CN204729305U - 旋转压缩机的活塞及具有其的旋转压缩机、多级压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转压缩机的活塞及具有其的旋转压缩机、多级压缩机。活塞为一体成型件，活塞上设有中心孔，中心孔的内壁面上设有凹槽，凹槽的两侧分别与活塞的两个端面间隔开。根据本实用新型的旋转压缩机的活塞，便于加工装配，减轻活塞的重量，从而减小使用该活塞的旋转压缩机的旋转偏心惯性力，便于减小压缩机内平衡块的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性，还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降问题。

Description

旋转压缩机的活塞及具有其的旋转压缩机、多级压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，尤其是涉及一种旋转压缩机的活塞及具有其的旋转压缩机、多级压缩机。

背景技术

对于旋转压缩机，其主要工作部件是嵌套在偏心曲轴上的滚动活塞，当压缩机电机在通电状态下，与电机转子相连的偏心曲轴将带动滚动活塞在泵体压缩腔内做偏心运动，从而实现对冷媒气体的压缩。这类机构由于结构简单，压缩效率高，因此被广泛应用于各种制冷设备技术领域。

由于采用了偏心旋转结构，运转部件的重心不在旋转轴上，因此压缩机在运转时将产生一个旋转惯性力，其方向指向偏心方向。偏心惯性力的存在会使压缩机的振动上升，影响压缩机及制冷***的振动和可靠性。为解决上述问题，现有压缩机的设计中在转子两端配置平衡块来抵消质量偏心。但增加平衡块不仅增加了成本，而且设计过程和装配工艺要复杂很多。另外，平衡块质量的增加，还会增加曲轴偏心惯性力，加大压缩机运转时的惯性力，增大曲轴磨耗，导致压缩机可靠性受到影响。

实用新型内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中的旋转压缩机存在平衡块质量过大、曲轴偏心惯性力较大导致可靠性降低的问题。发明人经过研究和大量的实验发现，导致平衡块质量过大的原因在于压缩机中偏心运动部件的偏心质量过大。因此，发明人发现，减少偏心运动部件的偏心质量对减小曲轴的惯性力、减少平衡块的质量具有显著的作用。

为此，本实用新型旨在提供一种旋转压缩机的活塞，使用该旋转压缩机的活塞，可利于减少旋转压缩机中平衡块的重量。

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述旋转压缩机的活塞的旋转压缩机。

本实用新型的又一个目的在于提供一种具有上述旋转压缩机的活塞的多级压缩机。

根据本实用新型的旋转压缩机的活塞，所述活塞为一体成型件，所述活塞上设有中心孔，所述中心孔的内壁面上设有凹槽，所述凹槽的两侧分别与所述活塞的两个端面间隔开。

根据本实用新型的旋转压缩机的活塞，通过将活塞设置为一体成型件，便于加工装配，同时在活塞中心孔的内壁面上设有上下两侧封闭的凹槽，可减轻活塞的重量，从而减小使用该活塞的旋转压缩机的旋转偏心惯性力，便于减小压缩机内平衡块的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性，还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降问题。

在一些实施例中，所述凹槽环绕所述中心孔设置。

在另一些实施例中，所述凹槽沿所述中心孔的轴向设置。

具体地，所述凹槽包括至少一个子凹槽。

更具体地，所述凹槽包括多个沿所述中心孔的轴向间隔排布的环形的子凹槽。

在一些具体实施例中，所述凹槽的顶面到所述活塞的上端面的距离与所述凹槽的底面到所述活塞的下端面的距离相等。从而保证活塞结构强度均匀，不易变形。

有利地，对应所述凹槽部分的所述活塞的活塞壁的厚度小于所述凹槽的深度。由此，在保证活塞能够密封排气孔的前提下，进一步减少活塞的重量，达到平衡偏心质量的目的。

优选地，所述活塞的轴向高度为H，所述凹槽的轴向高度为L，所述H与L满足：0.2≤L/H≤0.8。由此，可保证活塞的中心孔内壁面与曲轴偏心部外周壁的充分接触，同时保证凹槽的设置对偏心部件的偏心平衡效果明显。

