气缸组件、压缩机和制冷设备的制作方法

文档序号:35382809发布日期:2023-09-09 11:13阅读:20来源:国知局
气缸组件、压缩机和制冷设备的制作方法

本发明的实施例涉及压缩机设备,具体而言,涉及一种气缸组件、一种压缩机和一种制冷设备。


背景技术:

1、转子式压缩机因其效率高、结构紧凑、体积小、重量轻而被广泛应用,例如用于家用等空调器内部。

2、目前,相关技术中的压缩组件主要包括气缸、活塞、滑片和曲轴。活塞位于气缸内部,沿着曲轴的轴向套设在曲轴上。气缸上设置弹簧孔与滑片槽,弹簧孔内设置弹簧,滑片置于滑片槽内,并且滑片尾端可压缩弹簧。具体地,压缩组件工作时,滑片的尾端在弹簧力的作用下,滑片的头部与活塞始终保持紧密接触,形成动密封,在曲轴的带动下,完成吸气、压缩和排气的过程。

3、然而,由于滑片与活塞的抵接为线接触,在滑片或者活塞发生相对倾斜,或者由于吸排气侧温度差使得滑片和活塞接触位置的热变形不同,导致出现压缩机吸排气侧连通,使得压缩机有效吸气量下降,能力下降。


技术实现思路

1、本发明的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此,本发明的实施例的第一方面提供了一种气缸组件。

3、本发明的实施例的第二方面提供了一种压缩机。

4、本发明的实施例的第三方面提供了一种制冷设备。

5、有鉴于此,根据本发明的实施例的第一方面,提供了一种气缸组件,气缸组件用于压缩机,气缸组件包括:缸体,缸体设有相连通的腔体和滑槽;活塞,可活动地设于腔体内;滑片,可活动地设于滑槽内;连接件,可拆卸地与滑片和活塞相连。

6、本发明实施例提供的气缸组件包括缸体、活塞、滑片和连接件,具体而言,缸体设有腔体和滑槽,且腔体与滑槽相连通,活塞可活动地设置在腔体内,滑片可活动地设置在滑槽内。可以理解的是,活塞的外壁与缸体位于腔体的内壁之间形成工作腔,滑片通过连接件与活塞连接,从而将工作腔分隔成吸气腔和压缩腔。缸体上还设有吸气口和排气口,其中,吸气口与吸气腔连通,排气口与压缩腔连通。

7、此外,压缩机还包括电机和曲轴,曲轴与电机相连,活塞沿轴向套设在曲轴上,在电机的驱动下,曲轴带动活塞在腔体内转动,同时,活塞通过连接件带动滑片摆动,完成压缩机吸气、压缩和排气的过程。

8、相关技术中,气缸上设置弹簧孔与滑片槽,弹簧孔内设置弹簧,滑片置于滑片槽内,并且滑片尾端可压缩弹簧。具体地,压缩组件工作时,滑片的尾端在弹簧力的作用下,滑片的头部与活塞始终保持紧密接触,形成动密封。

9、连接件的第一端与滑片相连,连接件的第二端与活塞相连,也就是说,滑片通过连接件与活塞连接,相较于相关技术中通过滑片的尾部压缩弹簧,从而利用弹簧的弹性力使滑片的头部与活塞抵接而言,将滑片与活塞的线接触改善为面接触,从而有效减小了排气侧向吸气侧漏气的可能,显著提高压缩机的运行效率。

10、而且,通过设置连接件实现滑片与活塞之间的可靠连接,从而无需在缸体上设置弹簧孔和弹簧,进而降低了缸体的制造难度,进而降低气缸组件,以及具有该气缸组件的压缩机的生产成本。

11、此外,连接件与活塞和滑片可拆卸连接,也就是说,活塞、滑片和连接件彼此独立,可分别独立制造,从而能够有效降低气缸组件的制造难度,可实现气缸组件的批量化生产,降低气缸组件以及具有该气缸组件的压缩机的生产成本,在空调器等制冷设备中具有广泛的应用前景。

12、另外,可以理解的是,相关技术中的压缩组件,由于滑片与活塞的抵接依赖弹簧力和压差力,在运行压差较小的工况下,滑片和活塞容易发生脱离,导致压缩机的能力急剧下降,而当活塞与滑片再次抵接时,由于滑片和活塞速度不同,会发生碰撞,产生刺耳的机械音。

13、通过设置连接件实现滑片与活塞之间的可靠连接,即使压缩机在运行压差较小的工况下,滑片与活塞也不会发生脱离,确保压缩机的运行效率,降低压缩机的运行噪音。

14、值得说明的是,相关技术中的压缩组件,由于滑片的受力不会随着转速的增大而增大,而维持压缩机运转稳定时所需要的滑片加速度随频率增大而增大,导致压缩机的理论运转频率存在上限。

