CN215170778U - 一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器，法兰结构，其包括：法兰内孔，所述法兰内孔能容许曲轴从中穿过，所述法兰内孔的内周壁上设置有第一织构结构，所述第一织构结构包括至少一条沿螺旋线延伸的螺旋部，所述螺旋部包括多个第一凹槽，相邻两个所述第一凹槽之间沿着所述螺旋线延伸的方向间隔布置。根据本公开能够增大法兰内孔的摩擦面的润滑面积，提高摩擦面的润滑效果，能够进一步提高泵体工作的机械效率；所需的润滑油量比原来大为减少，能够有效降低导油装置长度，减小泵体高度，减少了压缩机材料使用量和压缩机润滑系统对于冷冻油的需求量，降低了成本；减少冷媒泄漏量，保证压缩机正常可靠的运行；避免了液击的发生。

Description

一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器

技术领域

本公开涉及压缩机技术领域，具体涉及一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器。

背景技术

现有技术的转子压缩机中由于法兰结构中通过在法兰孔中开设导油槽来对曲轴与法兰之间的摩擦进行润滑，但是其润滑面非常有限，导致泵体中尤其是法兰部分的摩擦处的润滑效果不佳，摩擦仍然较为严重，导致泵体工作的机械效率较低。并且由于导油槽的开设而导致气缸与法兰上的导油槽相接的部位会产生冷媒的泄漏，影响泵体的压缩性能；并且由于导油槽会导致法兰与滚子之间密封性能欠佳，会使得润滑油等液体在吸气过程中经由导油槽进入气缸内部，导致产生液击等不利情况。并且由于润滑效果不佳则会在曲轴底部设置导油管和导油片来提高吸油能力，增大了泵体的高度，导致压缩机整体高度较大，压缩机空间尺寸较大。

由于现有技术中的压缩机的法兰结构存在与曲轴相接触的摩擦面的润滑效果不佳，导致摩擦较为严重，使得泵体工作的机械效率较低等技术问题，因此本公开研究设计出一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器。

公开内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的压缩机的法兰结构存在与曲轴相接触的摩擦面的润滑效果不佳，导致摩擦较为严重的缺陷，从而提供一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器。

为了解决上述问题，本公开提供一种法兰结构，其包括：

法兰内孔，所述法兰内孔能容许曲轴从中穿过，所述法兰内孔的内周壁上设置有第一织构结构，所述第一织构结构包括至少一条沿螺旋线延伸的螺旋部，所述螺旋部包括多个第一凹槽，相邻两个所述第一凹槽之间沿着所述螺旋线延伸的方向间隔布置。

在一些实施方式中，所述螺旋部为至少两个，至少两个所述螺旋部均沿螺旋线延伸，且相邻两个所述螺旋部在所述法兰内孔的轴向方向上间隔分布。

在一些实施方式中，所述第一凹槽为盲槽结构；和/或，多个所述第一凹槽在所述法兰内孔的内周壁上均匀分布。

在一些实施方式中，一个所述螺旋部中：

导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离，S＝2πnRtanψ＝2πnR/tanβ，所述基线为所述螺旋线的中心线；

其中n为螺旋线的头数，R为所述法兰内孔的半径；螺旋角β：为所述基线的切线与所述法兰内孔的中心轴线的夹角；

螺旋升角ψ：为所述基线的切线与垂直于所述法兰内孔的中心轴线的平面的夹角，ψ＝90°-β。

在一些实施方式中，一个所述螺旋部中：

螺旋线导程S与所述法兰结构的轴向高度H之间的关系为H/(nS)＝0.35～0.4，导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离。