根据本实用新型实施例的旋转压缩机，包括：曲轴，所述曲轴包括主轴部和形成在所述主轴部上的偏心部；活塞，所述活塞为根据本实用新型上述实施例的旋转压缩机的活塞，所述偏心部配合在所述活塞的所述中心孔内。

根据本实用新型实施例的多级压缩机，包括：曲轴，所述曲轴包括主轴部和形成在所述主轴部上的多个偏心部；多个活塞，所述多个活塞分别为根据本实用新型上述实施例的旋转压缩机的活塞，所述多个偏心部一一对应地配合在所述多个活塞的所述中心孔内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有旋转压缩机的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的活塞的俯视结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的活塞的剖面结构示意图；

图4为根据本实用新型另一个实施例的活塞的剖面结构示意图。

附图标记：

100：旋转压缩机；

1：排气导管；2：上壳体；3：主壳体；4：定子；5：转子；6：曲轴；61：主轴部；62：偏心部；7：上轴承；8：气缸；9：下轴承；10：下壳体；11：滑片；12：活塞；13：平衡块；14：储液器；

A：壳体；B：电机；C：压缩机构；V：容纳腔；

S1：活塞的上端面；S2：活塞的下端面；S3：活塞中心孔的内壁面；H：活塞的轴向高度；L：凹槽的轴向高度；m1：对应凹槽部分的活塞的活塞壁的厚度；m2：凹槽的深度；

120：中心孔；124：凹槽；1241：子凹槽；1242：加强筋。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的旋转压缩机的活塞12。

具体地，如图1所示，旋转压缩机100100包括：壳体A、电机B和压缩机构C。壳体A为密封容器，壳体A内限定出容纳腔V，电机B和压缩机构C均设在容纳腔V内。在图1所示示例中，壳体A包括主壳体3、上壳体2和下壳体10，主壳体3形成为上下两端敞开的筒形，上壳体2和下壳体10分别设在主壳体3的上下两端。旋转压缩机100100还包括排气导管1，排气导管1设在壳体A上且连通容纳腔V，在图1的示例中，排气导管1连接在上壳体2上。

如图1所示，电机B包括定子4和与定子4配合转动的转子5。在图1的示例中，电机B为内转子电机，即定子4外套在转子5上。

如图1所示，压缩机构C包括曲轴6、气缸组件、下轴承9、上轴承7、活塞12及滑片11等，气缸组件可包括一个或多个气缸8。其中，曲轴6贯穿气缸组件且转子5外套在曲轴6上，曲轴6与转子5固定连接以与转子5同步旋转。上轴承7和下轴承9分别设在气缸组件的上下两端，上轴承7和/或下轴承9上设有连通气缸内部空间的排气孔(图未示出)，曲轴6分别与上轴承7和下轴承9配合以可转动地设在壳体A内。活塞12偏心转动地设在气缸8内，曲轴6与活塞12相连以驱动活塞12偏心转动，且曲轴6带动活塞12转动并压缩气缸8内的冷媒。旋转压缩机100100还通过储液器14提供待压缩冷媒，储液器14与气缸8相连。滑片11将气缸内部空间分成高压腔和低压腔，活塞12转动过程中压缩冷媒，使高压腔内的压力升高，当压力升高至略大于压缩机构C的外压力时，高压气体冷媒即可通过排气孔排出。

由于曲轴6及由曲轴6带动旋转的活塞12是个偏心***，旋转时会造成较大的振动，因此在设计中，通常还需要在转子5的两端配置平衡块13来抵消质量偏心。

根据本实用新型实施例的旋转压缩机的活塞12，如图2-图4所示，活塞12为一体成型件，活塞12上设有中心孔120。如图1所示，曲轴6包括主轴部61和形成在主轴部61上的偏心部62，曲轴6与活塞12的中心孔120配合。

