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CN111720317B - 压缩机构和具有它的旋转式压缩机 - Google Patents

压缩机构和具有它的旋转式压缩机 Download PDF

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CN111720317B
CN111720317B CN202010605281.9A CN202010605281A CN111720317B CN 111720317 B CN111720317 B CN 111720317B CN 202010605281 A CN202010605281 A CN 202010605281A CN 111720317 B CN111720317 B CN 111720317B
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Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种压缩机构和具有它的旋转式压缩机。所述压缩机构包括气缸,排气孔,活塞,曲轴,上轴承、下轴承,滑片,升程限位器,排气阀片和摆杆;滑片向外移动时驱动所述摆杆摆动以使所述摆杆推动排气阀片关闭排气孔,摆杆具有阀片接触部和滑片接触部;阀片接触部距排气孔的距离为h1,排气阀片的厚度为t,滑片位于外极限位置时,h1‑t≤0.3毫米;滑片朝向所述外极限位置移动且刚接触排气阀片时,曲轴转角为β,其中β≥270°;曲轴转角在180°‑β范围内时,摆杆的转动角度为α1,曲轴转角在β‑360°的范围内时,摆杆的转动角度为α2,α1<α2。根据本发明的压缩机构的排气阀片关闭及时性和可靠性好,噪声低且能效高。

Description

压缩机构和具有它的旋转式压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域,具体地,涉及一种压缩机构和具有它的旋转式压缩机。
背景技术
排气阀片是旋转式压缩机的重要零部件,排气阀片影响压缩机的能效、功耗、噪声等。相关技术中提出了针对排气阀片自身结构和材料的多种改进,但是这些改进方案都存在各自的问题,因此存在改进的需求。相关技术中,旋转式压缩机的排气阀片通常为具有一定的弹性、即具有一定刚度的舌簧阀片,排气阀片的一端固定,另一端自由以打开和关闭排气孔。
发明人通过研究发现和意识到,排气阀片的刚度越大,排气阀的关闭及时性越好,可靠性越高,冲击阀座的噪音越低。然而,排气阀片刚度越大,开启越慢,开启幅度越小,排气通流面积越小,导致排气阻力损失越大,压缩机功耗越大,由此导致排气阀片的刚度设计困难,设计灵活度受限,排气阀片的适用性和可靠性差。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:
相关技术中,通常根据排气阀片受到的气体推力设计排气阀片的刚度,但是这样设计的排气阀片无法适应不同的压缩机以及压缩机的不同工况。例如对于变频压缩机而言,其转速可变,当压缩机高速运行时,单位时间排出的气体多,排气阀片受到的气体作用力较大,为保证排气阀片及时关闭,避免回流影响能效,降低噪音,因此排气阀片需要设计成具有较大的刚度;当压缩机低速运行时,排气阀片受到的气体作用力较小,刚度较大的排气阀片不能保证排气阀片全开,由此容易发生颤振,排气阻力损失大,而且容易造成气流脉动导致的噪音问题。因此,当压缩机变转速运行时,为了保证排气阀片的可靠性,排气阀片通常设计成具有较大的刚度,但这不可避免地导致压缩机在低转速下的能效受到影响。为了提升压缩机的能效,如果将排气阀片设计成具有较低刚度,会导致压缩机在高转速下的关闭及时性和可靠性降低以及噪音大的问题。
因此,发明人意识到,仅针对排气阀片自身的结构和材料进行改进,无法解决排气阀片的刚度设计难题,导致了排气阀片的设计灵活性、适用性和可靠性差的问题。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明实施例提出一种压缩机构,该压缩机构的排气阀片的关闭及时性、适用性和可靠性好,噪声低,能效高。
