CN115614249A - 压缩机动力组件和压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机动力组件和压缩机，所述压缩机动力组件包括：壳体；活塞组件，所述活塞组件可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内；动子磁部，所述动子磁部可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内且与所述活塞组件在所述壳体的轴向上传动连接；定子，所述定子设在所述壳体内；第一支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述活塞组件运动；第二支撑件，所述第二支撑件用于支撑所述动子磁部运动。根据本发明实施例的压缩机动力组件具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

Description

压缩机动力组件和压缩机

技术领域

本发明涉及压缩设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机动力组件和具有所述压缩机动力组件的压缩机。

背景技术

诸如往复式活塞压缩机的压缩机，包括动子和定子，动子包括活塞和动子磁部，对于动圈式压缩机，动子磁部为线圈且定子为永磁体，对于动磁式压缩机，动子磁部为永磁体且定子为线圈，通过线圈和永磁体的相互磁力作用驱动动子磁部运动，并带动与动子磁部连接的活塞一同运动，活塞和气缸两者之间的摩擦是影响压缩机寿命的核心因素之一。

相关技术中的压缩机，利用板簧支撑动子的整体结构，板簧同时支撑动子的活塞和动子磁部，避免活塞发生径向偏移导致活塞与气缸发生摩擦损坏。然而随着压缩机功率的提升，线圈和永磁体的重量增大，越发沉重的动子致使支撑用的板簧系统也变得越发复杂笨拙，同时活塞的径向偏移量也越发难以控制。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机动力组件，该压缩机动力组件具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

本发明还提出一种具有所述压缩机动力组件的压缩机。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种压缩机动力组件，所述压缩机动力组件包括：壳体；活塞组件，所述活塞组件可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内；动子磁部，所述动子磁部可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内且与所述活塞组件在所述壳体的轴向上传动连接；定子，所述定子设在所述壳体内；第一支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述活塞组件运动；第二支撑件，所述第二支撑件用于支撑所述动子磁部运动，所述活塞杆和所述动子磁部通过连杆在所述壳体的轴向上传动连接，所述连杆分别与所述第一支撑件和所述第二支撑件相连且所述第一支撑件和所述第二支撑件中的至少一个与所述连杆可沿所述壳体径向相对移动。

根据本发明实施例的压缩机动力组件，具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

另外，根据本发明上述实施例的压缩机动力组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述活塞组件包括活塞和与所述活塞连接的活塞杆，所述第一支撑件分别与所述壳体和所述活塞杆相连以在所述壳体的径向上支撑所述活塞杆，所述第二支撑件分别与所述壳体和所述动子磁部相连以在所述壳体的径向上支撑所述动子磁部。

根据本发明的一个实施例，所述第一支撑件和所述第二支撑件构造为使所述活塞杆在所述第一支撑件的支撑下的最大径向跳动幅度小于所述动子磁部在所述第二支撑件的支撑下的最大径向跳动幅度。

根据本发明的一个实施例，所述第一支撑件和所述第二支撑件中的至少一个通过连杆弹性件与所述连杆相连，所述连杆弹性件在所述壳体轴向上的刚度大于所述壳体径向上的刚度。

根据本发明的一个实施例，所述连杆弹性件为柱弹簧。

根据本发明的一个实施例，所述连杆为多个且在所述活塞杆的径向外侧沿所述活塞杆的周向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机动力组件还包括动子磁部连接座，所述动子磁部通过所述动子磁部连接座与所述第二支撑件相连，所述动子磁部连接座上设有过孔，所述活塞杆穿过所述过孔且与所述过孔之间间隙配合。

根据本发明的一个实施例，所述第一支撑件为板状簧片，所述板状簧片包括基圆部和位于所述基圆部外的弹性部，所述活塞杆与所述第一支撑件的基圆部相连，所述连杆与所述第一支撑件的基圆部相连。

