CN109139475A - 气缸组件及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气缸组件及具有其的压缩机。该气缸组件包括气缸、轴承内圈和密封减磨部，气缸具有内腔，轴承内圈可转动地设置于内腔内，轴承内圈具有第一端和第二端，第一端和第二端中的至少一个的端面上设置有密封减磨部，轴承内圈通过密封减磨部与法兰相抵接以减小轴承内圈的磨损量。通过在轴承内圈的端面上设置减磨密封部，通过减磨密封部与法兰相抵接以减少轴承内圈的磨损量，这样设置使得轴承内圈的端面通过减磨密封部与气缸的内腔壁隔离开，并通过密封部降低了轴承内圈与气缸内腔壁的磨损，还增强了轴承内圈与法兰之间的密封性能。

Description

气缸组件及具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种气缸组件及具有其的压缩机。

背景技术

现有技术中，滑片压缩机既具有转子压缩机的结构简单、加工容易及成本低的优点，又具有涡旋压缩机的力矩波动小、低噪音振动的优点。为了提高滑片压缩机的能效，减少滑片端部的摩擦，将气缸和滚动轴承做成一体化，由滑片端部与气缸内部的滑动摩擦变成滚动摩擦。这种改进方案虽然降低了滑片端部的摩擦功耗，但是由于滚动轴承内圈存在游隙，且轴承内圈与法兰之间有轴向间隙，在不同大小气体力的作用下，轴承内圈会发生倾斜，即轴承内圈的中心线与转子中心线形成夹角，导致轴承内圈与法兰磨损(气缸内腔壁产生磨损)，降低了压缩机的可靠性，并且轴承内圈与法兰磨损后会导致冷媒泄漏也会降低压缩机的性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气缸组件及具有其的压缩机，以解决现有技术中轴承内圈与法兰产生磨损的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气缸组件，包括：气缸，气缸具有内腔；轴承内圈，轴承内圈可转动地设置于内腔内；密封减磨部，轴承内圈具有第一端和第二端，第一端和第二端中的至少一个的端面上设置有密封减磨部，轴承内圈通过密封减磨部与法兰相抵接以减小轴承内圈的磨损量。

进一步地，轴承内圈包括：内圈本体，内圈本体具有台面；凸出部，凸出部与台面相连接，凸出部具有端面，凸出部与台面之间形成限位空间，部分的密封减磨部设置于限位空间内，另一部的密封减磨部铺设于凸出部的端面上。

进一步地，密封减磨部包括：环形本体，至少部分地环形本***于限位空间内，环形本体套设于凸出部的外表面上；减磨凸缘，减磨凸缘与环形本体内侧壁相连接，减磨凸缘与端面相抵接。

进一步地，减磨凸缘沿轴承内圈的轴线方向在端面上的投影面积为S1，端面的面积为S2，其中，80％≤S1/S2≤100％。

进一步地，减磨凸缘的厚度为h，凸出部的高度为H，其中，10％≤h/(h+H)≤80％。

进一步地，环形本体的外径为d，内圈本体的外径为D，其中，d＜D。

进一步地，密封减磨部还包括：限位台，限位台的第一端与环形本体的靠近台面的一端相连接，限位台的第二端与台面相抵接，以使环形本体的靠近台面的端部与台面之间形成充油空间。

进一步地，限位台为环形结构，限位台套设于凸出部上。

进一步地，气缸组件还包括：波形弹簧片，波形弹簧片位于限位空间内，部分的波形弹簧片与台面相抵接，另一部分的波形弹簧片与环形本体相抵接。

进一步地，凸出部为多个，多个凸出部沿内圈本体周向间隔地设置。

进一步地，凸出部为环形结构，凸出部与内圈本体同轴设置。

进一步地，密封减磨部由聚四氟乙烯制成，或者，密封减磨部由聚四氟乙烯和辅料制成。

进一步地，密封减磨部由聚四氟乙烯和辅料制成，辅料为石墨材料或二硫化钼材料或铜粉材料或纤维材料。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括气缸组件，其特征在于，气缸组件为上述的气缸组件。

