CN1815029A - 一种用于旋转式压缩机的滑片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于旋转式压缩机的滑片，所述滑片的底部端面的型线为光滑曲线，该曲线的曲率中心偏向排气口。这样滑片的底部端面不再沿滑片的中心线对称，而是对应吸气口的一侧高于对应排气口的一侧。当压缩机运行时，滑片底部端面的这种不对称形状能够减轻滑片的倾斜状态，从而能够降低滑片与滑片槽的摩擦磨损，降低滑片与滑片槽之间的机械摩擦功率损失，同时也降低了由于滑片槽加工装配变形等而导致的滑片卡死等不良率，提高了压缩机的可靠性和压缩机整机COP。

Description

一种用于旋转式压缩机的滑片

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机的部件，尤其涉及一种用于旋转式压缩机的滑片。

背景技术

旋转式压缩机学名滚动活塞压缩机，广泛应用于家用空调压缩机领域并占据了绝对多数的市场份额。因此在该领域讲旋转式压缩机即是指滚动活塞压缩机。

旋转式压缩机的工作原理参见图1，活塞1在汽缸2内偏心设置，即活塞1的圆心O′与汽缸2的圆心O必须有一定的偏离，使得汽缸2内壁与活塞1外壁形成一个月牙形空腔。滑片3安装在汽缸的滑片槽4中，滑片3上端部受滑片弹簧5的驱动，伸入汽缸2使滑片底部端面31压向活塞1外壁，故滑片3将月牙形空腔分割为两部分：吸气腔和排气腔。工作时，在旋转曲轴(图1中未标出)的驱动下，活塞1的圆心O′围绕汽缸2的圆心O转动，而活塞1的外壁沿汽缸2内壁滚动，因此吸气腔和排气腔的容积不断发生周期性的变化，从而完成压缩机吸气、压缩和排气的工作循环，而滑片的往复运动始终保持吸气腔和排气腔的隔离。

在设计时，汽缸的滑片槽4与滑片3之间必须保留一定的间隙，以保证滑片3的运动顺畅。当压缩机处于工作状态时，由于滑片3所受各力的作用，滑片3在滑片槽4中将会倾斜(见图2)。因此，滑片3与汽缸滑片槽4相互作用，滑片的外侧与汽缸滑片槽下部吸气的一侧和上部排气的一侧分别具有作用力F1和F2，这两个作用力造成了滑片3侧面特别是滑片槽4的摩擦磨损，不但影响了压缩机的可靠性，而且增大了机械摩擦功率损失，降低了压缩机整机COP。

由于压缩机滑片槽与滑片的润滑条件很恶劣，上油比较困难，因此如何降低滑片与滑片槽的作用力有着特别重要的意义。

从滑片的结构出发，滑片3与活塞1接触的底部端面31的轮廓形状直接影响着滑片3与汽缸滑片槽4之间的相互作用。关于滑片的底部端面31，目前所有的压缩机制造商均采用了对称圆弧型线，如图2所示，所谓的对称圆弧是指该圆弧的圆心O1位于滑片的中线AA′上，整个圆弧沿中线AA′对称，整个滑片的轮廓线也沿其中线AA′完全对称。而滑片底部端面31的这种对称圆弧型线不利于降低滑片3侧面特别是滑片槽4的摩擦磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低滑片与滑片槽之间的摩擦磨损，降低滑片与滑片槽之间机械摩擦功率损失的用于旋转式压缩机的滑片，以提高压缩机的可靠性和压缩机整机COP。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种用于旋转式压缩机的滑片，所述滑片的底部端面的型线为光滑曲线，该曲线的曲率中心偏向排气口。这样滑片的底部端面不再沿滑片的中心线对称，而是对应吸气口的一侧高于对应排气口的一侧。当压缩机运行时，滑片底部端面的这种不对称形状能够减轻滑片的倾斜状态，从而能够降低滑片与滑片槽的摩擦磨损，进而降低摩擦功率，提高压缩机整机COP。同时，滑片底部端面的这种不对称形状能够减少压缩机余隙容积，进而可以提高制冷量，也有助于压缩机整机COP的提高。

由于滑片底部端面呈倾斜的不对称型，其最底端易与活塞摩擦磨损，为此本发明所述滑片底部端面的最底端与滑片外侧的拐点之间为光滑弧线过渡，以抬高滑片底部拐点的位置，避开与活塞的接触，降低滑片与活塞之间的摩擦磨损。或者，采用较小半径的底部端面型线，也可以避免滑片底部拐点与活塞可能的剧烈摩擦磨损。