本发明实施例还提出一种包括上述压缩机构的旋转式压缩机。
本发明实施例还提出一种包括上述压缩机的制冷装置。
根据本发明实施例的压缩机构,包括气缸,所述气缸内具有缸室和滑片槽;排气孔,所述排气孔与所述缸室连通;活塞;曲轴,所述曲轴用于驱动所述活塞在所述缸室内偏心旋转;上轴承和下轴承,所述上轴承和所述下轴承可旋转地支承所述曲轴;滑片,所述滑片设在所述滑片槽内且在内极限位置与外极限位置之间可往复移动,所述滑片的内端与所述活塞抵接;排气阀片,所述排气阀片用于打开和关闭所述排气孔;升程限位器,所述升程限位器具有用于限制所述排气阀片的升程的限位面;摆杆,所述滑片向外移动时驱动所述摆杆绕枢轴摆动以使所述摆杆推动所述排气阀片关闭所述排气孔,所述摆杆具有用于与所述排气阀片接触的阀片接触部和用于与所述滑片接触的滑片接触部;其中所述阀片接触部距所述排气孔的出口面的距离为h1,所述排气阀片的厚度为t,其中所述滑片位于所述外极限位置时,h1-t≤0.3毫米,其中在所述滑片朝向所述外极限位置移动且所述阀片接触部朝向所述排气孔的表面与所述限位面平齐或相切时,所述曲轴转角为β,其中β≥270°,其中以所述摆杆在所述曲轴转角为β时的位置为基准,所述曲轴转角在180°-β范围内时,所述摆杆的转动角度为α1,所述曲轴转角在β-360°的范围内时,所述摆杆的转动角度为α2,α1<α2。
根据本发明实施例的压缩机构,在滑片从内极限位置向外极限位置移动时,即滑片沿远离缸室的中心移动时,摆杆给排气阀片施加关闭排气孔的闭合力,即驱动排气阀片关闭排气孔,由于排气阀片借助摆杆的驱动力驱动关闭排气孔,因此可以提高排气阀片的关闭及时性和可靠性,而且排气阀片可以为无刚度阀片,易于打开,排气阻力损失减小,提高了排气阀片的设计灵活性和适用性,排气噪声降低,而且摆杆在弹性件的作用下,与滑片始终保持接触,因此滑片不会与摆杆发生撞击,进步降低了噪声。
进一步地,所述滑片位于所述外极限位置时,h1-t≤0.3毫米,以保证摆杆推动排气阀片及时关闭排气孔,避免气体回流,有利于提高压缩机构的能效。而且,由于α1<α2,即摆杆的阀片接触部接触排气阀片之前,摆杆的摆动幅度小,换言之,阀片接触部与排气阀片接触时的速度小,保证了阀片接触部与排气阀片接触的可靠性;另一方面,由于α1<α2,使得摆杆的阀片接触部接触排气阀片之后,阀片接触部对排气阀片进行快速的按压并关闭排气孔,以减少气体回流,提高压缩机构的能效。
在一些实施例中,所述滑片具有用于与所述摆杆接触的摆杆接触部,所述摆杆接触部的表面为圆弧面,所述滑片接触部的表面包括平面段和与所述平面段相切的圆弧面段,在所述滑片向外移动时,所述滑片先与所述平面段接触。
在一些实施例中,所述滑片具有用于与所述摆杆接触的摆杆接触部,所述摆杆接触部的表面为圆弧面,所述滑片接触部的表面包括第一平面段、第二平面段和连接在所述第一平面段和所述第二平面段之间的圆弧面段。
在一些实施例中,所述第一平面段和所述第二平面段之间的夹角为θ1,其中25°≤θ1≤45°。
在一些实施例中,所述摆杆接触部的表面的圆弧半径小于或等于所述圆弧面段的半径。
在一些实施例中,在所述阀片接触部朝向所述排气孔的表面与所述限位面平齐或相切以接触所述排气阀片时,在所述滑片槽的中心纵截面上,通过所述滑片与所述摆杆的接触点的切线与所述滑片的上侧面之间夹角为θ,其中θ≤10°。
在一些实施例中,所述圆弧面段的圆弧半径为R,其中3毫米≤R≤6毫米。
在一些实施例中,所述摆杆接触部的表面的圆弧半径为R1,其中1毫米≤R1≤3毫米。
根据本发明实施例的旋转式压缩机包括上述实施例的压缩机构。
根据本发明实施例的制冷装置包括上述实施例的旋转式压缩机。
附图说明
图1是根据本发明实施例的压缩机的剖视图。
图2是根据本发明实施例的压缩机构的爆炸图。
图3是根据本发明实施例的压缩机构的俯视图。
图4是沿图3中的B-B的剖视图。
图5是沿图3中的C-C的剖视图。
图6是根据本发明实施例的摆杆的结构示意图。
图7A是根据本发明实施例的压缩机构的升程限位器的剖视图。
图7B是根据本发明实施例压缩机构的升程限位器的平面图。
图8是根据本发明实施例的压缩机构的排气阀片的示意图。
图9是根据本发明实施例的压缩机构的滑片的示意图。
