CN111927736B - 一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、高效直线驱动电机部分、涡旋板弹簧支撑部分、活塞气缸吸排气压缩部分。压缩机密封外壳为圆筒状并配置内部状态可视窗口；高效直线驱动电机部分主要包括高效强磁钕铁硼永磁体外定子、电工纯铁内定子、漆包铜线线圈动子；涡旋板弹簧支撑部分主要包括多片涡旋板弹簧及辅助绝缘件、导电铜件；活塞气缸吸排气压缩部分主要包括活塞、气缸、吸排气阀片、排气消音器。该发明集涡旋板弹簧径向支撑与接触导电、高效动圈直线电机驱动、活塞气缸无油润滑吸排气压缩于一体，大大降低了损耗，提升了压缩机的效率、稳定性、比推力。

Description

一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机

技术领域

本发明涉及线性压缩机的技术领域，尤其涉及一种动圈式直线压缩机。

背景技术

大到大型储存冷库，小到家用冰箱、空调，制冷压缩机无疑都是这些制冷***的核心部分。通过压缩机的压缩做功，利用各相关制冷剂优良的热物理特性与热力学特性，实现制冷***的运行，***冷热量的交换，达到制冷的效果。现阶段国内外低端冰箱大多采用的仍然是传统的旋转电机驱动的压缩机，它存在着将旋转运动转换成活塞的额直线往复运动的中间转换环节，增加了能量的损耗，降低了压缩机的效率。虽然传统型旋转压缩机具有良好的经济性，但其性能已经达到一定程度，很难再有所突破。

对于制冷***来说，压缩机性能的好坏至关重要，与传统的旋转式压缩机相比较，采用直线电机驱动的直线压缩机的优势便脱颖而出。直线压缩机中直线电机直接驱动压缩机活塞做往复直线运动，避免了中间的运动转换环节，提高了压缩机的效率与性能。虽然现阶段直线压缩机已经有相对较高的效率与性能，但仍有提升的空间，并且在某些方面仍存在有一定的技术问题。在直线压缩机的结构零件方面仍需进行进一步的优化设计，提高直线压缩机中心轴的径向绝对支撑稳定性以及满足轴向方向足够的弹性位移偏移量、提升直线电机电磁线圈部分结构从而提升电磁效率与比推力、降低甚至消除压缩机活塞与气缸之间的往复摩擦磨损。

为解决上述技术问题，改善与提高电机轴的径向绝对支撑、对电机电磁部分结构进行优化设计、对活塞与气缸的结构进行优化设计等为进一步提升直线压缩机的性能与效率而言具有重要的实际意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，采用了涡旋板弹簧来保证直线电机轴进行径向支撑；采用电工纯铁作为内定子、固定带有钕铁硼永磁体作为外定子、缠绕有漆包线的线包架作为直线电机动子的电机结构；采用空气悬浮支撑气体轴承的原理对活塞与气缸部分结构进行设计，提升了电机轴的径向稳定性、电与磁***的综合利用率、降低了活塞与气缸支架的摩擦与磨损。在极大程度减小线圈与磁铁之间的磁隙距离，充分提高磁铁磁性的综合利用率，提升直线电机的比推力。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、高效直线驱动电机部分、涡旋板弹簧支撑与电传导部分、活塞气缸吸排气压缩部分。

所述压缩机密封外壳包括底座、上盖、筒状外罩、可视窗口；

进一步的，底座、上盖及可视窗口相应位置均留有密封件安装槽，底座上表面加工有四个压缩机支撑脚安装孔。

所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分包括前弹簧支撑架、后弹簧支撑架、涡旋板弹簧、外压紧垫片、弹簧外垫片、边导电铜件、第一外绝缘件、第二外绝缘件、外绝缘套、中心绝缘体、中心导电铜件、中心绝缘套、直线电机轴（活塞杆）、过渡件、后锁紧件、后锁紧前垫片。

所述前弹簧支撑架右侧与电机永磁体固定套固定连接在一起，弹簧支撑架右侧凸台嵌入永磁体固定套内孔，并且通过十字沉头螺钉联接对前弹簧支撑架进行固定，其左侧对整个涡旋板弹簧与电传导***进行固定与支撑；

进一步的，所述前弹簧支撑架安装涡旋板弹簧的一侧的最外侧加工有凸沿，板弹簧贴合部分圆周方向上均布加工螺纹孔，中间部分加工成圆孔，在圆孔周围均布加工有通孔，右侧在圆孔向径向延伸的方向上加工有凸台。

所述涡旋板弹簧共有8片，圆周外侧加工螺钉布置预留孔，中间位置根据保证板弹簧具有足够的径向支撑刚度与轴向弹性位移的基础上设计的涡旋型线进行加工，中心位置加工圆孔，在圆孔周围加工有均布加工有三个穿线圆孔；

