CN110332115B - 泵体组件、压缩机和热泵*** - Google Patents

泵体组件、压缩机和热泵*** Download PDF

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Abstract

本申请提供一种泵体组件、压缩机和热泵***。该泵体组件包括至少两个气缸，其中一个气缸为变容缸，变容缸包括第一气缸，第一气缸具有第一工作腔，第一气缸上设置有与第一工作腔连通的第一滑片槽，第一滑片槽内滑动设置有第一滑片，第一滑片朝向第一工作腔的一侧为头部，第一滑片远离第一工作腔的一侧为尾部，第一滑片槽包括与第一滑片的尾部配合的尾槽，尾槽密封并能够选择地通入第一压力气体或第二压力气体，以实现第一滑片的工作或卸载状态切换，尾槽内设置有缓冲件，缓冲件设置在第一滑片的滑动路径上。根据本申请的泵体组件，能够有效避免滑片与气缸之间的异常磨损断裂，提高压缩机的运行可靠性。

Description

泵体组件、压缩机和热泵***
技术领域
本申请涉及空气调节技术领域，具体涉及一种泵体组件、压缩机和热泵***。
背景技术
现有的双缸变容压缩机，一般采用通入气体压力来控制变容缸的工作和卸载。现有技术中提供了一种可变容量型压缩机，其下滑片尾部密封，下法兰内设置有销钉，可以通过控制下滑片腔尾部的高低压力，调节销钉头部的压力，销钉尾部始终联通气缸吸气口的低压，在销钉头部和尾部压差下实现销钉与下滑片的连接与分离，从而实现单双缸的切换。在压缩机的工作过程中，下滑片运动始终受到尾部气体压力的作用。
该方案存在问题为：压缩机双缸运行时，下滑片在背部气体力P大于头部压力Ps的作用下压紧滚子，压缩机双缸切换单缸过程中，由于滑片尾部的压力P逐渐降低，当背部压力P小于滑片离心力和滑片头部压力Ps时，会产生滑片与滚子之间的脱离和碰撞，滑片会被滚子撞击到气缸槽底孔尾端，产生异响，严重时甚至引起滑片与气缸之间异常磨损、断裂，严重影响压缩机运行可靠性。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种泵体组件、压缩机和热泵***，能够有效避免滑片与气缸之间的异常磨损断裂，提高压缩机的运行可靠性。
为了解决上述问题，本申请提供一种泵体组件，包括至少两个气缸，其中一个气缸为变容缸，变容缸包括第一气缸，第一气缸具有第一工作腔，第一气缸上设置有与第一工作腔连通的第一滑片槽，第一滑片槽内滑动设置有第一滑片，第一滑片朝向第一工作腔的一侧为头部，第一滑片远离第一工作腔的一侧为尾部，第一滑片槽包括与第一滑片的尾部配合的尾槽，尾槽密封并能够选择地通入第一压力气体或第二压力气体，以实现第一滑片的工作或卸载状态切换，尾槽内设置有缓冲件，缓冲件设置在第一滑片的滑动路径上。
优选地，第一滑片处于工作状态时，第一滑片与缓冲件之间相互作用力为零，第一滑片完全滑入第一滑片槽内时，第一滑片与缓冲件之间开始接触。
优选地，缓冲件包括弹性密封件，第一气缸沿径向开设有与尾槽连通的安装孔，弹性密封件包括密封部和弹性部，密封部设置在安装孔内，并密封安装孔，弹性部位于尾槽，并朝向第一滑片伸出。
优选地，安装孔具有沉槽，密封部位于沉槽内。
优选地，密封部为密封盖，弹性部为弹簧，弹簧安装在密封盖上。
优选地，密封部为密封盖，弹性部为弹簧，尾槽设置有止挡台阶，弹簧的一端弹性抵接在密封盖上，另一端弹性抵接在止挡台阶上；或，弹簧的一端固定连接在密封盖上，另一端弹性地接在止挡台阶上。
优选地，弹簧的直径大于密封盖和弹簧的总长度。
优选地，弹簧的直径d与第一滑片的轴向高度H之间的关系满足d≥H/2。
优选地，弹簧的中心轴线距离第一气缸的下端面的高度L1与第一滑片的轴向高度H之间的关系满足L1＝H/2。
优选地，缓冲件包括弹性垫，弹性垫嵌入尾槽内。
