弹簧支撑件、动子组件、泵体结构及压缩机的制作方法

文档序号:13143965阅读:145来源:国知局
技术领域本发明涉及压缩设备领域,特别是涉及一种用于支撑的弹簧支撑件,含有该弹簧支撑件的动子组件,含有该动子组件的泵体结构,以及含有该泵体结构的压缩机。

背景技术:
目前,往复压缩机都具有类似曲轴的部件,该部件用于将电机的旋转力矩转换为活塞往复运动的驱动力。这种运动的转换会导致往复压缩机的机械摩擦损失很大。为解决机械摩擦损失大的问题,行业内将目标对准了直线压缩机。直线压缩机取消了旋转压缩机的曲轴,活塞在直线电机驱动下在汽缸内做往复运动,完成对冷媒的压缩。由于直线压缩机的零部件减少,整机结构变得简单,不仅提高了压缩效率,同时直线压缩机运行时的噪声也变小,因此被广泛应用于诸如冰箱、空调等家用电器。对于直线压缩机而言,活塞、动子、弹簧支撑件、谐振弹簧在谐振弹簧组件中心由螺栓连接到一起构成动子组件,谐振弹簧两端分别由弹簧固定板和弹簧盖固定支撑。在电机驱动力作用下活塞在气缸内做往复直线运动压缩冷媒,同时弹簧不断的储存和释放能量,形成制冷循环。相对于传统的旋转压缩机,直线压缩机最大的特点是精加工零件只有活塞和气缸,加工成本低,结构简单。但由活塞做往复运动,因而对各个零部件装配的同轴度要求较高,必须保证以下几个间隙:(1)活塞与气缸之间的间隙。活塞在气缸中往复运动时会产生高压气体,必须保证活塞与气缸之间的密封性能,防止压缩气体泄漏,因而间隙很小,一般控制在0.005mm~0.010mm。(2)动子与内定子之间的间隙,以减少漏磁损失,保证直线电机具有较高的效率,一般要求控制在0.2mm~0.4mm之间。(3)动子与外定子之间的间隙,主要目的也是为了减少漏磁损失,提高直线电机的效率,一般要求控制在0.2mm~0.4mm之间。然而,动子组件涉及到零件较多,上述3个间隙一般可通过装配工装来保证动子组件的装配精度。现有的弹簧支撑件及弹簧盖一般都是钣金件冲压而成,而且为了使直线压缩机的结构更为紧凑,一般都会存在一定程度的折弯。该折弯结构的弹簧支撑件和弹簧盖在目前直线压缩机中应用比较广泛。但是,在实验过程中我们发现,即使动子组件的装配精度很高,当构成动子组件的弹簧支撑件和弹簧盖存在上述折弯时,活塞与气缸之间极易出现偏磨的现象,严重时甚至出现活塞卡缸的问题。分析得知,直线压缩机运行时,在电磁拉力作用下,由于弹簧支撑件和弹簧盖的作用点不平衡,使得两种零件在折弯处极易发生变形,从而使弹簧发生径向弯曲,造成活塞与气缸之间的摩擦力增大,发生卡缸现象。

技术实现要素:
基于此,有必要针对压缩机在运行时弹簧支撑件的折弯处易发生变形的问题,提供一种能够减小变形的弹簧支撑件,含有该弹簧支撑件的动子组件,含有该动子组件的泵体结构,以及含有该泵体结构的压缩机。上述目的通过下述技术方案实现:一种弹簧支撑件,包括筒体和端板,所述端板为平板状结构,所述筒体为中空的圆柱形结构,所述筒体的一端设置在所述端板上;所述端板上设置有通孔,在所述通孔的两端分别设置有第一凸台和第二凸台,且所述第一凸台的中心线与相应位置处的所述第二凸台的中心线重合。在其中一个实施例中,所述第一凸台的中心线与相应位置处的所述通孔的中心线重合。在其中一个实施例中,所述筒体与所述端板的连接处圆弧过渡。在其中一个实施例中,所述筒体的端面上设置有多个阻力减小孔,所述多个阻力减小孔绕所述筒体的中心线均匀分布。还涉及一种动子组件,包括弹簧盖、弹簧固定板、连接件、动子、活塞以及如上述任一技术特征所述的弹簧支撑件,所述弹簧盖和所述弹簧支撑件通过所述连接件固定在所述弹簧固定板上,所述动子与所述活塞均安装在所述弹簧支撑件上;在所述弹簧盖与所述弹簧支撑件之间设置有第一谐振弹簧,在所述弹簧支撑件与所述弹簧固定板之间设置有第二谐振弹簧,且所述第一谐振弹簧与所述第二谐振弹簧均套装在所述连接件的外侧,所述第一谐振弹簧与所述第二谐振弹簧分别位于所述端板的两侧。在其中一个实施例中,所述第一谐振弹簧的一端套装在所述第一凸台上;所述第二谐振弹簧的一端套装在所述第二凸台上。在其中一个实施例中,在所述弹簧盖的边缘位置设置有第一翻边;在所述弹簧盖的螺纹孔上设置有第三凸台,所述第一谐振弹簧的另一端套装在所述第三凸台上。在其中一个实施例中,在所述弹簧固定板的边缘位置设置有第二翻边;在所述弹簧固定板的螺纹孔上设置有第四凸台,所述第二谐振弹簧的另一端套装在所述第四凸台上。