在一些实施方式中，所述法兰结构包括朝向转子的法兰端面，所述法兰端面上也设置有第二织构结构，所述第二织构结构也包括多个第二凹槽。

在一些实施方式中，所述第二凹槽也为盲槽结构；和/或，多个所述第二凹槽在所述法兰端面上均匀分布。

在一些实施方式中，所述第二织构结构在所述法兰端面上的分布面积为A1，所述法兰端面与气缸的径向内径相对的面积为A，并有关系A1/A＝1～1.5。

在一些实施方式中，所述法兰端面上与气缸的径向外径相对的径向外圆为所述第二织构结构的分布的径向外边界，使得所述第二织构结构均位于所述径向外边界的径向内部；所述第二凹槽的边缘与所述径向外边界之间的最小距离为L1，并有L1≥3r，其中r为所述第二凹槽在所述法兰端面上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面上设置有安装孔，以容纳紧固件从中穿过，所述第二凹槽的边缘与所述安装孔的边缘之间的最小距离为L2，并有L2≥3r，其中r为所述第二凹槽在所述法兰端面上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面被所述法兰内孔贯穿，所述第二凹槽的边缘与所述法兰内孔的边缘之间的最小距离为L3，并有L3≥3r，其中r为所述第二凹槽在所述法兰端面上的截面的最大长度。

本公开还提供一种泵体结构，其包括前任一项所述的法兰结构。

本公开还提供一种压缩机，其包括前述的泵体结构。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。

本公开提供的一种法兰结构、泵体结构、压缩机和空调器具有如下有益效果：

1.本公开通过法兰结构的法兰内孔内壁上开设第一织构结构，且第一织构结构包括至少一个螺旋部，螺旋部包括多个第一凹槽，能够使得润滑油在到达法兰内孔的内壁时进入所述第一凹槽中，能够有效增大法兰内孔与曲轴之间的润滑面积，从而提高摩擦面的润滑效果；通过螺旋线延伸的多个第一凹槽，并且能够使得润滑油沿着螺旋线的方向产生运动，从而在曲轴的转动过程中能够驱动油在沿着周向转动的同时、还能够沿法兰内孔的轴向方向运动，最终法兰内孔中的润滑油能够沿周向转动和沿轴向两个方向运动，从而使得油能够在轴向方向和周向将法兰内孔的内壁覆盖满，能够进一步地增大法兰内孔的摩擦面的润滑面积，进一步提高摩擦面的润滑效果，能够进一步提高泵体工作的机械效率；由于本公开的润滑效果的提升，其所需的润滑油量比原来大为减少，能够减少或者去除原有的曲轴底部的导叶片或导油管结构，因此便能够有效降低导油装置长度，减小泵体高度，进而降低压缩机整体高度，减小压缩机的空间尺寸，增加压缩机的应用场景，同时降低成本由于本公开的润滑效果的提升，减少了压缩机材料使用量和压缩机润滑系统对于冷冻油的需求量，降低了成本；由于法兰内孔的内壁取消了原有的导油槽，因此便减少了法兰因油槽开设而导致的冷媒泄漏量，保证压缩机正常可靠的运行；由于导油槽的取消还能有效避免例如吸气过程中润滑油或液态冷媒通过导油槽进入气缸内部的情况发生，减少了压缩机整机里的液体量，避免了液击的发生，提高了压缩机的产品可靠性；

2.本公开还通过在法兰结构的朝向转子的法兰端面上设置的第二织构结构，且第二织构结构包括多个第二凹槽，能够使得润滑油在到达法兰端面时进入所述第二凹槽中，能够有效增大法兰端面与滚子之间的润滑面积，从而提高摩擦面的润滑效果。

附图说明

图1是本公开的法兰结构的立体视角的内部剖视图；

图2是本公开的法兰结构的正面内部剖视图；

图3是本公开的法兰结构的法兰内孔的正面内部剖视图；

图4是本公开的法兰结构的法兰端面开设微织构结构的结构图；

图5是本公开的压缩机泵体的内部结构图；

图6是本公开的压缩机的内部结构图。

附图标记表示为：

6-1、螺旋线；6-2、法兰内孔；6-3、第一织构结构；630、第一凹槽；6-4-法兰端面；6-5、第二织构结构；650、第二凹槽；6-6、径向外圆；6-7、安装孔；P、导程；β、螺旋角；ψ、螺旋升角；R、法兰内孔的半径；

