本發(fā)明用于空調(diào)壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單向活塞斜盤式電動汽車空調(diào)壓縮機。
背景技術(shù)：
由于舊能源對世界大氣環(huán)境的污染日益嚴重，特別是汽車尾氣排放對大氣環(huán)境的污染，因此人們迫切需要尋找到一種新能源來代替舊能源。隨著國內(nèi)外新能源革命不斷向縱深發(fā)展，電動汽車的研制與發(fā)展作為新能源革命的重要一環(huán)，越來越受到人們的認可。
不論是純電動汽車還是混合動力汽車，都需要一種與原汽車空調(diào)不同的制冷壓縮機，即將原由汽車發(fā)動機輸出動力，通過皮帶輪傳動動力，帶動壓縮機壓縮制冷劑氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橛呻姵刈鳛閯恿υ?，?qū)動電機，帶動壓縮機壓縮制冷劑氣體的新型壓縮機；電動汽車通常都要求空調(diào)壓縮機占用的空間盡可能小、重量盡可能輕，以便適應(yīng)電動汽車較小的內(nèi)部空間和減少動力損耗的要求。
現(xiàn)有的電動汽車空調(diào)壓縮機大多使用渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)加電機驅(qū)動形式。在這種渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)中，壓縮機轉(zhuǎn)速通常需要達到8000-12000轉(zhuǎn)/分鐘,以保證壓縮機體積小、制冷能力強的特點。但對于高速運轉(zhuǎn)的零部件卻容易發(fā)生磨損，出現(xiàn)壓縮機產(chǎn)品在特殊環(huán)境下故障率高的現(xiàn)象，而某些電動汽車對于電動汽車壓縮機體積要求不高但卻要求穩(wěn)定可靠。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種單向活塞斜盤式電動汽車空調(diào)壓縮機，其可以應(yīng)用到在特殊環(huán)境下對壓縮機體積要求不高的某些電動汽車上，主要滿足這些電動汽車對電動空調(diào)壓縮機高穩(wěn)定及高可靠性的要求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種單向活塞斜盤式電動汽車空調(diào)壓縮機，包括殼體及將殼體密封起來的端蓋，殼體內(nèi)設(shè)有主軸和驅(qū)動所述主軸轉(zhuǎn)動的電機，主軸上設(shè)有斜盤，所述殼體內(nèi)在端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有氣缸體，氣缸體上設(shè)有缸孔，缸孔內(nèi)設(shè)有活塞，活塞通過滑靴與斜盤連接，斜盤轉(zhuǎn)動時可驅(qū)動活塞在缸孔內(nèi)往復(fù)運動，氣缸體與端蓋間設(shè)有閥板，閥板上設(shè)有進氣孔、排氣孔以及可控制進氣孔、排氣孔與缸孔相通的氣閥，端蓋與閥板間于進氣孔的外側(cè)形成低壓腔，于排氣孔的外側(cè)形成高壓腔，端蓋上設(shè)有與高壓腔相通的排氣口，氣缸體上設(shè)有導(dǎo)通低壓腔和殼體內(nèi)腔的吸氣通道，殼體上設(shè)有與殼體內(nèi)腔相通的吸氣口。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，電機位于吸氣口與吸氣通道之間，所述電機包括安裝在所述殼體內(nèi)壁上的電機定子及裝配在所述電機定子內(nèi)部的電機轉(zhuǎn)子，主軸安裝于電機轉(zhuǎn)子的軸心。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，電機為無刷直流永磁電機。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，氣閥包括可控制進氣孔與缸孔相通的進氣閥和可控制排氣孔與缸孔相通的排氣閥，進氣閥包括貼合在閥板靠近氣缸體一側(cè)的吸氣閥片，吸氣閥片上設(shè)有可封閉進氣孔的吸氣閥瓣，排氣閥包括貼合在閥板靠近端蓋一側(cè)的排氣閥片，排氣閥片上設(shè)有可封閉排氣孔的排氣閥瓣。