在其中一个实施例中,所述第三凸台的中心线与所述弹簧盖上的螺纹孔的中心线重合;所述第四凸台的中心线与所述弹簧固定板上的螺纹孔的中心线重合。在其中一个实施例中,所述第一谐振弹簧与所述第一凸台之间为过盈配合,所述第一谐振弹簧与所述第三凸台为间隙配合;所述第二谐振弹簧与所述第二凸台之间为过盈配合,所述第二谐振弹簧与所述第四凸台之间为间隙配合。在其中一个实施例中,所述第一凸台的数量为三个以上,且三个以上所述第一凸台均匀分布在所述弹簧支撑件上;所述第一凸台的数量与所述第三凸台的数量、第四凸台的数量相对应;所述第一凸台的分布位置与所述第三凸台的分布位置、第四凸台的分布位置一一对应;且每个所述连接件上均套装有所述第一谐振弹簧和所述第二谐振弹簧。在其中一个实施例中,所述连接件为螺纹连接件,所述螺纹连接件的两端均设置有外螺纹。还涉及一种泵体结构,包括定子组件和如权利要求上述任一技术特征所述的动子组件,所述动子组件安装在所述定子组件上;所述定子组件包括气缸,所述动子组件的活塞安装在所述定子组件的气缸中。还涉及一种压缩机,包括壳体和如上述技术特征所述的泵体结构,所述泵体结构安装在所述壳体内。本发明的有益效果是:本发明的弹簧支撑件、动子组件、泵体结构及压缩机,结构设计简单合理,弹簧支撑件的端板为平板状,平板状的端板不存在折弯结构,这样压缩机在运行时,能够保证弹簧支撑件上的受力作用点相平衡,受力均匀,使得弹簧支撑件不易发生变形,进而能够减小泵体结构的摩擦力,提高了压缩机各个零部件的可靠性,保证压缩机的整机性能,同时,平板状的端板还能够降低加工成本,节约生产时间。附图说明图1为本发明一实施例的弹簧支撑件的立体图;图2为图1所示的弹簧支撑件的剖视图;图3为本发明一实施例的泵体结构的主视剖视图;图4为图3所示的泵体结构中动子组件的部分立体图;图5为图4所示的动子组件中动子的立体图;图6为图3所示的泵体结构中动子组件的弹簧盖的立体图;图7为图3所示的泵体结构中动子组件的弹簧固定板的立体图;图8为图3所示的泵体结构中动子组件的螺纹连接件的立体图;其中:100-泵体结构;110-动子组件;111-弹簧盖;1111-第三凸台;1112-第一翻边;112-弹簧支撑件;1121-第一凸台;1122-第二凸台;1123-端板;1124-筒体;113-弹簧固定板;1131-第四凸台;1132-第二翻边;114-螺纹连接件;115-第一谐振弹簧;116-第二谐振弹簧;117-活塞;118-动子;120-定子组件;121-缸架;122-内定子;123-外定子。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明的弹簧支撑件、动子组件、泵体结构及压缩机进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。参见图1至图3,本发明一实施例的弹簧支撑件112包括筒体1124和端板1123,端板1123为平板状结构,筒体1124为中空的圆柱形结构,筒体1124的一端设置在端板1123上,筒体1124的另一端与活塞117连接。筒体1124上设置有连接孔,连接件穿过连接孔连接动子118到上,最后安装到活塞117上。现有的弹簧支撑件上存在折弯结构。在本发明的弹簧支撑件112中,端板1123为平板状结构,不存在折弯部,这样弹簧支撑件112在受到外力作用时,能够使得端板1123上的受力作用点相平衡,保证受力均匀,减小弹簧支撑件112的变形,减小活塞117与气缸之间的摩擦力,进而减小泵体结构100的摩擦力。进一步地,端板1123上设置有通孔,在通孔的两端分别设置有第一凸台1121和第二凸台1122,且第一凸台1121的中心线与第二凸台1122的中心线重合,这样能够保证弹簧支撑件112在使用时受力平衡,进一步减小弹簧支撑件112的变形。在本发明中,端板1123上的通孔可以为螺纹通孔,也可以为光滑通孔。作为一种可实施方式,筒体1124为中空的圆柱形结构,且筒体1124与端板1123的连接处圆弧过渡。筒体1124的壁厚一般控制在2mm~5mm范围内,这样既能够保证筒体1124具有一定的刚度,有降低了生产成本。筒体1124与端板1123的连接处圆弧过渡的倒角的半径大于3mm,以便于筒体1124的加工。