进一步的，第一片涡旋板弹簧右侧嵌入并紧贴前弹簧支撑架凸沿形成的内槽之中，左侧紧贴于环氧树脂第二外绝缘件的板弹簧固定槽，中间圆孔穿过电机轴（活塞杆），右侧紧贴于线包架的中心凸缘，左侧放置中心绝缘件对板弹簧中心进行压紧，中间绝缘件的穿线孔与涡旋板弹簧的中心穿线孔同轴布置。

所述电机轴（活塞杆），中间段加工有线包架固定轴肩，最左端加工有一段后锁紧螺纹，最右端加工有连接件固定槽。

所述第二外绝缘件，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，双侧端面均加工有板弹簧固定槽，并同时加工有螺钉预留孔；

进一步的，第二外绝缘件布置于第一片涡旋板弹簧的左侧，并且预留孔与板弹簧的预留孔同轴布置。

所述中心绝缘件，为环氧树脂绝缘材料，加工成纽扣大小的环形形状，在环形的圆周方向上均布加工三个穿线孔。

所述第二片涡旋板弹簧为电传导板弹簧，通过中心导电铜件-板弹簧-边导电铜件进行导电，右侧按顺序紧贴于第一个第二外绝缘件的左侧的板弹簧固定槽内，圆周方向上的螺钉预留孔与第二外绝缘件上的预留孔同轴布置，内侧中心圆孔穿过电机轴（活塞杆），右侧紧贴于中心绝缘件，中心位置穿线孔与中心绝缘件的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第二片涡旋板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件进行压紧，边导电铜件圆周方向螺钉的预留孔与涡旋板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件进行压紧，中心导电铜件圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。

所述边导电铜件，为导电铜材料，为圆环状，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔，每一个预留孔内均安装有外绝缘套，圆环外表面固定位置加工有一电源线引线焊接孔；

所述中心导电铜件，同为铜质导电材料，为带轮状，加工成纽扣大小，中心为通孔，安装有中心绝缘套，在类似带轮槽的两侧边圆周方向上均布加工有穿线孔。

所述第三片涡旋板弹簧，也为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心导电铜件左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于第一外绝缘件板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置左侧与中心绝缘件右侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置。

所述第一外绝缘件，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，两侧均加工有板弹簧固定槽，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔。

所述第四片涡旋板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴于第一外绝缘件左侧的板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心绝缘件左侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第四片涡旋板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件进行压紧，边导电铜件圆周方向螺钉的预留孔与涡旋板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件进行压紧，中心导电铜件圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。

所述第五片涡旋板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心导电铜件左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于第二外绝缘件板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置左侧与中心绝缘件右侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置。

所述第六片涡旋板弹簧，右侧按顺序紧贴于第一个第二外绝缘件的左侧的板弹簧固定槽内，圆周方向上的螺钉预留孔与第二外绝缘件上的预留孔同轴布置，内侧中心圆孔穿过电机轴（活塞杆），右侧紧贴于中心绝缘件，中心位置穿线孔与中心绝缘件的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第六片板弹簧左侧紧贴于后弹簧支撑架的板弹簧安装槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中间位置左侧紧贴过渡件布置。

所述后弹簧支撑架，右侧压紧涡旋板弹簧，穿螺钉预留孔与板弹簧的螺钉预留孔同轴布置。

所述过渡连接件，为工字型，中心孔穿过电机轴（活塞杆）右侧紧贴第六片板弹簧中间位置，左侧中间位置紧贴第七片中间位置布置。

所述第七片涡旋板弹簧右侧紧贴于后弹簧支撑架板弹簧安装槽布置，二者螺钉预留孔同轴布置。

所述弹簧外垫片，为圆环状，圆周方向上加工有穿螺钉预留孔，右侧紧贴于第七片涡旋板弹簧安装，二者螺钉预留孔同轴布置。

所述弹簧中心垫片，为圆环状，穿过电机轴安装，右侧紧贴第七片涡旋板弹簧中间位姿，左侧紧贴第八片涡旋板弹簧。

所述第八片涡旋板弹簧右侧紧贴弹簧外垫片，螺钉预留孔与弹簧外垫片的同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆）右侧紧贴于弹簧内中心垫片。

