CN214533546U - 曲轴、转子式压缩机、空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种曲轴、转子式压缩机、空调器，其中的曲轴，包括偏心部、转轴段，所述转轴段处于所述偏心部的第一端面上且所述偏心部的第二端面上无凸出轴段。根据本实用新型，所述曲轴与现有技术中的曲轴相比较，其仅在偏心部的一侧设置所述转轴段从而使所述曲轴在客观上形成一种无短轴结构，因此在滚子的安装结构方面的设计不再受限于现有技术中min{R1，R2}的条件限制，进而能够在满足压缩机大排量需求的同时满足压缩机的小型化设计需求。

Description

曲轴、转子式压缩机、空调器

技术领域

本实用新型属于压缩机制造技术领域，具体涉及一种曲轴、转子式压缩机、空调器。

背景技术

目前转子压缩机(下文也成传统转子式压缩机)中的电机组件被设置于泵体组件的上方，如此，能够利用泵体组件的排气对电机组件进行必要的冷却，同时泵体组件处于压缩机机壳底部油池中则能够对泵体组件的泄漏间隙进行密封，但是其采用的曲轴的偏心部两侧分别具有短轴段与长轴段，这种结构的曲轴存在如下不足：

(1)为了保证活塞(滚子)可套在曲轴偏心部上，必须满足偏心部半径 Re与曲轴偏心量的e的差值大于曲轴长轴半径R1与短轴半径R2中的最小值，即 Re-e>min{R1,R2}。根据压缩机排量定义，要想实现压缩机大排量设计，曲轴偏心量必须增加，但上述结构要求偏心量增加的同时偏心半径必须增大，在压缩机运转过程中，偏心半径过大导致偏心轴承部位相对滑动速度增大，偏心轴承处的摩擦损耗越严重，即伴随着压缩机排量增大，压缩机的功耗随之上升；

(2)为了实现压缩机的小型化，泵体结构的尺寸设计都趋向于极致化，曲轴各部分尺寸都要相应减小，由于上述活塞安装结构限制，当压缩机小型化时，曲轴的偏心量e必须减少，即无法满足小型化大排量的目标。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种曲轴、转子式压缩机、空调器，以克服现有技术中曲轴偏心部的偏心量受限于长轴段的直径与短轴段直径中的较小值，导致活塞安装结构受限，压缩机无法同时满足大排量与小型化设计的需求的不足。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种曲轴，包括偏心部、转轴段，所述转轴段处于所述偏心部的第一端面上且所述偏心部的第二端面上无凸出轴段。

本实用新型还提供一种转子式压缩机，包括电机组件、泵体组件、曲轴，所述电机组件与所述泵体组件通过曲轴形成驱动连接，所述曲轴为上述的曲轴。

优选地，所述泵体组件处于所述电机组件的上方，所述泵体组件包括第一法兰，所述第一法兰套装于所述曲轴上对所述曲轴形成旋转支撑，且第一法兰对所述偏心部的下侧面形成背离所述电机组件一侧的止推。

优选地，所述转子式压缩机还包括第二法兰，所述第二法兰套装于所述曲轴上，所述电机组件处于所述第一法兰与所述第二法兰之间。

优选地，所述第二法兰上构造有穿线孔和/或与所述曲轴旋转连接的支撑孔。

优选地，所述泵体组件还包括与所述第一法兰间隔设置且处于所述第一法兰上方的上盖，所述上盖上设置有排气阀片组件，以对所述泵体组件的排气进行排放控制。

优选地，所述曲轴内构造有沿其轴向延伸的上油通道，所述上油通道的上端连接有出油管。

优选地，所述出油管与回油管连通，所述回油管能够将所述上油通道中的润滑油导流至所述泵体组件的上侧和/或所述泵体组件具有的滑片槽中。

优选地，所述转子式压缩机还包括外壳，所述外壳的底部设有支架。

本实用新型还提供一种空调器，包括上述的转子式压缩机。

本实用新型提供的一种曲轴、转子式压缩机、空调器，所述曲轴与现有技术中的曲轴相比较，其仅在偏心部的一侧设置所述转轴段从而使所述曲轴在客观上形成一种无短轴结构，因此在滚子的安装结构方面的设计不再受限于现有技术中min{R1，R2}的条件限制，进而能够在满足压缩机大排量需求的同时满足压缩机的小型化设计需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的曲轴的结构示意图(局部)；

