專利名稱:旋轉(zhuǎn)壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及ー種旋轉(zhuǎn)壓縮機。
背景技術(shù):
旋轉(zhuǎn)壓縮機特別是滾動轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)壓縮機,提高能效一直是重要的課題,對于機械摩擦功耗,一般的方法是減小摩擦表面的粗糙度,或者増加摩擦表面的潤滑油,而此兩種方法要么帶來加工成本上的上升,且難于做到;要么效果不太理想。現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機,參見附圖I-附圖2,密封的殼體I內(nèi)設(shè)置有電機及壓縮機構(gòu);電機包括定子2和轉(zhuǎn)子3,定子2與殼體I的內(nèi)壁固接,轉(zhuǎn)子3與壓縮機構(gòu)中的曲軸4相接,壓縮機構(gòu)還包括氣缸5,氣缸5具有滑片槽5. I,滑片槽5. I內(nèi)有滑片6,氣缸5內(nèi)有套在曲軸4的偏心軸4. I的外周上與曲軸4 一起旋轉(zhuǎn)以壓縮冷媒的活塞7,滑片6. I的前端與活塞 7外周接觸。壓縮機工作時,可以看到,偏心軸4. I的外周與活塞7的內(nèi)周之間有相對運動產(chǎn)生的滑動摩擦,因為此滑動摩擦的存在,活塞7不僅在氣缸內(nèi)滾動,同時還發(fā)生自轉(zhuǎn),而自轉(zhuǎn)的存在導致活塞7與滑片的前端有相對運動,從而產(chǎn)生摩擦;由于曲軸4高速運轉(zhuǎn),所以最終偏心軸4. I的外周與活塞7的內(nèi)周之間、活塞7的外周與滑片6的前端之間都產(chǎn)生較大的摩擦,損失相當大的功耗。對于這個問題,傳統(tǒng)的做法是通過提高工藝精度或者對活塞及滑片前端進行昂貴的表面處理,從而減小摩擦系數(shù),達到降低功耗的目的;另外,還有ー種方法是通過加強摩擦表面的冷凍機油量,增加潤滑效果。但是,該兩種方法的效果都不夠好,且?guī)砑庸さ碾y度和成本的上升;
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的g在提供ー種結(jié)構(gòu)簡單合理、操作靈活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、適用范圍廣的旋轉(zhuǎn)壓縮機,以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的ー種旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括殼體,殼體內(nèi)設(shè)置有電機及壓縮機構(gòu);電機包括定子和轉(zhuǎn)子,定子與殼體的內(nèi)壁固接,轉(zhuǎn)子與壓縮機構(gòu)中的曲軸相接,壓縮機構(gòu)還包括氣缸,氣缸內(nèi)設(shè)置有容納滑片的滑片槽以及套設(shè)在曲軸的偏心軸的外周上與曲軸一起轉(zhuǎn)動以壓縮冷媒的活塞,滑片的前端與活塞的外周接觸,用干支撐曲軸的主軸承和副軸承設(shè)置在氣缸的上下兩側(cè),其結(jié)構(gòu)特征是活塞包括同心設(shè)置的大活塞環(huán)和小活塞環(huán),小活塞環(huán)套設(shè)在偏心軸的外周上,大活塞環(huán)套設(shè)在小活塞環(huán)的外周上,大活塞環(huán)的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)的外周間隙配合。所述大活塞環(huán)的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)的外周之間的配合間隙< 40U。所述滑片的前端設(shè)置有滾針,滾針與大活塞環(huán)的外周接觸。所述大活塞環(huán)的外周上設(shè)置有凹槽,滾針嵌設(shè)在凹槽內(nèi)。所述大活塞環(huán)的外周上設(shè)置有凹槽,滑片的前端嵌設(shè)在凹槽內(nèi)。由于壓縮機內(nèi)有冷凍機油存在,作相對運動的零部件的摩擦表面富含冷凍機油,在有液體的冷凍機油潤滑的情況下,影響摩擦表面功耗的因素除了粗糙度和冷凍機油外,還有一個重要的因素,即是摩擦表面的相對速度;相對速度即是摩擦面間隙中油膜的速度梯度,該速度梯度大,則液體內(nèi)部的功耗損失大,速度梯度小則內(nèi)部的功耗損失??;這個原理,即是本發(fā)明的基本思想。本發(fā)明從液體潤滑的功耗因素出發(fā)設(shè)計出內(nèi)外套設(shè)的雙活塞的結(jié)構(gòu),由于雙活塞的存在,運動摩擦副之間的相對線速度降低,間隙油膜的速度梯度降低,從而降低油膜功耗,起到聞效的目的。本發(fā)明有效的改善了活塞與滑片前端,或者活塞內(nèi)周與偏心軸的外周之間的相對線速度,從而改善摩擦副的功耗,提高壓縮機的能效比,其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、操作靈活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、適用范圍廣的特點。