所述外压紧垫片，右侧加工有板弹簧固定槽，圆周方向上加工有穿螺钉预留孔，右侧与第八片涡旋板弹簧紧贴，穿螺钉预留孔与板弹簧上的预留孔同轴布置。

所述后锁紧前垫片，为圆环状，中心孔穿过电机轴（活塞杆）与第八片涡旋板弹簧中间部分紧贴。

所述后锁紧件，为圆环状，在环状圆周方向上均布加工有三个顶丝螺纹孔，内孔加工有螺纹，与电机轴（活塞杆）左端的螺纹相联接。

可选的，使用十字盘头螺钉，穿过涡旋板弹簧支撑与电传导部分各个零件的穿螺钉预留孔，对所述旋型线式板弹簧支撑与电传导部分的各个零件的外圆周方向进行固定；

可选的，使用中心顶丝，为三个内六角螺栓，通过后锁紧件上的螺纹孔拧入；

进一步的，螺钉下端与所述后锁紧垫片相接触并继续拧紧，顶紧后锁紧垫片，对整个涡旋板弹簧支撑与电传导部分的各中心位置进行相应的固定，避免中心位置各个零件发生相对位移。

所述高效动圈式直线驱动电机部分包括过渡法兰、前支撑架、线包架、回铁外套、支撑脚、中心铁、支撑件上件、支撑件底板、中心磁环、边磁环、外小磁环、漆包铜线。

所述线包架为圆筒形形状，左端为加工为轮辐状,轮辐状中心位置加工有凸台，凸台中心加工为电机轴孔，凸台圆周方向钻有三个穿线凹槽，圆筒外侧加工有两个缠线槽，两槽各槽边同一位置处加工有绕线变向豁口；

进一步的，所述线包架安装在所述电机轴（活塞杆）上，从电机轴（活塞杆）左侧一端装入，线包架左端内部靠紧电机轴（活塞杆）中间左轴肩。

所述线包架漆包铜线，表面绝缘，按照分层并且换槽换向的缠绕方式依次缠绕至与所述线包架线槽边平齐的位置，并最终在所述线包架左端引出两条引线；

进一步的，两条漆包铜线引线通过穿线孔一条引至第一个中心导电铜件，另一条引至第二个中心导电铜件处，将与中心导电铜件相接触的引线表面的绝缘漆进行处理，让其具有导电能力；

更进一步的，通过外导电铜环、涡旋板弹簧、中心导电铜件、线圈引线的的电流传导路径对直线电机的线圈进行供电。

所述回铁外套，为圆筒状，有一定的壁厚，两侧断面上加工有螺纹孔，圆筒内孔表面在整个圆周方向均匀分布有小凸台构成的磁环安装槽，对各个磁环进行固定。

所述磁环分为中心磁环、边磁环、外小磁环，均为圆弧形状，在内径、外径、弧度方面都相同，只在高度尺寸上有所区别；

进一步的，所述各个磁环按照中、边、外的分布方式以及要求的磁极排列方式进行安装；

所述中心回铁，为圆柱状电工纯铁，中间位置加工有中心孔，外表面沿轴向方向中间位置加工有圆环槽。

所述前支撑架，为圆盘状，在圆盘外侧表面圆周方向加工有螺纹孔，在盘面径向中心位置加工有所述过渡法兰安装螺纹孔，并且在左侧中心位置加工有圆柱状中心回铁支撑立柱，整个前支撑架中间位置电机轴（活塞杆）孔从最左贯穿至最右端；

进一步的，将所述中心回铁安装在所述前支撑架的支撑立柱上，进而所述前支撑架连同中心回铁通过右端螺钉联接一同固定在所述回铁外套上。

所述回铁外套整体通过螺钉联接固定在所述前弹簧支撑架上，此时，线包架处于所述回铁外套磁环与所述中心回铁之间的缝隙位置。

所述过渡法兰，左右两端面加工有螺栓安装孔，左侧螺栓安装孔用于与所述前支撑架之间的螺栓联接固定安装，右侧螺栓安装孔用于与所述前活塞外壳之间的螺栓联接固定安装。

所述活塞气缸吸排气压缩部分，包括活塞外壳、新旧连接件、压缩活塞、气缸、压缩活塞杆、排气阀片、排气阀组。

所述活塞外壳为铝合金铸造而成，中间位置为阶梯孔，右侧孔径稍大的为气缸安装孔，左侧孔径稍小的为所述压缩活塞杆、压缩活塞轴向直线运动预留孔。

所述新旧连接件，为铝材料加工而成，对电机轴与压缩活塞杆进行连接，分为上下两部分，上下两部分各加工有圆形安装槽，上下两部分的边缘位置均加工有夹紧螺栓安装孔，电机轴与压缩活塞杆端头安装入安装槽内后，夹紧螺栓安装孔安装螺栓螺母进行夹紧。

