CN114033686B - 压缩结构、压缩机以及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种压缩结构、压缩机以及具有其的空调器，气缸和滑片组件，气缸上设置有滑片槽，滑片组件包括滑片结构和施力结构，滑片结构可活动地设置于滑片槽内，将气缸内部分隔为吸气侧和排气侧，滑片结构包括相互拼接的第一滑片和第二滑片；施力结构能够对第一滑片施力以驱动第一滑片和第二滑片活动；在气缸的周向上，施力结构对第一滑片的施力方向位于第一滑片重心远离排气侧的一侧。根据本申请的压缩结构、压缩机以及具有其的空调器，能够有效解决滑片与滑片槽两侧磨损。

Description

压缩结构、压缩机以及具有其的空调器

技术领域

本申请属于空调器技术领域，具体涉及一种压缩结构、压缩机以及具有其的空调器。

背景技术

目前，传统滚动转子式压缩机的泵体结构主要是由气缸、滚动活塞、曲轴、滑片、弹簧以及装配在气缸两端的轴承组成。滑片在气体背压力和尾部弹簧力的作用下，滑片头部与滚动活塞外表面线接触密封，但是压缩机在低频运行且吸气过热度不足时容易发生吸气带液产生液击，导致滚动活塞与滑片脱离冷媒从高压腔泄漏至低压腔压缩机制冷能力衰减，但当二者再次接触时则会发生严重的撞击，不利于压缩机运行时的可靠性。相关技术中通过滑片头部的铰接柱销与滚动活塞铰接槽间隙配合，滑片头部与滚动活塞铰接槽面接触密封，该结构不需要在滑片尾部设置弹簧和弹簧孔，解决了传统结构滑片与滚动活塞脱离造成的可靠性问题。

但是，滑片背部压力，其力的作用线的延长线过滑片的重心点，由于滑片置于气缸内，滑片两侧会受到吸气腔和压缩腔内气体冷媒的压力且排气压力要大于吸气压力则二者的合力，滑片会向滑片槽靠近吸气侧倾斜一个角度与滑片槽两侧接触产生接触力，且力的作用线与滑片侧面垂直，因此导致滑片与滑片槽两侧磨损更加严重，使得摩擦功耗相对片偏高。

因此，如何提供一种能够有效解决滑片与滑片槽两侧磨损的压缩结构、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压缩结构、压缩机以及具有其的空调器，能够有效解决滑片与滑片槽两侧磨损。

为了解决上述问题，本申请提供一种压缩结构，包括：

气缸，气缸上设置有滑片槽；

滑片组件，滑片组件包括滑片结构和施力结构，滑片结构可活动地设置于滑片槽内，将气缸内部分隔为吸气侧和排气侧，滑片结构包括相互拼接的第一滑片和第二滑片；施力结构能够对第一滑片施力以驱动第一滑片和第二滑片活动；在气缸的周向上，施力结构对第一滑片的施力方向位于第一滑片重心远离排气侧的一侧。

进一步地，第一滑片包括相互连接的径向延伸部和受力部；径向延伸部与第二滑片在气缸的周向上依次布置，且径向延伸部位于第二滑片靠近排气侧的一侧；受力部设置于第二滑片的端部，受力部位于第二滑片的外周侧，且受力部形成滑片结构的滑片尾部，施力结构对受力部施力以驱动第一滑片和第二滑片活动。