图10是根据本发明实施例的压缩机构的摆杆即将关闭排气阀片的状态图。
图11是根据本发明实施例的压缩机构的曲轴转角在180°-β时,摆杆的运动状态图。
图12是根据本发明实施例的压缩机构的曲轴转角在β-360°时,摆杆的运动状态图。
图13是根据本发明实施例的压缩机构的曲轴转角为0°或360°的示意图。
图14是根据本发明实施例的压缩机构的曲轴转角为180°的示意图。
附图标记:
100、壳体;
200、电机;
300、压缩机构;
1、气缸;101、缸室;102、滑片槽;1021、避让缺口;
2、排气孔;
3、活塞;
4、曲轴;401、偏心部;
5、上轴承;501、容纳槽;
6、下轴承;
7、滑片;701、摆杆接触部;
8、排气阀片;801、固定端;802、自由端;803、固定孔;804、迎风区;
9、升程限位器;901、避让孔;902、限位面;903、安装孔;
10、摆杆;1001、杆体;1002、滑片接触部;10021、第一平面段;10022、圆弧面段;10023、第二平面段;10024、钩部;1003、阀片接触部;1004、枢轴孔;
11、枢轴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1至14描述根据本发明实施例的压缩机构300和旋转式压缩机。
如图1所示,根据本发明实施例的旋转式压缩机包括壳体100、电机200和压缩机构300,电机200和压缩机构300安装于壳体100内,电机200用于驱动压缩机构300。
下面结合附图详细描述根据本发明实施例旋转式压缩机的压缩机构300。
如图1-图14所示,根据本发明实施例的压缩机构300包括气缸1,排气孔2,活塞3,曲轴4,上轴承5、下轴承6,滑片7,升程限位器9,排气阀片8和摆杆10。
气缸1内具有缸室101和滑片槽102。排气孔2与缸室101连通,曲轴4的一端设置有偏心部401,活塞3安装在偏心部401上。曲轴4由上轴承5和下轴承6可旋转地支承,曲轴4驱动活塞3在缸室101内偏心旋转,从而进行压缩。滑片7在滑片槽102内可往复移动,滑片7的内端与活塞3抵接,随着活塞3在缸室101内偏心转动,滑片7将缸室101隔成吸气室和排气室,排气孔2与排气室连通。滑片7在滑片槽102内具有内极限位置和外极限位置,随着活塞3在缸室101内偏心转动,滑片7在滑片槽102内在内极限位置与外极限位置之间往复移动。
在本发明的实施例中,为了描述方便,术语“内”是指沿缸室101的径向朝向缸室101中心的方向,“外”是指沿缸室101的径向远离缸室101中心的方向。
相应地,滑片7靠近活塞3的一端为滑片7的内端,滑片7远离活塞3的一端为滑片7的外端,滑片7向外运动即滑片7由内极限位置向外极限位置运动。例如,在图4中,滑片7向内移动为滑片7向左移动,滑片7向外移动为滑片7向右移动。
内极限位置是指滑片7的内端距缸室101的中心最近时滑片7的位置,即曲轴转角为180度时滑片7的位置,如图14所示。外极限位置是指滑片7的内端距缸室101的中心最远时滑片7的位置,即曲轴转角为0或360°时滑片7的位置,其中曲轴转角即为压缩机转角,如图13所示。
排气阀片8用于打开和关闭排气孔2。升程限位器9具有限位面902,以用于限制排气阀片8排气时的升程。摆杆10具有阀片接触部1003和滑片接触部1002,阀片接触部1003用于与排气阀片8接触,滑片接触部1002用于与滑片7接触。摆杆10在滑片7向外移动时驱动排气阀片8关闭排气孔2,可以理解的是,摆杆10与滑片7联动,在滑片7从内极限位置向外朝向外极限位置移动时,滑片7驱动摆杆10的滑片接触部1002移动,使得摆杆10绕枢轴11摆动以使摆杆10的阀片接触部1003推动排气阀片8关闭排气孔2。在本发明的实施例中,摆杆10在滑片7向外移动时驱动排气阀片8关闭排气孔2应做广义理解。
