专利名称：一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷压缩机的零部件技术改进，尤其是一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座。㈡
背景技术：
制冷压缩机中，活塞在缸孔内往复运动，对吸入的制冷蒸汽进行压缩等操作，从而完成压缩机的制冷过程。为了保证压缩机的制冷效果，活塞在缸孔内往复运动时必须有良好的气密性，因此，活塞与缸孔的配合间隙不宜过大；同时，为了减小活塞往复运动时的摩擦力，避免活塞与缸孔的干摩擦现象和压缩机卡死现象的发生，活塞与缸孔的配合间隙不宜过小。目前，现有制冷压缩机中气缸座的缸孔分为直形缸孔和锥形缸孔两种，直形缸孔的内表面是圆柱形，缸孔孔径不变；锥形缸孔的内表面是由圆柱形和圆锥形两部分组成，圆柱形缸孔部分缸孔直径无锥度，孔径不变；圆锥形缸孔孔径有一定的锥度，孔径大小按锥度变化。直形缸孔相对于锥形缸孔来说，直形缸孔加工方便。由于活塞往复运动时，必须保证良好的气密性，活塞与缸孔的配合间隙较小，间隙容腔中的润滑油较少，则活塞往复运动时间隙容腔中润滑油的内摩擦力较大，导致制冷压缩机的摩擦功耗较大，另一方面由于间隙容腔小，活塞往复运动时，润滑油的供给可能不足，会出现干摩擦现象，容易使制冷压缩机的零部件磨损，更严重的会导致制冷压缩机出现卡死故障。锥形缸孔为了保证活塞往复运动时的气密性，锥形缸孔的圆柱形缸孔部分与活塞的配合间隙较小，同时为了降低干摩擦和卡死现象的发生，锥形缸孔的圆锥形缸孔部分与活塞的配合间隙相对圆柱形缸孔部分大，圆锥形缸孔部分增大了活塞与缸孔的配合间隙，配合间隙增大，间隙容腔增大，间隙容腔中的润滑油较多，则活塞往复运动时，间隙容腔中润滑油的内摩擦力相对较小，降低了制冷压缩机的摩擦功耗，另外由于间隙容腔中积存的润滑油较多，能为活塞往复运动提供良好的润滑条件，制冷压缩机的卡死故障发生率也会有所降低，但锥形缸孔加工精度要求较高，加工难度和加工成本均较高。现有气缸座缸孔无论是直形缸孔还是锥形缸孔，其缸孔都是一段，缸孔没有明显跳跃的阶梯形状，现有气缸座剖视图如图1所示。曰
发明内容
本发明的目的就是要克服现有气缸座存在的上述问题，减小活塞在气缸座缸孔内往复运动时，活塞与气缸座缸孔配合间隙中润滑油的内摩擦力，减小制冷压缩机的摩擦力，降低压缩机的摩擦功耗；为活塞往复运动提供良好的润滑条件，避免出现干摩擦现象，提供一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座。本发明的具体方案是针对现有气缸座进行改进，它具有座体，在座体的中部设计有曲轴孔，座体的一侧设计有气缸头，气缸头中开设有缸孔，其特征是所述气缸头中的缸孔为阶梯状，靠气缸头外侧一段孔径较小，内侧一段孔径较大。本发明中所述缸孔中的大、小孔径相差O. 25mm 3mm。本发明中所述缸孔中的小孔直径为15 40mm，小孔长度为20 40mm。本发明所述缸孔中的大孔直径为15. 25 43mm,大孔长度为5 20mm。本发明所述在座体上位于气缸头两侧设计有排气腔或吸气腔或同时设计有吸气腔和排气腔。本发明的原理是活塞在缸孔小孔径段内压缩制冷蒸汽和排气的运动过程中，活塞对制冷蒸汽的压力很大，活塞的对气缸座缸孔的侧向力也很大，尤其是在后半段行程中，活塞对制冷蒸汽的压力和缸孔的侧向力会达到峰值。活塞对缸孔的侧向力会使活塞沿缸孔轴线的直线运动偏离缸孔轴线，此侧向力会作用于活塞与缸孔配合间隙中的油膜上，进而作用于缸孔内壁上。由于此设计中缸孔外段的孔径较小，其与活塞的配合间隙也较小，油膜厚度较小，活塞直线运动稍微偏离缸孔轴线，缸孔内壁会通过油膜对活塞施加一个与侧向力方向相反的作用力，保证活塞沿缸孔轴线运动，不会偏离轴线。如果此段行程中，活塞与缸孔的配合间隙较大，油膜较厚，因活塞对缸孔的侧向力较大，会使活塞的运动偏离轴线，使活塞的运动不平稳，压缩机的运动就会不平稳，产生振动噪音；如果此段行程中，活塞与缸孔的配合间隙很小，油膜很薄，活塞的运动不会偏离缸孔轴线，但很薄的油膜会使活塞的往复运动得不到充分的润滑，会出现干摩擦现象，导致制冷压缩机零部件的磨损，压缩机会发生卡死现象。所以此段行程中，活塞与缸孔小孔径段的配合间隙设计为O. 005m O. 015mm，小孔的长度为20mm 40mm。如果此段进行的是压缩机的膨胀或吸气过程，此过程中活塞对气缸内壁的侧向力较小，O. 005mm O. 015mm配合间隙使活塞的运动不会偏离轴线，保证了活塞的运动平稳。