圖I為現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖I中的氣缸所在平面的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明第一實施例的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為第二實施例的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為第三實施例的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為第三實施例中的大活塞的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I為殼體,2為定子,3為轉(zhuǎn)子,4為曲軸,4. I為偏心軸,5為氣缸,5. I為滑片槽,6為滑片,6. I為滾針,7為活塞,7. I為大活塞,7. 11為鍵槽,7. 2為小活塞,8為主軸承,9為副軸承。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。第一實施例參見圖3,本旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括殼體1,殼體I內(nèi)設(shè)置有電機及壓縮機構(gòu);電機包括定子2和轉(zhuǎn)子3,定子2與殼體I的內(nèi)壁固接,轉(zhuǎn)子3與壓縮機構(gòu)中的曲軸4相接,壓縮機構(gòu)還包括氣缸5,氣缸5內(nèi)設(shè)置有容納滑片6的滑片槽5. I以及套設(shè)在曲軸4的偏心軸4. I的外周上與曲軸4 一起轉(zhuǎn)動以壓縮冷媒的活塞,滑片6的前端與活塞的外周接觸,用于支撐曲軸4的主軸承8和副軸承9設(shè)置在氣缸5的上下兩側(cè),活塞包括同心設(shè)置的大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2,小活塞環(huán)7. 2套設(shè)在偏心軸4. I的外周上,大活塞環(huán)7. I套設(shè)在小活塞環(huán)7. 2的外周上,大活塞環(huán)7. I的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)7. 2的外周間隙配合,該配合間隙d彡40 ii。由于活塞由大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2套裝而成,大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2之間可以由相對滑動,由于增加了一個滑動面,當曲軸的轉(zhuǎn)速一定時,偏心軸的外周與小活塞環(huán)7. 2的內(nèi)周以及大活塞環(huán)7. I的外周與滑片的前端之間的相對速度都會減小,最終,偏心軸的外周與小活塞環(huán)7. 2的內(nèi)周以及大活塞環(huán)7. I的外周與滑片的前端之間的相對速度都比現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機的偏心軸的外周與活塞內(nèi)周之間的相對速度?。徊⑶?,大活塞環(huán)7. I的外周與滑片的前端的相對速度也比現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機小;如此雖然增加了大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2之間的摩擦,但是,在液體潤滑狀態(tài)下,其相對速度的影響遠大于摩擦副的影響;最終結(jié)果是功耗降低了,壓縮機的能效提高了。而且,嚴格要求大活塞環(huán)7. I的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)7. 2的外周之間的配合間隙d ^ 40 y,為了便于看圖將圖中的顯示的配合間隙進行了放大;則是根據(jù)大量的實驗證明,在制冷壓縮機的運行環(huán)境下,采用該配合間隙,能解決大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2之間的有效潤滑油膜形成的問題,有利于大小活塞之間的摩擦損失進一歩降低。第二實施例參見圖4,在本實施例中,滑片6的前端設(shè)置有滾針6. 1,滾針6. I與大活塞環(huán)7. I的外周接觸。本實施例的目的是變滑片的前端與大活塞環(huán)7. I的外周的滑動摩擦為滾動摩擦,但是這里有個問題,如果采用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機ー個活塞的設(shè)計,此法不能達到如期的效果,因為現(xiàn)有的活塞與滑片的前端之間的相對線速度很高,而滾針的外周受到滑片的前端的寬度的限制很小,如此則導致滾針自轉(zhuǎn)的速度太高,導致滾針的自轉(zhuǎn)的功耗損失惡化,同 時滾針的可靠性降低;由于本技術(shù)方案采用了雙活塞結(jié)構(gòu),導致大活塞的外周與滑片的前端的相対速度很低,如此則滾針的自轉(zhuǎn)速度很低,滾針的自轉(zhuǎn)的功耗也很低,可靠性也很高;如此則起到了整體功耗降低的目的。其余未述部分見第一實施例,不再重復。第三實施例參見圖5-圖6,在本實施例中,大活塞環(huán)7. I的外周上設(shè)置有凹槽7. 