CN114607610A - 泵体组件、压缩机以及具有的空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种泵体组件，包括法兰结构，法兰结构上设置有安装孔；法兰结构的端面上设置有与安装孔同轴的沉孔，沉孔与安装孔连通；安装孔的孔径为D1；沉孔的孔径为D2；其中，1.45≤D2/D1≤1.7。根据本申请的泵体组件、压缩机以及具有的空调器，能有效防止曲轴止推面和法兰结构之间的磨损。

Description

泵体组件、压缩机以及具有的空调器

技术领域

本申请属于空调器技术领域，具体涉及一种泵体组件、压缩机以及具有的空调器。

背景技术

目前，家用空调市场搭载滚动转子式压缩机的空调占比最大，而每年压缩机故障中发生曲轴磨损故障的次数最多。其故障原因主要表现为曲轴滑动部润滑不足。例如，单缸滚动转子式压缩机的曲轴由一个长轴、一个短轴以及一个偏心轴组成，共需要润滑部位包括长短轴外周、偏心部侧面及偏心部下止推面等。在旋转压缩机中，摩擦功耗占总功耗的8％左右，其中曲轴的下止推面与副轴承的法兰端面之间的摩擦损耗占整个摩擦功耗的3～6％，而且由于此处所受压力较大等原因较难形成动压润滑油膜，所以压缩机的曲轴止推部摩擦副经常发生磨损，甚至失效。为满足曲轴油路对曲轴偏心部下止推面摩擦副的供油及充分润滑，当前除了优化曲轴自身供油油路，部分产品还通过在与曲轴下止推面直接接触的下法兰端面轴孔中心设置一沉孔，该沉孔能过起到临时存储润滑油的作用，而沉孔的开设尺寸对曲轴止推面和法兰面之间的摩擦状态有着非常大的影响。

因此，如何提供一种能有效防止曲轴止推面和法兰结构之间的磨损的泵体组件成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种泵体组件、压缩机以及具有的空调器，能有效防止曲轴止推面和法兰结构之间的磨损。

为了解决上述问题，本申请提供一种泵体组件，包括法兰结构，法兰结构上设置有安装孔；法兰结构的端面上设置有与安装孔同轴的沉孔，沉孔与安装孔连通；安装孔的孔径为D₁；沉孔的孔径为D₂；其中，1.45≤D₂/D1≤1.7。

进一步地，沉孔为柔性沉孔，1.5≤D₂/D₁≤1.65。

进一步地，泵体组件还包括曲轴，曲轴安装于安装孔内，曲轴包括偏心部，偏心部与法兰结构相对的面为止推面，止推面的直径为D3；其中，0.75≤D₂/D₃≤0.85。

进一步地，沉孔为柔性沉孔，0.75≤D₂/D₃≤0.8。

进一步地，偏心部的偏心量e；偏心部的外径为D4；

进一步地，沉孔为柔性沉孔，

进一步地，沉孔的最大深度为H1；其中，0.15≤H₁/D₂≤0.4。

进一步地，0.2≤H₁/D₂≤0.3。

进一步地，法兰结构包括下法兰，沉孔设置于下法兰的上表面上。

进一步地，柔性沉孔包括依次连通的第一段和第二段；第一段位于安装孔的轴向一端；第二段位于安装孔的周向外侧。

根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括泵体组件，泵体组件为上述的泵体组件。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本申请提供的泵体组件、压缩机以及具有的空调器，本申请通过对安装孔的孔径和沉孔的孔径之间的比值进行设置，可以保证泵体组件有效防止曲轴止推面和法兰结构之间磨损。本申请能有效防止曲轴止推面和法兰结构之间磨损。