进一步地，第一滑片为L形结构，L形结构的短边形成受力部，L形结构的长边与第二滑片相互拼接。

进一步地，L形结构短边的宽度为a，L形结构长边的宽度为b，L形结构短边的长度为t，其中，a≥3；和/或，1/3≤(b/t)≤2/3。

进一步地，施力结构包括滑动部，滑动部设置于受力部上，气缸上设置有与滑片槽连通的滑槽，滑动部在滑槽内可滑动，以带动滑片尾部活动。

进一步地，滑动部上设置有进油孔，进油孔连通至第一滑片与第二滑片之间，第一滑片和第二滑片之间具有第一出油孔，进油孔能够引导润滑油进入第一滑片与第二滑片之间。

进一步地，滑片组件具有滑片头部，气缸上设置有铰接槽，滑片头部设置于铰接槽内，滑片头部设置有第二出油孔，进油孔连通至第二出油孔，进油孔能够引导润滑油进入铰接槽内。

进一步地，滑动部为圆柱形结构，圆柱形结构的第一端与受力部连接，进油孔设置于圆柱形结构的第二端端面上；在滑片槽的延伸方向上，滑动部的长度为L2，滑片组件的长度为L1，进油孔的直径为d1,滑动部的横截面直径为d2，其中，0.2≤L2/L1≤0.5；和/或，0.1≤d1/d2≤0.3。

进一步地，第一出油孔的孔径为d3,第二出油孔的孔径为d4；其中，d1＜d3≤d4。

根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括压缩结构，压缩结构为上述的压缩结构。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调器，包括压缩结构，压缩结构为上述的压缩结构。

本申请提供的压缩结构、压缩机以及具有其的空调器，本申请中滑片设计为分体式结构，气体背压力Fb作用于所述第一滑片的背部，但是力的作用线的延长线经过滑片结构的几何中心G1即整个滑片结构的重心，而与本申请中第一滑片的重心G2偏离距离为d，因此，气体背压力Fb会产生一个使得第一滑片向排气侧偏转的力矩，进而第一滑片与第二滑片接触使得整个滑片结构共同偏转，此偏转角会被大幅度减小至θ2甚至完全抵消，进而降低滑片与滑片槽之间的接触应力和摩擦功耗，同时降低压缩机的泵体振动和噪声。本申请能够有效解决滑片与滑片槽两侧磨损。

附图说明

图1为本申请实施例的压缩结构的俯视图；

图2为本申请实施例的压缩结构的结构示意图；

图3为本申请实施例的压缩结构的剖面图；

图4为本申请实施例的滑片结构的受力示意图；

图5为本申请实施例的滑片结构的结构示意图；

图6为本申请实施例的滑片结构的结构示意图；

图7为本申请实施例的技术方案压缩机与现有技术压缩机振动加速度对比图；

图8为本申请实施例的技术方案压缩机与现有技术压缩机能效对比图；

图9为现有技术的滑片结构的受力示意图；

图10为现有技术的滑片结构的结构示意图。

附图标记表示为：

1、曲轴；2、滚动活塞；3、气缸；4、滑片结构；5、滑片槽槽底孔；6、主轴承；7a、第一滑片；7b、第二滑片；7c、滑动部；8、副轴承；9、滑槽；10、进油孔；11、第一出油孔；12、第二出油孔。

具体实施方式

结合参见图1-10所示，一种压缩结构，包括：气缸3和滑片组件，气缸3上设置有滑片槽，滑片组件包括滑片结构4和施力结构，滑片结构4可活动地设置于滑片槽内，将气缸3内部分隔为吸气侧和排气侧，滑片结构4包括相互拼接的第一滑片7a和第二滑片7b；施力结构能够对第一滑片7a施力以驱动第一滑片7a和第二滑片7b活动；在气缸3的周向上，施力结构对第一滑片7a的施力方向位于第一滑片7a重心远离排气侧的一侧。本申请压缩结构包括了曲轴1、主轴承6、气缸3、副轴承8、滚动活塞2、滑片组件等零部件。滑片槽的尾部具有滑片槽槽底孔5；施力结构在滑片结构4的尾部沿着气缸3的径向对滑片结构4施力，其仅仅第一结构进行施力，且其施力点位于整个滑片结构4在周向上的中心位置。