如图10-图12所示,阀片接触部1003距排气孔2的出口面的距离为h1,排气阀片8的厚度为t,其中滑片7位于外极限位置时,即排气结束时,满足h1-t≤0.3毫米。在滑片7朝向外极限位置移动且阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切时,即阀片接触部1003在凸出限位面902且刚与排气阀片8接触时,曲轴转角为β,其中β≥270°。以摆杆10在曲轴转角为β时的位置为基准,曲轴转角在180°-β范围内时,摆杆10的转动角度为α1,如图11所示,摆杆10绕枢轴11轴线摆动的角度,即摆杆10的转动角度为α1。曲轴转角在β-360°的范围内时,摆杆10的转动角度为α2,如图12所示,摆杆10绕枢轴11轴线摆动的角度,即摆杆10的转动角度为α2,其中α1<α2。
如图1至图5所示,当压缩机构300工作时,活塞3在缸室101内偏心旋转,缸室101内的气体被压缩成高压气体,当压力到达一定值时,气体顶开排气阀片8并从排气孔2排出,活塞3推动滑片7由内极限位置向外极限位置移动,摆杆10给排气阀片8施加关闭排气孔2的闭合力,以驱动排气阀片8关闭排气孔2。由于排气阀片8在摆杆10的推动关闭排气孔2,因此,排气阀片8关闭时及时性和可靠性提高。而且,由于摆杆10的协助,排气阀片8的刚度设计灵活,排气阀片8可以设计为无刚度(即排气阀片8不固定),从而排气阀片8易于打开,开启度大,减小排气阻力,降低排气噪声。
当排气孔2排气结束时,h1-t≤0.3毫米;以保证摆杆10推动排气阀片8及时关闭排气孔2,避免气体回流,有利于提高压缩机构300的能效。阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切时,曲轴转角β≥270°,使得排气阀片8在排气前期处于较大开度并维持较长时间,从而提高排气孔2的排气通流面积以提高压缩机构300的能效。进一步地,由于α1<α2,即摆杆10的阀片接触部1003接触排气阀片8之前,摆杆10的摆动幅度较小,换言之,阀片接触部1003与排气阀片8接触时的速度较小,以保证阀片接触部1003与排气阀片8接触时的可靠性;另一方面,由于α1<α2,使得摆杆10的阀片接触部1003接触排气阀片8之后,阀片接触部1003对排气阀片8进行快速的按压并关闭排气孔2,以避免气体回流,提高压缩机构300的能效。
发明人在曲轴转角为180°-β时,针对不同摆杆10的转动角度α1分别为5°、8°、12°、15°,进行500小时可靠性实验如下。
具体地,阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切时的曲轴转角β为270°,h1-t=0,曲轴转角β-360°对应的摆杆10转动角度α2为10°,压缩机构300的转速为120转/秒,制冷剂为R32,气缸1的排量为10立方厘米,排气孔2径为6.5毫米,气缸1内径为43毫米,滑片7长21毫米,曲轴4的偏心量为4.25毫米,排气阀片8的升程为2毫米,枢轴11中心至上轴承5中心距离X=34.5毫米,枢轴11中心至上轴承5端面Y=2.9毫米,阀片接触部1003至枢轴11中心距离L=15mm,摆杆接触部701的圆弧半径R1为2毫米,滑片接触部1002的半径R为5毫米,如图6和图9所示。
试验结果如下:当摆杆10的转动角度α1为5°和8°时,阀片接触部1003和排气阀片8可靠性通过;当摆杆10转动角度α1为12°时,阀片接触部1003有明显磨损,可靠性失效;当摆杆10转动角度α1为15°时,阀片接触部1003和排气阀片8均有明显磨损,可靠性失效。
综上所述,阀片接触部1003与排气阀片8接触前的转动角度α1越大,摆杆10及排气阀片8的磨损越严重,而且摆杆10转动角度α1越大,需要的安装空间越大,所以为保证压缩机构300的可靠性和装配性。因此,在滑片7朝外极限位置移动时,阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切时的压缩转角为β,β≥270°;曲轴转角在180°-β范围内时,摆杆10的转动角度为α1,曲轴转角在β-360°的范围内时,摆杆10的转动角度为α2,满足α1<α2;而且控制在排气结束,即滑片7位于外极限位置时,h1-t≤0.3毫米。