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，氣缸體的中部設(shè)有軸孔，殼體的尾部于軸孔的對側(cè)設(shè)有軸座，所述主軸的一端通過滾針軸承安裝在軸孔內(nèi)，另一端通過球軸承安裝在軸座內(nèi)，斜盤與氣缸體間設(shè)有推力軸承。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，氣缸體上于軸孔的外圍均勻設(shè)有若干具有圓柱形內(nèi)壁的缸孔，各缸孔內(nèi)均設(shè)有活塞，各活塞通過滑靴均勻分布的嵌在斜盤的四周。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，氣缸體的底部、殼體內(nèi)腔的底部及端蓋低壓腔的底部共同形成儲油槽，儲油槽位于低壓腔的底部，同時吸氣通道經(jīng)過儲油槽表面。
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述殼體的左端設(shè)有臺階面，氣缸體嵌裝在臺階面內(nèi)，氣缸體的外側(cè)端面與殼體的端面平齊，端蓋與殼體間設(shè)有密封墊，端蓋與殼體的端面通過螺釘緊固連接。
本發(fā)明的有益效果：按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，封閉結(jié)構(gòu)可以使電動壓縮機連接更可靠、體積更小、重量更輕，利用吸入的低溫低壓制冷劑氣體流過電機部件，直接冷卻了電機，提高了電機的能量效率，相應(yīng)的減小了電機的體積。
滿足了某些電動汽車在特殊環(huán)境下對電動汽車空調(diào)壓縮機高穩(wěn)定及高可靠性的要求，解決了原電動汽車空調(diào)壓縮機采用渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)時在特殊環(huán)境下故障率高的難題。
同時在采用上述技術(shù)方案后，擯棄了現(xiàn)有的開啟式壓縮機結(jié)構(gòu)，取而代之的是半封閉式壓縮機結(jié)構(gòu)，從而大大減少了制冷劑泄漏的問題；同時選擇活塞壓縮機，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍，更適合在中小制冷量范圍使用，對各種工況的適應(yīng)能力較強，加工比較容易，造價也比較低廉，技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗，因而產(chǎn)品的可靠性更高。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1，其顯示出了本發(fā)明之較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細說明本發(fā)明各元件的結(jié)構(gòu)特點，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 時，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本發(fā)明的實際使用方向并不局限于此。
本發(fā)明提供了一種單向活塞斜盤式電動汽車空調(diào)壓縮機，包括殼體11及將殼體11密封起來的端蓋12，殼體11內(nèi)設(shè)有主軸3和驅(qū)動所述主軸3轉(zhuǎn)動的電機，主軸3上設(shè)有斜盤31，所述殼體11內(nèi)在端蓋12的內(nèi)側(cè)設(shè)有氣缸體4，所述殼體11的左端設(shè)有臺階面，氣缸體4嵌裝在臺階面內(nèi)，氣缸體4的外側(cè)端面與殼體11的端面平齊，端蓋12與殼體11間設(shè)有密封墊13，端蓋12與殼體11的端面通過螺釘緊固連接。氣缸體4上設(shè)有缸孔，缸孔內(nèi)設(shè)有活塞41，活塞41通過滑靴42與斜盤31連接，斜盤31轉(zhuǎn)動時滑靴42沿固定軌跡在斜盤31上滑動，隨著滑靴42在斜盤31上位置的改變，帶動活塞41在缸孔內(nèi)作往復(fù)運動，從而完成壓縮機的工作過程；氣缸體4的中部設(shè)有軸孔，殼體11的尾部于軸孔的對側(cè)設(shè)有軸座，所述主軸3的一端通過滾針軸承安裝在軸孔內(nèi)，另一端通過球軸承32安裝在軸座內(nèi)，斜盤31與氣缸體4間設(shè)有推力軸承33。氣缸體4與端蓋12間設(shè)有閥板5，閥板5上設(shè)有進氣孔、排氣孔以及可控制進氣孔、排氣孔與缸孔相通的氣閥，端蓋12與閥板5間于進氣孔的外側(cè)形成低壓腔14，于排氣孔的外側(cè)形成高壓腔15，端蓋12上設(shè)有與高壓腔15相通的排氣口16，氣缸體4上設(shè)有導(dǎo)通低壓腔14和殼體11內(nèi)腔的吸氣通道43，殼體11上設(shè)有與殼體內(nèi)腔相通的吸氣口17。