相关技术方案中，滑片背部压力为Fb且其力的作用线的延长线过滑片的重心点G1，由于滑片置于气缸3内，滑片两侧会受到吸气腔和压缩腔内气体冷媒的压力且排气压力要大于吸气压力则二者的合力为Fp，滑片会向滑片槽靠近吸气侧倾斜一个角度θ与滑片槽两侧接触产生接触力分别为Fn1和Fn2且力的作用线与滑片侧面垂直，因此导致滑片与滑片槽两侧磨损更加严重，使得摩擦功耗相对片偏高。

而本申请中滑片设计为分体式结构，气体背压力Fb作用于所述第一滑片7a的背部，但是力的作用线的延长线经过滑片结构4的几何中心G1即整个滑片结构4的重心，而与本申请中第一滑片7a的重心G2偏离距离为d，因此，气体背压力Fb会产生一个使得第一滑片7a向排气侧偏转的力矩，进而第一滑片7a与第二滑片7b接触使得整个滑片结构4共同偏转，此偏转角会被大幅度减小至θ2甚至完全抵消，进而降低滑片与滑片槽之间的接触应力和摩擦功耗，同时降低压缩机的泵体振动和噪声。显然，在本申请中，滑片组件减少了滑片的偏转角，进而解决了在滚动活塞2由最高点返回至最低点过程中，滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间接触应力急剧增大的问题，改善了二者间的摩擦磨损，提高了压缩机运行的可靠性。本申请解决了由于滑片两侧面受到气体力作用，引起的滑片向吸气侧偏转使得滑片与滑片槽之间的法向接触力急剧增大，造成压缩机摩擦功耗偏高的问题。还解决了由于滑片偏转角的存在，在滚动活塞2由最高点返回至最低点过程中，滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间接触应力急剧增大的问题。

本申请还公开了一些实施例，第一滑片7a包括相互连接的径向延伸部和受力部；径向延伸部与第二滑片7b在气缸3的周向上依次布置，且径向延伸部位于第二滑片7b靠近排气侧的一侧；受力部设置于第二滑片7b的端部，受力部位于第二滑片7b的外周侧，且受力部形成滑片结构4的滑片尾部，施力结构对受力部施力以驱动第一滑片7a和第二滑片7b活动。径向延伸部与第二滑片7b的结构相同且相互拼合，显然，第一滑片7a的重心相对于施力方向偏向于气缸3排气侧，则此时气体背压力Fb会产生一个使得第一滑片7a向排气侧偏转的力矩，进而第一滑片7a与第二滑片7b接触使得整个滑片组件共同偏转，此偏转角会被大幅度减小至θ2甚至完全抵消。

本申请还公开了一些实施例，第一滑片7a为L形结构，L形结构的短边形成受力部，L形结构的长边与第二滑片7b相互拼接。本申请中滑片设计为分体式结构且第一滑片7a的横截面为L形，气体背压力Fb作用于第一滑片7a的背部，但是力的作用线的延长线经过所述滑片组件的几何中心G1即滑片结构4的重心，而与本申请第一滑片7a的重心G2偏离距离为d，因此，气体背压力Fb会产生一个使得第一滑片7a向排气侧偏转的力矩，进而第一滑片7a与第二滑片7b接触使得整个滑片组件共同偏转，此偏转角会被大幅度减小至θ2甚至完全抵消，进而降低滑片与滑片槽之间的接触应力和摩擦功耗，同时降低压缩机的泵体振动和噪声。此外，本申请中，滑片组件减少了滑片的偏转角，进而解决了在滚动活塞2由最高点返回至最低点过程中，滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间接触应力急剧增大的问题，改善了二者间的摩擦磨损，提高了压缩机运行的可靠性。