优选地，尾槽的侧壁与弹性垫的嵌合面形状相适配；和/或，弹性垫与第一滑片两者之间的接触面均为平面。
根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的泵体组件。
根据本申请的再一方面，提供了一种热泵***，包括上述的压缩机。
本申请提供的泵体组件，包括至少两个气缸，其中一个气缸为变容缸，变容缸包括第一缸体，第一缸体具有第一工作腔，第一缸体上设置有与第一工作腔连通的第一滑片槽，第一滑片槽内滑动设置有第一滑片，第一滑片朝向第一工作腔的一侧为头部，第一滑片远离第一工作腔的一侧为尾部，第一滑片槽包括与第一滑片的尾部配合的尾槽，尾槽密封并能够选择地通入第一压力气体或第二压力气体，以实现第一滑片的工作或卸载状态切换，尾槽内设置有缓冲件，缓冲件设置在第一滑片的滑动路径上。该泵体组件中，在尾槽内增加了缓冲件，当进行第一滑片的状态切换过程中，如果第一滑片的尾部压力小于滑片离心力和滑片头部压力时，第一滑片会脱离第一工作腔内的第一滚子，并在离心力作用下向着尾槽滑动，在此过程中，由于缓冲件的存在，第一滑片会撞击在缓冲件上，并通过缓冲件进行缓冲，避免第一滑片滑动冲击尾槽的槽壁而产生异响，同时避免第一滑片与尾槽的槽壁之间发生撞击而导致第一滑片和气缸之间发生磨损断裂的问题，有效提高压缩机运行时的可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例的泵体组件的变容缸的结构示意图；
图2为本申请实施例的泵体组件的变容缸的局部剖视结构示意图；
图3为本申请实施例的泵体组件的结构示意图；
图4为本申请实施例的泵体组件的另一种变容缸的结构示意图；
图5为本申请实施例的压缩机的结构示意图。
附图标记表示为：
1、上盖；2、泵体组件；3、分液器；4、壳体；5、下盖；6、转子；7、定子；8、弹性垫；201、第二法兰；202、第二气缸；203、隔板；204、第一气缸；205、第一法兰；206、压板；207、曲轴；208、第二滚子；209、弹簧；210、第二滑片；211、第一滚子；212、密封部；213、弹性部；214、第一滑片；215、销钉；216、销钉弹簧；217、第一滑片槽；218、尾槽；219、沉槽；220、安装孔；221、止挡台阶。
具体实施方式
结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，泵体组件包括至少两个气缸，其中一个气缸为变容缸，变容缸包括第一气缸204，第一气缸204具有第一工作腔，第一气缸204上设置有与第一工作腔连通的第一滑片槽217，第一滑片槽217内滑动设置有第一滑片214，第一滑片214朝向第一工作腔的一侧为头部，第一滑片214远离第一工作腔的一侧为尾部，第一滑片槽217包括与第一滑片214的尾部配合的尾槽218，尾槽218密封并能够选择地通入第一压力气体或第二压力气体，以实现第一滑片214的工作或卸载状态切换，尾槽218内设置有缓冲件，缓冲件设置在第一滑片214的滑动路径上。其中第一压力气体的压力与第二压力气体的压力不同，在本实施例中，第一压力气体的来源可以为压缩机的低压腔气体，第二压力气体的来源可以为压缩机的高压腔气体。
该泵体组件中，在尾槽218内增加了缓冲件，当进行第一滑片214的状态切换过程中，如果第一滑片214的尾部压力小于滑片离心力和滑片头部压力时，第一滑片214会脱离第一工作腔内的第一滚子211，并在离心力作用下向着尾槽218滑动，在此过程中，由于缓冲件的存在，第一滑片214会撞击在缓冲件上，并通过缓冲件进行缓冲，避免第一滑片214滑动冲击尾槽218的槽壁而产生异响，同时避免第一滑片214与尾槽218的槽壁之间发生撞击而导致第一滑片214和气缸之间发生磨损断裂的问题，有效提高压缩机运行时的可靠性。
