CN114109838B - 一种压缩机泵体结构及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机泵体结构及压缩机，压缩机泵体结构包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气芯和传动部件，气缸沿轴向开设有一供排气芯安装的孔道，气缸的内侧设有与所述孔道连通的出气口，排气芯的侧壁上设有与出气口对应的排气口，排气芯内部设有连通排气口和气缸的外部的排气通道；传动部件与曲轴连接，排气芯抵触在传动部件上，传动部件利用曲轴的旋转力，驱动排气芯沿孔道上下往复运动，以控制出气口与排气口重叠或错位，切换气缸的内部和外部的通断状态。本发明采用排气芯进行排气，避免了阀片容易断裂、产生冲击噪声的问题，且本发明中排气方向与出气口关闭方向相切，减少了排气压差对排气芯的冲击，避免了产生冲击噪声。

Description

一种压缩机泵体结构及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机泵体结构及压缩机。

背景技术

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏，它从吸气口吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气口排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩、冷凝(放热)、膨胀、蒸发(吸热)的制冷循环。

为了保证压缩机吸排气的顺利进行，目前立式滚动转子式压缩机泵体结构的排气结构通常采用上排气、下排气或者混合排气的形式，排气结构包括排气孔、阀片和挡板，在压缩机运转时，通过排气压差实现阀片的开闭。通常情况下，阀片开闭次数与压缩机中曲轴的转速呈正相关，曲轴的转速越高，阀片开闭次数越多，在阀片不断受气流冲击以及不断拍打挡板的联合影响下，会产生排气噪音，长时间影响下还可能导致阀片断裂，影响压缩机正常工作。另外，阀片在与压缩机装配时，为了保证两者之间的密封性，需要有很高的加工、装配精度，要求严苛且装配成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩机泵体结构及压缩机，以解决现有技术中阀片开闭次数多、易断裂、产生噪声的问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种压缩机泵体结构，包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气芯和传动部件；

所述气缸沿轴向开设有一供所述排气芯安装的孔道，所述上缸盖上设有供所述排气芯穿过的第一通孔，所述下缸盖上设有供所述排气芯穿过的第二通孔；所述排气芯依次贯穿所述第一通孔、所述孔道和所述第二通孔；

所述气缸的内侧设有出气口，所述出气口与所述孔道连通，所述排气芯的侧壁上设有与所述出气口对应的排气口，所述排气芯内部设有连通所述排气口和所述气缸的外部的排气通道；

所述传动部件与所述曲轴连接，所述排气芯抵触在所述传动部件上，所述传动部件利用所述曲轴的旋转力，驱动所述排气芯沿所述孔道上下往复运动，以控制所述出气口与所述排气口重叠或错位，切换所述气缸的内部和外部的通断状态。

可选的，所述气缸的内侧设有一个或者多个出气口。

可选的，所述排气芯包括依次连接的第一段和第二段，所述第一段位于所述第一通孔和所述孔道内，所述第二段位于所述第二通孔内，所述排气口设置在所述第一段的面向所述出气口的侧壁上，所述排气芯上至少所述排气口至所述第一段的背离所述第二段的端部之间的部分为中空结构，作为所述排气通道。

可选的，所述排气芯的第一段外周上与所述排气芯的轴线的径向最远距离为d1，所述排气芯的第二段外周上与所述排气芯的轴线的径向最远距离为d2，d1与d2满足：d1＞d2。

可选的，位于所述下缸盖下方的所述排气芯的第二段上还设有一挡圈。

可选的，还包括一弹性件，所述弹性件设置在所述排气芯的第二段上，两端分别与所述下缸盖的下端面和所述挡圈抵接。

可选的，所述排气芯上自所述挡圈至所述第一段背离所述第二段的端部之间的部分为中空结构，作为所述排气通道，所述排气芯的第二段上靠近所述挡圈处设有排气孔，所述排气孔与所述排气通道连通。

可选的，所述传动部件为一凸轮盘，所述排气芯的端部抵触所述凸轮盘，所述凸轮盘与所述排气芯相抵触的部位包括第一路径和第二路径，所述第一路径和第二路径沿所述曲轴的轴向方向具有高低差，所述排气芯沿着所述第一路径移动时，所述排气口与所述出气口错开，封闭所述气缸的内部和外部；所述排气芯沿着所述第二路径移动时，所述排气口与所述出气口存在重叠，连通所述气缸的内部和外部。