電機位于吸氣口17與吸氣通道43之間，所述電機包括安裝在所述殼體11內(nèi)壁上的電機定子61及裝配在所述電機定子61內(nèi)部的電機轉(zhuǎn)子62，主軸3安裝于電機轉(zhuǎn)子62的軸心。裝配時，先將電機定子61緊配合裝入殼體11內(nèi)部，再用熱套法將電機轉(zhuǎn)子62固定到主軸3上，再將主軸3壓入斜盤孔中，從而將斜盤31與主軸3固定。
其中，氣缸體4上于軸孔的外圍均勻設(shè)有5個（也可以是6孔或7孔）具有圓柱形內(nèi)壁的缸孔，各缸孔內(nèi)均設(shè)有活塞41（實心或空心），各活塞41通過10個（也可以是12個和14個）滑靴42均勻分布的嵌在斜盤31的四周。
其中，氣閥包括可控制進氣孔與缸孔相通的進氣閥和可控制排氣孔與缸孔相通的排氣閥，進氣閥包括貼合在閥板5靠近氣缸體4一側(cè)的吸氣閥片51，吸氣閥片51上設(shè)有可封閉進氣孔的吸氣閥瓣，排氣閥包括貼合在閥板5靠近端蓋12一側(cè)的排氣閥片52，排氣閥片52上設(shè)有可封閉排氣孔的排氣閥瓣。本發(fā)明壓縮機屬于往復(fù)式壓縮機，所使用的氣閥都是受閥片兩側(cè)氣體壓力差控制而自行啟閉的自動閥，它主要由閥座就是閥板5、吸排氣閥片、及閥墊就是升程限制器組成，閥板5上開有各種形狀的通道，在排氣通道的排氣閥片一側(cè)、吸氣通道的吸氣閥片一側(cè)，通道周圍設(shè)有密封環(huán)槽，氣閥就是利用閥片落座時閥片與閥板端面的緊密貼合實現(xiàn)其密封作用的。
在吸氣過程中，活塞41向內(nèi)止點運動，缸孔中的壓力因氣體膨脹而降低，直到低于低壓腔中的壓力，當(dāng)吸氣閥片51前、后的壓力差超過了吸氣閥瓣上的彈性預(yù)緊力時，吸氣閥片51打開，氣體被吸入缸孔中內(nèi)，此后，吸氣閥片51繼續(xù)開啟并貼在升程限制器上，氣體不斷進入缸孔中，當(dāng)活塞41接近內(nèi)止點時，吸氣閥片51前、后氣體壓力差降低，吸氣閥片51在彈性力的作用下逐漸關(guān)閉，完成了吸氣過程。
在壓縮過程中，吸氣閥片51是關(guān)閉的，缸孔內(nèi)氣體雖然被壓縮，但壓力還不足以頂開排氣閥片52，因而排氣閥片52也處于關(guān)閉狀態(tài)。
排氣過程是在排氣閥片52前、后的氣體壓力差超過排氣閥片52彈性預(yù)緊力時開始的，此后，排氣閥片52的情況類似于吸氣閥片51的啟閉過程。
斜盤壓縮機活塞的往復(fù)運動是靠一個固定在主軸3上的斜盤31來驅(qū)動的，通過斜盤31、滑靴42將主軸3的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為活塞41的往復(fù)直線運動，活塞41往復(fù)運動的方向與驅(qū)動軸中心線平行。當(dāng)主軸3帶動斜盤31旋轉(zhuǎn)時，滑靴42沿固定的軌跡在斜盤31上滑動，隨著滑靴42在斜盤31上位置的改變，推動活塞41在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動，從而完成壓縮機的工作過程。
下面描述本發(fā)明壓縮機的工作過程。
當(dāng)電機轉(zhuǎn)子62帶動主軸3旋轉(zhuǎn)時，固定在主軸3上的斜盤31同步旋轉(zhuǎn)，滑靴42沿固定軌跡在斜盤31上滑動，推動活塞41在缸孔內(nèi)做往復(fù)運動，在吸氣過程中，活塞41向內(nèi)止點運動，空調(diào)系統(tǒng)待壓縮的制冷劑氣體進入吸氣口，通過吸氣通道進入端蓋12的低壓腔14，隨著活塞41的運動，吸氣閥片51打開，低壓腔14內(nèi)的氣體通過吸氣閥片51進入缸孔，當(dāng)活塞41到達內(nèi)止點時，吸氣閥片51完全關(guān)閉，隨著斜盤31的旋轉(zhuǎn)，帶動活塞41向外止點運動，同時壓縮氣缸內(nèi)的氣體，到一定壓力后排氣閥片52開啟，壓縮過的制冷劑氣體經(jīng)過排氣通道，進入端蓋高壓腔15，到排氣口16排出；斜盤31每轉(zhuǎn)一圈，每個氣缸完成一個工作循環(huán)。