本申请还公开了一些实施例，L形结构短边的宽度为a，L形结构长边的宽度为b，L形结构短边的长度为t，其中，a≥3；和/或，1/3≤(b/t)≤2/3。

本申请还公开了一些实施例，施力结构包括滑动部7c，滑动部7c设置于受力部上，气缸3上设置有与滑片槽连通的滑槽9，滑动部7c在滑槽9内可滑动，以带动滑片尾部活动，在本申请中，通过在滑片组件尾部设置滑柱、气缸3上设置相应的滑柱槽，在保证滑片与滚动活塞2不发生脱离的前提下，通过改变滑柱的背压受力面的面积来控制滑片所受到的气体背压力Fb，进而改善滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间的接触应力，降低二者之间的摩擦磨损和振动噪声。滑片组件能够在气体背压力的作用下产生一个使得滑片向排气侧偏转的力矩，大幅度减小甚至抵消滑片的偏转角θ1，进而降低滑片与滑片槽之间的接触应力和摩擦功耗。滑片组件减少了滑片的偏转角，进而解决了在滚动活塞2由最高点返回至最低点过程中，滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间接触应力急剧增大的问题，改善了二者间的摩擦磨损，提高了压缩机运行的可靠性。本申请可以取消弹簧结构，并且通过壳体内的气体背压力推动滑动部7c活动。

本申请还公开了一些实施例，滑动部7c上设置有进油孔10，进油孔10连通至第一滑片7a与第二滑片7b之间，第一滑片7a和第二滑片7b之间具有第一出油孔11，进油孔10能够引导润滑油进入第一滑片7a与第二滑片7b之间，润滑油在第一滑片7a和第二滑片7b之间形成油膜，可以防止二者脱离。

本申请还公开了一些实施例，滑片组件具有滑片头部，气缸3上设置有铰接槽，滑片头部设置于铰接槽内，滑片头部设置有第二出油孔12，进油孔10连通至第二出油孔12，进油孔10能够引导润滑油进入所述铰接槽内。滑片组件由第一滑片7a与第二滑片7b拼接而成并设于气缸3滑片槽内，可沿着滑片槽做往复运动；曲轴1上设有长轴、短轴以及偏心部，长轴和短轴分别位于偏心部的两侧；滚动活塞2套装在曲轴1偏心部上，设于气缸3内且与滑片组件铰接，滑片组件头部的铰接柱销与滚动活塞2的铰接槽间隙配合，滑片头部的铰接柱销与滚动活塞2的铰接槽属于面接触密封。本申请能够改善滑片头部的铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间接触应力偏大和摩擦磨损偏大的问题。滑片组件上开设了多个进油孔10和出油孔，滑片滑柱的背压侧的润滑油通过该进油孔10将冷冻油引至滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽处以及滑片组件的上下端面上，改善了各摩擦副之间的润滑状态降低了摩擦功耗。

本申请还公开了一些实施例，滑动部7c为圆柱形结构，圆柱形结构的第一端与受力部连接，进油孔10设置于圆柱形结构的第二端端面上；在滑片槽的延伸方向上，滑动部7c的长度为L2，滑片组件的长度为L1，进油孔10的直径为d1,滑动部7c的横截面直径为d2，其中，0.2≤L2/L1≤0.5；和/或，0.1≤d1/d2≤0.3。在第一滑片7a的滑片尾部即受力部还设有多个沿着气缸3轴向均匀分布的圆柱形滑动部7c，滑动部7c与气缸3上设置的滑槽9的形状和尺寸均对应，滑动部7c可沿着所述滑槽9做往复运动。本申请通过在滑片组件尾部设置滑动部7c、气缸3上设置相应的滑槽9，在保证滑片与滚动活塞2不发生脱离的前提下，通过改变滑动部7c的背压受力面的面积来控制滑片所受到的气体背压力Fb，进而改善滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽之间的接触应力，降低二者之间的摩擦磨损和振动噪声。在滑动部7c的受力部上开设有横截面为圆形的进油孔10，进一步地，滑片组件的进油孔10与滑片上下端面的第一出油孔11以及滑片头部的第二出油孔12连通，滑柱背压侧的润滑油通过该进油孔10将冷冻油引至滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽处以及滑片组件的上下端面上。滑柱的径向长度设为L2，所述滑片组件的径向长度为L1，所述滑片组件的进油孔10的直径设为d1,滑柱的直径为d2，上述参数分别满足如下关系：0.2≤(L2/L1)≤0.5，0.1≤(d1/d2)≤0.3；可以保证在高压差工况下会产生偏转甚至弯曲的强度要求。