所述压缩活塞杆右侧加工有螺纹，用于与所述压缩活塞上的螺纹孔进行联接，带动压缩活塞进行往复运动。

所述压缩活塞，为耐磨材料制成，圆筒形状，右侧端头加工有透气孔与所述排气阀片安装螺纹孔。

所述气缸，加工为类似钢套结构，气缸内壁具有较高的表面光洁度。

所述排气阀片，为不锈钢材质，有较强的韧性，中间位置加工有安装孔。

所述排气阀组，内部为气体流动通道，由各个阀组组件构成，降低高压状态下制冷剂气体流动的噪声。

所述一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机主体部分，利用所述支撑件上件、底板、支撑脚固定于所述密封外壳底板上。

由上，本发明一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机通过采用了涡旋板弹簧来保证直线电机轴的径向支撑强度以及轴向的回复力，另外，利用涡旋板弹簧的导电特性，通过引线-中心导电铜件-涡旋导电板弹簧-边导电铜件进行电传导；采用电工纯铁作为内定子、固定带有钕铁硼永磁体作为外定子、缠绕有漆包线的线包架作为直线电机动子的高效电机结构；采用空气悬浮支撑气体轴承的原理对活塞与气缸部分结构进行设计，提升了电机轴的径向支撑稳定性、电与磁***的综合利用率、降低了活塞与气缸支架的摩擦与磨损。在极大程度减小线圈与磁铁之间的磁隙距离，充分提高磁铁磁性的综合利用率，提升直线电机的比推力。

附图说明

图1为本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机的整体结构的剖面示意图；

图2为本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机的涡旋板弹簧结构示意图；

图3为本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机的前支撑架结构示意图；

图4为本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机的中心导电铜件结构示意图；

图5为本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机的回铁外套结构图；

图中，1、可视窗口；2、筒状外罩；3、上盖；4、涡旋板弹簧；5、外压紧垫片；6、弹簧后支撑架；7、边导电铜件；8、第一外绝缘件；9、外绝缘套；10、第二外绝缘件；11、弹簧前支撑架；12、回铁外套；13、支撑件上件；14、前支撑架；15、过渡法兰；16、气缸；17、活塞外壳；18、排气阀组；19、排气阀片；20、压缩活塞；21、压缩活塞杆；22、连接件；23、电机轴；24、中心回铁；25、支撑脚；26、支撑件底板；27、底座；28、中心磁环；29、边磁环；30、外小磁环；31、线包架漆包铜线；32、线包架；33、中心导电铜件；34、弹簧外垫片；35、中心绝缘件；36、中心绝缘套；37、过渡件；38、中心垫片；39、后锁紧前垫片；40、后锁紧件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如外、内、左、右……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。其中，“左”对应于图1中的左侧，“右”对应于图1中的右侧。

参见图1至图5对本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机进行详细说明，本发明的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机常应用于冰箱、空调等制冷设备。

本发明提供了一种基于涡旋板弹簧4支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、高效直线驱动电机部分、涡旋板弹簧支撑与电传导部分、活塞气缸16吸排气压缩部分。

所述压缩机密封外壳包括底座27、上盖3、筒状外罩2、可视窗口1；

进一步的，底座27、上盖3及可视窗口1相应位置均留有密封件安装槽，底座27上表面加工有四个压缩机支撑脚25安装孔。

所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分包括弹簧前支撑架11、弹簧后支撑架6、涡旋板弹簧、外压紧垫片5、弹簧外垫片34、边导电铜件7、第二外绝缘件 10、第一外绝缘件 8、外绝缘套9、中心绝缘体、中心导电铜件33、中心绝缘套36、直线电机轴23（活塞杆）、过渡件37、后锁紧件40、后锁紧前垫片39。

所述弹簧前支撑架11右侧与电机永磁体固定套固定连接在一起，弹簧支撑架右侧凸台嵌入永磁体固定套内孔，并且通过十字沉头螺钉联接对弹簧前支撑架11进行固定，其左侧对整个涡旋板弹簧与电传导***进行固定与支撑；

进一步的，所述弹簧前支撑架11安装涡旋板弹簧的一侧的最外侧加工有凸沿，板弹簧贴合部分圆周方向上均布加工螺纹孔，中间部分加工成圆孔，在圆孔周围均布加工有通孔，右侧在圆孔向径向延伸的方向上加工有凸台。

所述涡旋板弹簧共有8片，圆周外侧加工螺钉布置预留孔，中间位置根据保证板弹簧具有足够的径向支撑刚度与轴向弹性位移的基础上设计的涡旋型线进行加工，中心位置加工圆孔，在圆孔周围加工有均布加工有三个穿线圆孔；

进一步的，第一片涡旋板弹簧右侧嵌入并紧贴弹簧前支撑架11凸沿形成的内槽之中，左侧紧贴于环氧树脂第二外绝缘件的板弹簧固定槽，中间圆孔穿过电机轴，右侧紧贴于线包架32的中心凸缘，左侧放置中心绝缘件35对板弹簧中心进行压紧，中间绝缘件的穿线孔与涡旋板弹簧的中心穿线孔同轴布置。

