CN112610489B - 泵体组件、压缩机以及具有其的空调器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种泵体组件、压缩机以及具有其的空调器,包括:法兰部和气缸;气缸具有压缩腔;法兰部包括法兰端部;法兰端部设置有空腔;空腔的位置与压缩腔的位置相对应。根据本申请的泵体组件、压缩机以及具有其的空调器,能在不降低压缩机性能的情况下,提高压缩机可靠性。
Description
技术领域
本申请属于空调器技术领域,具体涉及一种泵体组件、压缩机以及具有其的空调器。
背景技术
目前,转子压缩机因为其具有结构简单、成本相对较低、能效高的优势在市场中得到广泛的推广和应用,近年来变频化比例不断提高,相比定频压缩机,变频压缩机可通过调整转速实现更大的制冷/制热能力范围,但同时也要求在不同工况使用时均能满足可靠性和能效要求。常规压缩机泵体结构采用法兰、气缸、隔板(单缸不需要,双缸、多缸时具备)与滚子组成压缩腔,压缩腔通过使用螺钉固定来实现密封,并采用曲轴与法兰组成运转轴。
但是,泵体结构中法兰因螺钉加力和压缩腔内外力作用较易产生形变,尤其在较重工况、较高频率运行时,法兰端面变形加剧,影响与滚子间的间隙,造成法兰与滚子、隔板与滚子端面间的流体润滑无法维持,处于乏油润滑和干摩擦条件下容易产生端面磨损,影响压缩机可靠性。一般地,当压缩机可靠性无法满足时,加大间隙作为改善可靠性的主要手段,但是这样对造成压缩机性能的降低。
因此,如何提供一种能在不降低压缩机性能的情况下,提高压缩机可靠性的泵体组件、压缩机以及具有其的空调器成为本领域技术人员急需解决的问题。
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、压缩机以及具有其的空调器,能在不降低压缩机性能的情况下,提高压缩机可靠性。
为了解决上述问题,本申请提供一种泵体组件,包括:法兰部和气缸;气缸具有压缩腔;法兰部包括法兰端部;法兰端部设置有空腔;空腔的位置与压缩腔的位置相对应。
优选地,法兰端部靠近气缸的端面上开设有凹槽;凹槽形成空腔。
优选地,泵体组件还包括分隔部;分隔部设置于法兰部与气缸之间,将凹槽与气缸隔开。
优选地,压缩腔包括吸气侧和排气侧;分隔部上设置有通孔;通孔连通压缩腔的排气侧与凹槽。
优选地,法兰部上设置有法兰排气孔;法兰排气孔与凹槽连通;法兰排气孔的位置与压缩腔的吸气侧位置相对应。
优选地,泵体组件还包括曲轴;法兰部具有法兰轴孔;分隔部具有分隔部轴孔;曲轴安装于法兰轴孔和分隔部轴孔内;分隔部的横截面直径为C;法兰轴孔的横截面直径为A;其中,A≤C;
和/或,空腔的最大横截面直径为B;压缩腔的内径为D;其中,B≤D;
和/或,泵体组件还包括滚子;滚子设置于气缸内;曲轴包括偏心部;滚子套设于偏心部外;滚子的外径为L;偏心部的偏心量为P;其中,L-2P-C≥6。
优选地,泵体组件还包括固定件;固定件包括螺钉孔和螺钉;螺钉孔包括法兰螺钉孔、分隔螺钉孔和气缸螺钉孔;法兰螺钉孔设置于法兰部上;分隔螺钉孔设置于分隔部上;气缸螺钉孔设置于气缸上;螺钉贯穿法兰螺钉孔、分隔螺钉孔和气缸螺钉孔,以将法兰部、分隔部和气缸固定。
优选地,固定件设置为多个;多个固定件围绕曲轴的中心轴线周向设置;相邻两个固定件之间的间距与空腔的形状相对应;
和/或,各个固定件与曲轴的中心轴线之间的距离均相等。
优选地,空腔为降噪腔;
和/或,分隔部为隔板。
根据本申请的再一方面,提供了一种压缩机,包括泵体组件,泵体组件为上述的泵体组件。
根据本申请的再一方面,提供了一种空调器,包括压缩机,压缩机为上述的压缩机。
本申请提供的泵体组件、压缩机以及具有其的空调器,由于空腔的存在,法兰平面变形部分不会对法兰与滚子配合端面产生挤压,避免因此产生的变形;避免法兰端面变形引起的间隙不均造成压缩腔磨损,提高对等间隙下可靠性,同可靠性下更高能效;本申请能在不降低压缩机性能的情况下,提高压缩机可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例的泵体组件的结构示意图;