应用本发明的技术方案，通过在轴承内圈的端面上设置减磨密封部，通过减磨密封部与法兰相抵接以减少轴承内圈的磨损量，这样设置使得轴承内圈的端面通过减磨密封部与气缸的内腔壁隔离开，并通过密封部降低了轴承内圈与气缸内腔壁的磨损，还增强了轴承内圈与法兰之间的密封性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中压缩机的实施例的剖视结构示意图；

图2示出了现有技术中的气缸组件的正常运转的结构示意图；

图3示出了现有技术中的气缸组件的非正常运转的结构示意图；

图4示出了图3中O处的放大结构示意图；

图5示出了根据本发明的压缩机的实施例的***结构示意图；

图6示出了根据本发明的气缸组件的实施例一的结构示意图；

图7示出了图6中A处的放大结构示意图；

图8示出了根据本发明的气缸组件的实施例二的结构示意图；

图9示出了图8中B处的放大结构示意图；

图10示出了根据本发明的气缸组件的实施例三的结构示意图；

图11示出了图10中C处的放大结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、气缸；11、内腔；

20、轴承内圈；21、内圈本体；211、台面；22、凸出部；221、端面；23、限位空间；

30、密封减磨部；31、环形本体；32、减磨凸缘；33、限位台；34、充油空间；

40、波形弹簧片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图5至图11所示，根据本发明的实施例，提供了一种气缸组件。

具体地，如图5和图6所示，该气缸组件，包括气缸10、轴承内圈20和密封减磨部30，气缸10具有内腔11，轴承内圈20可转动地设置于内腔11内，轴承内圈20具有第一端和第二端，第一端和第二端中的至少一个的端面上设置有密封减磨部30，轴承内圈20通过密封减磨部30与法兰相抵接以减小轴承内圈20的磨损量。

在本实施例中，通过在轴承内圈的端面上设置减磨密封部，通过减磨密封部与法兰相抵接以减少轴承内圈的磨损量，这样设置使得轴承内圈的端面通过减磨密封部与气缸的内腔壁隔离开，并通过密封部降低了轴承内圈与气缸内腔壁的磨损，还增强了轴承内圈与法兰之间的密封性能。

如图7所示，轴承内圈20包括内圈本体21和凸出部22，内圈本体21具有台面211，凸出部22与台面211相连接，凸出部22具有端面221，凸出部22与台面211之间形成限位空间23，部分的密封减磨部30设置于限位空间23内，另一部的密封减磨部30铺设于凸出部22的端面221上。通过设置限位空间23使得密封减磨部30易于安装。

在本实施例中，密封减磨部30包括环形本体31和减磨凸缘32，至少部分地环形本体31位于限位空间23内，环形本体31套设于凸出部22的外表面上，减磨凸缘32与环形本体31内侧壁相连接，减磨凸缘32与端面221相抵接。通过将减磨凸缘32设置于轴承内圈的端面221与法兰之间，这样设置使得轴承内圈的端面通过减磨密封部与气缸的内腔壁隔离开，并通过密封部降低了轴承内圈与气缸内腔壁的磨损，还增强了轴承内圈与法兰之间的密封性能。

在本实施例中，减磨凸缘32沿轴承内圈20的轴线方向在端面221上的投影面积为S1，端面221的面积为S2，其中，80％≤S1/S2≤100％。这样设置保证了减磨凸缘32置于轴承内圈的端面221与法兰之间时受到摩擦力不易于损坏，提高了减磨凸缘32的可靠性。

在本实施例中，减磨凸缘32的厚度为h，凸出部22的高度为H，其中，10％≤h/(h+H)≤80％。这样设置保证了减磨凸缘32置于轴承内圈的端面221与法兰之间时受到摩擦力不易于损坏，提高了减磨凸缘32的可靠性。

在本实施例中，环形本体31的外径为d，内圈本体21的外径为D，其中，d＜D。密封减磨部30的内径与限位空间23的内径为紧配合，密封减磨部30的大径与限位空间23大径有径向间隙，该间隙能够让高压的冷冻机机油和冷媒组合物顺畅的进入到密封减磨部30底面的空腔部位。密封减磨部30在底部背压力的推动下，上表面能够较好的与法兰平面贴合，有效保证密封。