1、螺钉A；2、盖板；3、下法兰；4、气缸；5、滑片；6、上法兰；7、螺钉B；8、曲轴；9、滚子；10、阀片；11、阀片挡板。

Ⅰ、下盖；Ⅱ、安装板；Ⅲ、分液器部件；Ⅳ、橡胶垫；Ⅴ、分液器压板；Ⅵ、吸气管胶塞；Ⅶ、排气管胶塞；Ⅷ、接线柱护盖；Ⅸ、上盖组件；Ⅹ、定子组件；Ⅺ、转子组件；Ⅻ、泵体组件；ⅩⅢ、壳体组件；ⅩⅣ、冷冻油。

具体实施方式

如图1-6所示，本公开提供一种法兰结构，其包括：

法兰内孔6-2，所述法兰内孔6-2能容许曲轴8从中穿过，所述法兰内孔6-2的内周壁上设置有第一织构结构6-3，所述第一织构结构6-3包括至少一条沿螺旋线6-1延伸的螺旋部，所述螺旋部包括多个第一凹槽630，相邻两个所述第一凹槽630之间沿着所述螺旋线6-1延伸的方向间隔布置。第一凹槽在内周壁上的截平面形状为半球形和/或多边形。织构结构是指在表面开设的多个微孔结构或凹槽结构。

本公开通过法兰结构的法兰内孔内壁上开设第一织构结构，且第一织构结构包括至少一个螺旋部，螺旋部包括多个第一凹槽，能够使得润滑油在到达法兰内孔的内壁时进入所述第一凹槽中，能够有效增大法兰内孔与曲轴之间的润滑面积，从而提高摩擦面的润滑效果；通过螺旋线延伸的多个第一凹槽，并且能够使得润滑油沿着螺旋线的方向产生运动，从而在曲轴的转动过程中能够驱动油在沿着周向转动的同时、还能够沿法兰内孔的轴向方向运动，最终法兰内孔中的润滑油能够沿周向转动和沿轴向两个方向运动，从而使得油能够在轴向方向和周向将法兰内孔的内壁覆盖满，能够进一步地增大法兰内孔的摩擦面的润滑面积，进一步提高摩擦面的润滑效果，能够进一步提高泵体工作的机械效率。

由于本公开的润滑效果的提升，其所需的润滑油量比原来大为减少，能够减少或者去除原有的曲轴底部的导叶片或导油管结构，因此便能够有效降低导油装置长度，减小泵体高度，进而降低压缩机整体高度，减小压缩机的空间尺寸，增加压缩机的应用场景，同时降低成本由于本公开的润滑效果的提升，减少了压缩机材料使用量和压缩机润滑系统对于冷冻油的需求量，降低了成本；由于法兰内孔的内壁取消了原有的导油槽，因此便减少了法兰因油槽开设而导致的冷媒泄漏量，保证压缩机正常可靠的运行；由于导油槽的取消还能有效避免例如吸气过程中润滑油或液态冷媒通过导油槽进入气缸内部的情况发生，减少了压缩机整机里的液体量，避免了液击的发生，提高了压缩机的产品可靠性；

在一些实施方式中，所述螺旋部为至少两个，至少两个所述螺旋部均沿螺旋线延伸，且相邻两个所述螺旋部在所述法兰内孔6-2的轴向方向上间隔分布。这是本公开的进一步优选结构形式，通过至少两个的螺旋部的设置能够增大第一凹槽在法兰内孔的内周壁上的分布面积，进一步提高摩擦面的润滑面积，提高泵体工作的机械效率。

在一些实施方式中，所述第一凹槽630为盲槽结构；和/或，多个所述第一凹槽630在所述法兰内孔6-2的内周壁上均匀分布。这是本公开的第一凹槽的优选结构形式，通过盲槽的结构能够储存润滑油于其中却不会流走，从而提高了对润滑油的存储时间，从而进一步提高对曲轴和法兰内孔之间的润滑效果；均匀分布的多个第一凹槽能够提高润滑油的均匀分布程度，提高对法兰内孔与曲轴之间的润滑面的均匀润滑的程度，提高润滑均匀度，提高机械效率。