图2为本申请实施例的曲轴的结构示意图;
图3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、气缸;11、气缸螺钉孔;2、法兰部;21、法兰螺钉孔;3、分隔部;31、分隔螺钉孔;4、曲轴;41、偏心部;5、滚子;6、气缸隔板;71、壳体;72、上盖组件;73、下盖组件;8、吸气结构;91、电机定子;92、电机转子。
具体实施方式
结合参见图1所示,一种泵体组件,包括:法兰部2和气缸1;气缸1具有压缩腔;法兰部2包括法兰端部;法兰端部设置有空腔;空腔的位置与压缩腔的位置相对应,当法兰通过螺钉与气缸固定时,螺钉受力不均匀造成法兰端面产生不同的变形状态,但是由于空腔的存在,法兰平面变形部分不会对法兰与滚子5配合端面产生挤压,避免因此产生的变形;避免法兰端面变形引起的间隙不均造成压缩腔磨损,提高对等间隙下可靠性,同可靠性下更高能效;本申请能在不降低压缩机性能的情况下,提高压缩机可靠性。
本申请还公开了一些实施例,法兰端部靠近气缸1的端面上开设有凹槽;凹槽形成空腔;凹槽与法端部的外径保留足够的壁厚,满足螺钉孔加工和密封条件。凹槽的横截面可以为圆形,也可以为异型,还可以将该凹槽设置为霍姆赫兹共振腔,使得其具备降噪功能。
本申请还公开了一些实施例,泵体组件还包括分隔部3;分隔部3设置于法兰部2与气缸1之间,将凹槽与气缸1隔开。法兰和分隔部3组合实现轴承件与密封件功能分离,可以通过分别采用适合材料同时满足轴承的配合作用和压缩腔的密封效果;即法兰实现轴承件的功能,分隔部3实现密封件的功能;而采用分隔部3实现密封件的功能,即分隔部3的表面作为气缸1的密封面;相比于法兰端部作为气缸1的密封面,结构简化,精加工能力提升,压缩腔表面精度提高可进一步提升效能。分隔部3的材质可以为金属材料,由于其作为密封腔端面,也可以根据需要选择硬度更高、表面物性更佳的陶瓷、高强塑料等,由于隔板结构简单,表面处理也更容易实现。并且,采用法兰部2和分隔部3这种方式,使得泵体组件通过螺钉固定时受力集中在法兰上,法兰端面的变形不会影响到密封腔,当法兰受力压紧法兰隔板后,法兰隔板的周边受力更均匀,变形更合适。且分隔部3的设计使得密封端面的材质和表面处理选择性更强,为提高密封性能、改善表面耐磨性提供条件。
本申请还公开了一些实施例,压缩腔包括吸气侧和排气侧;分隔部3上设置有通孔;通孔连通压缩腔的排气侧与凹槽。
本申请还公开了一些实施例,法兰部2上设置有法兰排气孔;法兰排气孔与凹槽连通;法兰排气孔的位置与压缩腔的吸气侧位置相对应。
气缸1内的压缩腔分为吸气腔和排气腔,分别对应存在低压气体和高压气体,由于这是通过曲轴4的不断转动在运动中建立的,吸气腔和排气腔的容积是在不断变化的;整体变化最大点在吸气侧和排气侧;而在压差建立下,当气缸1内排气侧的高压气体通过通孔进入到空腔内,并充满后,因法兰排气孔与壳体71内腔相连,排气侧压力会小于空腔的整体压力,因此法兰排气孔的位置与压缩腔的吸气侧位置相对应,可以使隔板的面局部压差更均衡,减小气体压力差产生的变形影响。即可以使法兰空腔处在动态的压力差环境下,法兰隔板的吸气侧压差变形与排气侧压差变形更接近。气缸1内的气体是通过通孔排入空腔内,再通过法兰排气孔排出。在通孔的上方,即凹槽内设置第一排气阀片,在法兰排气孔外设置第二排气阀片;这样使得凹槽可以作为稳压腔使高压排放气体压进入压缩机腔前压力趋向稳定,减小排气脉动噪声;使得空腔具备降噪稳压的功能。
结合参见图2所示,本申请还公开了一些实施例,泵体组件还包括曲轴4;法兰部2具有法兰轴孔;分隔部3具有分隔部轴孔;曲轴4安装于法兰轴孔和分隔部轴孔内;分隔部3的横截面直径为C;法兰轴孔的横截面直径为A;其中,A≤C;可以保证曲轴4长短轴能以同轴径通过隔板和法兰,利用法兰轴颈与曲轴4形成约束和密封面,保证法兰端部的内腔空间的建立。
