CN207437356U - 泵体组件和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种泵体组件和压缩机。该泵体组件包括曲轴(1)、上法兰(2)和下法兰(3)，曲轴(1)包括与上法兰(2)相配合的长轴(4)和与下法兰(3)相配合的短轴(5)，长轴(4)轴径与上法兰(2)的轴向高度之间的比值范围为0.25～0.45；和/或，短轴(5)轴径与下法兰(3)的轴向高度之间的比值范围为0.55～0.75。根据本实用新型的泵体组件，能够降低压缩机工作过程中的摩擦功耗，提高压缩机的工作性能。

Description

泵体组件和压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，具体涉及一种泵体组件和压缩机。

背景技术

现有滚动转子压缩机的工作原理为：电机定子在通电之后产生磁拉力，电机转子在定子的磁拉力作用下做旋转运动，并带动泵体的曲轴一起做旋转运动，曲轴转动则带动套在其偏心部的滚子在气缸内做偏心圆周运动，滑片则安装在气缸的滑片槽内，在泵弹簧的作用下始终顶住滚子在滑片槽内做往复运动，滑片和滚子将气缸分为了高压腔和低压腔，曲轴带动滚子旋转一周则从低压腔吸气从高压腔排气完成一次排气，因此实现压缩机对气体的压缩。

压缩机高效化设计是一直以来的趋势，压缩机能效比为制冷量与功耗的比值，因此，想要提高压缩机能效，最主要的手段就是降低压缩机功耗，而运动部件的摩擦功耗占压缩机功耗的比重较大，压缩机中运动部件的摩擦功耗主要由以下几个零件产生：1、曲轴长轴与上法兰内径之间的摩擦；2、曲轴短轴与下法兰内径之间的摩擦；3、曲轴偏心部与滚子内圆之间的摩擦；4、滑片头部与滚子外圆之间的摩擦；5、滑片平面与气缸滑片槽平面之间的摩擦；6、曲轴止推面与下法兰平面之间的摩擦；其中1和2的摩擦功耗占据压缩机总摩擦功耗的比例较大，因此对压缩机的性能产生较大的不利影响。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种泵体组件和压缩机，能够降低压缩机工作过程中的摩擦功耗，提高压缩机的工作性能。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种泵体组件，包括曲轴、上法兰和下法兰，曲轴包括与上法兰相配合的长轴和与下法兰相配合的短轴，长轴轴径与上法兰的轴向高度之间的比值范围为0.25～0.45；和/或，短轴轴径与下法兰的轴向高度之间的比值范围为0.55～0.75。

优选地，长轴轴径与上法兰的轴向高度之间的比值范围为0.3～0.4；和/或，短轴轴径与下法兰的轴向高度之间的比值范围为0.6～0.7。

优选地，长轴轴径与上法兰的轴向高度之间的比值范围为0.35；和/或，短轴轴径与下法兰的轴向高度之间的比值范围为0.65。

优选地，上法兰的轴向高度为30至55mm。

优选地，上法兰的轴向高度为44mm。

优选地，下法兰的轴向高度为15到40mm。

优选地，下法兰的轴向高度为20mm。

优选地，曲轴还包括偏心部，泵体组件还包括气缸和滚子，气缸位于上法兰和下法兰之间，滚子套设在偏心部上，并位于气缸内。

优选地，气缸上设置有滑槽，滑槽内设置有滑片，滑片的第一端弹性抵接在滚子的外周壁上，滑片的第二端滑动设置在滑槽内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括泵体组件，该泵体组件为上述的泵体组件。

本实用新型提供的泵体组件，包括曲轴、上法兰和下法兰，所述曲轴包括与所述上法兰相配合的长轴和与所述下法兰相配合的短轴，所述长轴轴径与所述上法兰的轴向高度之间的比值范围为0.25～0.45；和/或，所述短轴轴径与所述下法兰的轴向高度之间的比值范围为0.55～0.75。通过限定长轴轴径与上法兰轴向高度之间的比值关系，能够使长轴轴径与上法兰轴向高度处于合适的匹配范围，既能够保证轴承承载要求，又能够降低摩擦面积，减小长轴与上法兰之间的摩擦功耗；通过限定通过限定短轴轴径与下法兰轴向高度之间的比值关系，能够使短轴轴径与下法兰轴向高度处于合适的匹配范围，既能够保证轴承承载要求，又能够降低摩擦面积，减小短轴与下法兰之间的摩擦功耗，从而使得压缩机在满足性能及可靠性的前提下，进一步减小了压缩机的摩擦功耗，提高压缩机能效。