所述电机轴23，中间段加工有线包架32固定轴肩，最左端加工有一段后锁紧螺纹，最右端加工有连接件22固定槽。

所述第二外绝缘件 10，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，双侧端面均加工有板弹簧固定槽，并同时加工有螺钉预留孔；

进一步的，第一个第二外绝缘件 10布置于第一片涡旋板弹簧的左侧，并且预留孔与板弹簧的预留孔同轴布置。

所述中心绝缘件35，为环氧树脂绝缘材料，加工成纽扣大小的环形形状，在环形的圆周方向上均布加工三个穿线孔。

所述第二片涡旋板弹簧为电传导板弹簧，通过中心导电铜件33-板弹簧-边导电铜件7进行导电，右侧按顺序紧贴于第一个第二外绝缘件 10的左侧的板弹簧固定槽内，圆周方向上的螺钉预留孔与第二外绝缘件上的预留孔同轴布置，内侧中心圆孔穿过电机轴23（活塞杆），右侧紧贴于中心绝缘件35，中心位置穿线孔与中心绝缘件35的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第二片涡旋板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件7进行压紧，边导电铜件7圆周方向螺钉的预留孔与涡旋板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件33进行压紧，中心导电铜件33圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。

所述边导电铜件7，为导电铜材料，为圆环状，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔，每一个预留孔内均安装有外绝缘套9，圆环外表面固定位置加工有一电源线引线焊接孔。

所述中心导电铜件33，同为铜质导电材料，为带轮状，加工成纽扣大小，中心为通孔，安装有中心绝缘套36，在类似带轮槽的两侧边圆周方向上均布加工有穿线孔。

所述第三片涡旋板弹簧，也为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件7，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件7预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴23（活塞杆），右侧与中心导电铜件33左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件33的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于第一外绝缘件 8板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置左侧与中心绝缘件35右侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置。

所述第一外绝缘件 8，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，两侧均加工有板弹簧固定槽，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔。

所述第四片涡旋板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴于第一外绝缘件8左侧的板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴23（活塞杆），右侧与中心绝缘件35左侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第四片涡旋板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件7进行压紧，边导电铜件7圆周方向螺钉的预留孔与涡旋板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件33进行压紧，中心导电铜件33圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。

所述第五片涡旋板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件7，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件7预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴23（活塞杆），右侧与中心导电铜件33左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件33的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于第二外绝缘件 10板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置左侧与中心绝缘件35右侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置。

所述第六片涡旋板弹簧，右侧按顺序紧贴于第一个第二外绝缘件 10的左侧的板弹簧固定槽内，圆周方向上的螺钉预留孔与第二外绝缘件上的预留孔同轴布置，内侧中心圆孔穿过电机轴23（活塞杆），右侧紧贴于中心绝缘件35，中心位置穿线孔与中心绝缘件35的穿线孔同轴布置；

进一步的，所述第六片板弹簧左侧紧贴于弹簧后支撑架6的板弹簧安装槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中间位置左侧紧贴过渡件37布置。