可选的，所述凸轮盘安装在所述曲轴的短轴部，所述排气芯的第二段的底部抵触在所述凸轮盘的上表面，所述凸轮盘的上表面包括所述第一路径和所述第二路径，所述第一路径较所述第二路径沿所述曲轴的轴向上距离所述下缸盖要近。

第二方面，本发明提供一种压缩机，所述压缩机包括如第一方面所述的压缩机泵体结构。

本发明提供的一种压缩机泵体结构及压缩机，具有以下有益效果：所述压缩机泵体结构包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气芯和传动部件，所述气缸沿轴向开设有一供所述排气芯安装的孔道，所述上缸盖上设有供所述排气芯穿过的第一通孔，所述下缸盖上设有供所述排气芯穿过的第二通孔；所述排气芯依次贯穿所述第一通孔、所述孔道和所述第二通孔；所述气缸的内侧设有出气口，所述出气口与所述孔道连通，所述排气芯的侧壁上设有与所述出气口对应的排气口，所述排气芯内部设有连通所述排气口和所述气缸的外部的排气通道；所述传动部件与所述曲轴连接，所述排气芯抵触在所述传动部件上，所述传动部件利用所述曲轴的旋转力，驱动所述排气芯沿所述孔道上下往复运动，以控制所述出气口与所述排气口重叠或错位，切换所述气缸的内部和外部的通断状态。本发明采用排气芯进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且本发明中压缩机排气方向与出气口关闭方向相切，减少了排气压差对所述排气芯的冲击，减弱了排气芯受到损伤程度，避免了产生冲击噪声。

附图说明

图1是现有技术中提供的一种压缩机泵体结构的结构示意图；

图2是现有技术中提供的一种阀片式排气结构的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构的结构示意图；

图4是图3中A的局部放大图；

图5是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述气缸的一种结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述气缸的另一种结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述排气芯的一种结构示意图；

图8是图7所示排气芯的主视图；

图9是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述排气芯的另一种结构示意图；

图10是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述排气芯的又一种结构示意图；

图11是本发明一实施例提供的压缩机泵体结构中所述排气芯的再一种结构示意图；

其中，附图1～11的附图标记说明如下：

1-上缸盖；2-下缸盖；3-气缸；31-孔道；32-出气口；4-曲轴；5-活塞；6-阀片式排气结构；61-挡板；62-阀片；63-排气圆孔；7-排气芯；71-第一段；72-第二段；73-排气口；74-挡圈；75-排气孔；8-凸轮盘；9-弹簧；10-下保护壳。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种压缩机泵体结构及压缩机作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如背景技术所述，请参阅图1和图2，现有技术中压缩机泵体结构主要由上缸盖1、气缸3、曲轴4、活塞5、下缸盖2组成，并形成气缸容腔封闭结构，上缸盖1和/或下缸盖2上设有阀片式排气结构6，阀片式排气结构6包括阀片62、挡板61和排气圆孔63。初始状态时，气缸内部处于低压状态下的吸气压力，气缸外部处于较高压力状态下的排气压力，此时阀片62在气缸内、外压力差的作用下处于闭合状态，当压缩机开始工作时，电机带动曲轴4转动，曲轴4带动活塞5压缩气缸内部制冷剂，当气缸内部压力大于气缸外部排气压力时，阀片62在排气压差作用下冲击弯曲，排气圆孔63开启，制冷剂从排气圆孔63处排出，当曲轴4转动到初始位置时，排气完成，气缸内部制冷剂回到初始低压状态，而气缸外部仍然处于较高压力状态下，在气缸内、外压差作用下，阀片62再次闭合，重新开始下一个吸排气循环。

由于排气圆孔63的排气方向与阀片62为垂直关系，因此气体对阀片62的作用面积大，冲击力大，加之阀片62的开闭频率又很高，会产生排气噪音，长时间影响下还可能导致阀片62断裂，影响压缩机正常工作。另外，阀片62在与压缩机装配时，为了保证两者之间的密封性，需要有很高的加工、装配精度，要求严苛且装配成本高。

为此，本发明提供一种压缩机泵体结构，请参阅图3和图4，所述压缩机泵体结构包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气芯和传动部件。