根据本发明的一个实施例，所述第二支撑件为板状簧片，所述板状簧片包括基圆部和位于所述基圆部外的弹性部，所述动子磁部连接座与所述第二支撑件的基圆部相连，所述连杆与所述第二支撑件的基圆部相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一支撑件为多个且沿所述壳体的轴向间隔设置，所述第二支撑件为多个且沿所述壳体的轴向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述动子磁部为线圈且所述定子为永磁体，或所述动子磁部为永磁体且所述定子为线圈。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种压缩机，所述压缩机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的压缩机动力组件。

根据本发明实施例的压缩机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的压缩机动力组件，具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机的气缸上还连通进排气阀和消音器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的压缩机的剖视图。

图2是根据本发明实施例的压缩机的剖视图。

图3是根据本发明实施例的压缩机的剖视图。

图4是根据本发明实施例的压缩机的结构示意图。

附图标记：压缩机1、壳体10、活塞20、活塞杆21、动子磁部30、定子40、第一支撑件50、第二支撑件60、连杆70、连杆弹性件71、动子磁部连接座80。

具体实施方式

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

诸如往复式活塞压缩机的压缩机，内部动力组件包括动子和定子，动子包括活塞和动子磁部，对于动圈式压缩机，动子磁部为线圈且定子为永磁体，对于动磁式压缩机，动子磁部为永磁体且定子为线圈，通过线圈和永磁体的相互磁力作用驱动动子磁部运动，并带动与动子磁部连接的活塞一同运动，活塞和气缸两者之间的摩擦是影响压缩机寿命的核心因素之一。

相关技术中的压缩机，利用板簧支撑动子的整体结构，板簧同时支撑动子的活塞和动子磁部，避免活塞发生径向偏移导致活塞与气缸发生摩擦损坏。然而随着压缩机功率的提升，线圈和永磁体的重量增大，越发沉重的动子致使支撑用的板簧系统也变得越发复杂笨拙，同时活塞的径向偏移量也越发难以控制。

本申请的发明人经过大量的研究发现，由于活塞与气缸直接配合，需要避免活塞与气缸之间摩擦损坏，而动子磁部只需避免与定子摩擦碰撞，活塞与气缸的配合精度较动子磁部与定子的配合精度更高，在动子的移动过程中，对于活塞的径向位置的精度要求要远大于动子磁部的径向位置要求。而相关技术中的压缩机，为了使动子磁部的移动能够带动活塞移动，将动子磁部与活塞连接为一个整体，板簧需要同时支撑活塞和动子磁部，而板簧系统的支撑精度需要按照保证活塞的径向位置精度来设计，这就导致板簧系统对于动子磁部的支撑精度实际上是过度的，更何况不论线圈还是永磁体，其重量通常大于活塞，从而导致板簧系统需要复杂笨拙的结构才能满足对于活塞的支撑要求。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的压缩机动力组件。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的压缩机动力组件包括壳体10、活塞组件、动子磁部30、定子40、第一支撑件50和第二支撑件60。

活塞组件可沿壳体10的轴向移动且设在壳体10内。动子磁部30可沿壳体10的轴向移动且设在壳体10内且与活塞杆21在壳体10的轴向上传动连接。定子40设在壳体10内。第一支撑件50用于支撑所述活塞组件运动。第二支撑件60用于支撑动子磁部30运动。

具体而言，所述活塞组件包括活塞20和与活塞20连接的活塞杆21。第一支撑件50分别与壳体10和活塞杆21相连以在壳体10的径向上支撑活塞杆21。第二支撑件60分别与壳体10和动子磁部30相连以在壳体10的径向上支撑动子磁部30。

这里需要理解的是，“动子磁部30与活塞杆21在壳体10的轴向上传动连接”是指动子磁部30能够将在壳体10的轴向上的运动传递至活塞杆21。“第一支撑件50分别与壳体10和活塞杆21相连”和“第二支撑件60分别与壳体10和动子磁部30相连”的“相连”应做广义理解可以为直接相连，也可以通过其他结构相连，例如第二支撑件60通过动子磁部连接座80与动子磁部30相连。