图2为现有技术中的曲轴的结构示意图(局部)；

图3为本实用新型实施例的转子式压缩机的内部结构示意图；

图4为图3中的曲轴在发生挠度变形时的受力示意图(电机组件下置)；

图5为现有技术的转子式压缩机中的曲轴在发生挠度变形时的受力示意图 (电机组件上置)；

图6为图3中的上盖的俯视结构示意图；

图7为图3中的第二法兰在一种实施例下的俯视结构示意图；

图8为图3中的第二法兰在另一种实施例下的俯视结构示意图；

图9为采用本实用新型技术方案的转子式压缩机与现有技术中的转子式压缩机的相关数据的对比图。

附图标记表示为：

1、曲轴；11、偏心部；12、转轴段；13、出油管；14、回油管；21、第一法兰；22、上盖；221、排气阀片组件；23、缸体；24、滚子；25、滑片；3、第二法兰；31、支撑孔；32、穿线孔；4、外壳；41、支架；42、接线柱；43、排气管；51、电机转子；52、电机定子。

具体实施方式

结合参见图1至图9所示，根据本实用新型的实施例，提供一种曲轴，包括偏心部11、转轴段12，所述转轴段12处于所述偏心部11的第一端面上且所述偏心部11的第二端面上无凸出轴段。该技术方案中，所述曲轴与现有技术中的曲轴相比较，其仅在偏心部11的一侧设置所述转轴段12从而使所述曲轴在客观上形成一种无短轴结构，因此在滚子24(也称活塞)的安装结构方面的设计不再受限于现有技术中min{R1，R2}的条件限制，进而能够在满足压缩机大排量需求的同时满足压缩机的小型化设计需求。

具体的，图1中示出了本实用新型技术方案的曲轴的局部结构示意图，与之形成对照的图2示出了现有技术中的同时具有短轴段与长轴段的曲轴的局部结构示意图，两图中Re指示偏心部11的半径，R1指示所述转轴段12(现有技术中对应为长轴段)的半径，R2指示现有技术中短轴段的半径，e指示偏心部11的偏心量，图2中可以看到，由于其两端皆设置有轴段(长轴段与短轴段)，为了能够保证滚子24能够套装于所述偏心部11的外周，其必然受限于 min{R1，R2}，而本实用新型的技术方案则由于在所述偏心部11的一侧不具备相应的短轴段，因此，滚子24的安装结构完全可以依据偏心部11以及实际的需求设计，偏心量e的大小选择也将不再受限。

根据本实用新型的实施例，还提供一种转子式压缩机，包括电机组件、泵体组件、曲轴1，所述电机组件与所述泵体组件通过曲轴1形成驱动连接，所述曲轴1为上述的曲轴，具体的，所述泵体组件处于所述电机组件的上方，所述泵体组件包括第一法兰21，所述第一法兰21套装于所述曲轴1上对所述曲轴1形成旋转支撑，且第一法兰21对所述偏心部11的下侧面形成背离所述电机组件一侧的止推，业内知晓的，现有的转子式压缩机的泵体组件与电机组件相对于曲轴1的位置关系多为电机组件具有泵体组件的上方，也即所谓的电机组件上置，此种结构的设计多基于能够利用泵体组件的排气对电机组件进行冷却，但这种结构同时也存在曲轴的止推面与质点间距大且质点居上导致曲轴挠度大导致的电磁噪音以及磨损、排气气流冲击电机组件带来冲击排气噪音等不足，而采用本实用新型的电机组件下置的技术方案则能够很好地杜绝曲轴挠度大导致的电磁噪音以及磨损的问题产生。