具体的，所述上缸盖1和所述下缸盖2分别设置于所述气缸3的两端，形成一用于压缩制冷剂的压缩空间。

所述曲轴4包括长轴部、偏心部和短轴部。

所述活塞5固定于所述曲轴4的偏心部，所述曲轴4连接有电机，用于通过所述活塞5将所述电机的旋转力传递给所述气缸3，以压缩制冷剂。

所述排气芯7包括第一段和第二段，所述气缸沿轴向开设有一供所述排气芯安装的孔道，所述上缸盖上设有供所述排气芯的第一段穿过的第一通孔，所述第一通孔的轮廓与所述排气芯的第一段的外圈形状相吻合，所述下缸盖上设有供所述排气芯的第二段穿过的第二通孔，所述第二通孔的轮廓与所述排气芯的第二段的外圈形状相吻合。所述排气芯依次贯穿所述第一通孔、所述孔道和所述第二通孔。

所述气缸3的内侧设有出气口32，所述出气口32与所述孔道31连通，所述排气芯7的侧壁上设有与所述出气口32对应的排气口73。所述排气芯7的内部设有连通所述排气口73和所述气缸3的外部的排气通道。

具体的，请参阅图5和图6，所述气缸3的内侧设有一个或者多个出气口32，优选的，所述气缸3的内侧设有1个、2个、或者3个出气口32。另外，本实施例中对于所述出气口32的形状也不作具体限定，可以为圆形状或者椭圆形状。

进一步的，请参阅图7和图8，所述排气芯7的所述第一段71位于所述第一通孔和所述孔道31内，所述第二段72位于所述第二通孔内，所述排气口73设置在所述第一段71的面向所述出气口32的侧壁上，至少所述排气口32与所述第一段71的背离所述第二段72的端部之间的所述排气芯7为中空结构，作为所述排气通道所述排气芯7的第二段72底部封闭。

进一步的，所述排气芯7上设有止转结构，所述止转结构具体为所述排气芯7的第一段71和/或所述排气芯7的第二段72外周设有楞边，以防止所述排气芯7在工作时发生转动。所述排气芯7的第一段71和第二段72的外圈形状可以相同也可以不相同。例如，请参阅图9和图10，所述排气芯7的第一段71为圆柱筒状，其径向截面中内圈为圆形，外圈也为圆形，所述排气芯7的第二段72为类长方体筒状，其径向截面中内圈为圆形，外圈为类方形。再例如，请参阅图11，所述排气芯7的第一段71为类三角柱筒状，所述排气芯7的第二段72为圆柱筒状。需要说明的是，所述排气芯7的第一段71和第二段72的筒状形状不限于以上举例情况，可以是相同形状也可以是不同形状组合，只要满足以上要求即可。

进一步的，所述排气芯7的第一段71外周上与所述排气芯7的轴线的径向最远距离为d₁，所述排气芯7的第二段72外周上与所述排气芯7的轴线的径向最远距离为d₂，所述第二通孔的内径为d₃，d₁与d₂、d₃满足：d₁＞d₃＞d₂，以限制所述排气芯在进行上下往复运动时，不会下移过多甚至脱落。

进一步的，所述压缩机还包括一弹性件，优选的，所述弹性件为弹簧9，位于所述下缸盖下方的所述排气芯7的第二段72上还设有一挡圈74，所述弹簧9设置在所述排气芯的第二段72上，两端分别与所述下缸盖2的下端面和所述挡圈74抵接，当所述排气芯7上移时，压缩所述弹簧9，所述弹簧9会有一个预紧力，当所述排气芯7下沉时，会在所述弹簧9的作用力下复位。

进一步的，所述挡圈74至所述第一段71背离所述第二段72的端部之间的所述排气芯7均为中空结构，作为所述排气通道，所述排气芯的第二段72上靠近所述挡圈74处设有排气孔75，所述排气孔75与所述排气通道连通，以实现所述排气芯7两端都可进行排气，避免所述排气芯7出现排气不畅的问题。

进一步的，所述孔道31的轮廓与所述排气芯的第一段71的外圈形状相吻合，若所述排气芯7的第一段71为圆柱筒状，请参阅图5，则所述孔道31的径向截面为圆形，若所述排气芯的第一段71为类三角柱筒状，请参阅图6，则所述孔道31的径向截面为类三角形。相应的，所述上缸盖1上设有供所述排气芯7的第一段71穿过的第一通孔，所述第一通孔的轮廓与所述排气芯7的第一段71的外圈形状相吻合，所述下缸盖2上设有供所述排气芯7的第二段72穿过的第二通孔，所述第二通孔的轮廓与所述排气芯的第二段72的外圈形状相吻合，以保证所述压缩空间的气密性，不会影响压缩机的工作性能。