空腔的最大横截面直径为B;压缩腔的内径为D;其中,B≤D,B≤D可以有效保证泵体的固定效果和减小变形;
泵体组件还包括滚子5;滚子5设置于气缸1内;曲轴4包括偏心部41;滚子5套设于偏心部41外;滚子5的外径为L;偏心部41的偏心量为P;其中,L-2P-C≥6;保证泵体装配情况下,泵体可以保证充足的密封距离,避免压缩气体从滚子5与隔板间隙间发生泄漏;可以有效的保证泵体的密封效果。
当泵体组件为双缸时,第一气缸1和第二气缸1之间设置有气缸隔板6;气缸隔板6将第一气缸1和第二气缸1隔开。法兰部2包括上法兰和下法兰;上法兰和第一气缸1之间设置有第一分隔部3;下法兰和第二气缸1之间设置有第二分隔部3;上法兰的端部设置第一空腔;下法兰的端部设置第二空腔。则泵体组件自上而下包括上法兰、第一分隔部3、第一气缸1、气缸隔板6、第二分隔部3和下法兰。
上法兰上设置有第一空腔;下法兰设置有第二空腔;第一气缸1内设置有第一滚子5;第一气缸1具有第一压缩腔;曲轴4包括第一偏心部41;第一滚子5套设于第一偏心部41外;第二气缸1内设置有第二滚子5;第二气缸1具有第二压缩腔;曲轴4包括第二偏心部41;第二滚子5套设于第二偏心部41外;曲轴4的长轴的轴径为φJ;第一偏心部41的直径为φK;第二偏心部41的直径为φM;曲轴4短轴的轴径为φO;气缸隔板6的内径为φE;第一滚子5的外径为φL;第一偏心部41的偏心量为φP;第二滚子5的外径为φN;第二偏心部41的偏心量为φQ;第一分隔部3的横截面直径为φC;上法兰轴孔的横截面直径为φA;第二分隔部3的横截面直径为φG;下法兰轴孔的横截面直径为φI;第一空腔的最大横截面直径为φB;第一压缩腔的内径为φD;第二空腔的最大横截面直径为φH;第二压缩腔的内径为φF;其中,I≤G;N-2Q-G≥6;L-2P-C≥6;A≤C;H≤F;B≤D。
本申请还公开了一些实施例,泵体组件还包括固定件;固定件包括螺钉孔和螺钉;螺钉孔包括法兰螺钉孔21、分隔螺钉孔31和气缸1螺钉孔;法兰螺钉孔21设置于法兰部2上;分隔螺钉孔31设置于分隔部3上;气缸1螺钉孔设置于气缸1上;螺钉贯穿法兰螺钉孔21、分隔螺钉孔31和气缸1螺钉孔,以将法兰部2、分隔部3和气缸1固定。
本申请还公开了一些实施例,固定件设置为多个;多个固定件围绕曲轴4的中心轴线周向设置;相邻两个固定件之间的间距与空腔的形状相对应;当空腔的横截面为圆形时,固定件通过采用等分设计,即每个固定件与相邻两个固定件之间的距离均相等,内腔为规整形状比如圆柱形时,可保证各个螺钉孔的受力均匀,局部变形量和变化方向相当,使受力产生的整体形变效果一致,保证上法兰隔板的变形情况平稳。
当空腔设置为异型腔,使得该空腔兼顾降噪或其他特殊功能时,结合模型运算确认最佳分布点,使局部的变形量和耦合关系相当,使整体形变效果趋向一致,以上法兰隔板的变形情况平稳;而使得各个螺钉孔之间的间距不等。
本申请还公开了一些实施例,各个固定件与曲轴4的中心轴线之间的距离均相等。
本申请还公开了一些实施例,空腔为降噪腔,可以将该凹槽设置为霍姆赫兹共振腔,使得其具备降噪功能;比如在凹槽的内表面设置多个霍姆赫兹共振腔。
和/或,分隔部3为隔板,隔板与滚子5的端面小间隙配合,与气缸1组成密封腔;由于空腔的存在,避免法兰端面变形对隔板的滚子5配合面产生挤压,而隔板固定是通过法兰二次施加作用力实现,受力更均匀,保证了气缸1压缩腔受螺钉力的变形量更小,可以在更小的设计间隙下满足高可靠性,实现能效提升。该结构还具有精加工能力提升、表面处理工艺简化、降低噪声等优点。
结合参见图3所示,根据本申请实施例,提供了一种压缩机,包括泵体组件,泵体组件为上述的泵体组件。压缩机为转子压缩机。