15、滑片与活塞通过连接件进行连接,当压缩机转速增大时,滑片在连接件的带动下转速也会增大,即滑片运动的力由电机提供,电机提供的力可由频率变化而变化,从而解决了由于活塞高速转动而导致滑片脱离活塞的风险。

16、能够理解的是,相关技术中的压缩组件,活塞相对于滑片具有相互运动的可能,而在滑片的两侧是排气侧的高温高压,以及吸气侧的低温低压,活塞相对滑片的运动,会导致排气侧高温向低温传递,吸气侧低温同时也会向高温传递,导致压缩机冷量下降,入力上升。而且,当活塞上的油液随着活塞的转动,从高压侧来到低压侧,油液表面的压力由高压迅速变为低压,由于液体内部压力来不及改变,此时油液就会自内向外爆炸开来,形成油雾,该油雾会随着下一次排气排出气缸,最终造成压缩机的油吐大。

17、由于滑片与活塞通过连接件连接,从而通过活塞与连接件相连的位置将活塞外表面的高温高压和低温低压区域进行分离,从而有效解决了活塞自转导致压缩机冷量下降,入力上升,油吐上升的问题。

18、另外,根据本发明上述技术方案提供的气缸组件,还具有如下附加技术特征:

19、在一种可能的技术方案中,滑片设有第一凹槽,沿活塞的轴向方向,连接件的第一端可拆卸地设于第一凹槽内。

20、在该技术方案中,滑片设置有第一凹槽,连接件的第一端沿轴向可拆卸地设置在第一凹槽内,也就是说,当需要安装滑片时,将连接件的第一端沿轴向插入第一凹槽内。当需要拆卸滑片时,将连接件的第一端沿轴向移出第一凹槽。从而可以实现连接件与滑片之间的快速拆装,提高安装和拆卸效率。

21、而且,连接件与活塞和滑片可拆卸连接,也就是说,活塞、滑片和连接件彼此独立,可分别独立制造,从而能够有效降低气缸组件的制造难度,可实现气缸组件的批量化生产,降低气缸组件以及具有该气缸组件的压缩机的生产成本,在空调器等制冷设备中具有广泛的应用前景。

22、在一种可能的技术方案中,沿活塞的轴向方向,第一凹槽贯通滑片的至少一个端面。

23、在该技术方案中,沿活塞的轴向方向,滑片包括第一端面和第二端面,第一凹槽贯通滑片的至少一个端面,也就是说,第一凹槽延伸至第一端面和/或第二端面,从而使得连接件与滑片能够沿轴向方向安装或分离。

24、可以理解的是,第一凹槽两端分别延伸至第一端面和第二端面,连接件无论从第一端面还是第二端面均可插入第一凹槽内,从而可以提高气缸组件的安装效率。

25、在一种可能的技术方案中,沿活塞的径向方向以及活塞的周向方向,连接件与滑片相对固定。

26、在该技术方案中,沿活塞的径向方向,以及沿活塞的周向方向,连接件与滑片相对固定,也就是说,连接件只能从活塞的轴向方向插入或移出第一凹槽。当连接件的第一端插入第一凹槽内时,连接件相对于滑片不会产生径向移动,以及转动,从而保持相对固定,确保滑片与活塞之间的有效连接,进而确保压缩机的稳定运行。

27、在一种可能的技术方案中,第一凹槽包括第一槽段和第二槽段,其中,第二槽段与第一槽段连通,第二槽段相较于第一槽段远离活塞设置,连接件的第一端与第一凹槽相适配;其中,沿活塞的轴向方向,第二槽段的截面积大于第一槽段的截面积。

28、在该技术方案中,限定了第一凹槽包括第一槽段和第二槽段,具体而言,第一槽段与第二槽段连通,第二槽段相较于第一槽段远离活塞设置,且沿活塞的轴向方向,第二槽段的截面积大于第一槽段的截面积,也就是说,第二槽段的纵截面面积大于第一槽段的纵截面面积。

29、由于连接件的第一端与第一凹槽相适配,从而将连接件的第一端由轴向方向插入第一凹槽内时,能够对连接件的第一端形成限位,防止连接件与滑片之间发生脱离,确保连接件相对于滑片不会产生径向移动,以及转动,即保持相对固定。

30、在一种可能的技术方案中,第二槽段的横截面形状为第一圆弧;沿活塞的周向方向,第一槽段的宽度小于第一圆弧的直径,且第一圆弧的弧长a与第一圆弧的直径d之间,满足a>πd/2。