具体的，图4中示出了本实用新型技术方案的曲轴受力产生挠度的示意，与之形成对照的图5示出了现有技术中的电机上置时曲轴受力产生挠度的示意，图4中看出，由于电机组件作为曲轴上的主要质量(质心)，其具有的重力竖直向下(图中G示出的箭头)，当曲轴1在运转时将发生微小的挠度，由于前述挠度的产生，重力G的方向与曲轴1的曲轴中心发生偏离，当重力G 处于曲轴1的上端时(如图5)，其将以处于下方的止推面为支点对曲轴1施加弯矩，这一弯矩将进一步导致曲轴的挠度增大，进而加剧压缩机由于曲轴变形所带来的电磁噪音、振动噪音，降低压缩机的运行平稳可靠性；而当重力G 处于曲轴1的下端时(如图4)，其将以处于上方的止推面为支点对曲轴1施加弯矩，这一弯矩的时间将有利于曲轴的准直，也即反而减小了曲轴的挠度，从而能够消除曲轴1的变形程度，进而降低电磁噪音、振动噪音，并提升压缩机的运行平稳可靠性。

可以理解的，作为业内公知的，所述电机组件包括电机转子51以及电机定子52，其中所述电机转子51过盈连接于所述曲轴1上，所述电机定子52 套装于所述电机转子51的径向外周侧，并在两者之间形成气隙，所述电机定子52的外周侧可以以过盈连接的方式与所述压缩机的外壳4的内壁连接。

最好的，所述转子式压缩机还包括第二法兰3，所述第二法兰3套装于所述曲轴1上，所述电机组件处于所述第一法兰21与所述第二法兰3之间。如此，所述第一法兰21与所述第二法兰3对所述曲轴1形成双点支撑，使得曲轴的两端均得到支撑及限制，有效降低曲轴挠度及电机转子的偏心率，尤其在高频运行状态下减小因曲轴与电机的不同心运转造成的曲轴挠度增大、噪音过大等问题，而可以理解的，双点支撑尤其适用于本实用新型中曲轴仅具有长轴段而不具有短轴段的情况。

所述第二法兰3上构造有穿线孔32和/或与所述曲轴1旋转连接的支撑孔 31，所述穿线孔32可以构造多个。

优选地，所述泵体组件还包括与所述第一法兰21间隔设置且处于所述第一法兰21上方的上盖22，所述第一法兰21与所述上盖22分别封堵缸体23 的轴向两端，所述缸体23内在所述偏心部11上套装有所述滚子24，所述缸体 23上构造有相应的滑片槽，所述滑片槽中设置有滑片25，所述滑片25将所述缸体23与所述滚子24之间的空间分隔为进气腔与排气腔，所述上盖22上设置有排气阀片组件221，以对所述泵体组件的排气进行排放控制，以使所述泵体组件的排气腔与外壳4上的排气管43连通，而无需流经所述电机组件，从而降低了排气气流的冲击噪音，可以理解的，所述排气阀片组件221具体包括相应的阀片以及相应的角度限定片等，此处不做赘述。所述上盖22一方面作为所述排气阀片组件221的安装载体，另一方面则能够对所述曲轴1的轴向形成支撑，避免所述曲轴的轴向窜动，可以理解的，由于所述曲轴1不具备短轴段，所述上盖22与所述曲轴1对应位置无需贯通(也即无需穿孔对短轴段进行旋转装配)，进而无靠考虑现有技术中的装配位置的密封性，简化了设计复杂度。

为了能够对泵体组件的顶部组件进行充分润滑，优选地，所述曲轴1内构造有沿其轴向延伸的上油通道，所述上油通道的上端连接有出油管13，进一步地，所述出油管13与回油管14连通，所述回油管14能够将所述上油通道中的润滑油导流至所述泵体组件的上侧和/或所述泵体组件具有的滑片槽中。