本领域的技术人员可以理解的是，动子磁部30与活塞杆21在壳体10的轴向上的传动连接可以具有一定的相位差，也可以相位差为零。

具体而言，动子磁部30与活塞杆21仅在壳体10的轴向上传动连接，而在壳体10的径向上能够相对移动，使动子磁部30和活塞杆21在壳体10径向上的运动不会相互影响。

在动子磁部30与定子40的相互磁力作用下，动子磁部30被驱动沿壳体10的轴向移动，通过动子磁部30与活塞杆21在壳体10轴向上的传动连接带动活塞杆21沿壳体10的轴向移动，从而带动活塞20沿壳体10的轴向移动，以实现压缩功能。在活塞杆21移动的过程中，第一支撑件50支撑活塞杆21以保证活塞杆21在壳体10径向上的位置，在动子磁部30移动的过程中，第二支撑件60支撑动子磁部30以保证动子磁部30在壳体10的径向上的位置。

根据本发明实施例的压缩机动力组件，通过使动子磁部30与活塞杆21在壳体10的轴向上的传动连接，可以在保证动子磁部30能够带动活塞20运动的情况下避免动子磁部30与活塞杆21在壳体10径向上的偏移相互影响，这样进一步通过第一支撑件50和第二支撑件60分别支撑活塞杆21和动子磁部30，可以使活塞杆21在壳体10的径向上仅由第一支撑件50进行支撑，动子磁部30在壳体10的径向上仅由第二支撑件60进行支撑，第一支撑件50不会承担动子磁部30的重量，第二支撑件60也不会承担活塞20的重量，可以有针对性地设置和调整第一支撑件50和第二支撑件60。

例如，由于活塞20在壳体10径向上的位置精度要求比动子磁部30在壳体10径向上的位置精度要求更高，又由于活塞20的重量较动子磁部30更轻，第一支撑件50可以选用少量精度更高支撑效果更好的支撑件，而第二支撑件60在选择时可以降低精度要求，减少数量，避免第二支撑件60的设计过度。

由此，相比相关技术中活塞与动子磁部整体采用同一种支撑方式的技术方案，可以便于压缩机动力组件的支撑方式的设计，简化压缩机动力组件的支撑结构，减轻压缩机动力组件的支撑结构的重量，降低压缩机动力组件的支撑结构的制造难度，从而减轻压缩机动力组件的重量，降低压缩机动力组件的设计和制造难度。

此外，由于能够利用第一支撑件50和第二支撑件60有针对性地分别对活塞杆21和动子磁部30进行支撑，可以便于保证每个支撑件的支撑效果，便于控制活塞20的径向偏移量，保证活塞20的径向位置精度，避免活塞20摩擦损坏，延长压缩机动力组件的使用寿命。

因此，根据本发明实施例的压缩机动力组件具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的压缩机动力组件。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，根据本发明实施例的压缩机动力组件包括壳体10、活塞20、动子磁部30、定子40、第一支撑件50和第二支撑件60。

有利地，第一支撑件50和第二支撑件60构造为使活塞杆21在第一支撑件50的支撑下的最大径向跳动幅度小于动子磁部30在第二支撑件60的支撑下的最大径向跳动幅度。由于活塞20在壳体10径向上的位置精度要求比动子磁部30在壳体10径向上的位置精度要求更高，通过保证活塞20在第一支撑件50的支撑下的径向跳动幅度小于和动子磁部30在第二支撑件60的支撑下的径向跳动幅度，可以使活塞20在第一支撑件50的支撑下具有更高的径向位置精度，一方面有助于保证活塞20的位置精度，避免活塞20摩擦损坏，另一方面可以便于简化第二支撑件60的结构。

本领域的技术人员可以理解的是，活塞20的精度要求在动子磁部30的精度要求的十倍以上，但动子磁部30的重量远高于活塞20，本领域的技术人员可以根据实际需要合理设置第一支撑件50和第二支撑件60。