参照图3和图4，中心孔120的内壁面S3上设有凹槽124，凹槽124的两侧分别与活塞12的两个端面(S1、S2)间隔开。通过在中心孔120的内壁面S3上设置凹槽124，使活塞12的重量大大减轻，从而可减小使用该活塞12的旋转压缩机100的旋转偏心惯性力。旋转偏心惯性力的减少，可便于减小压缩机内平衡块11的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性。

其中，凹槽124的两侧分别与活塞12的两个端面(S1、S2)间隔开，也就是说，凹槽124的上下两侧为封闭端，即凹槽124在朝向活塞12的上端面S1的一侧封闭，凹槽124在朝向活塞12的下端面S2的一侧也封闭，凹槽124的设计可保证活塞12至少在压缩机运转过程中能够完全覆盖排气孔，防止冷媒由排气孔泄漏出去。即在不改变排气孔径大小，不改变气缸8、上轴承7、下轴承9的结构及尺寸的情况下，不仅能够保证在转动过程中活塞12离心力得到有效降低，同时还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降。另外，中心孔120的内壁面S3与曲轴6接触面积较小，摩擦损失得到降低，最终起到了降低压缩机功耗并减小压缩机振动的目的。

需要说明的是，在现有技术公开的材料中也提出了一种压缩机滚动转子，该滚动转子包括叠放设置的第一滚动转子和第二滚动转子，第一滚动转子上设置第一减重空间，第二滚动转子上设置第二减重空间，减重空间的设置用于改变压缩机滚动转子与滑片的相对速度，从而改善滑片与滚动转子之间的磨损情况。与该压缩机的滚动转子相比，本实用新型实施例中活塞12一体化做成，可降低活塞12的加工难度及制造成本，也方便活塞12与其他部件的装配，便于控制活塞12与曲轴6、上轴承7、下轴承9及滑片11等的装配精度，保证气缸8的气密性。

根据本实用新型实施例的旋转压缩机的活塞12，通过将活塞12设置为一体成型件，便于加工装配，同时在活塞中心孔120的内壁面S3上设有上下两侧封闭的凹槽124，可减轻活塞12的重量，从而减小使用该活塞12的旋转压缩机100的旋转偏心惯性力，便于减小压缩机内平衡块11的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性，还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降问题。

这里，凹槽124的设置形状、排布位置可不受限制，例如，凹槽124可环绕中心孔120设置，凹槽124也可沿中心孔120的轴向设置，凹槽124也可沿其他方向开槽。凹槽124的竖向截面为方形、弓形或半圆形，凹槽124的竖向截面也可以形成为其他形状，如梯形、不规则形状等。

下面参考图3-图4描述两个具体实施例，以便于详细理解本实用新型实施例的活塞12的具体结构。其中，在不同实施例中，相同的标号表明相同的部件或具有相同功能的部件。

实施例一

在该实施例中，如图3所示，活塞12内的凹槽124包括一个子凹槽1241。

具体地，子凹槽1241环绕中心孔120设置，且子凹槽1241为环形，即中心孔120的内壁面S3沿整个周向设置了1个子凹槽1241，最大限度地减少了活塞12的重量，达到了降低偏心部62惯性力的目的。

其中，当凹槽124的轴向高度L过大时，会无法保证活塞12的中心孔内壁面S3与曲轴6的偏心部外周壁充分接触，而当凹槽124的轴向宽度L过小时，凹槽124对偏心部件的偏心平衡作用效果不明显，为此，对凹槽124的轴向高度L需要进行约束。在实施例一中，活塞12的轴向高度为H，凹槽124的轴向高度为L，H与L满足：0.2≤L/H≤0.8。

在实施例一中，如图3所示，凹槽124的顶面到活塞12的上端面S1的距离与凹槽124的底面到活塞12的下端面S2的距离相等，从而保证活塞12结构强度均匀，不易变形。

有利地，如图3所示，对应凹槽124部分的活塞12的活塞壁的厚度m1小于凹槽124的深度m2。由此，在保证活塞12能够密封排气孔的前提下，进一步减少活塞12的重量，达到平衡偏心质量的目的。