如图8和图9所示，密封减磨部30还包括限位台33，限位台33的第一端与环形本体31的靠近台面211的一端相连接，限位台33的第二端与台面211相抵接，以使环形本体31的靠近台面211的端部与台面211之间形成充油空间34。密封减磨部30的内径与限位空间23的内径为紧配合，密封减磨部30的大径与限位空间23大径有径向间隙，该间隙能够让高压的冷冻机机油和冷媒组合物顺畅的进入到密封减磨部30底面的充油空间34。密封减磨部30在底部背压力的推动下，上表面能够较好的与法兰平面贴合，有效保证密封。

在本实施例中，限位台33为环形结构，限位台33套设于凸出部22上。环形结构可以便于密封减磨部30套设其中。

如图10和图11所示，气缸组件还包括波形弹簧片40，波形弹簧片40位于限位空间23内，部分的波形弹簧片40与台面211相抵接，另一部分的波形弹簧片40与环形本体31相抵接。其中，波形弹簧片40为钢制材料。轴承内圈20上设置凸出部22，凸出部22外置密封减磨部30，在密封减磨部30和槽底中间还有一个钢制波形弹簧片，波形弹簧片托起密封减磨部30，密封减磨部30的外部为避空结构，滚动轴承腔体内的高压冷冻机油和冷媒组合物能够快速的作用到密封减磨部30上，使密封减磨部30动作。轴承内圈20的沉槽限位空间23可以为U型槽结构，受轴承内圈20径向尺寸的限制，该U型槽结构为避空结构。

在本实施例中，凸出部22为多个，多个凸出部22沿内圈本体21周向间隔地设置。这样设置便于多个凸出部22与密封减磨部30更好地配合安装。

在本实施例中，凸出部22为环形结构，凸出部22与内圈本体21同轴设置。这样设置便于多个凸出部22与密封减磨部30更好地配合安装。

进一步地，密封减磨部30由聚四氟乙烯制成，或者，密封减磨部30由聚四氟乙烯和辅料制成。密封减磨部30由聚四氟乙烯和辅料制成，辅料为石墨材料或二硫化钼材料或铜粉材料或纤维材料。密封减磨部30为摩擦系数较小的纯PTFE材料。这样设置提高了密封减磨部30的减磨效果。

根据本发明的另一个方面，提供了一种压缩机，包括气缸组件，气缸组件为上述实施例的气缸组件。

如图1至图4所示，图1是现有技术中的压缩机的剖视图，压缩机工作时，曲轴旋转带动滑片压缩机制冷气体，随着转动圈数的增加逐渐建立起排气压力。高压状态的冷冻机油和冷媒组合物在油泵的作用下，先经过主轴中心油孔，再沿着油路通道，进入到气缸10’的储油室，润滑轴承部件。气缸10’与轴承为一体式结构，分为气缸本体、滚动体及保持架、轴承内圈20’；滚动体可以是单列球、可以是双列球；滚动体也可以是圆柱滚子或滚针；其中气缸一体式轴承中的轴承内圈20’优选可分离式的。

理想工作状态下，认为在轴向方向上气缸10’的中心线与轴承内圈20’的中心线重合，如图2所示。但是在压缩机实际运行工作中，由滑片分割的各腔体的压力是不同的，而轴承内圈20’与气缸本体之间的空腔始终为高压态冷冻机油和冷媒组合物，此外，滚动轴承本身存在游隙，因此轴承内圈20’在高速转动的过程中会发生倾斜，如图3所示。轴承内圈20’发生倾斜后，轴承内圈20’的中心线与气缸10’中心线产生夹角α。由于气缸10’的内腔11’的直径较大，虽然α角度不大，但是造成轴向增量ΔH足够大，如图4所示。考虑到轴承内圈20’的端面为密封面，上下法兰与轴承之间的间隙不同太大。由于轴承内圈20’倾斜，一般情况，ΔH要大于法兰与轴承之间的间隙，导致轴承内圈20’最大径部位与法兰密封平面接触。轴承内圈20’的材料硬度大、耐磨性好，通常法兰出现磨损问题。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种气缸组件，其特征在于，包括：