在进行所述排气芯7装配时，先将所述弹簧9套装在所述排气芯7的第二段72上，再在所述排气芯7的第二段72上靠近所述弹簧9下端处设置所述挡圈74，然后将所述排气芯7依次贯穿所述下缸盖2、所述气缸3和所述上缸盖1。

所述传动部件与所述曲轴连接，所述排气芯7抵触在所述传动部件上，所述传动部件利用所述曲轴的旋转力，用于驱动所述排气芯7沿所述孔道31上下往复运动，以控制所述出气口32与所述排气口73重叠或错位，切换所述气缸的内部和外部的通断状态。

进一步的，所述传动部件为一沿所述曲轴的轴向方向具有高低向的凸轮盘8，具体的，所述凸轮盘8中心开穿孔，所述凸轮盘8与所述曲轴4的短轴部通过过盈配合的方式进行装配，与所述曲轴4同步转动，所述凸轮盘8具有高台部和低台部，呈由高台部渐变到低台部的坡形状，所述排气芯的第二段72底部紧靠所述凸轮盘8，在所述凸轮盘8的转动下，所述排气芯7沿所述孔道31上下往复运动，从而实现所述出气口32与所述排气口73的通断状态。

具体的，所述凸轮盘8与所述排气芯7相抵触的部位包括第一路径和第二路径，所述第一路径和第二路径沿所述曲轴的轴向方向具有高低差，具体的，所述第一路径较所述第二路径沿所述曲轴的轴向上距离所述下缸盖要近，即所述第一路径为高台部，所述第二路径为低台部。当所述排气芯7的第二段72底部位于所述凸轮盘8的低台部时，即沿着所述第二路径移动时，所述排气芯7下沉并压缩所述弹簧9，此时所述出气口32与所述排气口73存在重叠，连通所述气缸的内部和外部进行排气；当所述排气芯7的底部位于所述凸轮盘的高台部时，即沿着所述第一路径移动时，所述排气芯7上移，此时所述排气口73与所述出气口32错开，具体的所述排气口73会上移至所述上缸盖1处，与所述上缸盖1处第一通孔的内壁贴合封闭，所述排气芯7的第一段71外壁会封闭所述出气口32以形成封闭压缩空间，压缩制冷剂。

进一步的，所述压缩机还包括一下保护壳10，设置在所述凸轮盘8和所述下缸盖2的外侧，以避免所述凸轮盘被剐蹭。

可以理解的是，所述凸轮盘的坡度、出气口面积以及排气口面积固定，所述压缩机的压缩排气比就是一个定值，反之，若想改变压缩机的压缩排气比，只需要改变凸轮盘的坡度和/或出气口面积和/或排气口面积即可。

可见，本实施例中压缩机采用排气芯进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且本实施例中压缩机排气方向与出气口关闭方向相切，减少了排气压差对所述排气芯的冲击，减弱了排气芯受到损伤程度，避免了产生冲击噪声。

实际应用时，压缩机的工作原理如下：

初始状态时，所述气缸内部处于低压状态下的吸气压力，所述排气芯的第二段底部位于所述凸轮盘的高台部，当压缩机开始工作时，电机带动所述曲轴转动，所述曲轴带动所述活塞压缩气缸内部制冷剂，同时带动所述凸轮盘转动，当所述曲轴在一个循环内转动一个角度α时，所述排气芯渐渐下沉，所述排气芯上的排气口初始与所述气缸上的出气口连通，曲轴继续转动，当所述曲轴在一个循环内又转动一个角度β时，所述排气芯底部位于所述凸轮盘的低台部，所述排气芯上的排气口与所述气缸上的出气口重合，此时用于压缩机排气的排气截面最大，经过一段排气时间(凸轮盘转过低台部所需要的时间)后，曲轴继续转动，所述排气芯开始渐渐上移，所述排气口会上移至所述上缸盖处，与所述上缸盖处第一通孔的内壁贴合封闭，所述排气芯的第一段外壁会封闭所述出气口以形成封闭压缩空间，继续压缩制冷剂，重新开始下一个吸排气循环。