筒体1124与端板1123可以为一体结构,也可以为可拆卸连接。进一步地,筒体1124的端面上设置有多个阻力减小孔,多个阻力减小孔绕筒体1124的中心线均匀分布,且多个阻力减小孔位于同一圆周上。阻力减小孔设置在筒体1124上任意相邻的两个连接孔之间,以减小弹簧支撑件112在往复运动时受到的阻力。该连接孔可以为光孔,也可以为螺纹孔,连接件为螺纹件。在本实施例中,阻力减小孔的截面形状为扇形环。更进一步地,在动子118与筒体1124相接触的表面上设置有风阻减小孔,该风阻减小孔与阻力减小孔的位置相对应。参见图1至图5,本发明一实施例的动子组件110包括弹簧盖111、弹簧固定板113、连接件、动子118、活塞117和如上述任一技术特征所述的弹簧支撑件112。弹簧盖111和弹簧支撑件112通过连连接件固定在弹簧固定板113上。在本发明中,连接件为螺纹连接件114。弹簧盖111上设置有螺纹孔,弹簧固定板113上设置有螺纹孔,弹簧支撑件112上设置有通孔。螺纹连接件114穿过弹簧支撑件112的通孔,一端安装在弹簧盖111的螺纹孔中,另一端安装在弹簧固定板113的螺纹孔中。通过螺纹连接件114连接弹簧盖111、弹簧支撑件112以及弹簧固定板113,并将弹簧盖111和弹簧固定板113固定,动子118与活塞117均安装在弹簧支撑件112上。压缩机运行时,动子118在电磁力作用下沿轴向往复运动,进而分别带动与动子118连接的活塞117在气缸内往复运动、与动子118连接的弹簧支撑件112在弹簧盖111与弹簧固定板113之间沿螺纹连接件114往复运动。在弹簧盖111与弹簧支撑件112之间设置有第一谐振弹簧115,在弹簧支撑件112与弹簧固定板113之间设置有第二谐振弹簧116。弹簧支撑件112在往复运动时带动第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116分别处于压缩状态或者拉伸状态。弹簧支撑件112向弹簧固定板113所在的方向运动时,弹簧支撑件112压缩第二谐振弹簧116,此时,第一谐振弹簧115处于拉伸状态,第二谐振弹簧116处于压缩状态。弹簧支撑件112向弹簧盖111所在的方向运动时,弹簧支撑件112压缩第一谐振弹簧115,此时,第一谐振弹簧115处于压缩状态,第二谐振弹簧116处于拉伸状态。同时,第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116均套装在螺纹连接件114的外侧,这样第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116在拉伸或者压缩时,螺纹连接件114能够限制第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116的径向位移,使得第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116不易发生径向弯曲,减小活塞117与气缸之间的摩擦力。这样动子118在电磁力的作用下往复运动时,能够带动活塞117在气缸中往复运动,还能够带动筒体1124以及连接在筒体1124上的端板1123往复运动,活塞117压缩气缸内的制冷剂,同时,第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116不断的储存和释放能量,形成制冷循环。第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116分别位于端板1123的两侧,弹簧支撑件112在往复运动时能够保证第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116分别处于压缩状态或者拉伸状态,以便于存储或者释放能量。现有的弹簧支撑件,一般都是钣金件冲压而成,而且为了使直线压缩机的结构更为紧凑,弹簧支撑件上一般都会存在一定程度的折弯结构。但是,当构成动子组件的弹簧支撑件存在上述折弯结构时,在电磁拉力作用下,由于弹簧支撑件和弹簧盖的作用点不平衡,使得两种零件在折弯处极易发生变形,从而使弹簧发生径向弯曲,造成活塞与气缸之间的摩擦力增大,活塞与气缸之间极易出现偏磨的现象,严重时甚至出现活塞卡缸的问题。