部面接触。本发明通过设置第一限位部和第二限位部扩大吸气阀片在不同排量下与限位槽的接触面，分散应力，减小噪音；使得同类型吸气阀片适用的压缩机排量范围广，节省成本；适用的吸气阀片刚度范围广；通过设置弹性连接的限位部提升缓冲性能，进一步增加压缩机可靠性和噪音。

Description

一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构

技术领域

本发明涉及往复活塞式压缩机技术领域，尤其涉及一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构。

背景技术

在往复活塞式压缩机的往复运行过程中，当压缩机吸气时，吸气阀片在气流压力作用下朝向气缸孔内摆动打开吸气口。吸气阀片设计好了以后，为了标准化，便于管理和生产，通常是一个系列尽量使用同一款阀片，一般是中间设计，兼顾两头；且为了提升整机的能效比，往往使用较薄的吸气阀片，刚度较低。当压缩机排量较大，或工况较为恶劣的情况下，使得吸气阀片打开时升程过大而导致阀片根部应力集中，再加上吸气阀片以每分钟3000次的高频率摆动，易引发吸气阀片根部断裂的质量事故。现有技术中通常的解决方案是通过在气缸孔内壁靠近气缸端面处开设吸气限位槽，对吸气阀片的升程进行限制，从而在保证整机效率的同时使吸气阀片具有高可靠性。但现有的吸气阀片限位槽远离吸气阀片一侧的槽底为平面，与气缸端面平行，当吸气阀片打开时，吸气阀片的开合度由自由端向固定端逐渐变小，吸气阀片侧向倾斜，当压缩机排量中等、较小，或工况正常运行的情况下，吸气阀片的自由端与限位槽槽底接触，接触面积小，吸气阀片自由端应力集中；当压缩机排量较大，或出现工况突然变得恶劣的情况，吸气阀片以较大冲量打开时，吸气阀片的自由端先与限位槽接触，然后接触点逐渐向固定端方向延伸，吸气阀片自由端反而向吸气阀片方向弹起，吸气阀片中部向气缸孔内鼓起，导致吸气阀片与限位槽与气缸孔的连接转角处形成线接触并与转角处形成摩擦，接触面积更小，此时吸气阀片应力集中点上移；另外，吸气过程中吸气阀片反复打开和关闭，与限位槽反复碰撞，导致吸气阀片局部（端部或端部偏上位置）易出现断裂，并引起较大的拍击噪声，影响压缩机整机可靠性和噪声。

例如，一种在中国专利文献上公开的“用于压缩机的吸排气装置以及压缩机”，其公开号CN110863976A，包括气缸体(1)和吸气阀片(2)，所述气缸体(1)内限定有缸孔(11)，所述吸气阀片(2)平行地设置于所述气缸体(1)的位于所述缸孔(11)一端的缸面(12)上，所述吸气阀片(2)上设置有能够朝向所述缸孔(11)摆动的舌簧(21)，所述吸排气装置包括设置于所述舌簧(21)上的限位部(22)和设置于所述缸面(12)上的限位槽(13)，所述限位槽(13)设置为能够与所述限位部(22)配合以限制所述舌簧(21)朝向所述缸孔(11)的摆动，所述限位槽内设置有缓冲垫或阻尼涂层。该发明申请通过设置限位槽对吸气阀片的自由端进行止挡限位，该限位槽的深度一致，表示限位槽槽底与缸面平行。其不足之处是，吸气过程中吸气阀片反复打开和关闭，与限位槽反复碰撞，吸气阀片局部应力集中，导致吸气阀片局部易出现断裂，并引起较大的拍击噪声，影响压缩机整机可靠性和噪声。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的压缩机吸气阀片局部应力集中，易出现断裂并引起较大噪声的问题，提供一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，在不同排量及工况下，均能减少吸气阀片局部应力集中，降低吸气阀片拍击噪声。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，包括设置在压缩机的气缸端面上的限位槽，限位槽与压缩机的气缸孔连通，限位槽对应压缩机的吸气阀片的自由端设置，所述限位槽中设有第一限位部和第二限位部，当吸气阀片朝气缸孔方向打开时，吸气阀片自由端与所述第一限位部面接触，当吸气阀片继续朝气缸孔方向打开时，吸气阀片与所述第二限位部面接触。