31、在该技术方案中,第二槽段的横截面形状为第一圆弧,也就是说,第二槽段为弧形槽。第一槽段的宽度小于第一圆弧的直径,且第一圆弧的弧长大于第一圆弧所在圆的周长的一半,从而有效防止连接件相对于滑片产生径向移动,实现对连接件的有效限位,确保滑片与活塞之间的有效连接,进而确保压缩机的稳定运行。

32、在一种可能的技术方案中,活塞位于腔体的一侧设有第二凹槽,沿活塞的轴向方向,连接件的第二端可拆卸地设于第二凹槽内。

33、在该技术方案中,活塞位于腔体的一侧设有第二凹槽,连接件的第二端沿轴向可拆卸地设置在第二凹槽内,也就是说,当需要安装滑片时,将连接件的第一端沿轴向插入第一凹槽内,连接件的第二端沿轴向插入第二凹槽内。当需要拆卸滑片时,将连接件的第一端沿轴向移出第一凹槽,将连接件的第二端沿轴向移出第二凹槽。从而可以实现连接件与滑片之间的快速拆装,提高安装和拆卸效率。

34、而且,连接件与活塞和滑片可拆卸连接,也就是说,活塞、滑片和连接件彼此独立,可分别独立制造,从而能够有效降低气缸组件的制造难度,可实现气缸组件的批量化生产,降低气缸组件以及具有该气缸组件的压缩机的生产成本,在空调器等制冷设备中具有广泛的应用前景。

35、在一种可能的技术方案中,沿活塞的轴向方向,第二凹槽贯通活塞的至少一个端面。

36、在该技术方案中,沿活塞的轴向方向,活塞包括第一端面和第二端面,第二凹槽贯通活塞的至少一个端面,也就是说,第二凹槽延伸至第一端面和/或第二端面,从而使得连接件与活塞能够沿轴向方向安装或分离。

37、可以理解的是,第二凹槽两端分别延伸至第一端面和第二端面,连接件的第二端无论从第一端面还是第二端面均可插入第二凹槽内,从而可以提高气缸组件的安装效率。

38、在一种可能的技术方案中,第二凹槽的横截面形状为第二圆弧,连接件的第二端与第二凹槽相适配。

39、在该技术方案中,第二凹槽的横截面形状为第二圆弧,也就是说,第二凹槽为弧形槽,连接件的第二端与第二凹槽相适配,也就是说,连接件的第二端的外壁包括弧形面,从而使得连接件能够相对于活塞转动的同时,连接件与活塞之间保持密封,相较于相关技术中通过滑片的尾部压缩弹簧,从而利用弹簧的弹性力使滑片的头部与活塞抵接而言,将滑片与活塞的线接触改善为面接触,从而有效减小了排气侧向吸气侧漏气的可能,显著提高压缩机的运行效率。

40、另外,可以理解的是,相关技术中的压缩组件,由于滑片与活塞的抵接依赖弹簧力和压差力,在运行压差较小的工况下,滑片和活塞容易发生脱离,导致压缩机的能力急剧下降,而当活塞与滑片再次抵接时,由于滑片和活塞速度不同,会发生碰撞,产生刺耳的机械音。

41、通过设置连接件实现滑片与活塞之间的可靠连接,及时压缩机在运行压差较小的工况下,滑片与活塞也不会发生脱离,确保压缩机的运行效率,降低压缩机的运行噪音。

42、值得说明的是,相关技术中的压缩组件,由于滑片的受力不会随着转速的增大而增大,而维持压缩机运转稳定时所需要的滑片加速度随频率增大而增大,导致压缩机的理论运转频率存在上限。

43、滑片与活塞通过连接件进行连接,当压缩机转速增大时,滑片在连接件的带动下转速也会增大,即滑片运动的力由电机提供,电机提供的力可由频率变化而变化,从而解决了由于活塞高速转动而导致滑片脱离活塞的风险。

44、能够理解的是,相关技术中的压缩组件,活塞相对于滑片具有相互运动的可能,而在滑片的两侧是排气侧的高温高压,以及吸气侧的低温低压,活塞相对滑片的运动,会导致排气侧高温向低温传递,吸气侧低温同时也会向高温传递,导致压缩机冷量下降,入力上升。而且,当活塞上的油液随着活塞的转动,从高压侧来到低压侧,油液表面的压力由高压迅速变为低压,由于液体内部压力来不及改变,此时油液就会自内向外爆炸开来,形成油雾,该油雾会随着下一次排气排出气缸,最终造成压缩机的油吐大。

45、由于连接件的第二端与第二凹槽相配合,从而通过活塞与连接件相连的位置将活塞外表面的高温高压和低温低压区域进行分离,从而有效解决了活塞自转导致压缩机冷量下降,入力上升,油吐上升的问题。