参见图1至图4,本发明的动子组件110中的弹簧支撑件112不存在折弯结构,这样压缩机在运行时,端板1123能够保证弹簧支撑件112上的受力作用点相平衡,受力均匀,使得弹簧支撑件112不易发生变形,保证第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116不易产生径向弯曲,减小泵体结构100的摩擦力,提高了压缩机各个零部件的可靠性,降低了加工成本,保证压缩机的整机性能。作为一种可实施方式,第一谐振弹簧115的一端套装在第一凸台1121上;第二谐振弹簧116的一端套装在第二凸台1122上。第一谐振弹簧115通过第一凸台1121固定在弹簧支撑件112上,第二谐振弹簧116通过第二凸台1122固定在弹簧支撑件112上,这样弹簧支撑件112在往复运动时能够带动第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116分别处于压缩状态或者拉伸状态。当然,第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116也可以通过焊接固定、胶粘或者将弹簧的一端插入到孔中的方式来固定在弹簧支撑件112上。进一步地,第一凸台1121的中心线均与相应位置处的第二凸台1122的中心线、相应位置处的弹簧支撑件112的通孔的中心线重合,能够进一步保证弹簧支撑件112的受力作用点相平衡,受力均匀,使得弹簧支撑件112在外力作用下不易发生变形,保证第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116不易产生径向弯曲,减小活塞117与气缸之间的摩擦力。弹簧支撑件112与弹簧固定板113通过螺纹连接件114连接,螺纹连接件114依次穿过弹簧支撑件112的第一凸台1121、弹簧支撑件112的通孔和第二凸台1122,这样能够充分利用空间。参见图6和图7,作为一种可实施方式,在弹簧盖111的边缘位置设置有第一翻边1112,第一翻边1112可以增加弹簧盖111的刚度。第一翻边1112的厚度为2mm~4mm,第一翻边1112的高度为3mm~6mm。在弹簧盖111的螺纹孔上设置有第三凸台1111,第一谐振弹簧115的另一端套装在第三凸台1111上。螺纹连接件114的一端安装在弹簧盖111的螺纹孔中,通过第三凸台1111来增加螺纹连接件114与弹簧盖111的螺纹连接处的长度,使得弹簧盖111与螺纹连接件114的连接牢固,提高动子组件110的可靠性,进而提高压缩机的可靠性。同时也保证了第三凸台1111的端面为平面,有利于零件的加工。进一步地,在弹簧固定板113的边缘位置设置有第二翻边1132,第二翻边1132可以增加弹簧盖111的刚度。第二翻边1132的厚度为2mm~4mm,第二翻边1132的高度为3mm~6mm。在弹簧固定板113的螺纹孔上设置有第四凸台1131,第二谐振弹簧116的另一端套装在第四凸台1131上。螺纹连接件114的一端安装在弹簧固定板113的螺纹孔中,通过第四凸台1131来增加螺纹连接件114与弹簧固定板113的螺纹连接处的长度,使得弹簧固定板113与螺纹连接件114的连接牢固,提高动子组件110的可靠性,进而提高压缩机的可靠性。同时也保证了第四凸台1131的端面为平面,有利于零件的加工。当然,在本发明中,为了降低加工成本,弹簧盖111与弹簧固定板113采用相同的结构。更进一步地,第三凸台1111的中心线与弹簧盖111上的螺纹孔的中心线重合,螺纹连接件114安装到弹簧盖111上的螺纹孔中,提高螺纹连接的可靠性,保证弹簧盖111受力均匀;第四凸台1131的中心线与弹簧固定板113上的螺纹孔的中心线重合,螺纹连接件114安装到弹簧固定板113上的螺纹孔中,提高螺纹连接的可靠性,保证弹簧固定板113受力均匀。再进一步地,第一谐振弹簧115与第一凸台1121之间为过盈配合,第一谐振弹簧115与第三凸台1111为间隙配合。第一谐振弹簧115与弹簧支撑件112之间的固定连接通过第一谐振弹簧115与第一凸台1121的过盈配合来实现的,以保证动子组件110在运动时第一谐振弹簧115不会从弹簧支撑件112上脱离,同时还能降低第一谐振弹簧115的侧向力,防止第一谐振弹簧115发生径向弯曲。