在一些实施例中,如图6和图10-图12所示,滑片7具有摆杆接触部701,用于与摆杆10接触。具体地,摆杆接触部701设在滑片7的外端且靠近摆杆10的一侧,摆杆接触部701与摆杆10接触的位置为圆弧面。滑片接触部1002靠近滑片7一侧的表面包括平面段和圆弧面段10022,平面段与圆弧面段10022相切,换言之,平面段与圆弧面段10022平滑过渡。在滑片7向外移动时,滑片7先与平面段接触。也就是说,圆弧面段10022与平面段相比,更靠近滑片槽102的外端。进一步地,滑片接触部1002背离圆弧面段10022的一侧设有圆倒角,滑片接触部1002设有向滑片7的方向延伸的钩部10024,滑片槽102的外端靠近摆杆10的一侧开设有避让缺口1021,当滑片7移动到外极限位置时,摆杆接触部701和钩部10024均移动至避让缺口1021内。
当滑片7向外移动以推动摆杆10摆动时,摆杆接触部701先与平面段接触,使得阀片接触部1003与排气阀片8接触时,摆杆10撞击排气阀片8的速度小,从而改善阀片接触部1003与排气阀片8工作时的可靠性。当摆杆接触部701滑过平面段并与圆弧面段10022接触时,由于圆弧面段10022的导向作用使摆杆10加速摆动,使得阀片接触部1003加速向下按压排气阀片8,从而可以在较短时间内推动排气阀片8关闭排气孔2。也就是说,在滑片7向外移动以推动摆杆10摆动时,摆杆10摆动的速度先慢后快,而此时排气孔2的排气量是先多后少,在排气量多时,需要摆杆10按压速度慢,在排气量少时,摆杆10按压排气阀片8的速度比较快,从而提高压缩机构300的能效。
在另一些实施例中,如图6和图9-图12所示,滑片7具有摆杆接触部701,用于与摆杆10接触。具体地,摆杆接触部701设在滑片7的外端且靠近摆杆10的一侧,摆杆接触部701与摆杆10接触的位置为圆弧面。进一步地,滑片接触部1002的表面包括第一平面段10021、第二平面段10023和连接在第一平面段10021和第二平面段10023之间的圆弧面段10022,具体地,第一平面段10021、第二平面段10023和圆弧面段10022光滑过渡。在滑片7向外移动以推动摆杆10摆动时,滑片7与滑片接触部1002的第一平面段10021、第二平面段10023和圆弧面段10022依次接触,由于第一平面段10021与滑片7上端面的夹角比较小,而摆杆10中的圆弧面段10022使第二平面段10023与滑片7上端面的夹角增大;使得阀片接触部1003与排气阀片8接触时,摆杆10撞击排气阀片8的速度小;而在阀片接触部1003凸出限位面902后加速下压排气阀片8,从而可以使得阀片接触部1003在较短时间内推动排气阀片8关闭排气孔2。
进一步地,如图6所示,第一平面段10021和第二平面段10023之间的夹角为θ1,其中25°≤θ1≤45°。在阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切并接触排气阀片8后,需要阀片接触部1003快速按压排气阀片8关闭排气孔2,以减少气体回流,保证压缩机构300具有高能效,由于按压的速度取决于被推动平面与滑片7的夹角,但是如果夹角太大,摆杆10和滑片7会出现自锁的现象,降低摆杆10工作的可靠性。因此θ1满足:25°≤θ1≤45°。
在一些实施例中,摆杆接触部701的表面的圆弧半径小于或等于圆弧面段10022的半径。可以使得滑片7在推动摆杆10移动时时更为连贯,避免滑片7与摆杆10联动时产生噪音,且提高压缩机构300工作的可靠性。
进一步地,发明人通过研究发现,圆弧面段10022的圆弧半径大小主要取决于阀片接触部1003凸出限位面902时的曲轴转角;曲轴转角越大,意味着摆杆10要在越短的时间下压排气阀片8关闭排气孔2,相应地,圆弧面段10022的圆弧半径越小,摆杆10摆动的速度越快。如图6和图9所示,可选地,圆弧面段10022的圆弧半径为R,其中3毫米≤R≤6毫米;摆杆接触部701的表面的圆弧半径为R1,其中1毫米≤R1≤3毫米。
在一些实施例中,在阀片接触部1003朝向排气孔2的表面与限位面902平齐或相切以接触排气阀片8时,在滑片槽102的中心纵截面上,通过滑片7与摆杆10的接触点的切线与滑片7的上侧面之间夹角为θ,其中θ≤10°,以降低阀片接触部1003与排气阀片8时的撞击速度,提高压缩机构300工作的可靠性。
