CN116892511B - 一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统，旋转式压缩机包括气缸、活塞、曲轴、摇块、摆块和滑片：气缸内部具有压缩室，并具有摆动槽；活塞设置在压缩室内，并可绕压缩室的轴心做偏心转动，曲轴与活塞联动；摆块转动设置在摆动槽内，并可在摆动槽内绕第一轴线转动，摆块具有滑槽；滑片滑动穿设于滑槽中，且一端与摇块绕第一轴线铰接，另一端通过斥力机构与气缸之间形成斥力，使滑片具有向摇块所在一端滑动的运动趋势；摇块远离滑片的一端抵接于活塞的外周面。气体压缩系统和制冷系统均包括有上述的旋转式压缩机。本公开可有效降低滑片与活塞之间、滑片与气缸之间的摩擦损耗，降低压缩机能耗，延长压缩机的使用寿命。

Description

一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统

技术领域

本公开涉及压缩机的技术领域，具体涉及一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统。

背景技术

压缩机机构，主要包括气缸、曲轴、活塞和滑片结构，气缸内部具有压缩室，活塞转动设置于压缩室中，并可沿压缩室的轴心位置做偏心转动，滑片与气缸滑动连接，且滑片的一端连接于活塞的外周面，曲轴偏心部带动活塞做偏心转动过程中，活塞带动滑片在气缸内做往复运动，同时对压缩室内的气体进行压缩。

在压缩机机构中，滑片与活塞可以为固定连接的一体式结构，也可以采用接触抵接的分体式结构。一体式结构，活塞内周面与曲轴偏心部的相对滑动速度较大，导致其相对摩擦功耗较大，分体式结构可以避免该缺陷，但分体式结构中，滑片端部与活塞的外周面之间的摩擦损耗较大。

为了减小这一摩擦损耗，现有专利【CN208416933U】公开了一种旋转式压缩机、气体压缩系统、制冷系统和热泵系统，所述旋转式压缩机包括：气缸、凸轮机构、滑片和摇块，所述凸轮机构的凸轮部可旋转地设在所述气缸内，所述气缸设有滑片槽，所述滑片安装于所述滑片槽，所述摇块包括相连的第一子摇块和第二子摇块，所述第一子摇块与所述滑片的先端绕第一轴线铰接，所述第一轴线与所述气缸的轴线平行，所述第二子摇块抵压所述凸轮部的外圆面。该专利可改善滑片先端与活塞外圆面之间的润滑状态，减小摩擦损耗和冷媒泄漏，但滑片上端与气缸，即滑片槽侧壁之间的相对滑动摩擦功耗依旧较大，存在改进空间。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的在于提供一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统。本公开可有效降低滑片与活塞之间、滑片与气缸之间的摩擦损耗，降低压缩机能耗，延长压缩机的使用寿命。

本公开所述的一种旋转式压缩机，包括气缸、活塞、曲轴、摇块、摆块和滑片：

所述气缸内部具有压缩室，并具有与所述压缩室位于同一轴线、且适配于所述摆块的摆动槽；

所述活塞设置在所述压缩室内，并可绕所述压缩室的轴心做偏心转动，所述曲轴与所述活塞联动；

所述摆块转动设置在所述摆动槽内，并可在所述摆动槽内绕第一轴线转动，所述第一轴线平行于所述压缩室的轴线，所述摆块具有穿过摆块轴心、且适配于所述滑片的滑槽；

所述滑片滑动穿设于所述滑槽中，且一端与所述摇块绕第一轴线铰接，另一端通过斥力机构与所述气缸之间形成斥力，使所述滑片具有向所述摇块所在一端滑动的运动趋势；

所述摇块远离所述滑片的一端抵接于所述活塞的外周面。

优选地，所述摇块与所述滑片铰接的一端具有铰接部，所述铰接部具有弧形的铰接面，所述铰接面远离所述滑片的一端向内侧缩口，使所述铰接部的根部宽度小于所述铰接面的直径，所述滑片与所述摇块铰接的一端具有适配于所述铰接部的铰接槽，所述铰接部转动嵌设于所述铰接槽中，使所述摇块与所述滑片铰接；