第一谐振弹簧115与弹簧盖111的间隙配合能进一步防止第一谐振弹簧115发生侧弯变形,减小活塞117与气缸之间的摩擦力,解决活塞117与气缸的偏磨问题。同理,第二谐振弹簧116与第二凸台1122之间为过盈配合,第二谐振弹簧116与第四凸台1131之间为间隙配合。第二谐振弹簧116与弹簧支撑件112之间的固定连接通过第二谐振弹簧116与第二凸台1122的过盈配合来实现的,以保证动子组件110在运动时第二谐振弹簧116不会从弹簧支撑件112上脱离,同时还能降低第二谐振弹簧116的侧向力,防止第二谐振弹簧116发生径向弯曲。第二谐振弹簧116与弹簧固定板113的间隙配合能进一步防止第二谐振弹簧116发生侧弯变形,减小活塞117与气缸之间的摩擦力,解决活塞117与气缸的偏磨问题。过盈配合的过盈量控制在0.008mm~0.04mm范围内;间隙配合的间隙量控制在0.01mm~0.07mm范围内。同时,第一凸台1121的数量为三个以上,且三个以上第一凸台1121均匀分布在弹簧支撑件112上;第一凸台1121的数量与第三凸台1111的数量、第四凸台1131的数量相对应;第一凸台1121的分布位置与第三凸台1111的分布位置、第四凸台1131的分布位置一一对应;且每个螺纹连接件114上均套装有第一谐振弹簧115和第二谐振弹簧116。动子组件110装配完成后,一个螺纹连接件114依次存在有弹簧盖111→第三凸台1111→第一谐振弹簧115→第一凸台1121→弹簧支撑件112→第二凸台1122→第二谐振弹簧116→第四凸台1131→弹簧固定板113。因此,第一凸台1121、第二凸台1122、第三凸台1111与第四凸台1131的数量及位置要一一对应,保证动子组件110顺利装配。在本发明中,第一凸台1121的数量为四组至六组。在本实施例中,第一凸台1121的数量为四组,相应的,第二凸台1122、第三凸台1111与第四凸台1131的数量均为四组,同时,螺纹连接件114的数量为四根,第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116的数量均为四根。参见图8,作为一种可实施方式,螺纹连接件114的两端均设置有外螺纹。螺纹连接件114的两端均设有一定长度的外螺纹,可以直接用来固定弹簧固定板113和弹簧盖111,结构简单,简化了动子组件110的装配工艺,降低了生产成本。从图中可以看出,第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116均套装在螺纹连接件114上,上下分布为对称结构,因此第一谐振弹簧115与第二谐振弹簧116在伸缩变形过程中对弹簧支撑件112的拉伸力沿着中心轴线方向,因而不存在弯矩,即弹簧支撑件112不存在弯曲变形问题,减小弹簧支撑件112的变形。在本发明中,螺纹连接件114可以为螺柱或者螺栓。本发明的泵体结构100包括定子组件120和如上述任一技术特征所述的动子组件110,动子组件110安装在定子组件120上。通过动子组件110中的弹簧支撑件112减小泵体结构100的摩擦力,提高泵体结构100的可靠性。定子组件120包括气缸、外定子123和内定子122,内定子122套装在气缸上,外定子123套装在内定子122的外侧,且动子118安装在外定子123与内定子122之间,弹簧固定板113固定在外定子123上,活塞117安装在气缸中,且活塞117上设置有吸气孔。在本发明中,气缸相当于图1中所示的缸架121。动子118在电磁力的作用下能够沿轴向往复运动,弹簧支撑件112通过螺纹件依次与动子118和活塞117连接,进而弹簧支撑件112和活塞117与动子118同步运动,实现压缩制冷剂,有效地防止弹簧支撑件112变形,解决了由弹簧支撑件112的变形导致的活塞117与气缸之间摩擦力增加的问题,防止活塞117与气缸发生偏磨现象。本发明的压缩机,包括壳体和如上述技术特征的泵体结构100,泵体结构100安装在壳体内,通过泵体结构100保证了压缩机的整机性能,提高了压缩机各零部件的可靠性。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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