在一些实施例中,上轴承5位于设在气缸1上面以封闭缸室101的上端,下轴承6位于设在气缸1下面以封闭缸室101的下端,排气孔2形成在上轴承5和下轴承6中的至少一个轴承上。如图2和图4-图5所示,排气孔2形成于上轴承5上,即排气孔2贯穿上轴承5且与缸室101连通。可以理解的是,排气孔2也可以形成在下轴承6上,或同时形成在上轴承5和下轴承6上。可以理解的是,排气孔2也可以形成在其他位置,例如,在多缸压缩机的实施例中,排气孔2也可以形成在相邻气缸1之间隔板上。
如图2和图3所示,在本发明的一些实施例中,排气阀片8为舌簧阀片,排气具有固定在上轴承5上的固定端801和用于打开和关闭排气孔2的自由端802。排气阀片8的固定端801设有固定孔803,例如用螺栓、焊接、铆接或者其他的固定方式将排气阀片8的固定端801固定在上轴承5上。由于排气阀片8通过自身弹性和摆杆10的驱动关闭排气孔2,因此排气阀片8可以为无刚度排气阀片。需要理解的是,本发明并不限于此,例如,排气阀片8可以不固定,依靠气体推力打开,并完全依靠摆杆10的驱动关闭排气孔2,这种情况下,排气阀片8也可以称为无刚度排气阀片8。
在一些实施例中,如图2和图3所示,上轴承5的上表面开设有容纳槽501,排气阀片8安装于容纳槽501内。舌簧阀片的固定端801固定在容纳槽501的底部,排气孔2的自由端802盖住排气孔2,排气时,舌簧阀片的自由端802在气体推力作用下弯曲,以打开排气孔2。
在一些实施例中,如图8所示,排气阀片8关闭排气孔2时,排气孔2在排气阀片8上的投影区域设为排气阀片8的迎风区804,摆杆10与排气阀片8接触时的接触位置位于迎风区804内。优选地,迎风区804的直径等于排气孔2的直径。摆杆10与排气阀片8的接触位置位于迎风区804内,在摆杆10按压排气阀片8关闭排气孔2时,排气孔2关闭平稳,排气阀片8在关闭排气孔2时不易反弹或翘曲,提高了排气孔2的关闭性。
排气孔2可以为一个或多个,摆杆10与至少一个排气孔2对应设置,即用于打开和关闭至少一个排气孔2的排气阀片8由摆杆10驱动。优选地,摆杆10与排气孔2一一对应地设置。
如图2和图4-图6和图10-图12所示,在一些实施例中,摆杆10包括杆体1001、滑片接触部1002和阀片接触部1003。枢轴11可枢转地支承在杆体1001的中部,滑片接触部1002和阀片接触部1003分别位于杆体1001的两端。例如,阀片接触部1003设于杆体1001的第一端(图6中的左端),即排气阀片8关闭时杆体1001靠近排气阀片8的一端,滑片接触部1002设于杆体1001的第二端(图6中的右端),即排气阀片8关闭时杆体1001靠近滑片7外端的一端。当滑片7向外移动时,滑片7的外端驱动滑片接触部1002,使得杆体1001绕枢轴11逆时针摆动,使阀片接触部1003朝向排气孔2移动,进而推动排气阀片8关闭排气孔2。
在一些实施例中,如图6和图10-图12所示,阀片接触部1003从杆体1001朝向排气孔2的一侧延伸。优选地,阀片接触部1003与杆体1001垂直,滑片接触部1002和阀片接触部1003与杆体1001成一体,阀片接触部1003也可以通过焊接或螺纹连接等与杆体1001固定。在图10和图12所示的实施例中,滑片接触部1002由杆体1001的第二端或第二端的一部分构成。
在一些实施例中,滑片接触部1002与滑片7,例如滑片7的外端始终接触。换而言之,滑片7在内极限位置与外极限位置之间往复移动时,滑片接触部1002与滑片7的外端始终接触且不脱离。在一些具体示例中,可以通过弹性件,例如在摆杆10和上轴承5之间设置压缩弹簧或板簧,或在枢轴11上设置扭簧使得滑片接触部1002与滑片7的外端始终抵接,从而避免滑片7在运动时与滑片接触部1002之间发生撞击,减少压缩机构300工作时产生的噪音,提高摆杆10和摆杆10的使用寿命。
在一些实施例中,如图7A和图7B所示,升程限位器9设置于排气阀片8上方。升程限位器9设有用于避让摆杆10的避让孔901,摆杆10可以穿过避让孔901与排气阀片8的自由端802接触以驱动排气阀片8。当阀片接触部1003向下移动时,阀片接触部1003穿过避让孔901与排气阀片8接触,从而摆杆10与升程限位器9不发生干涉,在该实施例中,避让孔901为周向开口的孔。