本发明可采取如下进一步措施：为方便加工，所述滑片的底部端面的型线为圆弧线，与滑片吸气侧边缘具有公共点，底部端面圆弧型的圆心与滑片垂直中心线的距离为滑片宽度的1/8～1/2倍，半径为滑片宽度的0.6～2倍。

为取得较好的效果，本发明所述滑片圆弧型的底部端面与滑片吸气侧边缘相交，底部端面圆弧型的圆心与滑片垂直中心线的距离为滑片宽度的1/4倍，半径为滑片宽度的1.58倍。

由于加工磨具或刀具的原因，本发明也可能会出现以下情况：所述滑片的底部端面的型线为圆弧线，其曲率半径小于曲率中心到滑片吸气侧边缘的垂直距离，即滑片底部的圆弧线端面不会与滑片吸气侧边缘直接相交，两者之间具有连接端面，因此滑片的底部是呈现出组合的形态。底部端面圆弧型的圆心与滑片垂直中心线的距离为滑片宽度的1/8～1/2倍，半径为滑片宽度的1/3～1倍。这种情况同样能够实现本发明的目的。为取得更好的效果，上述滑片底部端面圆弧型的圆心与滑片垂直中心线的距离为滑片宽度的1/4倍，半径为滑片宽度的0.65倍。

本发明所述连接端面的型线可以为直线，也可以为曲线，完全由加工滑片底部曲线的磨具或刀具的外形所决定，不影响本发明的实施。

本发明具有以下有益效果：能够有效降低滑片与滑片槽之间的摩擦磨损，降低滑片与滑片槽之间的机械摩擦功率损失，降低由于滑片槽加工装配变形等而导致的滑片卡死等不良率，提高了压缩机的可靠性和压缩机整机COP。由于压缩机滑片槽与滑片的润滑条件很恶劣，上油比较困难，因此降低滑片与滑片槽的作用力和摩擦磨损有着特别重要的意义。本发明还可以减少压缩机余隙容积，进而可以提高制冷量，也有助于压缩机整机COP的提高。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是旋转式压缩机的工作原理示意图；

图2是现有技术中用于旋转式压缩机的滑片及其在工作过程中的倾斜状态示意图；

图3是本发明实施例之一用于旋转式压缩机的滑片的结构示意图；

图4是本发明实施例之二用于旋转式压缩机的滑片的结构示意图；

图5是使用现有技术滑片压缩机余隙容积的情况示意图；

图6是使用本发明实施例压缩机余隙容积的情况示意图；

图7是使用图2所示现有技术滑片时汽缸滑片槽内侧受力F1与曲轴转角θ的关系曲线图；

图8是使用图2所示现有技术滑片时汽缸滑片槽内侧受力F2与曲轴转角θ的关系曲线图；

图9是使用本发明实施例滑片时汽缸滑片槽内侧受力F1与曲轴转角θ的关系曲线图；

图10是使用本发明实施例滑片时汽缸滑片槽内侧受力F2与曲轴转角θ的关系曲线图。

图中：活塞1，汽缸2，滑片3，滑片底部端面31，连接端面32，汽缸滑片槽4，滑片弹簧5，排气口6，吸气口7，滑片垂直中心线AA′，拐点8，弧线9

具体实施方式

实施例一：

图3所示为本发明的实施例之一，滑片3的底部端面31为圆弧型，该圆弧型的圆心O1偏向排气口6，滑片底部端面31的最底端与滑片外侧的拐点8之间为光滑弧线9过渡，以抬高滑片底部拐点的位置，避开与活塞的接触，降低滑片与活塞之间的摩擦磨损。圆心O1偏离滑片垂直中心线AA′的距离L为滑片宽度的1/8～1/3倍，以滑片宽度的1/4倍为宜。滑片底部端面31呈连贯的圆弧型且与滑片3两侧边缘相交，半径R为滑片宽度的0.6～2倍，以滑片宽度的1.58倍为宜。滑片底部端面31圆弧型的弧度结构应保证在工作过程中其对应排气口6的最底边缘不与活塞1相接触，以避免加剧滑片3与活塞1之间的摩擦磨损。