附图说明

图1为本申请实施例的法兰结构的剖面图；

图2为本申请实施例的法兰结构的剖面图；

图3为本申请实施例的法兰结构和曲轴的安装结构示意图；

图4为本申请实施例的泵体组件的结构示意图；

图5为本申请实施例的压缩机的结构示意图；

图6为本申请实施例的D2/D3对压缩机能效比及曲轴止推面磨损寿命的影响图；

图7为本申请实施例的H1/D2对曲轴短轴接触应力影响图。

附图标记表示为：

1、法兰结构；11、下法兰；12、上法兰；13、安装孔；14、沉孔；2、曲轴；21、偏心部；3、壳体；4、电机；5、分液器；6、气缸；7、滚子；8、滑片。

具体实施方式

结合参见图1-7所示，一种泵体组件，包括法兰结构1，法兰结构1上设置有安装孔13；法兰结构1的端面上设置有与安装孔13同轴的沉孔14，沉孔14与安装孔13连通；安装孔13的孔径为D1；沉孔14的孔径为D2；其中，1.45≤D2/D1≤1.7。本申请中法兰结构1的安装孔13直径D1(mm)、法兰结构1的沉孔14直径D2(mm)，其中法兰沉孔14直径需要合理设置，沉孔14直径过小将导致沉孔14空腔内所储存油量较少不足以满足对曲轴2止推面起到优化润滑作用，沉孔14直径过大容易造成曲轴2止推面与下法兰11有效接触面积减小，进而加剧两者接触面的磨损。本申请通过限制D2/D1的比值，在上述范围内，不仅能过保证沉孔14与曲轴2短轴外壁具有足够间隙储存润滑油，又保证沉孔14直径不至于过大而导致曲轴2的下止推面与法兰端面有效接触面积过小，加剧两者接触面的磨损；也能防止；D2/D1在上述范围内，本申请能有效防止曲轴2止推面和法兰结构1之间磨损。法兰结构1包括下法兰11和上法兰12，安装孔13为轴孔；上述沉孔14开设于下法兰11的端面上，在下法兰11的端面轴孔中心开设有沉孔14。

本申请还公开了一些实施例，沉孔14为柔性沉孔，1.5≤D2/D1≤1.65。柔性沉孔指的是柔性槽式沉孔。柔性沉孔指的是具有一个壁厚较薄的支撑壁(原则上形成这个较薄支撑壁的外侧槽可以是环槽，也可以是矩形槽，方便加工的前提下一般选用环槽)，该支撑壁允许一定的柔性变形。减少运转过程中轴孔壁面对与曲轴接触部分(尤其靠近法兰端面的曲轴根部)的磨损。

本申请还公开了一些实施例，泵体组件还包括曲轴2，曲轴2安装于安装孔13内，曲轴2包括偏心部21，偏心部21与法兰结构1相对的面为止推面，止推面的直径为D3；其中，0.75≤D2/D3≤0.85。

本申请还公开了一些实施例，沉孔14为柔性沉孔，0.75≤D2/D3≤0.8。柔性沉孔指的是柔性槽式沉孔。D2/D3对压缩机能效比及曲轴2止推面磨损寿命具有影响，过小的比值可以使曲轴2止推面与下法兰11有效接触面积更大，但也导致两者间摩擦功耗增大，过大的比值减小两者有效接触面积，进而降低摩擦功耗，然而有效接触面积减小，亦使得曲轴2止推面与下法兰11间磨损加剧，影响曲轴2使用寿命。当比值在0.75≤D2/D3≤0.8间时，可保证压缩机长期运行的可靠性和较好的能效比。当比值在0.75≤D2/D3≤0.8间时压缩机能效比达至最高水平。

本申请还公开了一些实施例，偏心部21的偏心量e；偏心部21的外径为D4；

本申请还公开了一些实施例，沉孔14为柔性沉孔，

柔性沉孔指的是柔性槽式沉孔。

本申请还公开了一些实施例，沉孔14的最大深度为H1；其中，0.15≤H1/D2≤0.4。法兰结构1上的沉孔14深度为H1(mm)，在上述范围内，可以防止沉孔14深度过深或过浅都对曲轴2短轴在与下法兰11轴孔的接触应力造成不利影响，比如沉孔14过深、短轴支撑长度不够，接触应力大。本申请通过限定法兰沉孔14深度与沉孔14直径比值范围0.15≤H1/D2≤0.4。在此比值限定范围内，可保证沉孔14深度在合理范围，使曲轴2短轴与轴孔接触应力在可接受范围内。经实验验证，对比现有技术中未对沉孔14直径及深度进行限定的压缩机，按本申请技术方案限定下法兰11沉孔14直径及深度的压缩机，其能效比较传统压缩机高3.5％。

本申请还公开了一些实施例，0.2≤H1/D2≤0.3。H1/D2对曲轴2短轴接触应力具有影响，该比值过小或者过大都对短轴接触应力有不利影响。当比值在0.20≤H1/D2≤0.30间时，可保证压缩机具有较高的可靠性及能效比。

本申请还公开了一些实施例，法兰结构1包括下法兰11，沉孔14设置于下法兰11的上表面上。本申请通过对下法兰11端面轴孔中心沉孔14孔径、深度与法兰轴孔直径间的限定关系，在该限定关系范围内，使其在保证结构强度条件下沉孔14充分发挥临时储存润滑油的作用，优化对曲轴2下止推面的润滑效果，进而提升压缩机整体能效表现。

本申请还公开了一些实施例，柔性沉孔包括依次连通的第一段和第二段；第一段位于安装孔13的轴向一端；第二段位于安装孔13的周向外侧。第二段可以为围绕安装孔13的周向延伸的环形结构，也可以为位于安装孔13外周侧的轴向延伸的条形结构。这样在安装孔13的外周侧形成一个壁厚较薄的支撑壁，该支撑壁允许一定的柔性变形，能够减少运转过程中轴孔壁面对与曲轴接触部分(尤其靠近法兰端面的曲轴根部)的磨损。