附图说明

图1是本实用新型实施例的泵体组件的剖视结构示意图；

图2是图1的A-A向结构示意图；

图3是本实用新型实施例的泵体组件的尺寸结构图；

图4是本实用新型实施例的泵体组件的上法兰的尺寸结构图；

图5是本实用新型实施例的泵体组件的下法兰的尺寸结构图；

图6是本实用新型实施例的泵体组件的曲轴的尺寸结构图；

图7是本实用新型实施例的泵体组件的曲轴长轴直径与上法兰高度比值和压缩机功率的曲线关系图；

图8是本实用新型实施例的泵体组件的曲轴短轴直径与下法兰高度比值和压缩机功率的曲线关系图；

图9是本实用新型实施例的压缩机的剖视结构示意图。

附图标记表示为：

1、曲轴；2、上法兰；3、下法兰；4、长轴；5、短轴；6、偏心部；7、气缸；8、滚子；9、滑片。

具体实施方式

轴承***(上、下法兰与曲轴组成的***)在一定轴径下，满足一定的法兰高度，轴承承载就已经满足设计要求，增加法兰高度对承载已无作用，反而增大了摩擦面积，只能增加轴承的摩擦功耗。但如果法兰高度太低的话，虽然摩擦面积小，但可能不满足轴承承载导致出现磨损，增大机械摩擦功耗。长轴轴径设计过大导致摩擦面积变大，功耗也会变大，轴径过小曲轴挠度变大，也会影响机械摩擦功耗，因此需要结合法兰高度综合评估。

根据上述的分析，结合参见图1至图8所示，根据本实用新型的实施例，泵体组件包括曲轴1、上法兰2和下法兰3，曲轴1包括与上法兰2相配合的长轴4和与下法兰3相配合的短轴5，长轴4轴径与上法兰2的轴向高度之间的比值范围为0.25～0.45；和/或，短轴5轴径与下法兰3的轴向高度之间的比值范围为0.55～0.75。

通过限定长轴轴径与上法兰2轴向高度之间的比值关系，能够使长轴轴径与上法兰2轴向高度处于合适的匹配范围，既能够保证轴承承载要求，又能够降低摩擦面积，减小长轴4与上法兰2之间的摩擦功耗；通过限定通过限定短轴轴径与下法兰3轴向高度之间的比值关系，能够使短轴轴径与下法兰3轴向高度处于合适的匹配范围，既能够保证轴承承载要求，又能够降低摩擦面积，减小短轴5与下法兰3之间的摩擦功耗，从而使得压缩机在满足性能及可靠性的前提下，进一步减小了压缩机的摩擦功耗，提高压缩机能效。

优选地，长轴4轴径与上法兰2的轴向高度之间的比值范围为0.3～0.4；和/或，短轴5轴径与下法兰3的轴向高度之间的比值范围为0.6～0.7。

结合参见图7和图8所示，通过理论计算及仿真分析发现，随着上法兰高度的增加，压缩机做功、机械摩擦损耗及电机输入功率都存在一个先降低后增大的趋势；在曲轴轴径不变的情况下，仅改变上法兰高度或下法兰高度时设计存在最优值，并不是法兰越高或越低越好，通过试验发现长轴轴径与上法兰高度比值在0.3～0.4之间摩擦功耗最低，曲轴短轴与下法兰高度的比值在0.6-0.7之间时摩擦功耗最低。

更优选地，长轴4轴径与上法兰2的轴向高度之间的比值范围为0.35；和/或，短轴5轴径与下法兰3的轴向高度之间的比值范围为0.65。

上述的实施例中，长轴4轴径与上法兰2的轴向高度之间的比值范围以及短轴5轴径与下法兰3的轴向高度之间的比值范围只需要有一个满足即可有效降低压缩机的摩擦功耗，提高压缩机的工作性能，当两者同时满足时，能够大幅降低压缩机摩擦功耗，在保证压缩机可靠性和性能的前提下使压缩机的摩擦功耗最小，压缩机能效最高，使得压缩机的工作性能大幅度提升。