在一些实施方式中，一个所述螺旋部中：

导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离，S＝2πnRtanψ＝2πnR/tanβ，所述基线为所述螺旋线的中心线；

其中n为螺旋线的头数，R为所述法兰内孔的半径；螺旋角β：为所述基线的切线与所述法兰内孔的中心轴线的夹角；

螺旋升角ψ：为所述基线的切线与垂直于所述法兰内孔的中心轴线的平面的夹角，ψ＝90°-β。

这是本公开的一个螺旋线的导程的优选计算方式，能够通过螺旋角、螺旋升角、法兰内孔半径和螺旋线头数来计算出导程的距离，从而确定本申请的螺旋线的第一凹槽结构的开设形式，根据需要提高润滑面积。

在一些实施方式中，一个所述螺旋部中：

螺旋线导程S与所述法兰结构的轴向高度H之间的关系为H/(nS)＝0.35～0.4，导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离。通过设置法兰高度与导程的关系，能够保证开设的凹槽能够位于最佳的功能位置上，不仅可以存油润滑，还可以通过独特布置的凹槽产生的微流动进而形成一种流动趋势带动润滑油流动，使得润滑油更易遍布于各个工作面，以便于对曲轴进行润滑减磨。

在一些实施方式中，所述法兰结构包括朝向转子的法兰端面6-4，所述法兰端面6-4上也设置有第二织构结构6-5，所述第二织构结构6-5也包括多个第二凹槽650。

在一些实施方式中，所述第二凹槽650也为盲槽结构；和/或，多个所述第二凹槽650在所述法兰端面6-4上均匀分布。

在一些实施方式中，所述第二织构结构6-5在所述法兰端面6-4上的分布面积为A1，所述法兰端面6-4与气缸的径向内径相对的面积为A，并有关系A1/A＝1～1.5。通过两个面积的比值，进而优化加工这种微凹槽的数量，以达到在成本、润滑效果最佳的状态。其次由于气缸端面与法兰端面接触部分并非需要大量的微凹坑，只要大于气缸径向内径面积就可以，但是考虑到加工过程中不易把握面积，所以就通过设置数值，规范其范围。在现有的技术水平下，加工一个微凹坑的成本还是很贵的，少加工一个就可以节约一点成本。

在一些实施方式中，所述法兰端面6-4上与气缸的径向外径相对的径向外圆6-6为所述第二织构结构6-5的分布的径向外边界，使得所述第二织构结构6-5均位于所述径向外边界的径向内部；所述第二凹槽650的边缘与所述径向外边界之间的最小距离为L1，并有L1≥3r，其中r为所述第二凹槽650在所述法兰端面6-4上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面6-4上设置有安装孔6-7，以容纳紧固件从中穿过，所述第二凹槽650的边缘与所述安装孔6-7的边缘之间的最小距离为L2，并有L2≥3r，其中r为所述第二凹槽650在所述法兰端面6-4上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面6-4被所述法兰内孔6-2贯穿，所述第二凹槽650的边缘与所述法兰内孔6-2的边缘之间的最小距离为L3，并有L3≥3r，其中r为所述第二凹槽650在所述法兰端面6-4上的截面的最大长度。

本申请通过上述L1≥3r、L2≥3r以及L3≥3r中的至少之一的设置形式，能够保证第二凹槽的开设不至于使得从边缘、安装孔以及法兰内孔中泄漏出去，形成最小距离，保证良好的密封性能。

本公开还提供一种泵体结构，其包括前任一项所述的法兰结构。

图5一种具有微织构法兰的压缩机泵体，主要基于以上方法制备的具有微织构的法兰等零件组成，且该泵体中有表面微织构的摩擦副结构均涂覆有减磨含油涂层。

本公开还提供一种压缩机，其包括前述的泵体结构。

Ⅻ-泵体组件有表面微织构的摩擦副结构均涂覆有减磨含油涂层；

本发明提供的表面微织构同样应用于泵体中的其他摩擦副结构，包括偏心轴与滚子、滚子与气缸、滚子与法兰端面，并以此泵体为基础的新型高效润滑压缩机产品。

图6中的压缩机是基于本公开泵体设计开发的压缩机；

本发明提供的表面微织构同样应用于泵体中的其他摩擦副结构，包括偏心轴与滚子、滚子与气缸、滚子与法兰端面，并以此泵体为基础的新型高效润滑压缩机产品。

本公开还提供一种空调器，其包括前述的压缩机。

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

Claims (12)