具体地，如图1-图3所示，活塞杆21和动子磁部30通过连杆70在壳体10的轴向上传动连接，连杆70分别与第一支撑件50和第二支撑件60相连且第一支撑件50和第二支撑件60中的至少一个与连杆70可沿壳体10径向相对移动。这样可以利用连杆70将动子磁部30在壳体10轴向上的移动传递至活塞杆21，从而带动活塞20沿壳体10的轴向移动，并且由于第一支撑件50和第二支撑件60中的至少一个与连杆70可沿壳体10径向相对移动，可以避免连杆70传递活塞杆21和动子磁部30在壳体10径向上的移动，可以避免活塞杆21和动子磁部30在壳体10的径向上相互影响，避免第一支撑件50和第二支撑件60在壳体10的径向上相互影响。

更为具体地，如图1-图3所示，第一支撑件50和第二支撑件60中的至少一个通过连杆弹性件71与连杆70相连，连杆弹性件71在壳体10轴向上的刚度大于壳体10径向上的刚度。这样连杆弹性件71可以在壳体10的轴向上更有效地传递驱动力，而在壳体10的径向上更不易传递驱动力，从而可以使动子磁部30在壳体10径向上的移动能够有效传递至活塞20，而避免动子磁部30和活塞20在壳体10径向上的相互影响。

可选地，如图1-图3所示，连杆弹性件71为柱弹簧。本领域的技术人员可以理解的是，连杆弹性件71可以选用刚度较高的柱弹簧。这样可以使连杆弹性件71能够在壳体10的径向上更容易发生形变而在壳体10的轴向上更不易发生形变。

本领域的技术人员可以理解的是，由于连杆弹性件71的设置，动子磁部30与活塞20的移动可能会产生一定的相位差。

有利地，如图1-图3所示，连杆70为多个且在活塞杆21的径向外侧沿活塞杆21的周向间隔设置。这样可以利用多个连杆70传递轴向驱动力，可以使第一支撑件50和第二支撑件60的受力更加均匀，提高压缩机动力组件内结构的稳定性。

图1-图3示出了根据本发明一些示例的压缩机动力组件。如图1-图3所示，压缩机动力组件还包括动子磁部连接座80，动子磁部30通过动子磁部连接座80与第二支撑件60相连，所动子磁部连接座80上设有过孔，活塞杆21穿过所述过孔且与所述过孔之间具有间隙。这样不仅可以便于动子磁部30与第二支撑件60的连接，而且可以避免动子磁部连接座80与活塞杆21相互影响。

具体地，如图1-图3所示，第一支撑件50和第二支撑件60均为板状簧片，所述板状簧片包括基圆部和位于所述基圆部外的弹性部，动子磁部连接座80与第二支撑件60的基圆部相连，活塞杆21与第一支撑件50的基圆部相连，所述弹性部上设有由所述基圆部向外螺旋形延伸的弹性槽，连杆70的两端分别与第一支撑件50的基圆部和第二支撑件60的基圆部相连。由于基圆部基本不会发生弹性形变，将各个结构的连接位置设置在所述基圆部可以提高连接的可靠性，保证轴向上驱动力的可靠传递。

具体而言，第二支撑件60的所述基圆部的中心可以具有供活塞杆21穿过的活塞杆孔，以及围绕活塞杆孔设置的多个连杆安装孔和多个连接座安装孔，多个连杆分别安装在多个连杆安装孔内，动子磁部连接座80通过分别配合在多个连接座安装孔内的紧固件安装在第二支撑件60上，多个连杆安装孔和多个连接座安装孔在所述基圆部的周向上交替设置。

有利地，如图1-图3所示，第一支撑件50为多个且沿壳体10的轴向间隔设置，第二支撑件60为多个且沿壳体10的轴向间隔设置，第二支撑件60的数量大于等于第一支撑件50的数量。这样可以便于第二支撑件60支撑重量更大的动子磁部30。