在一些实施例中,如图3至图5所示,优选地,为使摆杆10平稳运动,除了摆动自由度,摆杆10在其它方向的自由度被约束,且约束间隙≤0.05毫米。例如,为限定摆杆10在枢轴11的轴向方向的位移,摆杆10通过枢轴11支承在上轴承5内开设的槽内摆动,槽宽为b,摆杆10宽度b1,满足关系式:0<b-b1≤0.05毫米。为限定摆杆10在枢轴11径向的位移,上轴承5上的枢轴11孔1004直径d2,摆杆10的枢轴11孔1004直径d1,枢轴11直径d,满足关系式:d1-d≤0.05毫米且d2-d≤0.05毫米,从而提高压缩机构300运行的平稳性。
下面参考附图描述根据本发明一些具体示例的压缩机构300。
如图1-图14所示,根据本发明具体示例的压缩机构300包括气缸1、活塞3、曲轴4、上轴承5、下轴承6、滑片7、排气阀片8、升程限位器9和摆杆10。气缸1内具有缸室101,上轴承5和下轴承6分别安装于气缸1上面和下面以封闭气缸1的缸室101,活塞3安装于缸室101的内部,曲轴4的一端设置有偏心部401,活塞3套设在偏心部401上,曲轴4驱动活塞3在缸室101内偏心旋转。
气缸1内设置有滑片槽102,滑片槽102的内端连通缸室101。滑片7的内端与活塞3抵接,滑片7在滑片槽102内在内极限位置与外极限位置之间可往复移动。上轴承5的上表面设置有容纳槽501,容纳槽501的槽底开设有排气孔2,排气孔2与缸室101连通。排气阀片8和升程限位器9设在容纳槽501内,升程限位器9位于排气阀片8上方,排气阀片8采用具有弹性的舌簧阀片,排气阀片8的固定端801固定在容纳槽501底部,自由端802用于打开和关闭排气孔2。升程限位器9设有用于避让摆杆10的避让孔901。
摆杆10绕安装在上轴承5上的枢轴11可摆动。摆杆10包括杆体1001、滑片接触部1002和阀片接触部1003。杆体1001、滑片接触部1002和阀片接触部1003为一体结构。枢轴11支承在杆体1001的中部,滑片接触部1002设置于杆体1001与滑片7对应的一端,例如由杆体1001的一端构成或由杆体1001的一端的一部分构成。阀片接触部1003设置于杆体1001的另一端且与杆体1001大体垂直。阀片接触部1003可以为圆柱状且下端为半球形。
摆杆10与滑片7联动,当滑片7向外移动时,滑片7的外端驱动滑片接触部1002,使得杆体1001绕枢轴11摆动,由此使阀片接触部1003朝向排气孔2移动,进而推动排气阀片8关闭排气孔2。
排气阀片8关闭排气孔2时,排气孔2在排气阀片8上的投影区域为迎风区804,阀片接触部1003与排气阀片8接触时的接触位置位于迎风区804内。滑片接触部1002的下端可以设有耐磨层或弹性材料层。枢轴11内可以安装有扭簧,使得滑片接触部1002始终与滑片7接触。
在一些实施例中,旋转式压缩机可以为多缸压缩机,旋转式压缩机可以为定速压缩机或变速压缩机。
在一些实施例中,旋转式压缩机的最大运行转速大于150转/秒且小于240转/秒。根据本发明实施的旋转式压缩机,在高速运转时效果更加明显,例如,排气阀片8的刚度也可以自由灵活设计,保证了排气阀片8关闭的及时性和可靠性,且排气阀片8易于打开,排气阻力损失小,排气噪声降低。
根据本发明实施例制冷装置包括根据本发明上述实施例的旋转式压缩机。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种压缩机构,其特征在于,包括:
气缸,所述气缸内具有缸室和滑片槽;
排气孔,所述排气孔与所述缸室连通;
活塞;
曲轴,所述曲轴用于驱动所述活塞在所述缸室内偏心旋转;
上轴承和下轴承,所述上轴承和所述下轴承可旋转地支承所述曲轴;
滑片,所述滑片设在所述滑片槽内且在内极限位置与外极限位置之间可往复移动,所述滑片的内端与所述活塞抵接;
排气阀片,所述排气阀片用于打开和关闭所述排气孔;
升程限位器,所述升程限位器具有用于限制所述排气阀片的升程的限位面;
摆杆,所述滑片向外移动时驱动所述摆杆绕枢轴摆动以使所述摆杆推动所述排气阀片关闭所述排气孔,所述摆杆具有用于与所述排气阀片接触的阀片接触部和用于与所述滑片接触的滑片接触部,
其中所述阀片接触部距所述排气孔的出口面的距离为h1,所述排气阀片的厚度为t,其中所述滑片位于所述外极限位置时,h1-t≤0.3毫米,
其中在所述滑片朝向所述外极限位置移动且所述阀片接触部朝向所述排气孔的表面与所述限位面平齐或相切时,所述曲轴转角为β,其中β≥270°,