另外，本发明还提供一种压缩机，所述压缩机包括如上所述的压缩机泵体结构。

综上所述，在本发明提供的一种压缩机泵体结构及压缩机，具有以下优点：所述气缸沿轴向开设有一供所述排气芯安装的孔道，所述上缸盖上设有供所述排气芯穿过的第一通孔，所述下缸盖上设有供所述排气芯穿过的第二通孔；所述排气芯依次贯穿所述第一通孔、所述孔道和所述第二通孔；所述气缸的内侧设有出气口，所述出气口与所述孔道连通，所述排气芯的侧壁上设有与所述出气口对应的排气口，所述排气芯内部设有连通所述排气口和所述气缸的外部的排气通道；所述传动部件与所述曲轴连接，所述排气芯抵触在所述传动部件上，所述传动部件利用所述曲轴的旋转力，驱动所述排气芯沿所述孔道上下往复运动，以控制所述出气口与所述排气口重叠或错位，切换所述气缸的内部和外部的通断状态。本发明采用排气芯进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且本发明中压缩机排气方向与出气口关闭方向相切，减少了排气压差对所述排气芯的冲击，减弱了排气芯受到损伤程度，避免产生冲击噪声。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种压缩机泵体结构，其特征在于，包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气芯和传动部件；

所述气缸沿轴向开设有一供所述排气芯安装的孔道，所述上缸盖上设有供所述排气芯穿过的第一通孔，所述下缸盖上设有供所述排气芯穿过的第二通孔；所述排气芯依次贯穿所述第一通孔、所述孔道和所述第二通孔；

所述气缸的内侧设有出气口，所述出气口与所述孔道连通，所述排气芯的侧壁上设有与所述出气口对应的排气口，所述排气芯内部设有连通所述排气口和所述气缸的外部的排气通道；

所述传动部件与所述曲轴连接，所述排气芯抵触在所述传动部件上，所述传动部件利用所述曲轴的旋转力，驱动所述排气芯沿所述孔道上下往复运动，以控制所述出气口与所述排气口重叠或错位，切换所述气缸的内部和外部的通断状态。

2.如权利要求1所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述气缸的内侧设有一个或者多个出气口。

3.如权利要求1所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述排气芯包括依次连接的第一段和第二段，所述第一段位于所述第一通孔和所述孔道内，所述第二段位于所述第二通孔内，所述排气口设置在所述第一段的面向所述出气口的侧壁上，所述排气芯上至少所述排气口至所述第一段的背离所述第二段的端部之间的部分为中空结构，作为所述排气通道。

4.如权利要求3所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述排气芯的第一段外周上与所述排气芯的轴线的径向最远距离为d₁，所述排气芯的第二段外周上与所述排气芯的轴线的径向最远距离为d₂，d₁与d₂满足：d₁＞d₂。

5.如权利要求3所述的压缩机泵体结构，其特征在于，位于所述下缸盖下方的所述排气芯的第二段上还设有一挡圈。

6.如权利要求5所述的压缩机泵体结构，其特征在于，还包括一弹性件，所述弹性件设置在所述排气芯的第二段上，两端分别与所述下缸盖的下端面和所述挡圈抵接。

7.如权利要求5或6所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述排气芯上自所述挡圈至所述第一段背离所述第二段的端部之间的部分为中空结构，作为所述排气通道，所述排气芯的第二段上靠近所述挡圈处设有排气孔，所述排气孔与所述排气通道连通。

8.如权利要求1所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述传动部件为一凸轮盘，所述排气芯的端部抵触所述凸轮盘，所述凸轮盘与所述排气芯相抵触的部位包括第一路径和第二路径，所述第一路径和第二路径沿所述曲轴的轴向方向具有高低差，所述排气芯沿着所述第一路径移动时，所述排气口与所述出气口错开，封闭所述气缸的内部和外部；所述排气芯沿着所述第二路径移动时，所述排气口与所述出气口存在重叠，连通所述气缸的内部和外部。

9.如权利要求8所述的压缩机泵体结构，其特征在于，所述凸轮盘安装在所述曲轴的短轴部，所述排气芯的第二段的底部抵触在所述凸轮盘的上表面，所述凸轮盘的上表面包括所述第一路径和所述第二路径，所述第一路径较所述第二路径沿所述曲轴的轴向上距离所述下缸盖要近。

10.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的压缩机泵体结构。