优选地，第一滑片214处于工作状态时，第一滑片214与缓冲件之间相互作用力为零，第一滑片214完全滑入第一滑片槽217内时，第一滑片214与缓冲件之间开始接触。通过设定第一滑片214与缓冲件之间的相对位置关系，可以保证在第一滑片214正常工作状态下，不会受到缓冲件的作用力，因此能够保证第一滑片214始终在高压气体的作用下与第一滚子211之间保持接触，避免了外力的影响，提高了第一滑片214在整个工作过程中的稳定性和可靠性。在第一滑片214卸载的过程中，第一滑片214在滚子驱动力和离心力的作用下完全滑入到第一滑片槽217内后，会继续朝向尾槽218的末端滑动，此时使得第一滑片214完全滑入第一滑片槽217内时，第一滑片214与缓冲件之间开始接触，能够保证第一滑片214与缓冲件之间具有最大的缓冲距离，起到更好的缓冲效果，具有足够的缓冲时间和缓冲距离，更加有效地避免第一滑片214对尾槽218造成冲击。
在本实施例中，优选地，缓冲件包括弹性密封件，第一气缸204沿径向开设有与尾槽218连通的安装孔220，弹性密封件包括密封部212和弹性部213，密封部212设置在安装孔220内，并密封安装孔220，弹性部213位于尾槽218，并朝向第一滑片214伸出。密封部212可以与安装孔220之间过盈配合，也可以采用螺栓连接或者是焊接等方式实现密封部212在安装孔220上的安装固定。在密封部212与安装孔220之间还可以涂抹密封胶，进一步提高密封部212与安装孔220之间的密封效果。
该缓冲件采用弹性密封件来实现对第一滑片214的缓冲，可以利用弹性密封件的弹性作用对第一滑片214起到更佳的缓冲效果。该弹性密封件沿径向安装至尾槽218内，因此需要在弹性密封件的径向外侧开设安装孔220，以实现弹性密封件的安装固定。在完成弹性密封件的安装之后，弹性密封件能够对安装孔220进行密封，因此仍然不影响尾槽218的密封效果，可以继续有效利用高压气体和低压气体的切换实现第一滑片214的工作和卸载状态的切换。
优选地，安装孔220具有沉槽219，密封部212位于沉槽219内。密封部212设置在沉槽219内，能够避免密封部212暴露于气缸外，既可以方便实现密封部212在第一气缸204上的安装固定，又能够避免密封部212位于外部对其它的结构造成干涉，提高布局的合理性。
密封部212可以为密封盖，弹性部213为弹簧，弹簧安装在密封盖上。在本实施例中，密封盖可以为弹性结构，能够对安装孔220形成弹性密封，进一步提高密封效果，使得第一滑片214的尾部所处压力与壳体内部压力隔绝。此外弹簧安装在密封盖上，也可以使得弹簧的另一端悬空，便于进行弹簧的安装定位。
在本实施例中，密封部212为密封盖，弹性部213为弹簧，尾槽218设置有止挡台阶221，弹簧的一端弹性抵接在密封盖上，另一端弹性抵接在止挡台阶221上。在本实施例中，弹簧的两端均不进行连接，在第一气缸204的缸壁上设置有弹簧孔，弹簧穿过该弹簧孔后，一端抵接在密封盖上，另一端抵接在止挡台阶221上，完成弹簧的安装固定。通过合理设置止挡台阶221的深度，可以方便限制弹簧的伸出长度，使得弹簧的伸出长度设置更加准确，更加有效地实现第一滑片214处于工作状态时，第一滑片214与缓冲件之间相互作用力为零，第一滑片214完全滑入第一滑片槽217内时，第一滑片214与缓冲件之间开始接触这一设定。
在另外一个实施例中，弹簧的一端固定连接在密封盖上，另一端弹性地接在止挡台阶221上。在本实施例中，弹簧的一端与密封盖之间固定连接，另一端为悬空设置，并且抵接在止挡台阶221上，通过止挡台阶221形成轴向限位。
此外，采用止挡台阶221对弹簧进行限位，可以使得弹簧具有一定的预压作用力，这样一来，当第一滑片214与弹簧之间发生接触时，可以通过弹簧提供更大的弹性作用，提供更大的缓冲作用力，起到更加良好的弹性缓冲作用。