本发明的特点在于在限位槽中设置了第一限位部和第二限位部，改变现有限位槽底面平行于气缸端面的设置。在正常工况下，当压缩机排量中等或较小时，吸气阀片开合度较小，吸气阀片自由端与第一限位部面接触后弹回，分散吸气阀片自由端的应力；当压缩机排量较大时，吸气阀片开合度较大，吸气阀片自由端与第一限位部面接触后，吸气阀片在打开方向上继续运动，此时阀片端部被限位槽阻挡，阀片中部向打开方向鼓起，此时阀片自由端偏上部（即偏固定端）与第二限位部面接触，分散吸气阀片局部应力，提升阀片的可靠性，同时增大接触面可减少拍击时产生的噪音。另外，在正常运行工况以外，压缩机需要能短时间运行在较为恶劣的工况下，这时候在小排量的压缩机上使用时也有可能出现吸气阀片鼓起的情况。通过本发明在不同排量、不同工况下均能保证吸气阀片打开时与限位槽的面接触，减少吸气阀片局部应力，从而提升压缩机整机的可靠性，且降低吸气阀片的拍击噪声。

作为优选，所述第一限位部朝向吸气阀片的一面为斜面，所述斜面的偏斜方向与吸气阀片自由端打开时的偏斜方向一致。

对于刚度偏高的吸气阀片，在打开时，侧向形成一个斜面，在这种情况下将第一限位部表面设置成与吸气阀片斜面适配的斜面，最大程度地保证第一限位部与吸气阀片的接触面。

作为优选，所述斜面与气缸端面的夹角为3~15°。

当夹角过小时，吸气阀片仅端部与限位槽接触；当夹角过大时，吸气阀片仅端部偏上部位与限位槽接触，在上述角度范围保证有较大的接触面。

作为优选，所述第一限位部朝向吸气阀片的一面为弧面，所述弧面朝向吸气阀片凸出。

对于刚度偏低的吸气阀片，在打开时，侧向形成一个弧面，在这种情况下将第一限位部表面设置成与吸气阀片适配的弧面，保证第一限位部与吸气阀片较好的贴合度，接触面积大。

作为优选，所述第二限位部设置在第一限位部靠近气缸孔的一端，所述第二限位部朝向吸气阀片的一面为斜面，所述斜面靠近气缸孔的一端向远离气缸端面一侧偏斜。

作为优选，所述第二限位部设置在第一限位部靠近气缸孔的一端，所述第二限位部朝向吸气阀片的一面为弧面，所述弧面朝向吸气阀片凸出。

与上述第一限位部一样，不同表面结构的第二限位部对应不同刚度的吸气阀片。

作为优选，所述第一限位部和第二限位部沿吸气阀片宽度方向由两侧向中心凹陷。

由于气流集中在吸气阀片中部，吸气阀片中部变形幅度大于两侧，上述设置进一步贴合吸气阀片打开时的形状。

作为优选，所述限位槽内设有由弹性材料制成的缓冲部，所述第一限位部和第二限位部一体设置形成限位部，所述限位部设置在缓冲部朝向吸气阀片的一侧，所述限位部与限位槽活动连接。

进一步地，第一限位部和第二限位部构成的限位部弹性设置在缓冲部上，通过缓冲部吸收吸气阀片的的冲力，增加限位槽的缓冲性能，降低噪音。在正常工况下，当压缩机排量中等或较小时，吸气阀片自由端与第一限位部面接触，限位部向缓冲部方向移动，对吸气阀片进行缓冲；当压缩机排量较大或工况恶劣时，吸气阀片自由端与第一限位部面接触后，吸气阀片在打开方向上继续运动，阀片中部向打开方向鼓起，吸气阀片端部向远离第一限位部的方向翘起，位于限位部上部的第二限位部受到吸气阀片的压力，限位部由于和限位槽活动连接，第一限位部向远离缓冲部的方向翘起，此时阀片自由端偏上部（即偏固定端）与第二限位部面接触，自由端偏下部（即翘起的端部）仍然与第一限位部保持面接触，分散应力效果更好，同时进一步降低噪音。

作为优选，所述限位部上设有腰孔，所述限位槽上设有沿吸气阀片宽度方向延伸的转轴，所述转轴活动设置在腰孔内。

压缩机排量中等或较小的情况下，限位部通过腰孔沿腰孔的长度方向在转轴上滑动；排量较大或工况恶劣的情况下，限位部通过腰孔沿腰孔的长度方向在转轴上滑动的同时，还通过腰孔沿轴向在转轴上转动，配合结构简单，方便实现二者的相对运动。