或者，所述滑片与所述摇块铰接的一端具有铰接部，所述铰接部具有弧形的铰接面，所述铰接面远离所述摇块的一端向内侧缩口，使所述铰接部的根部宽度小于铰接面的直径，所述摇块与所述滑片铰接的一端具有适配于所述铰接部的铰接槽，所述铰接部转动嵌设于所述铰接槽中，使所述滑片与所述摇块铰接。

优选地，所述铰接面及所述铰接槽的弧度均大于180°。

优选地，所述摇块抵接于所述活塞的一面为弧形面，且至少部分内切于所述活塞的外周面。

优选地，所述摇块抵接于所述活塞的一面为平面，且外切于所述活塞的外周面。

优选地，所述斥力机构包括磁性相反的第一磁极和第二磁极，所述气缸在所述摆动槽远离所述压缩室的一侧形成有用于容纳所述滑片的端部的容置槽，所述第一磁极设置在所述容置槽的底壁上，所述第二磁极设置在所述滑片位于容置槽的一端上，所述第一磁极的宽度至少覆盖所述滑片端部的摆动行程。

优选地，所述摇块、所述滑片和所述摆块由钢、铸铁、塑料、合金、陶瓷中的一种材料制成。

本公开的一种气体压缩系统，包括有上述的旋转式压缩机。

本公开的一种制冷系统，包括有上述的旋转式压缩机。

本公开所述的一种旋转式压缩机、气体压缩系统及制冷系统，其优点在于，本公开通过在滑片的端部设置摇块，摇块与滑片铰接，并与活塞的外周面呈抵接状态，可大大降低滑片与活塞外周面之间的接触应力，润滑状态由边界润滑基本变为流体动压润滑，使得滑片与活塞之间的摩擦功耗得到有效降低，并能减少滑片与活塞之间的冷量泄漏。另一方面，本公开通过设置转动设置在摆动槽内的摆块，令滑片滑动穿设于摆块中，可通过摆块的转动来减小摆块与气缸之间的接触应力，进而改善摆块与气缸之间的润滑状态，降低滑片与气缸之间的摩擦损耗。

本公开通过上述结构，有效降低了滑片与活塞、滑片与气缸之间的摩擦损耗，有助于降低压缩机能耗、延长压缩机的使用寿命。

此外，本公开还通过在滑片端部与气缸之间设置斥力机构，可在气缸与滑片之间形成斥力，使滑片先端的摇块可保持稳定地抵接在活塞的外周面上，进而使得摇块与活塞抵接稳固，以便于在压缩机启动时建立稳定的排气压差，提高压缩机的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本实施例所述一种旋转式压缩机气缸位置的的结构示意图；

图2是图1中A位置的结构示意图。

附图标记说明：1-气缸，11-压缩室，2-活塞，3-摇块，4-摆块，5-滑片，6-斥力机构，61-第一磁极，62-第二磁极。

具体实施方式

如图1、图2所示，本公开所述的一种旋转式压缩机，包括机壳、定子、转子、曲轴、主轴承、副轴承、气缸1、活塞2、曲轴、摇块3、摆块4和滑片5。

机壳内部具有用于安装各个部件的腔体，气缸1内部具有压缩室11，主轴承和副轴承分别设置在气缸1的上下两端，以封堵压缩室11使压缩室11处于密闭状态。

气缸1的上部形成有与压缩室11位于同一轴线、且适配于摆块4的摆动槽。

活塞2设置在压缩室11内，并可绕压缩室11的轴心做偏心转动，曲轴与活塞2联动，具体的，转子与曲轴相连，活塞2套设在曲轴的偏心部，转子转动时，通过曲轴带动活塞2做偏心转动。