其中以所述摆杆在所述曲轴转角为β时的位置为基准,所述曲轴转角在180°-β范围内时,所述摆杆的转动角度为α1,所述曲轴转角在β-360°的范围内时,所述摆杆的转动角度为α2,α1<α2。
2.根据权利要求1所述的压缩机构,其特征在于,所述滑片具有用于与所述摆杆接触的摆杆接触部,所述摆杆接触部的表面为圆弧面,所述滑片接触部的表面包括平面段和与所述平面段相切的圆弧面段,在所述滑片向外移动时,所述滑片先与所述平面段接触。
3.根据权利要求1所述的压缩机构,其特征在于,所述滑片具有用于与所述摆杆接触的摆杆接触部,所述摆杆接触部的表面为圆弧面,所述滑片接触部的表面包括第一平面段、第二平面段和连接在所述第一平面段和所述第二平面段之间的圆弧面段。
4.根据权利要求3所述的压缩机构,其特征在于,所述第一平面段和所述第二平面段之间的夹角为θ1,其中25°≤θ1≤45°。
5.根据权利要求2或3所述的压缩机构,其特征在于,所述摆杆接触部的表面的圆弧半径小于或等于所述圆弧面段的半径。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机构,其特征在于,在所述阀片接触部朝向所述排气孔的表面与所述限位面平齐或相切以接触所述排气阀片时,在所述滑片槽的中心纵截面上,通过所述滑片与所述摆杆的接触点的切线与所述滑片的上侧面之间夹角为θ,其中θ≤10°。
7.根据权利要求2或3所述的压缩机构,其特征在于,所述圆弧面段的圆弧半径为R,其中3毫米≤R≤6毫米。
8.根据权利要求2或3所述的压缩机构,其特征在于,所述摆杆接触部的表面的圆弧半径为R1,其中1毫米≤R1≤3毫米。
9.一种旋转式压缩机,其特征在于,包括根据权利要求1至8中任一项所述的压缩机构。
10.一种制冷装置,其特征在于,包括根据权利要求9所述的旋转式压缩机。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1971112A (zh) * 2005-11-23 2007-05-30 张未鸣 摆臂式可控单向阀门
CN201531402U (zh) * 2009-09-29 2010-07-21 肖凤桂 渣浆泵浦自控阀
WO2010145633A2 (de) * 2009-06-17 2010-12-23 Ixetic Hückeswagen Gmbh Vakuumpumpe
CN103032326A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 三菱电机株式会社 叶片旋转式压缩机
JP2016014326A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 カルソニックカンセイ株式会社 コンプレッサ
CN208719474U (zh) * 2018-06-12 2019-04-09 杭州小米环境科技有限公司 锁止结构及防火止回阀

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1971112A (zh) * 2005-11-23 2007-05-30 张未鸣 摆臂式可控单向阀门
WO2010145633A2 (de) * 2009-06-17 2010-12-23 Ixetic Hückeswagen Gmbh Vakuumpumpe
CN201531402U (zh) * 2009-09-29 2010-07-21 肖凤桂 渣浆泵浦自控阀
CN103032326A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 三菱电机株式会社 叶片旋转式压缩机
JP2016014326A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 カルソニックカンセイ株式会社 コンプレッサ
CN208719474U (zh) * 2018-06-12 2019-04-09 杭州小米环境科技有限公司 锁止结构及防火止回阀

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