作为优选，所述第一限位部和第二限位部表面设有阻尼层。

通过设置阻尼层例如具有阻尼性质的材料涂层，能够对吸气阀片摆动进行缓冲，减少吸气阀片带来的气流噪音，以及吸气阀片拍击第一限位部和第二限位部时产生的噪音。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过设置第一限位部扩大吸气阀片在排量中等或较小时与限位槽的接触面，分散应力，减小噪音；（2）通过设置第二限位部扩大吸气阀片在排量较大或工况恶劣时与限位槽的接触面，分散应力，减少噪音；（3）使得同类型吸气阀片适用的压缩机排量范围广，节省成本；（4）适用的吸气阀片刚度范围广；（5）通过设置弹性连接的限位部提升缓冲性能，进一步增加压缩机可靠性和噪音。

附图说明

图1是本发明实施例1排量较小时的一种结构示意图。

图2是本发明实施例1排量较大时的一种结构示意图。

图3是本发明实施例2的一种结构示意图。

图4是本发明实施例3吸气阀片未接触时的一种结构示意图。

图5是本发明实施例3排量较小时的一种结构示意图。

图6是本发明实施例3排量较大时的一种结构示意图。

图7是本发明气缸、阀板垫片、吸气阀片的一种爆炸图。

图中：1、限位槽，11、第一限位部，12、第二限位部，13、缓冲部，14、限位部，141、腰孔，15、转轴，2、气缸，21、气缸端面，22、气缸孔，3、吸气阀片，4、阀板垫片，41、避让孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1、图2、图7所示的实施例1中，一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，包括设置在压缩机气缸2的气缸端面21底部的限位槽1，限位槽1与压缩机的气缸孔22连通，限位槽1对应压缩机的吸气阀片3的自由端设置，限位槽1截面为与吸气阀片3半圆形的自由端适配的半圆形。限位槽1中设有连接的第一限位部11和第二限位部12，第一限位部11设置在远离气缸孔22的下方，第二限位部12设置在靠近气缸孔22的上方，第二限位部12连接第一限位部11和气缸孔22内壁。第一限位部11朝向吸气阀片3的一面为弧面，弧面朝向吸气阀片3凸出。第二限位部12朝向吸气阀片3的一面为弧面，弧面朝向吸气阀片3凸出。第一限位部11和第二限位部12表面设有阻尼层。

如图1所示，在正常工况下，当压缩机排量中等或较小时，吸气阀片3开合度较小，吸气阀片3底端穿过阀板垫片4上的避让孔41向限位槽1移动，吸气阀片3打开时侧面呈弧形，吸气阀片自由端（即图中底端）与第一限位部11面接触后弹回，在阻尼层的配合下分散吸气阀片3自由端的应力，提升阀片的可靠性，同时增大接触面可减少拍击时产生的噪音。

如图2所示，当压缩机排量较大时，吸气阀片开合度较大，吸气阀片自由端与第一限位部面接触后离开第一限位部，吸气阀片在打开方向上继续运动，此时阀片端部被阻挡，阀片中部向打开方向鼓起，此时阀片自由端偏上部与第二限位部面接触，分散吸气阀片局部应力，提升阀片的可靠性，同时增大接触面可减少拍击时产生的噪音。另外，在正常运行工况以外，压缩机需要能短时间运行在较为恶劣的工况下，这时候在小排量的压缩机上使用时也有可能出现如图2的情况。通过本发明在不同排量、不同工况下均能保证吸气阀片打开时与限位槽的面接触，减少吸气阀片局部应力，从而提升压缩机整机的可靠性，且降低吸气阀片的拍击噪声和气流噪音。

限位槽1截面形状根据吸气阀片自由端形状设置，不限于半圆形。

实施例2

与实施例1不同之处在于，第一限位部11朝向吸气阀片3的一面为斜面，斜面的偏斜方向向内向下偏斜，与吸气阀片3自由端打开时的偏斜方向一致，斜面与气缸端面21的夹角为10°。第一限位部11和第二限位部12沿吸气阀片3宽度方向由两侧向中心凹陷。

该实施例适用于刚度偏高的吸气阀片，吸气阀片打开时侧向呈斜面。当排量较大时，吸气阀片在气体冲击下横向的中心部分受到更多重力，因此在宽度方向呈现中心部位向内鼓起。第一限位部11和第二限位部12与吸气阀片贴合度更好，接触面更大，减少应力，增加可靠性，降低噪音。