优选地，所述转子式压缩机还包括外壳4，所述外壳4的底部设有朝向外侧凸出的接线柱42，为了能够保证所述压缩机的放置平稳性，所述外壳4的底部设有支架41，以对所述外壳4的底部形成腾空支撑。

下表为现有技术中的转子式压缩机(曲轴包括短轴段、电机组件上置)与本实用新型电机下置且取消短轴的压缩机进行声功率测量结果，声功率LP为衡量压缩机噪音大小的一个指标，声功率值越小代表压缩机产生的噪音越低， LO为基准声功率值，结果表明，本实用新型设计的压缩机组件在降低噪音的问题上比现有技术中的转子式压缩机具有明显优势。

压缩机类型	声功率比值LP/LO
		现有转子式压缩机	10
本实用新型设计的电机下置取消短轴的压缩机	8.9

图9给出了一种现有技术与本实用新型技术的转子式压缩机在相同长轴直径、相同气缸高度、相同气缸半径结构下，通过增大偏心量及减小偏心轴径尺寸引起的压缩机排量、长轴挠度及偏心部摩擦功耗的变化。从图中可以看出，相同曲轴轴径下，当偏心量由原来的4.82mm增大到7.82mm，压缩机排量由原来的10.7mL增大到20mL，提升86.9％；当偏心部直径由原来的11.99mm 减小到10.99mm，并增加长轴段支撑轴承时，偏心部摩擦功耗由16.7W降低至 11.2W，降低了32.9％；长轴段挠度由原来的0.148mm减小到0.116mm，减小21.6％，因此本实用新型技术对压缩机小型高效化及降低成本具有显著的意义。

根据本实用新型的实施例，还提供一种空调器，包括上述的转子式压缩机。

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。

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

Claims (10)

1.一种曲轴，其特征在于，包括偏心部(11)、转轴段(12)，所述转轴段(12)处于所述偏心部(11)的第一端面上且所述偏心部(11)的第二端面上无凸出轴段。

2.一种转子式压缩机，其特征在于，包括电机组件、泵体组件、曲轴(1)，所述电机组件与所述泵体组件通过曲轴(1)形成驱动连接，所述曲轴(1)为权利要求1中所述的曲轴。

3.根据权利要求2所述的转子式压缩机，其特征在于，所述泵体组件处于所述电机组件的上方，所述泵体组件包括第一法兰(21)，所述第一法兰(21)套装于所述曲轴(1)上对所述曲轴(1)形成旋转支撑，且第一法兰(21)对所述偏心部(11)的下侧面形成背离所述电机组件一侧的止推。

4.根据权利要求3所述的转子式压缩机，其特征在于，还包括第二法兰(3)，所述第二法兰(3)套装于所述曲轴(1)上，所述电机组件处于所述第一法兰(21)与所述第二法兰(3)之间。

5.根据权利要求4所述的转子式压缩机，其特征在于，所述第二法兰(3)上构造有穿线孔(32)和/或与所述曲轴(1)旋转连接的支撑孔(31)。

6.根据权利要求5所述的转子式压缩机，其特征在于，所述泵体组件还包括与所述第一法兰(21)间隔设置且处于所述第一法兰(21)上方的上盖(22)，所述上盖(22)上设置有排气阀片组件(221)，以对所述泵体组件的排气进行排放控制。

7.根据权利要求6所述的转子式压缩机，其特征在于，所述曲轴(1)内构造有沿其轴向延伸的上油通道，所述上油通道的上端连接有出油管(13)。

8.根据权利要求7所述的转子式压缩机，其特征在于，所述出油管(13)与回油管(14)连通，所述回油管(14)能够将所述上油通道中的润滑油导流至所述泵体组件的上侧和/或所述泵体组件具有的滑片槽中。

9.根据权利要求2所述的转子式压缩机，其特征在于，还包括外壳(4)，所述外壳(4)的底部设有支架(41)。

10.一种空调器，包括转子式压缩机，其特征在于，所述转子式压缩机为权利要求2至9中任一项所述的转子式压缩机。

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