采用气缸尾部设置弹簧或者其他类似弹性结构，并且采用弹性密封盖密封尾槽218，使得外尾槽218与壳体内背压隔绝，在压缩机双缸切换单缸模式时，弹簧可以增大滑片背部的压力，防止第一滑片214因背压不足导致与第一滚子211脱离，同时在第一滑片214受到第一滚子211撞击时减缓第一滑片214退回的速度，起到缓冲第一滑片214的作用，防止第一滑片214撞击第一气缸204的尾槽218，大幅提高了第一滑片214和第一气缸204的可靠性。
优选地，弹簧的直径大于密封盖和弹簧的总长度，可以防止第一滑片214在撞击弹簧时，导致弹簧发生变形错位，提高结构可靠性。
优选地，弹簧的直径d与第一滑片214的轴向高度H之间的关系满足d≥H/2。
更优选地，弹簧的中心轴线距离第一气缸204的下端面的高度L1与第一滑片214的轴向高度H之间的关系满足L1＝H/2。通过设置弹簧的设置位置及其与第一滑片214的轴向高度之间的关系，能够使得第一滑片214与弹簧之间的相互作用点均位于中心位置，从而避免第一滑片214与弹簧之间发生相互作用力时，第一滑片214受到弹簧的偏心作用力而发生偏转，提高第一滑片214的受力均衡性。
在本实施例中，泵体组件还包括第二法兰201、第二气缸202、隔板203、第一法兰205、压板206、曲轴207、第二滚子208、弹簧209、第二滑片210、销钉215和销钉弹簧216，其中第一气缸204和第二气缸202之间通过隔板203隔开，第二法兰201设置在第二气缸202的外侧，第一法兰205设置在第一气缸204的外侧，压板206压设在第一气缸204上。在第一法兰205上沿轴向设置有滑动孔，销钉215设置在该滑动孔内，销钉215的底部设置有销钉弹簧216，且销钉底部的滑动孔与压缩机的低压腔连通，在第一滑片214的底部设置有销钉孔，用于与销钉215相互配合，实现第一滑片214的卸载或者工作。
在本实施例中，变容缸为第一气缸204，也即下气缸，第二气缸202为上气缸，也为工作缸。在其他的实施例中，也可以使得下气缸作为工作缸，使得上气缸为变容缸。
在另外一个实施例中，缓冲件包括弹性垫8，弹性垫8嵌入尾槽218内。在本实施例中，相对于上述实施例而言，取消了密封盖，并且将弹簧替换为弹性垫8，从而无需加工安装孔220，也无需安装密封盖，就可以实现弹性垫8的安装，减少了零部件数量和工序。
在进行弹性垫8的安装时，可以沿着尾槽218的轴向方向从一端***弹性垫8，使得弹性垫8进入到尾槽218内，实现对第一滑片214的缓冲作用。
为了防止弹性垫8在第一滑片214的退回撞击的作用下发生偏移，优选地，尾槽218的侧壁与弹性垫8的嵌合面形状相适配，提高弹性垫8与尾槽218的侧壁之间的贴合效果，提高弹性垫在尾槽218内的安装结构的稳定性。更优选地，尾槽218的尾部设置为矩形槽，弹性垫8也为相应的矩形结构，这样一来，尾槽218的一半结构为半圆形，另一半结构为矩形，能够通过矩形部分对弹性垫8进行安装，通过半圆形部分对弹性垫8进行限位，从而将弹性垫8稳定且有效地限位在尾槽218内。
优选地，弹性垫8与第一滑片214两者之间的接触面均为平面，能够更加有效地提高第一滑片214与弹性垫8在接触时作用力分布的均衡性，避免发生受力偏斜，增大接触面，进一步提高弹性垫8对第一滑片214的弹性缓冲作用。两者的接触面均为平面，可以提高两者之间的接触效果，提高受力平稳性，避免发生偏移。
在采用弹性垫8作为缓冲件时，当第一滑片214正常运行时，弹性垫8靠近第一气缸204的内圆的端面始终不与第一滑片214接触，当第一滑片214完全进入到第一滑片槽217内，且与第一滚子211脱离时，弹性垫8与第一滑片214接触，增大第一滑片214尾部的压力，减弱第一滑片214的退回速度，防止第一滑片214撞击第一气缸204的尾槽218。
根据本申请的实施例，压缩机包括上述的泵体组件。