1.一种法兰结构，其特征在于：包括：

法兰内孔(6-2)，所述法兰内孔(6-2)能容许曲轴(8)从中穿过，所述法兰内孔(6-2)的内周壁上设置有第一织构结构(6-3)，所述第一织构结构(6-3)包括至少一条沿螺旋线(6-1)延伸的螺旋部，所述螺旋部包括多个第一凹槽(630)，相邻两个所述第一凹槽(630)之间沿着所述螺旋线(6-1)延伸的方向间隔布置。

2.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于：

所述螺旋部为至少两个，至少两个所述螺旋部均沿螺旋线延伸，且相邻两个所述螺旋部在所述法兰内孔(6-2)的轴向方向上间隔分布。

3.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于：

所述第一凹槽(630)为盲槽结构；和/或，多个所述第一凹槽(630)在所述法兰内孔(6-2)的内周壁上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于：

一个所述螺旋部中：

导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离，S＝2πnRtanψ＝2πnR/tanβ，所述基线为所述螺旋线的中心线；

其中n为螺旋线的头数，R为所述法兰内孔的半径；螺旋角β：为所述基线的切线与所述法兰内孔的中心轴线的夹角；

螺旋升角ψ：为所述基线的切线与垂直于所述法兰内孔的中心轴线的平面的夹角，ψ＝90°-β。

5.根据权利要求1所述的法兰结构，其特征在于：

一个所述螺旋部中：

螺旋线导程S与所述法兰结构的轴向高度H之间的关系为H/(nS)＝0.35～0.4，导程S：为沿基线转一周所移动的轴向距离。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的法兰结构，其特征在于：

所述法兰结构包括朝向转子的法兰端面(6-4)，所述法兰端面(6-4)上也设置有第二织构结构(6-5)，所述第二织构结构(6-5)也包括多个第二凹槽(650)。

7.根据权利要求6所述的法兰结构，其特征在于：

所述第二凹槽(650)也为盲槽结构；和/或，多个所述第二凹槽(650)在所述法兰端面(6-4)上均匀分布。

8.根据权利要求6所述的法兰结构，其特征在于：

所述第二织构结构(6-5)在所述法兰端面(6-4)上的分布面积为A1，所述法兰端面(6-4)与气缸的径向内径相对的面积为A，并有关系A1/A＝1～1.5。

9.根据权利要求6所述的法兰结构，其特征在于：

所述法兰端面(6-4)上与气缸的径向外径相对的径向外圆(6-6)为所述第二织构结构(6-5)的分布的径向外边界，使得所述第二织构结构(6-5)均位于所述径向外边界的径向内部；所述第二凹槽(650)的边缘与所述径向外边界之间的最小距离为L1，并有L1≥3r，其中r为所述第二凹槽(650)在所述法兰端面(6-4)上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面(6-4)上设置有安装孔(6-7)，以容纳紧固件从中穿过，所述第二凹槽(650)的边缘与所述安装孔(6-7)的边缘之间的最小距离为L2，并有L2≥3r，其中r为所述第二凹槽(650)在所述法兰端面(6-4)上的截面的最大长度；和/或，

所述法兰端面(6-4)被所述法兰内孔(6-2)贯穿，所述第二凹槽(650)的边缘与所述法兰内孔(6-2)的边缘之间的最小距离为L3，并有L3≥3r，其中r为所述第二凹槽(650)在所述法兰端面(6-4)上的截面的最大长度。

10.一种泵体结构，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的法兰结构。

11.一种压缩机，其特征在于：包括权利要求10所述的泵体结构。

12.一种空调器，其特征在于：包括权利要求11所述的压缩机。

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