11,滑片6的前端嵌設(shè)在凹槽7. 11內(nèi)。在本實施例中,滑片的前端被嵌套在大活塞環(huán)7. I的外周上的凹槽7. 11中,此設(shè)計方案的目的是使得滑片與大活塞環(huán)7. I隨動,二者之間沒有高速的相對滑動,同時滑片的前端與大活塞環(huán)7. I緊密接觸,接觸處的冷媒泄露得以優(yōu)化,如此提高壓縮機的能效,然而此結(jié)構(gòu)如果采用現(xiàn)有的單活塞旋轉(zhuǎn)壓縮機結(jié)構(gòu),同樣起不到預期的效果,由于單活塞與滑片之間沒有了相對滑動,單活塞沒有了自轉(zhuǎn),單活塞的內(nèi)周與曲軸的偏心軸之間的線速度將大大升高,如此功耗惡化,最終能效惡化。然而,同樣采用本方案的雙活塞結(jié)構(gòu),大活塞環(huán)7. I和小活塞環(huán)7. 2之間有相對滑動,如此小活塞環(huán)7. 2的內(nèi)周與偏心軸的外周之間的相對滑動速度降低,功耗惡化的現(xiàn)象得以改善,由此,達到了整體能效提高的目的。其余未述部分見第一實施例,不再重復。第四實施例在本實施例中,大活塞環(huán)7. I的外周上設(shè)置有凹槽7. 11,滾針6. I嵌設(shè)在凹槽7. 11內(nèi)。也就是說,將上述的第二實施例和第三實施例的技術(shù)方案進行組合,可以獲得和上述的技術(shù)方案基本相同的技術(shù)效果。其余未述部分見第一實施例,不再重復。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括殼體(1),殼體(I)內(nèi)設(shè)置有電機及壓縮機構(gòu);電機包括定子(2)和轉(zhuǎn)子(3),定子⑵與殼體⑴的內(nèi)壁固接,轉(zhuǎn)子(3)與壓縮機構(gòu)中的曲軸⑷相接,壓縮機構(gòu)還包括氣缸(5),氣缸(5)內(nèi)設(shè)置有容納滑片(6)的滑片槽(5. I)以及套設(shè)在曲軸(4)的偏心軸(4. I)的外周上與曲軸(4) 一起轉(zhuǎn)動以壓縮冷媒的活塞,滑片(6)的前端與活塞的外周接觸,用于支撐曲軸(4)的主軸承(8)和副軸承(9)設(shè)置在氣缸(5)的上下兩側(cè),其特征是活塞包括同心設(shè)置的大活塞環(huán)(7. I)和小活塞環(huán)(7. 2),小活塞環(huán)(7. 2)套設(shè)在偏心軸(4. I)的外周上,大活塞環(huán)(7. I)套設(shè)在小活塞環(huán)(7. 2)的外周上,大活塞環(huán)(7. I)的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)(7.2)的外周間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述大活塞環(huán)(7.I)的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)(7. 2)的外周之間的配合間隙(d)彡40y。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述滑片¢)的前端設(shè)置有滾針(6. 1),滾針(6. I)與大活塞環(huán)(7. I)的外周接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述大活塞環(huán)(7.I)的外周上設(shè)置有凹槽(7. 11),滾針(6. I)嵌設(shè)在凹槽(7. 11)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述大活塞環(huán)(7.I)的外周上設(shè)置有凹槽(7. 11),滑片¢)的前端嵌設(shè)在凹槽(7. 11)內(nèi)。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括殼體,殼體內(nèi)設(shè)置有電機及壓縮機構(gòu);電機包括定子和轉(zhuǎn)子,定子與殼體的內(nèi)壁固接,轉(zhuǎn)子與壓縮機構(gòu)中的曲軸相接,壓縮機構(gòu)還包括氣缸,氣缸內(nèi)設(shè)置有容納滑片的滑片槽以及套設(shè)在曲軸的偏心軸的外周上與曲軸一起轉(zhuǎn)動以壓縮冷媒的活塞,滑片的前端與活塞的外周接觸,用于支撐曲軸的主軸承和副軸承設(shè)置在氣缸的上下兩側(cè),活塞包括同心設(shè)置的大活塞環(huán)和小活塞環(huán),小活塞環(huán)套設(shè)在偏心軸的外周上,大活塞環(huán)套設(shè)在小活塞環(huán)的外周上,大活塞環(huán)的內(nèi)周與其內(nèi)的小活塞環(huán)的外周間隙配合,該配合間隙≤40μ。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單合理、操作靈活、制作成本低、摩擦功耗小、能效比高、適用范圍廣的特點。
文檔編號F04C18/356GK102767519SQ20111011715
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者李華明 申請人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司