在本实施例中，压缩机包括上盖1、泵体组件2、分液器3、壳体4、下盖5、转子6和定子7。其中上盖1、壳体4和下盖5形成密闭空间，用于容纳和固定泵体组件2和定子7，并存储泵体组件2压缩排出的制冷剂气体，因此该压缩机壳体内为高背压。转子6与泵体组件2相连接，与定子7一起提供驱动力。分液器3与泵体组件2的两个气缸吸气口相连通，为泵体组件2和压缩机提供制冷剂气体。
根据本申请的实施例，热泵***包括上述的压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括至少两个气缸，其中一个气缸为变容缸，所述变容缸包括第一气缸(204)，所述第一气缸(204)具有第一工作腔，所述第一气缸(204)上设置有与所述第一工作腔连通的第一滑片槽(217)，所述第一滑片槽(217)内滑动设置有第一滑片(214)，所述第一滑片(214)朝向所述第一工作腔的一侧为头部，所述第一滑片(214)远离所述第一工作腔的一侧为尾部，所述第一滑片槽(217)包括与所述第一滑片(214)的尾部配合的尾槽(218)，所述尾槽(218)密封并能够选择地通入第一压力气体或第二压力气体，以实现所述第一滑片(214)的工作或卸载状态切换，所述尾槽(218)内设置有缓冲件，所述缓冲件设置在所述第一滑片(214)的滑动路径上；所述第一滑片(214)处于工作状态时，所述第一滑片(214)与所述缓冲件之间相互作用力为零，所述第一滑片(214)完全滑入所述第一滑片槽(217)内时，所述第一滑片(214)与所述缓冲件之间开始接触；所述缓冲件包括弹性密封件，所述第一气缸(204)沿径向开设有与所述尾槽(218)连通的安装孔(220)，所述弹性密封件包括密封部(212)和弹性部(213)，所述密封部(212)设置在所述安装孔(220)内，并密封所述安装孔(220)，所述弹性部(213)位于所述尾槽(218)，并朝向所述第一滑片(214)伸出；所述密封部(212)为密封盖，所述弹性部(213)为弹簧，所述弹簧安装在所述密封盖上；所述弹簧的直径d与所述第一滑片(214)的轴向高度H之间的关系满足d≥H/2。
2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述安装孔(220)具有沉槽(219)，所述密封部(212)位于所述沉槽(219)内。
3.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述尾槽(218)设置有止挡台阶(221)，所述弹簧的一端弹性抵接在所述密封盖上，另一端弹性抵接在所述止挡台阶(221)上；或，所述弹簧的一端固定连接在所述密封盖上，另一端弹性地接在所述止挡台阶(221)上。
4.根据权利要求1或3所述的泵体组件，其特征在于，所述弹簧的直径大于所述密封盖和所述弹簧的总长度。
5.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述弹簧的中心轴线距离所述第一气缸(204)的下端面的高度L1与所述第一滑片(214)的轴向高度H之间的关系满足L1＝H/2。
6.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述缓冲件包括弹性垫(8)，所述弹性垫(8)嵌入所述尾槽(218)内。
7.根据权利要求6所述的泵体组件，其特征在于，所述尾槽(218)的侧壁与所述弹性垫(8)的嵌合面形状相适配；和/或，所述弹性垫(8)与所述第一滑片(214)两者之间的接触面均为平面。
8.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的泵体组件。
9.一种热泵***，其特征在于，包括权利要求8所述的压缩机。
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