摆块4呈中部具有通槽的圆盘形，摆块4转动设置在摆动槽内，并可在摆动槽内绕第一轴线转动，第一轴线平行于压缩室11的中轴线，摆块4中部的通槽为滑槽，滑槽穿过摆块4轴心，且适配于滑片5。

滑片5滑动穿设于滑槽中，且一端与摇块3绕第一轴线铰接，另一端则通过斥力机构6与气缸1之间形成斥力，使得滑片5始终具有向摇块3所在一端滑动的运动趋势；

摇块3远离滑片5的一端抵接于活塞2的外周面。

具体的，滑片5与摇块3的铰接结构至少具有以下两种实施方式：

实施例1

详细如图2所示，摇块3与滑片5铰接一端具有铰接部，铰接部的上端(以图2所示方向为例)具有弧形的铰接面，滑片5与摇块3铰接的一端具有适配于铰接部的铰接槽，铰接部转动嵌设于铰接槽中，使摇块3与滑片5铰接，使摇块3可相对于滑片5转动，更进一步的，铰接面远离滑片5的一端向内侧缩口，使得铰接部的根部宽度小于铰接面的直径，此结构可使摇块3与滑片5嵌合稳固、不易脱落。

实施例2

滑片5与摇块3铰接的一端具有铰接部，铰接部具有弧形的铰接面，摇块3与滑片5铰接的一端具有适配于铰接部的铰接槽，铰接部转动嵌设于铰接槽中，使滑片5与摇块3铰接，更进一步的，铰接面远离滑片5的一端向内侧缩口，使得铰接部的根部宽度小于铰接面的直径，此结构可使摇块3与滑片5嵌合稳固、不易脱落。

上述两种关于摇块3与滑片5的铰接结构，均可实现滑块与滑片5的稳固铰接，可根据实际情况选择设置。

进一步的，本实施例中，铰接面及铰接槽的弧度均大于180°，以使得摇块3与滑片5之间嵌合稳固。

进一步的，本实施例中，摇块3抵接于活塞2的一面为弧形面，且至少部分内切于活塞2的外周面，可使摇块3与活塞2之间贴合紧密，进一步降低活塞2外周面位置的摩擦损耗。

进一步的，本实施例中，摇块3抵接于活塞2的一面为平面，且外切于活塞2的外周面，平面结构便于加工。

进一步的，本实施例中，斥力机构6具体包括磁性相反的第一磁极61和第二磁极62，气缸1在摆动槽远离压缩室11的一侧形成有用于容纳滑片5的端部的容置槽，第一磁极61设置在容置槽的底壁上，第二磁极62设置在滑片5位于容置槽的一端上，第一磁极61的宽度至少覆盖滑片5端部的摆动行程，通过设置磁性相反的第一磁极61和第二磁极62，使得容置槽的底壁通过第二磁极62对滑片5产生斥力，进而使得滑片5始终具有向活塞2所在方向滑动的运动趋势，进而使得滑片5可推动摇块3保持稳固地抵接活塞2的外周面，可在压缩机启动时建立稳定的排气压差。

进一步的，本实施例中，摇块3、滑片5、摆块4由钢、铸铁、塑料、合金、陶瓷中的一种材料制成，可根据实际需求进行选择。

本实施例的旋转式压缩机工作过程中，转子转动，通过曲轴带动活塞2做偏心转动，活塞2通过摇块3作用于滑片5，滑片5在摆块4作用下做周期性的摆动，同时活塞2对压缩室11内的空气进行压缩。

本公开通过在滑片5的端部设置摇块3，摇块3与滑片5铰接，并与活塞2的外周面呈抵接状态，可大大降低滑片5与活塞2外周面之间的接触应力，润滑状态由边界润滑基本变为流体动压润滑，使得滑片5与活塞2之间的摩擦功耗得到有效降低，并能减少滑片5与活塞2之间的冷量泄漏。另一方面，本公开通过设置转动设置在摆动槽内的摆块4，令滑片5滑动穿设于摆块4中，可通过摆块4的转动来减小摆块4与气缸1之间的接触应力，进而改善摆块4与气缸1之间的润滑状态，降低滑片5与气缸1之间的摩擦损耗。