所述弹簧后支撑架6，右侧压紧涡旋板弹簧，穿螺钉预留孔与板弹簧的螺钉预留孔同轴布置。

所述过渡连接件22，为工字型，中心孔穿过电机轴23右侧紧贴第六片板弹簧中间位置，左侧中间位置紧贴第七片中间位置布置。

所述第七片涡旋板弹簧右侧紧贴于弹簧后支撑架6板弹簧安装槽布置，二者螺钉预留孔同轴布置。

所述弹簧外垫片34，为圆环状，圆周方向上加工有穿螺钉预留孔，右侧紧贴于第七片涡旋板弹簧安装，二者螺钉预留孔同轴布置。

所述弹簧中心垫片38，为圆环状，穿过电机轴23安装，右侧紧贴第七片涡旋板弹簧中间位姿，左侧紧贴第八片涡旋板弹簧。

所述第八片涡旋板弹簧右侧紧贴弹簧外垫片34，螺钉预留孔与弹簧外垫片34的同轴布置，中心位置穿过电机轴23右侧紧贴于弹簧内中心垫片38。

所述外压紧垫片5，右侧加工有板弹簧固定槽，圆周方向上加工有穿螺钉预留孔，右侧与第八片涡旋板弹簧紧贴，穿螺钉预留孔与板弹簧上的预留孔同轴布置。

所述后锁紧前垫片39，为圆环状，中心孔穿过电机轴23与第八片涡旋板弹簧中间部分紧贴。

所述后锁紧件40，为圆环状，在环状圆周方向上均布加工有三个顶丝螺纹孔，内孔加工有螺纹，与电机轴23左端的螺纹相联接。

所述十字盘头螺钉，穿过涡旋板弹簧支撑与电传导部分各个零件的穿螺钉预留孔，对所述旋型线式板弹簧支撑与电传导部分的各个零件的外圆周方向进行固定。

可选的，所述中心顶丝，为三个内六角螺栓，通过后锁紧件40上的螺纹孔拧入；

进一步的，螺钉下端与所述后锁紧垫片相接触并继续拧紧，顶紧后锁紧垫片，对整个涡旋板弹簧支撑与电传导部分的各中心位置进行相应的固定，避免中心位置各个零件发生相对位移。

所述高效动圈式直线驱动电机部分包括过渡法兰15、前支撑架14、线包架32、回铁外套12、支撑脚25、中心铁、支撑件上件13、支撑件底板26、中心磁环28、边磁环29、外小磁环30、漆包铜线31。

所述线包架32为圆筒形形状，左端为加工为轮辐状,轮辐状中心位置加工有凸台，凸台中心加工为电机轴23孔，凸台圆周方向钻有三个穿线凹槽，圆筒外侧加工有两个缠线槽，两槽各槽边同一位置处加工有绕线变向豁口；

进一步的，所述线包架32安装在所述电机轴23上，从电机轴23左侧一端装入，线包架32左端内部靠紧电机轴23中间左轴肩。

所述漆包铜线31，表面绝缘，按照分层并且换槽换向的缠绕方式依次缠绕至与所述线包架32线槽边平齐的位置，并最终在所述线包架32左端引出两条引线；

进一步的，两条漆包铜线31引线通过穿线孔一条引至第一个中心导电铜件33，另一条引至第二个中心导电铜件33处，将与中心导电铜件33相接触的引线表面的绝缘漆进行处理，让其具有导电能力；

更进一步的，通过外导电铜环、涡旋板弹簧、中心导电铜件33、线圈引线的的电流传导路径对直线电机的线圈进行供电。

所述回铁外套12，为圆筒状，有一定的壁厚，两侧断面上加工有螺纹孔，圆筒内孔表面在整个圆周方向均匀分布有小凸台构成的磁环安装槽，对各个磁环进行固定。

所述磁环分为中心磁环28、边磁环29、外小磁环30，均为圆弧形状，在内径、外径、弧度方面都相同，只在高度尺寸上有所区别；

进一步的，所述各个磁环按照中、边、外的分布方式以及要求的磁极排列方式进行安装；

所述中心回铁24，为圆柱状电工纯铁，中间位置加工有中心孔，外表面沿轴向方向中间位置加工有圆环槽。

所述前支撑架14，为圆盘状，在圆盘外侧表面圆周方向加工有螺纹孔，在盘面径向中心位置加工有所述过渡法兰15安装螺纹孔，并且在左侧中心位置加工有圆柱状中心回铁24支撑立柱，整个前支撑架14中间位置电机轴23（活塞杆）孔从最左贯穿至最右端；

进一步的，将所述中心回铁24安装在所述前支撑架14的支撑立柱上，进而所述前支撑架14连同中心回铁24通过右端螺钉联接一同固定在所述回铁外套12上。

所述回铁外套12整体通过螺钉联接固定在所述弹簧前支撑架11上，此时，线包架32处于所述回铁外套12磁环与所述中心回铁24之间的缝隙位置。

所述过渡法兰15，左右两端面加工有螺栓安装孔，左侧螺栓安装孔用于与所述前支撑架14之间的螺栓联接固定安装，右侧螺栓安装孔用于与所述前活塞外壳17之间的螺栓联接固定安装。

所述活塞气缸16吸排气压缩部分，包括活塞外壳17、新旧连接件22、压缩活塞20、气缸16、压缩活塞杆21、排气阀片19、排气阀组18。

所述活塞外壳17为铝合金铸造而成，中间位置为阶梯孔，右侧孔径稍大的为气缸16安装孔，左侧孔径稍小的为所述压缩活塞杆21、压缩活塞20轴向直线运动预留孔。

所述新旧连接件22，为铝材料加工而成，对电机轴23与压缩活塞杆21进行连接，分为上下两部分，上下两部分各加工有圆形安装槽，上下两部分的边缘位置均加工有夹紧螺栓安装孔，电机轴23与压缩活塞杆21端头安装入安装槽内后，夹紧螺栓安装孔安装螺栓螺母进行夹紧。