压缩机具有吸气结构8、泵体组件、电机定子91、电机转子92、壳体71以及上述的泵体组件等,共同组成压缩机本体。泵体组件包括:上法兰、上法兰隔板、上气缸1、泵体隔板、下气缸1、下法兰隔板、下法兰、滚子5、滑片及曲轴4。其特征在于:
本申请泵体组件不仅适用于双缸压缩机,也适用于多缸压缩机和有特殊要求的单缸压缩机。
泵体组件位于壳体71内部,电机转子92嵌套在泵体组件的曲轴4上,电机定子91嵌套在壳体71组内部且与电机转子92相对对齐。上盖组件72和下盖组件73分别位于壳体71的上下两端,形成压缩机本体的密封腔体。
根据本申请实施例,提供了一种空调器,包括压缩机,压缩机为上述的压缩机。
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情况下,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 (11)
1.一种泵体组件,其特征在于,包括:法兰部(2)和气缸(1);所述气缸(1)具有压缩腔;所述法兰部(2)包括法兰端部;所述法兰端部设置有空腔;所述空腔的位置与所述压缩腔的位置相对应;所述泵体组件还包括曲轴(4);所述泵体组件还包括分隔部(3);所述分隔部(3)具有分隔部轴孔;所述分隔部轴孔的横截面直径为C;所述泵体组件还包括滚子(5);所述滚子(5)设置于所述气缸(1)内;所述曲轴(4)包括偏心部(41);所述滚子(5)套设于所述偏心部(41)外;所述滚子(5)的外径为L;所述偏心部(41)的偏心量为P;其中,L-2P-C≥6。
2.根据权利要求1中所述的泵体组件,其特征在于,所述法兰端部靠近所述气缸(1)的端面上开设有凹槽;所述凹槽形成所述空腔。
3.根据权利要求2中所述的泵体组件,其特征在于,所述分隔部(3)设置于所述法兰部(2)与所述气缸(1)之间,将所述凹槽与所述气缸(1)隔开。
4.根据权利要求3中所述的泵体组件,其特征在于,所述压缩腔包括吸气侧和排气侧;所述分隔部(3)上设置有通孔;所述通孔连通所述压缩腔的排气侧与所述凹槽。
5.根据权利要求4中所述的泵体组件,其特征在于,所述法兰部(2)上设置有法兰排气孔;所述法兰排气孔与所述凹槽连通;所述法兰排气孔的位置与所述压缩腔的吸气侧位置相对应。
6.根据权利要求3中所述的泵体组件,其特征在于,所述泵体组件还包括曲轴(4);所述法兰部(2)具有法兰轴孔;所述分隔部(3)具有分隔部轴孔;所述曲轴(4)安装于所述法兰轴孔和所述分隔部轴孔内;所述分隔部轴孔的横截面直径为C;所述法兰轴孔的横截面直径为A;其中,A≤C;
和/或,所述空腔的最大横截面直径为B;所述压缩腔的内径为D;其中,B≤D。
7.根据权利要求6中所述的泵体组件,其特征在于,所述泵体组件还包括固定件;所述固定件包括螺钉孔和螺钉;所述螺钉孔包括法兰螺钉孔(21)、分隔螺钉孔(31)和气缸(1)螺钉孔;所述法兰螺钉孔(21)设置于所述法兰部(2)上;所述分隔螺钉孔(31)设置于所述分隔部(3)上;所述气缸(1)螺钉孔设置于所述气缸(1)上;所述螺钉贯穿所述法兰螺钉孔(21)、所述分隔螺钉孔(31)和所述气缸(1)螺钉孔,以将所述法兰部(2)、所述分隔部(3)和所述气缸(1)固定。
8.根据权利要求7中所述的泵体组件,其特征在于,所述固定件的数量设置为多个;多个所述固定件围绕所述曲轴(4)的中心轴线周向设置;相邻两个所述固定件之间的间距与所述空腔的形状相对应;
和/或,各个所述固定件与所述曲轴(4)的中心轴线之间的距离均相等。
9.根据权利要求3中所述的泵体组件,其特征在于,所述空腔为降噪腔;
和/或,所述分隔部(3)为隔板。
10.一种压缩机,包括泵体组件,其特征在于,所述泵体组件为权利要求1-9中任一项所述的泵体组件。
11.一种空调器,包括压缩机,其特征在于,所述压缩机为权利要求10所述的压缩机。
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