实施例3

与实施例1不同之处在于，限位槽1内设有由弹性材料（如耐高温橡胶）制成的缓冲部13，缓冲部13靠近吸气阀片的一侧包括分别与第一限位部11和第二限位部12适配的弧面，第一限位部11和第二限位部12一体设置形成限位部14，限位部14设置在缓冲部13朝向吸气阀片3的一侧。限位部14上设有腰孔141，腰孔141沿宽度方向穿过第一限位部11顶端，腰孔141长度方向吸气阀片2压向限位部的施力方向一致，限位槽1槽壁上连接有沿吸气阀片3宽度方向延伸的转轴15，转轴15活动设置在腰孔141内。腰孔141内壁设有阻尼层。

如图4所示，吸气阀片打开逐渐靠近限位部14，此时限位部14与限位槽1相对静止。如图5所示，在正常工况下，当压缩机排量中等或较小时，吸气阀片自由端延箭头方向移动与第一限位部11面接触，限位部向缓冲部方向移动压紧，对吸气阀片进行缓冲，此时限位部沿腰孔方向在转轴上滑动。

如图6所示，当压缩机排量较大或工况恶劣时，吸气阀片自由端与第一限位部面接触后，吸气阀片在打开方向上继续运动，阀片中部向打开方向向上向内鼓起，吸气阀片端部向远离第一限位部的方向翘起。此时第二限位部受到吸气阀片的压力，限位部由于和限位槽活动连接，限位部14沿箭头方向转动，此时腰孔与转轴相对转动，第一限位部向远离缓冲部的方向翘起，此时阀片自由端偏上部与第二限位部面接触，自由端翘起的端部仍然与同样翘起的第一限位部保持面接触，接触面更大，分散应力效果更好，同时进一步降低噪音。当吸气阀片3离开限位部时，在第一限位部重力、以及第二限位部受到的缓冲部回弹的双重作用下，限位部回复至图4的状态。

Claims (10)

1.一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，包括设置在压缩机的气缸端面（21）上的限位槽（1），限位槽（1）与压缩机的气缸孔（22）连通，限位槽（1）对应压缩机的吸气阀片（3）的自由端设置，其特征是，所述限位槽（1）中设有第一限位部（11）和第二限位部（12），当吸气阀片（3）朝气缸孔（22）方向打开时，吸气阀片（3）自由端与所述第一限位部（11）面接触，当吸气阀片（3）继续朝气缸孔（22）方向打开时，吸气阀片（3）与所述第二限位部（12）面接触。

2.根据权利要求1所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第一限位部（11）朝向吸气阀片（3）的一面为斜面，所述斜面的偏斜方向与吸气阀片（3）自由端打开时的偏斜方向一致。

3.根据权利要求2所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述斜面与气缸端面（21）的夹角为3~15°。

4.根据权利要求1所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第一限位部（11）朝向吸气阀片（3）的一面为弧面，所述弧面朝向吸气阀片（3）凸出。

5.根据权利要求1所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第二限位部（12）设置在第一限位部（11）靠近气缸孔（22）的一端，所述第二限位部（12）朝向吸气阀片（3）的一面为斜面，所述斜面靠近气缸孔（22）的一端向远离气缸端面（21）一侧偏斜。

6.根据权利要求1所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第二限位部（12）设置在第一限位部（11）靠近气缸孔（22）的一端，所述第二限位部（12）朝向吸气阀片（3）的一面为弧面，所述弧面朝向吸气阀片（3）凸出。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第一限位部（11）和第二限位部（12）沿吸气阀片（3）宽度方向由两侧向中心凹陷。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述限位槽（1）内设有由弹性材料制成的缓冲部（13），所述第一限位部（11）和第二限位部（12）一体设置形成限位部（14），所述限位部（14）设置在缓冲部（13）朝向吸气阀片（3）的一侧，所述限位部（14）与限位槽（1）活动连接。

9.根据权利要求8所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述限位部（14）上设有腰孔（141），所述限位槽（1）上设有沿吸气阀片（3）宽度方向延伸的转轴（15），所述转轴（15）活动设置在腰孔（141）内。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种制冷用往复活塞式压缩机的吸气限位结构，其特征是，所述第一限位部（11）和第二限位部（12）表面设有阻尼层。

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