所述压缩活塞杆21右侧加工有螺纹，用于与所述压缩活塞20上的螺纹孔进行联接，带动压缩活塞20进行往复运动。

所述压缩活塞，为耐磨材料制成，圆筒形状，右侧端头加工有透气孔与所述排气阀片19安装螺纹孔。

所述气缸16，加工为类似钢套结构，气缸16内壁具有较高的表面光洁度。

所述排气阀片19，为不锈钢材质，有较强的韧性，中间位置加工有安装孔。

所述排气阀组18，内部为气体流动通道，由各个阀组组件构成，降低高压状态下制冷剂气体流动的噪声。

所述一种基于涡旋板弹簧4支撑与电传导的动圈式直线压缩机主体部分，利用所述支撑件上件13、支撑件底板26、支撑脚25固定于所述密封外壳底板上。

由上，本发明一种基于涡旋板弹簧4支撑与电传导的动圈式直线压缩机通过采用了涡旋板弹簧来保证直线电机轴23的径向支撑强度以及轴向的回复力，另外，利用涡旋板弹簧4的导电特性，通过引线-中心导电铜件33-涡旋导电板弹簧-边导电铜件7进行电传导；采用电工纯铁作为内定子、固定带有钕铁硼永磁体作为外定子、缠绕有漆包线的线包架32作为直线电机动子的高效电机结构；采用空气悬浮支撑气体轴承的原理对活塞与气缸16部分结构进行设计，提升了电机轴23的径向支撑稳定性、电与磁***的综合利用率、降低了活塞与气缸16支架的摩擦与磨损。在极大程度减小线圈与磁铁之间的磁隙距离，充分提高磁铁磁性的综合利用率，提升直线电机的比推力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (4)

1.一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、位于所述压缩机密封外壳内的涡旋板弹簧支撑与电传导部分和高效直线驱动电机部分、活塞气缸吸排气压缩部分，其特征在于：

所述压缩机密封外壳包括底座（26）、上盖（3）、筒状外罩（2）、可视窗口（1）；

所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分包括沿轴线从前到后排列的各个涡旋板弹簧（4）以及对所述涡旋板弹簧（4）进行支撑的弹簧前支撑架（11）及弹簧后支撑架（6）、设置于后侧的对涡旋板弹簧（4）进行压紧的外压紧垫片（5）、设置于后侧的对涡旋板弹簧（4）进行隔离的弹簧外垫片（33）、设置于外圆周方向上的用于导电的边导电铜件（7）、设置于外圆周方向两个导电铜件中间位置的第一外绝缘件（8）、设置于外圆周方向两导电铜件外侧的第二外绝缘件（10）、用于所述边导电铜件（7）圆周方向上的螺钉预留孔与螺钉绝缘的外绝缘套(9)、沿着中心轴线布置的用于分隔开导电区域与非导电区域及不同导电方向区域的中心绝缘件(35)、用于对线圈引线进行电流的传导的中心导电铜件（33）、设置于所述中心导电铜件（33）内孔的用于隔绝与直线电机轴（23）之间导电的中心绝缘套（36）、位于中心轴线方向上的直线电机轴（23）、设置于中心轴线方向外侧对应于弹簧后支撑架（6）的过渡件（37）、设置于所述直线电机轴（23）左端有螺纹处的后锁紧件（40）、位于所述后锁紧件（40）右端的后锁紧前垫片（39）；

所述高效直线驱动电机部分包括回铁外套（12）、沿所述回铁外套（12）内部圆周方向自中心位置依次向外设置的中心磁环（28）、边磁环（29）、外小磁环（30）、直线电机动子线包架（32）、缠绕于所述线包架（32）的漆包铜线（31）、设置于所述线包架（32）内部的中心回铁（24）、对所述中心回铁（24）进行支撑设置于所述中心回铁（24）右侧的前支撑架（14）；

所述活塞气缸吸排气压缩部分包括设置于所述前支撑架（14）右侧的过渡法兰（15）以及使用所述过渡法兰（15）进行连接的设置于活塞外壳（17）右端的排气阀组（18）、设置于所述压缩活塞（20）右端的排气阀片（19）、位于所述压缩活塞外壳（17）内的压缩活塞（20）、用于连接所述压缩活塞（20）的压缩活塞杆（21）、对所述直线电机轴（23）与所述压缩活塞杆（21）进行连接的连接件（22）。

2.根据权利要求1所述的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，其特征在于，所述压缩机密封外壳底座（27）为圆盘凸台形状，在凸台圆周方向有密封条安装槽，在所述凸台上表面有四个所述支撑脚（25）的安装孔；

所述压缩机密封外壳筒状外罩（2），在侧壁中间位置对称布置了两个所述可视窗口（1）的安装孔，在上下侧均有突出外沿，在突出外沿上加工有螺栓孔，利用螺栓将所述上盖（3）、底座（27）与筒形外罩（2）进行固定；