本实施例滑片底部端面31的圆弧型不再沿滑片的中心线AA′对称，而是对应吸气口7的一侧高于对应排气口6的一侧。当压缩机运行时，滑片底部端面31的这种不对称圆弧型能够减轻滑片3的倾斜状态，从而能够降低滑片3与滑片槽4的摩擦磨损。同时这种不对称形状能够减少压缩机的余隙容积V(见图5和图6)，进而可以提高制冷量，也有助于压缩机整机COP的提高。

以排气量为53cc/rev的压缩机为例研究试验汽缸滑片槽内侧受力F1、F2的情况。使用现有技术滑片时得到的汽缸滑片槽4内侧受力F1、F2与曲轴转角θ的关系分别如图7和图8所示；使用本实施例滑片时得到的汽缸滑片槽4内侧受力F1、F2与曲轴转角θ的关系分别如图9和图10所示，其统计对比结果见表1。

               表1  汽缸滑片槽内侧受力F1、F2的统计对比

数值单位：Kgf	F1最大值	F1有效平均值	F2最大值	F2有效平均值
					现有技术滑片	62.105	19.617	13.949	3.856
本实施例滑片	56.476(90.9％)	15.068(76.8％)	10.892(78.1％)	2.613(67.8％)

从表1可以看出，使用本实施例滑片时汽缸滑片槽4内侧的受力F1和F2有了明显的降低，其中F1的峰值降低了9.1％，其有效平均值降低了23.2％；F2的峰值降低了21.9％，其有效平均值降低了32.2％。

由于以上摩擦力的下降，导致了该型号压缩机滑片处的摩擦功率下降了15W

对该型号压缩机余隙容积的研究计算表明，使用本实施例后，压缩机制冷量可以增大36W，

综合考虑以上的改善效果，使用本实施例后，压缩机整机COP的绝对值可以提高0.03左右。

实施例二：

图4所示为本发明的实施例之二，与实施例一不同之处在于：由于加工磨具或刀具的原因，滑片底部的圆弧线端面31的曲率半径R可能小于曲率中心O1到滑片吸气侧边缘的垂直距离，即滑片底部的圆弧线端面31不会与滑片吸气侧边缘直接相交，两者之间具有连接端面32，因此滑片的底部是呈现出组合的形态，但同样可以实现本发明的目的。连接端面32可以为直线，也可以为曲线，完全由加工滑片底部曲线的磨具或刀具的外形所决定，不影响本实施例的实施。底部端面圆弧型的圆心O1与滑片垂直中心线AA′的距离L为滑片宽度的1/8～1/2倍，以滑片宽度的1/4倍为宜；半径R为滑片宽度的1/3～1倍，以滑片宽度的0.65倍为宜。

Claims (8)

1、一种用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片(3)的底部端面(31)的型线为光滑曲线，该曲线的曲率中心(O1)偏向排气口(6)。

2、根据权利要求1所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片底部端面(31)的最底端与滑片(3)外侧的拐点(8)之间为光滑弧线(9)过渡。

3、根据权利要求1或2所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片(3)的底部端面(31)的型线为圆弧线，与滑片吸气侧边缘具有公共点，底部端面圆弧型的圆心(O1)与滑片垂直中心线(AA′)的距离(L)为滑片宽度的1/8～1/2倍，半径(R)为滑片宽度的0.6～2倍。

4、根据权利要求3所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片圆弧型的底部端面(31)与滑片吸气侧边缘相交，底部端面圆弧型的圆心(O1)与滑片垂直中心线(AA′)的距离(L)为滑片宽度的1/4倍，半径(R)为滑片宽度的1.58倍。

5、根据权利要求1或2所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片(3)的底部端面(31)的型线为圆弧线，其曲率半径(R)小于曲率中心(O1)到滑片吸气侧边缘的垂直距离，滑片的圆弧型底部端面(31)与滑片吸气侧边缘之间具有连接端面(32)；底部端面圆弧型的圆心(O1)与滑片垂直中心线(AA′)的距离(L)为滑片宽度的1/8～1/2倍，半径(R)为滑片宽度的1/3～1倍。

6、根据权利要求5所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述滑片底部端面圆弧型的圆心(O1)与滑片垂直中心线(AA′)的距离(L)为滑片宽度的1/4倍，半径(R)为滑片宽度的0.65倍。

7、根据权利要求5所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述连接端面(32)的型线为直线。

8、根据权利要求5所述的用于旋转式压缩机的滑片，其特征在于：所述连接端面(32)的型线为曲线。

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