具体而言，相邻的两个第一支撑件50之间以及相邻的两个第二支撑件60之间可以设有垫圈。

当然，本领域的技术人员可以根据实际需要合理设置第一支撑件50和第二支撑件60的数量。本领域的技术人员可以理解的是，虽然动子磁部30的重量更大，但动子磁部30的精度要求低，也可以采用数量相等甚至更少的第二支撑件60满足精度要求。

可选地，动子磁部30为线圈且定子40为永磁体，或动子磁部30为永磁体且定子40为线圈这样可以利用线圈和永磁体的磁力作用驱动动子磁部30移动，并带动活塞20移动。在动子磁部30为线圈时，压缩机1为动圈式压缩机，在动子磁部30为永磁体时，压缩机1为动磁式压缩机。

具体而言，壳体10的轴向沿水平方向设置，重力方向沿壳体10的径向。

下面描述根据本发明实施例的压缩机1。根据本发明实施例的压缩机1包括根据本发明上述实施例的压缩机动力组件。

根据本发明实施例的压缩机1，通过利用根据本发明上述实施例的压缩机动力组件，具有重量轻、设计和制造难度低、寿命长等优点。

具体地，压缩机1的气缸上还连通进排气阀和消音器。

根据本发明实施例的压缩机1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种压缩机动力组件，其特征在于，包括：

壳体；

活塞组件，所述活塞组件可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内；

动子磁部，所述动子磁部可沿所述壳体的轴向移动且设在所述壳体内且与所述活塞组件在所述壳体的轴向上传动连接；

定子，所述定子设在所述壳体内；

第一支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述活塞组件运动；

第二支撑件，所述第二支撑件用于支撑所述动子磁部运动，所述活塞杆和所述动子磁部通过连杆在所述壳体的轴向上传动连接，所述连杆分别与所述第一支撑件和所述第二支撑件相连且所述第一支撑件和所述第二支撑件中的至少一个与所述连杆可沿所述壳体径向相对移动。

2.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述活塞组件包括活塞和与所述活塞连接的活塞杆，所述第一支撑件分别与所述壳体和所述活塞杆相连以在所述壳体的径向上支撑所述活塞杆，所述第二支撑件分别与所述壳体和所述动子磁部相连以在所述壳体的径向上支撑所述动子磁部。

3.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述第一支撑件和所述第二支撑件构造为使所述活塞杆在所述第一支撑件的支撑下的最大径向跳动幅度小于所述动子磁部在所述第二支撑件的支撑下的最大径向跳动幅度。

4.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述第一支撑件和所述第二支撑件中的至少一个通过连杆弹性件与所述连杆相连，所述连杆弹性件在所述壳体轴向上的刚度大于所述壳体径向上的刚度。

5.根据权利要求4所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述连杆弹性件为柱弹簧。

6.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述连杆为多个且在所述活塞杆的径向外侧沿所述活塞杆的周向间隔设置。

7.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，还包括动子磁部连接座，所述动子磁部通过所述动子磁部连接座与所述第二支撑件相连，所述动子磁部连接座上设有过孔，所述活塞杆穿过所述过孔且与所述过孔之间间隙配合。

8.根据权利要求7所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述第一支撑件为板状簧片，所述板状簧片包括基圆部和位于所述基圆部外的弹性部，所述活塞杆与所述第一支撑件的基圆部相连，所述连杆与所述第一支撑件的基圆部相连。

9.根据权利要求7所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述第二支撑件为板状簧片，所述板状簧片包括基圆部和位于所述基圆部外的弹性部，所述动子磁部连接座与所述第二支撑件的基圆部相连，所述连杆与所述第二支撑件的基圆部相连。

10.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述第一支撑件为多个且沿所述壳体的轴向间隔设置，所述第二支撑件为多个且沿所述壳体的轴向间隔设置。

11.根据权利要求1所述的压缩机动力组件，其特征在于，所述动子磁部为线圈且所述定子为永磁体，或所述动子磁部为永磁体且所述定子为线圈。

12.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的压缩机动力组件。

13.根据权利要求12所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机的气缸上还连通进排气阀和消音器。

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