活塞在缸孔大孔径段内压缩制冷蒸汽的运动过程中，活塞与缸孔配合间隙中充满润滑油，活塞相对缸孔内壁运动。由流体力学可知，润滑油为阻碍活塞相对缸孔的这种运动，在润滑油中会产生内摩擦力，这种内摩擦力与间隙容腔中润滑油的厚度有关，厚度越大，润滑油的内摩擦力越小。因此为了减小活塞在缸孔大孔径段内运动过称中的内摩擦力，需增大活塞与缸孔大孔径段的配合间隙，增大间隙容腔，增加润滑油厚度。但活塞在此段运动过程中，活塞对气缸座缸孔有侧向力，虽此侧向力不大，但如果配合间隙过大，润滑油太厚，此侧向力会使活塞的运动偏离缸孔轴线，导致活塞运动不平稳，压缩机也会因此而产生振动噪音，降低了制冷压缩机的机械效率。所以此段行程中，活塞与缸孔大孔径段的配合间隙设计为O. Olmm 2mm,缸孔大孔径段的长度为5mm 20mm。如果此段进行的是压缩机的排气或吸气过程，通过缸孔大小两段的配合，能使压缩机活塞的运动不会偏离轴线，保证了活塞的运动平稳。本发明具有以下优点1. 可以降低对缸孔的圆柱度要求，生产过程中可以很好的保证，不必投入较高端的测量仪器，可减少废品，提高生产效率。2.由于缸孔为阶梯状的变孔径，活塞往复运动时，在缸孔直径较大端，活塞与缸孔配合间隙较大(相对于锥形缸孔和直形缸孔)，间隙中润滑油的内摩擦力较小，可降低制冷压缩机的摩擦功耗，提高机械效率。3.由于缸孔采用了阶梯状的变孔径，这样，活塞与缸孔间隙容腔增大，可以积存更多润滑油，在活塞往复运行过程中，此润滑油可以对缸孔有良好的润滑、减振及降温作用、由于运动副温度降低，则运动过程中的磨损减少，可以较好地延长零部件的使用寿命，同时提高整个制冷压缩机的使用寿命。㈣
图1现有气缸座的立体剖视图2是本发明的立体剖视图3是本发明的总体结构的俯视图中I一座体，2—曲轴孔，3—排气腔，4一气缸头，5—缸孔，6—吸气腔。㈤
具体实施例方式参见图2、3，本发明具有座体1，在座体I的中部设计有曲轴孔2，座体I的一侧设计有气缸头4，气缸头4中开设有缸孔5，特别是气缸头4中的缸孔5为阶梯状，靠气缸头4外侧一段孔径较小，内侧一段孔径较大。本发明所述缸孔5中的大、小孔径相差O. 25mm 3mm,具体为1mm。本发明所述缸孔5中的小孔直径为15 40mm，具体为20mm，小孔长度为20 40mm,具体为30_。本发明所述缸孔5中的大孔直径为15. 25 43mm,具体为21mm,大孔长度为5 20mm,具体为 15mm。本发明所述在座体I上位于气缸头4两侧分别设计有排气腔3 (两个)和吸气腔。
权利要求
1.一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，具有座体，在座体的中部设计有曲轴孔，座体的一侧设计有气缸头，气缸头中开设有缸孔，其特征是所述气缸头中的缸孔为阶梯状，靠气缸头外侧一段孔径较小，内侧一段孔径较大。
2.根据权利要求1所述的一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，其特征是所述缸孔中的大、小孔径相差0. 25mm 3mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，其特征是所述缸孔中的小孔直径为15 40mm，小孔长度为20 40mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，其特征是所述缸孔中的大孔直径为15. 25 43mm,大孔长度为5 20mm。
5.根据权利要求1所述的一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，其特征是在座体上位于气缸头两侧设计有排气腔或吸气腔或同时设计有吸气腔和排气腔。
全文摘要
本发明涉及制冷压缩机中的零部件，是一种应用于制冷压缩机的变孔径气缸座，具有座体，在座体的中部设计有曲轴孔，座体的一侧设计有气缸头，气缸头中开设有缸孔，其特征是所述气缸头中的缸孔为阶梯状，靠气缸头外侧一段孔径较小，内侧一段孔径较大;本发明减小了活塞在缸孔内往复运动时的摩擦力，可降低制冷压缩机的摩擦功耗，提高制冷压缩机的机械效率；间隙容腔增大，可以积存更多的润滑油，能为活塞往复运动提供良好的润滑条件，特别适合于活塞式制冷压缩机气缸座的改进。
文档编号F04B39/00GK103047108SQ201110311720
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者王新南, 何仁庶, 周继辉, 黄海珍, 刘浩 申请人:黄石东贝电器股份有限公司