气缸(10)，所述气缸(10)具有内腔(11)；

轴承内圈(20)，所述轴承内圈(20)可转动地设置于所述内腔(11)内；

密封减磨部(30)，所述轴承内圈(20)具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端中的至少一个的端面上设置有所述密封减磨部(30)，所述轴承内圈(20)通过所述密封减磨部(30)与法兰相抵接以减小所述轴承内圈(20)的磨损量。

2.根据权利要求1所述的气缸组件，其特征在于，所述轴承内圈(20)包括：

内圈本体(21)，所述内圈本体(21)具有台面(211)；

凸出部(22)，所述凸出部(22)与所述台面(211)相连接，所述凸出部(22)具有端面(221)，所述凸出部(22)与所述台面(211)之间形成限位空间(23)，部分的所述密封减磨部(30)设置于所述限位空间(23)内，另一部的所述密封减磨部(30)铺设于所述凸出部(22)的所述端面(221)上。

3.根据权利要求2所述的气缸组件，其特征在于，所述密封减磨部(30)包括：

环形本体(31)，至少部分地所述环形本体(31)位于所述限位空间(23)内，所述环形本体(31)套设于所述凸出部(22)的外表面上；

减磨凸缘(32)，所述减磨凸缘(32)与所述环形本体(31)内侧壁相连接，所述减磨凸缘(32)与所述端面(221)相抵接。

4.根据权利要求3所述的气缸组件，其特征在于，所述减磨凸缘(32)沿所述轴承内圈(20)的轴线方向在所述端面(221)上的投影面积为S1，所述端面(221)的面积为S2，其中，80％≤S1/S2≤100％。

5.根据权利要求3所述的气缸组件，其特征在于，所述减磨凸缘(32)的厚度为h，所述凸出部(22)的高度为H，其中，10％≤h/(h+H)≤80％。

6.根据权利要求3所述的气缸组件，其特征在于，所述环形本体(31)的外径为d，所述内圈本体(21)的外径为D，其中，d＜D。

7.根据权利要求3所述的气缸组件，其特征在于，所述密封减磨部(30)还包括：

限位台(33)，所述限位台(33)的第一端与所述环形本体(31)的靠近所述台面(211)的一端相连接，所述限位台(33)的第二端与所述台面(211)相抵接，以使所述环形本体(31)的靠近所述台面(211)的端部与所述台面(211)之间形成充油空间(34)。

8.根据权利要求7所述的气缸组件，其特征在于，所述限位台(33)为环形结构，所述限位台(33)套设于所述凸出部(22)上。

9.根据权利要求3所述的气缸组件，其特征在于，所述气缸组件还包括：

波形弹簧片(40)，所述波形弹簧片(40)位于所述限位空间(23)内，部分的所述波形弹簧片(40)与所述台面(211)相抵接，另一部分的所述波形弹簧片(40)与所述环形本体(31)相抵接。

10.根据权利要求2所述的气缸组件，其特征在于，所述凸出部(22)为多个，多个所述凸出部(22)沿所述内圈本体(21)周向间隔地设置。

11.根据权利要求2所述的气缸组件，其特征在于，所述凸出部(22)为环形结构，所述凸出部(22)与所述内圈本体(21)同轴设置。

12.根据权利要求1所述的气缸组件，其特征在于，

所述密封减磨部(30)由聚四氟乙烯制成，或者，

所述密封减磨部(30)由聚四氟乙烯和辅料制成。

13.根据权利要求12所述的气缸组件，其特征在于，所述密封减磨部(30)由聚四氟乙烯和辅料制成，所述辅料为石墨材料或二硫化钼材料或铜粉材料或纤维材料。

14.一种压缩机，包括气缸组件，其特征在于，所述气缸组件为权利要求1至13任一项中所述的气缸组件。