46、在一种可能的技术方案中,连接件包括连接本体、第一连接部和第二连接部,其中,第一连接部与连接本体背离活塞的一端相连,第一连接部和连接本体的一部分位于第一凹槽内,第二连接部与连接本体背离第一连接部的一端相连,第二连接部位于第二凹槽内。

47、在该技术方案中,限定了连接件包括连接本体、第一连接部和第二连接部,具体而言,第一连接部与连接本体的一端相连,第二连接部与连接本体的另一端相连,且第一连接部远离活塞设置。

48、在实际应用中,连接本体、第一连接部和第二连接部为一体结构,可以理解的是,一体结构具有良好的力学性能,因而,能够提高第一连接部与连接本体,以及第二连接部与连接本体之间的连接强度,延长连接件的使用寿命,确保压缩机的稳定运行。而且,一体结构还能够进一步便于连接件的批量生产,降低连接件以及气缸组件的生产成本。

49、第一连接部沿轴向可拆卸地设于第一凹槽内,第二连接部可拆卸地设于第二凹槽内。从而实现连接件与活塞和滑片的可拆卸连接,也就是说,活塞、滑片和连接件彼此独立,可分别独立制造,从而能够有效降低气缸组件的制造难度,可实现气缸组件的批量化生产,降低气缸组件以及具有该气缸组件的压缩机的生产成本,在空调器等制冷设备中具有广泛的应用前景。

50、在一种可能的技术方案中,第二连接部的中心与第一连接部背离第二连接部的一端之间的间距m、活塞的外径e、沿活塞的径向,第一凹槽的槽深s、第二圆弧的圆心与活塞中心之间的间距l、压缩机的偏心量e和沿活塞的周向,滑片的厚度n之间,满足

51、在该技术方案中,第二连接部的中心与第一连接部背离第二连接部的一端之间的间距、活塞的外径、第一凹槽的槽深、第二圆弧的圆心与活塞的中心之间的间距、压缩机的偏心量和滑片的厚度之间,满足

52、

53、从而在连接件相对于活塞摆动至最大角度时,滑片与活塞的外壁不会发生接触,防止活塞与滑片接触而发生磨损,延长活塞和滑片的使用寿命。

54、在一种可能的技术方案中,活塞的外壁设有开口,开口与第二凹槽连通;沿活塞的周向方向,开口的宽度d与第二圆弧的半径r之间,满足d<2r,且第二圆弧的弧长b与第二圆弧的半径r之间,满足b>πr。

55、在该技术方案中,活塞的外壁设置有开口,开口与第二凹槽连通,具体地,开口的宽度小于第二圆弧的直径,且第二圆弧的弧长大于第二圆弧所在圆的周长的一半,从而有效防止第二连接部从第二凹槽内脱出,确保滑片与活塞之间的有效连接,进而确保压缩机的稳定运行。

56、在一种可能的技术方案中,第二圆弧的半径r与开口的宽度d之间,还满足2r-d≥0.1。

57、在该技术方案中,限定了第二圆弧的半径与开口宽度之间的关系,即2r-d≥0.1,即2r大于d,即第二圆弧的直径大于开口的宽度,从而可以防止第二连接部从而第二凹槽内脱出,确保连接件与活塞之间的有效连接,进而确保压缩机的运行效率。

58、此外,2r-d≥0.1,也就是说,开口的宽度不易过小,从而确保连接件相对于活塞能够具有较大的摆动范围,进而确保压缩机的稳定运行。

59、在一种可能的技术方案中,沿活塞的周向方向,第二圆弧的半径r、连接本体的厚度t、压缩机的偏心量e、第二圆弧的圆心与活塞中心之间的间距l和开口的宽度d之间,满足

60、在该技术方案中,沿活塞的周向方向,第二圆弧的半径、连接本体的厚度、压缩机的偏心量、开口的宽度,以及第二圆弧的圆心与活塞中心之间的间距之间满足

61、即确定了连接件相对于活塞的最大摆动角度,从而可以有效防止活塞带动连接件和滑片摆动时,连接件与活塞之间发生卡死的情况,确保压缩机运行过程中,进行有效吸气、压缩机和排气的过程,进而提高压缩机运行的可靠性和稳定性。

62、其中,连接本体的厚度小于开口的宽度,第二连接部的外壁为弧形面,弧形面的直径大于连接本体的厚度,从而使得第二连接部插入第二凹槽时,连接件能够带动滑片相对于活塞转动。

63、根据本发明的第二个方面,提供了一种压缩机,包括如上述任一技术方案提供的气缸组件,因而具备该气缸组件的全部有益技术效果,在此不再赘述。

64、根据本发明的第三个方面,提供了一种制冷设备,包括如上述任一技术方案提供的压缩机,因而具备该压缩机的全部有益技术效果,在此不再赘述。

65、根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

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