本公开通过上述结构，有效降低了滑片5与活塞2、滑片5与气缸1之间的摩擦损耗，有助于降低压缩机能耗、延长压缩机的使用寿命。

此外，本公开还通过在滑片5端部与气缸1之间设置斥力机构6，可在气缸1与滑片5之间形成斥力，使滑片5先端的摇块3可保持稳定地抵接在活塞2的外周面上，进而使得摇块3与活塞2抵接稳固，以便于在压缩机启动时建立稳定的排气压差，提高压缩机的稳定性和可靠性。

本实施例还提供了一种气体压缩系统，具有上述的旋转式压缩机。

此外还提供了一种制冷系统，具有上述的旋转式压缩机。

所述的气体压缩系统和制冷系统由于具备了上述的旋转式压缩机，因而具有摩擦损耗小、能耗低、使用寿命长的优点。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本公开权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括气缸、活塞、曲轴、摇块、摆块和滑片：

所述气缸内部具有压缩室，并具有与所述压缩室位于同一轴线、且适配于所述摆块的摆动槽；

所述活塞设置在所述压缩室内，并可绕所述压缩室的轴心做偏心转动，所述曲轴与所述活塞联动；

所述摆块转动设置在所述摆动槽内，并可在所述摆动槽内绕第一轴线转动，所述第一轴线平行于所述压缩室的轴线，所述摆块具有穿过摆块轴心、且适配于所述滑片的滑槽；

所述滑片滑动穿设于所述滑槽中，且一端与所述摇块绕第一轴线铰接，另一端通过斥力机构与所述气缸之间形成斥力，使所述滑片具有向所述摇块所在一端滑动的运动趋势；

所述摇块远离所述滑片的一端抵接于所述活塞的外周面；

所述斥力机构包括磁性相反的第一磁极和第二磁极，所述气缸在所述摆动槽远离所述压缩室的一侧形成有用于容纳所述滑片的端部的容置槽，所述第一磁极设置在所述容置槽的底壁上，所述第二磁极设置在所述滑片位于容置槽的一端上，所述第一磁极的宽度至少覆盖所述滑片端部的摆动行程。

2.根据权利要求1所述旋转式压缩机，其特征在于，所述摇块与所述滑片铰接的一端具有铰接部，所述铰接部具有弧形的铰接面，所述铰接面远离所述滑片的一端向内侧缩口，使所述铰接部的根部宽度小于所述铰接面的直径，所述滑片与所述摇块铰接的一端具有适配于所述铰接部的铰接槽，所述铰接部转动嵌设于所述铰接槽中，使所述摇块与所述滑片铰接；

或者，所述滑片与所述摇块铰接的一端具有铰接部，所述铰接部具有弧形的铰接面，所述铰接面远离所述摇块的一端向内侧缩口，使所述铰接部的根部宽度小于铰接面的直径，所述摇块与所述滑片铰接的一端具有适配于所述铰接部的铰接槽，所述铰接部转动嵌设于所述铰接槽中，使所述滑片与所述摇块铰接。

3.根据权利要求2所述旋转式压缩机，其特征在于，所述铰接面及所述铰接槽的弧度均大于180°。

4.根据权利要求1所述旋转式压缩机，其特征在于，所述摇块抵接于所述活塞的一面为弧形面，且至少部分内切于所述活塞的外周面。

5.根据权利要求1所述旋转式压缩机，其特征在于，所述摇块抵接于所述活塞的一面为平面，且外切于所述活塞的外周面。

6.根据权利要求1所述旋转式压缩机，其特征在于，所述摇块、所述滑片和所述摆块由钢、铸铁、塑料、合金、陶瓷中的一种材料制成。

7.一种气体压缩系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的旋转式压缩机。

8.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的旋转式压缩机。