還包括潤滑系統(tǒng)氣缸體4的底部、殼體11內(nèi)腔的底部及端蓋12低壓腔的底部共同形成儲油槽18，儲油槽位于低壓腔14的底部，同時吸氣通道43經(jīng)過儲油槽18表面。從壓縮機吸氣口17注入的潤滑油匯集在儲油槽18，待壓縮的制冷劑氣體經(jīng)過吸氣通道到達端蓋12的低壓腔14，由于制冷劑都有較好的溶油性，潤滑油會隨制冷劑流動，到達軸承、斜盤及氣缸等需要潤滑的部位。此外，斜盤31的高速旋轉(zhuǎn)會使斜盤箱內(nèi)壓力變化，使?jié)櫥推鹋?，加之斜盤31對潤滑油的攪拌作用，使壓縮機潤滑部位得以很好的潤滑，潤滑后的油又流回到壓縮機底部的儲油槽18內(nèi)。
電動汽車空調(diào)壓縮機的驅(qū)動過程是這樣的，由電動汽車主電源提供直流電壓到驅(qū)動控制器，驅(qū)動控制器是控制直流電源與壓縮機電動機之間能量傳輸和轉(zhuǎn)換的裝置，它由外界控制信號接口電路、電動機控制電路和功率驅(qū)動電路及保護電路組成；驅(qū)動控制器驅(qū)動電機使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，電機轉(zhuǎn)子直接帶動主軸旋轉(zhuǎn)。
汽車空調(diào)用壓縮機在制冷系統(tǒng)中的作用包含兩個方面，一是制冷劑循環(huán)的動力源，只有壓縮機工作時，制冷劑才可以在系統(tǒng)中不斷的循環(huán)流動，二是制冷劑蒸汽從蒸發(fā)器進入壓縮機吸氣口，經(jīng)過壓縮機加壓，同時溫度也相應(yīng)提高，為進入冷凝器后向周圍介質(zhì)放熱，并凝結(jié)成液體創(chuàng)造必要的條件；即壓縮機吸入的是由空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器排出的低溫低壓制冷劑氣體，吸入的制冷劑氣體通過位于壓縮機低壓腔室的電機組件，帶走電機熱量，直接冷卻了電機，相比傳統(tǒng)型置于空氣中的電機結(jié)構(gòu)，使電機體積更小、功率更大。
按照本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)，封閉結(jié)構(gòu)可以使電動壓縮機連接更可靠、體積更小、重量更輕，利用吸入的低溫低壓制冷劑氣體流過電機部件，直接冷卻了電機，提高了電機的能量效率，相應(yīng)的減小了電機的體積。
同時在采用上述技術(shù)方案后，擯棄了現(xiàn)有的開啟式壓縮機結(jié)構(gòu)，取而代之的是半封閉式壓縮機結(jié)構(gòu)，從而大大減少了制冷劑泄漏的問題；同時選擇活塞壓縮機，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍，更適合在中小制冷量范圍使用，對各種工況的適應(yīng)能力較強，加工比較容易，造價也比較低廉，技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗，因而產(chǎn)品的可靠性更高；活塞壓縮機也有其不足之處，轉(zhuǎn)速受到限制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，運轉(zhuǎn)時有振動，輸氣不連續(xù)，氣體壓力有波動；封閉結(jié)構(gòu)的壓縮機吸入的制冷劑氣體流過電機后進入氣缸體吸氣通道，直接冷卻了電機，提高了電機能量效率；電機選擇了無位置傳感器的無刷直流永磁電機，與傳統(tǒng)的有刷直流電動機相比較，消除了電刷/換向器的機械接觸及位置傳感器的定位、安裝及連接等問題，原先在里面的旋轉(zhuǎn)電樞變成外面的靜止電樞，原先在外面的靜止永磁體磁極變成了里面的旋轉(zhuǎn)永磁體轉(zhuǎn)子，相比較電機的重量更輕、尺寸更小、輸出功率更高及運行可靠性更高。
當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。