根据本申请的实施例，提供了一种压缩机，包括泵体组件，泵体组件为上述的泵体组件。本申请压缩机可以为滚动转子式压缩机；进一步地，本申请压缩机可以为滚动转子式双缸双级压缩机；还可以为单缸转子式压缩机。本申请压缩机包括壳体3，壳体3中设置有电机4、泵体组件、润滑油等。其中泵体组件包含曲轴2、上法兰12和下法兰11、气缸6、滚子7、滑片8等。

滚动转子式压缩机由壳体3、定子组件和转子组件构成的电机4、实现制冷剂压缩的泵体组件、及用于润滑密封作用的冷冻油等各部分构成。一般来说，来自制冷系统的低压制冷剂经设在壳体3外的储液器后进入泵体组件，在泵体组件内压缩成高温高压制冷剂后排入壳体3内，流经电机4并对其散热，通过壳体3上盖的排气管进入冷凝器，完成整个制冷循环的制冷剂压缩过程。

压缩机主要由曲轴2、滚动活塞(或滚子7)、分液器5、气缸6、滑片8、弹簧及覆盖在气缸6两端面的主副轴承构成。压缩机工作过程中泵体内部润滑油流通方式大致如下：压缩机壳体3底部的润滑油浸至泵体组件的气缸6下端面位置。电机4转子带动曲轴2旋转，此时曲轴2也同步带动装配在其中心油孔的导油片旋转。具有螺旋结构的导油片旋转使润滑油从曲轴2短轴底部流入其中心油孔，并沿着导油片的外周棱线上升，润滑油依次流入曲轴2短轴导油孔、曲轴2偏心部21导油孔、曲轴2长轴导油孔。而后润滑油分别流经下法兰11的端面沉孔14及轴孔油槽、曲轴2偏心部21竖槽及上法兰12内孔螺旋油槽完成对曲轴2短轴与下法兰11、曲轴2偏心部21与滚子7、曲轴2长轴与上法兰12间的润滑。

此外，对重点部位曲轴2下止推面进行润滑的润滑油主要分为：

1、流经曲轴2偏心部21竖油槽的部分润滑油通过曲轴2偏心部21环槽流至曲轴2下止推面与下法兰11接触处；

2、下法兰11端面沉孔14处临时储存的来自曲轴2短轴油孔的润滑油，进一步对曲轴2下止推面进行润滑。

本申请通过限定下法兰11端面轴孔中心沉孔14孔径、深度与法兰轴孔直径间的比值关系，实现沉孔14孔径与深度设置的合理化，使其充分临时储油功能及优化曲轴2下止推面的润滑效果，解决了现有技术中由于曲轴2下止推面与下法兰11端面间作用压力相对较大，导致此次较难形成动压润滑油膜，因此需要充分保证此处的润滑油供应量的问题。

根据本申请的实施例，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括法兰结构(1)，所述法兰结构(1)上设置有安装孔(13)；所述法兰结构(1)的端面上设置有与所述安装孔(13)同轴的沉孔(14)，所述沉孔(14)与所述安装孔(13)连通；所述安装孔(13)的孔径为D1；所述沉孔(14)的孔径为D2；其中，1.45≤D₂/D₁≤1.7。

2.根据权利要求1中所述的泵体组件，其特征在于，所述沉孔(14)为柔性沉孔；1.5≤D₂/D₁≤1.65。

3.根据权利要求1中所述的泵体组件，其特征在于，所述泵体组件还包括曲轴(2)，所述曲轴(2)安装于所述安装孔(13)内；所述曲轴(2)包括偏心部(21)，所述偏心部(21)与所述法兰结构(21)相对的面为止推面；所述止推面的直径为D₃；其中，0.75≤D₂/D₃≤0.85。

4.根据权利要求3中所述的泵体组件，其特征在于，所述沉孔(14)为柔性沉孔，0.75≤D₂/D₃≤0.8。

5.根据权利要求3中所述的泵体组件，其特征在于，所述偏心部(21)的偏心量e；所述偏心部(21)的外径为D₄；

6.根据权利要求5中所述的泵体组件，其特征在于，所述沉孔(14)为柔性沉孔，

7.根据权利要求1中所述的泵体组件，其特征在于，所述沉孔(14)的最大深度为H1；其中，0.15≤H1/D2≤0.4。

8.根据权利要求7中所述的泵体组件，其特征在于，0.2≤H1/D2≤0.3。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述柔性沉孔包括依次连通的第一段和第二段；所述第一段位于所述安装孔(13)的轴向一端；所述第二段位于所述安装孔(13)的周向外侧。

10.一种压缩机，包括泵体组件，其特征在于，所述泵体组件为权利要求1-9中任一项所述的泵体组件。

11.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求10中所述的压缩机。

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