实施例二

在该实施例中，如图4所示，活塞12的结构与实施一中活塞12结构大体相同，这个不再赘述。

所不同的是，在实施例二中，活塞12内的凹槽124包括多个子凹槽1241，即子凹槽1241的数量为2个或2个以上。

具体地，凹槽124包括多个沿中心孔120的轴向间隔排布的环形的子凹槽1241。这样，相邻两个子凹槽1241之间的部分构成加强筋1242，从而在减轻活塞12重量的前提下，增加活塞12的结构强度，保证活塞12不易变形。

当子凹槽1241为多个时，凹槽124的轴向高度L为多个子凹槽1241的轴向高度之和。其中，第n个子凹槽1241的轴向高度为Ln，多个子凹槽1241的轴向高度之和为：(L1+L2+L3+Ln+…)。活塞12的轴向高度为H，为保证活塞12的中心孔内壁面S3与曲轴6的偏心部外周壁充分接触，同时保证凹槽124的设置对偏心部件的偏心平衡效果明显，需要满足关系式：0.2≤(L1+L2+L3+Ln+…)/H≤0.8。

根据本实用新型实施例的旋转压缩机100，包括：曲轴6和活塞，曲轴6包括主轴部61和形成在主轴部61上的偏心部62，活塞为根据本实用新型上述实施例的旋转压缩机的活塞12，偏心部62配合在活塞12的中心孔120内。

由于设置了上述活塞12，即在活塞中心孔120的内壁面S3上设置上下两侧封闭的凹槽124，可减小旋转压缩机100的旋转偏心惯性力，便于减小平衡块11的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性，还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降问题。

根据本实用新型实施例的多级压缩机，包括：曲轴6和多个活塞。其中，曲轴6包括主轴部61和形成在主轴部61上的多个偏心部62，多个活塞分别为根据本实用新型上述实施例的旋转压缩机的活塞12，多个偏心部62一一对应地配合在多个活塞12的中心孔120内。

由于设置了上述活塞12，即在每个活塞的中心孔内壁面S3上设置上下两侧封闭的凹槽124，可减小多级压缩机的旋转偏心惯性力，便于减小平衡块11的重量，同时降低压缩机振动和噪声，提高压缩机长时间运转的可靠性，还可有效防止排气孔中的冷媒泄漏而导致的性能下降。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述活塞为一体成型件，所述活塞上设有中心孔，所述中心孔的内壁面上设有凹槽，所述凹槽的两侧分别与所述活塞的两个端面间隔开。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽环绕所述中心孔设置。

3.根据权利要求1所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽沿所述中心孔的轴向设置。

4.根据权利要求1所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽包括至少一个子凹槽。

5.根据权利要求4所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽包括多个沿所述中心孔的轴向间隔排布的环形的子凹槽。

6.根据权利要求1所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽的顶面到所述活塞的上端面的距离与所述凹槽的底面到所述活塞的下端面的距离相等。

7.根据权利要求1所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，对应所述凹槽部分的所述活塞的活塞壁的厚度小于所述凹槽的深度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转压缩机的活塞，其特征在于，所述活塞的轴向高度为H，所述凹槽的轴向高度为L，所述H与L满足：0.2≤L/H≤0.8。

9.一种旋转压缩机，其特征在于，包括：

曲轴，所述曲轴包括主轴部和形成在所述主轴部上的偏心部；

活塞，所述活塞为根据权利要求1-8中任一项所述的旋转压缩机的活塞，所述偏心部配合在所述活塞的所述中心孔内。

10.一种多级压缩机，其特征在于，包括：

曲轴，所述曲轴包括主轴部和形成在所述主轴部上的多个偏心部；

多个活塞，所述多个活塞分别为根据权利要求1-8中任一项所述的旋转压缩机的活塞，所述多个偏心部一一对应地配合在所述多个活塞的所述中心孔内。