所述压缩机上盖（3）同所述底座（27），均为圆盘凸台形状且在凸台圆周方向有密封条安装槽；

所述可视窗口（1），可对压缩机密封外壳内部的状态进行观察，采用了圆形钢化玻璃或玻璃固定压板、密封条。

3.根据权利要求1中所述的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，其特征在于，所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分涡旋板弹簧(4)共有八片，每片侧面加工为涡旋形状，中心位置加工有中心孔，中心孔边缘外侧圆周方向均布加工三个穿线孔，外圆周方向均布排列加工有固定螺钉穿孔；

所述弹簧前支撑架(11)左端加工有板弹簧安装槽，安装槽表面圆周方向加工有紧固螺纹孔，右端中心位置打中心孔，在中心孔位置边缘加工有凸台，在凸台外有固定螺钉安装孔，所述涡旋板弹簧(4)安装于板弹簧安装槽内，所述弹簧前支撑架(11)右侧凸台与所述回铁外套（12）内孔配合安装在一起，通过紧定螺钉对二者进行固定安装在一起；

所述第一外绝缘件（8）、第二外绝缘件（10）、外绝缘套（9）、中心绝缘件（35）、中心绝缘套（36）均为环氧树脂绝缘材料，第一外绝缘件（8）、第二外绝缘件（10）为圆环形状，圆环两端面均加工有板弹簧安装槽，中心绝缘件（35）同为圆环形状，纽扣大小，圆环端面上圆周方向均布加工有三个穿线孔，外绝缘套（9）、中心绝缘套（36）均为管状；

所述外压紧垫片（5）、弹簧外垫片（34）、弹簧后支撑架（6）、均安装位置位于板弹簧支撑***部分左端；

所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分外圆周方向从右到左外侧依次按照弹簧后支撑架（6）、第一外绝缘件（8）、涡旋板弹簧（4）、边导电铜件（7）、外绝缘套（9）、涡旋板弹簧（4）、第二外绝缘件（10）、涡旋板弹簧（4）、边导电铜件（7）、外绝缘套（9）、涡旋板弹簧（4）、第一外绝缘件（8）、涡旋板弹簧（4）、弹簧外垫片（34）、涡旋板弹簧（4）、外压紧垫片（5）的顺序依次进行安装，以上所述各个零件依靠十字头螺钉紧固在一起；

所述涡旋板弹簧支撑与电传导部分中心轴线方向从右到左依次按照涡旋板弹簧（4）、中心绝缘件（35）、涡旋板弹簧（4）、中心导电铜件（33）、中心绝缘套（36）、涡旋板弹簧（4）、中心绝缘件（35）、涡旋板弹簧（4）、中心导电铜件（33）、中心绝缘套（36）、涡旋板弹簧（4）、中心绝缘件（35）、涡旋板弹簧（4）、过渡件（38）、涡旋板弹簧（4）、中心垫片（37）、涡旋板弹簧（4）、后锁紧前垫片（39）、锁紧件（40）的顺序依次从轴的左端穿入进行安装；

所述中心导电铜件(33)分别与位于其两侧的涡旋板弹簧（4）相接触安装，而所述涡旋板弹簧（4）的径向方向外侧边缘与所述边导电铜件（7）相接触，通过所述边导电铜件（7）、涡旋板弹簧（4）、中心导电铜件（33）、线包架漆包铜线（31）的电传导路径对所述线包架（32）进行供电。

4.根据权利要求1中所述的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，其特征在于，所述高效直线驱动电机部分回铁外套（12），为圆筒状，有一定的壁厚，两侧断面上加工有螺纹孔，圆筒内孔表面在整个圆周方向均匀分布有小凸台构成的磁环安装槽，对各个磁环（28、29、30）进行固定；

所述各个磁环（28、29、30）为圆弧状，高度有所不同，磁极分布也有所区别；

所述线包架（32）为圆筒形形状，左端加工为轮辐状 ,轮辐状中心位置加工有凸台，凸台中心加工为电机轴孔，凸台圆周方向有三个穿线凹槽，圆筒外侧加工有两个缠线槽，两槽各槽边同一位置处加工有绕线变向豁口；

所述前支撑架（14），为圆盘状，在圆盘外侧表面圆周方向加工有螺纹孔，在盘面径向中心位置加工有所述过渡法兰安装螺纹孔，并且在左侧中心位置加工有圆柱状中心回铁支撑立柱，整个前支撑架中间位置电机轴孔从最左贯穿至最右端；

所述中心回铁所述中心回铁（24），为圆柱状电工纯铁，中间位置加工有中心孔，外表面沿轴向方向中间位置加工有圆环槽，安装在前支撑架（14）上，位于所述线包架（32）内部。

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