优选地，上法兰的轴向高度为30至55mm。更优选地，上法兰2的轴向高度为44mm，从而使得上法兰的轴向高度与长轴轴径在满足上述范围时，能够更加有效地保证压缩机可靠性和性能，同时使得压缩机的摩擦功耗最小。

优选地，下法兰的轴向高度为15到40mm。更优选地，下法兰的轴向高度为20mm，从而使得下法兰的轴向高度与短轴轴径在满足上述范围时，能够更加有效地保证压缩机可靠性和性能，同时使得压缩机的摩擦功耗最小。

一般而言，采用上述的比值范围时，不同的上法兰轴向高度取值以及长轴轴径取值，对于压缩机的能效比影响会有所区别，当选取的上法兰轴向高度以及长轴轴径数值比较合适时，对压缩机的能效比提升更加明显，压缩机的摩擦功耗更小，工作性能提升更明显。经过大量的试验总结以及仿真模拟，可以确知，对于本申请而言，当选用上述的上法兰的轴向高度与长轴轴径比值范围时，在采用优选的上法兰轴向高度范围时，根据上述比值范围可以相应地确定长轴轴径范围，以此进行匹配之后，压缩机的效率提升效果更加明显，工作能效提升效果更佳。

同理，对于本申请而言，当采用上述的下法兰轴向高度与短轴轴径比值范围时，在采用优选的下法兰轴向高度范围时，根据上述比值范围可以相应地确定短轴轴径范围，以此进行匹配之后，压缩机的效率提升效果更加明显，工作能效提升效果更佳。

优选地，曲轴1还包括偏心部6，泵体组件还包括气缸7和滚子8，气缸7位于上法兰2和下法兰3之间，滚子8套设在偏心部6上，并位于气缸7内。随着偏心部的转动，能够带动滚子8在气缸7内转动，从而完成吸气和排气操作。

优选地，气缸7上设置有滑槽，滑槽内设置有滑片9，滑片9的第一端弹性抵接在滚子8的外周壁上，滑片9的第二端滑动设置在滑槽内。滑片9的第一端抵接在滚子9的外周壁上，对于气缸的内腔形成分隔，可以使气缸内腔形成高压腔和低压腔，通过低压腔可以进行吸气动作，通过高压腔可以进行排气动作，从而方便地完成压缩机的气体压缩过程。

结合参见图9所示，根据本实用新型的实施例，压缩机包括泵体组件，该泵体组件为上述的泵体组件。

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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括曲轴(1)、上法兰(2)和下法兰(3)，所述曲轴(1)包括与所述上法兰(2)相配合的长轴(4)和与所述下法兰(3)相配合的短轴(5)，所述长轴(4)轴径与所述上法兰(2)的轴向高度之间的比值范围为0.25～0.45；和/或，所述短轴(5)轴径与所述下法兰(3)的轴向高度之间的比值范围为0.55～0.75。

2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述长轴(4)轴径与所述上法兰(2)的轴向高度之间的比值范围为0.3～0.4；和/或，所述短轴(5)轴径与所述下法兰(3)的轴向高度之间的比值范围为0.6～0.7。

3.根据权利要求2所述的泵体组件，其特征在于，所述长轴(4)轴径与所述上法兰(2)的轴向高度之间的比值范围为0.35；和/或，所述短轴(5)轴径与所述下法兰(3)的轴向高度之间的比值范围为0.65。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述上法兰(2)的轴向高度为30至55mm。

5.根据权利要求4所述的泵体组件，其特征在于，所述上法兰(2)的轴向高度为44mm。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述下法兰(3)的轴向高度为15到40mm。

7.根据权利要求6所述的泵体组件，其特征在于，所述下法兰(3)的轴向高度为20mm。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述曲轴(1)还包括偏心部(6)，所述泵体组件还包括气缸(7)和滚子(8)，所述气缸(7)位于所述上法兰(2)和所述下法兰(3)之间，所述滚子(8)套设在所述偏心部(6)上，并位于所述气缸(7)内。

9.根据权利要求8所述的泵体组件，其特征在于，所述气缸(7)上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑片(9)，所述滑片(9)的第一端弹性抵接在所述滚子(8)的外周壁上，所述滑片(9)的第二端滑动设置在所述滑槽内。

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至9中任一项所述的泵体组件。