本申请还公开了一些实施例，第一出油孔11的孔径为d3,第二出油孔12的孔径为d4；其中，d1＜d3≤d4。滑片组件上下端面的第一出油孔11的直径为d3,滑片头部的第二出油孔12的直径为d4,上述参数满足如下关系:d1＜d3≤d4，可以保证滑片的结构强度要求，油孔直径的最值要结合滑片的截面尺寸进行数值限定，上述孔径能够保证供油顺畅进油孔10的直径要小于出油孔的直径。本申请中，在滑片组件上开设了多个进油孔10和出油孔，滑片滑动部7c的背压侧的润滑油通过该进油孔10将冷冻油引至滑片头部铰接柱销与滚动活塞2铰接槽处以及滑片组件的上下端面上，改善了各摩擦副之间的润滑状态，降低了摩擦功耗。进油孔10、出油孔的数量和总的流通面积需要根据压缩机的实际运行工况中铰接柱销与滚动活塞2铰接槽所需要的供油量进行相应的设计。

结合附图7-8，本申请压缩机与现有技术压缩机振动加速度以及能效的对比图，从图中可以看出，采用本技术方案的压缩机整机的振动加速度要明显低于现有技术压缩机振动加速度且平均降低了5m/s2。另一方面，从图中可知，与现有技术方案相比，由于本技术方案中泵体摩擦功耗下降，使得整机能效提升了约5％，此实施例即为本技术方案的最优实施例。

根据本申请的实施例，提供了一种压缩机，包括压缩结构，压缩结构为上述的压缩结构。

根据本申请的实施例，提供了一种空调器，包括压缩结构，压缩结构为上述的压缩结构。

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申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种压缩结构，其特征在于，包括：

气缸(3)，所述气缸(3)上设置有滑片槽；

滑片组件，所述滑片组件包括滑片结构(4)和施力结构，所述滑片结构(4)可活动地设置于所述滑片槽内，将所述气缸(3)内部分隔为吸气侧和排气侧，所述滑片结构(4)包括相互拼接的第一滑片(7a)和第二滑片(7b)；所述施力结构能够对所述第一滑片(7a)施力以驱动所述第一滑片(7a)和所述第二滑片(7b)活动；在所述气缸(3)的周向上，所述施力结构对所述第一滑片(7a)的施力方向位于所述第一滑片(7a)重心远离所述排气侧的一侧；所述施力结构仅仅对所述第一滑片(7a)进行施力，且施力点位于整个所述滑片结构(4)在周向上的中心位置。

2.根据权利要求1中所述的压缩结构，其特征在于，所述第一滑片(7a)包括相互连接的径向延伸部和受力部；所述径向延伸部与所述第二滑片(7b)在所述气缸(3)的周向上依次布置，且所述径向延伸部位于所述第二滑片(7b)靠近所述排气侧的一侧；所述受力部设置于所述第二滑片(7b)的端部，所述受力部位于所述第二滑片(7b)的外周侧，且所述受力部形成所述滑片结构(4)的滑片尾部，所述施力结构对所述受力部施力以驱动所述第一滑片(7a)和所述第二滑片(7b)活动。

3.根据权利要求2中所述的压缩结构，其特征在于，所述第一滑片(7a)为L形结构，所述L形结构的短边形成所述受力部，所述L形结构的长边与所述第二滑片(7b)相互拼接。

4.根据权利要求3中所述的压缩结构，其特征在于，所述L形结构长边的宽度为b，所述L形结构短边的长度为t，其中，1/3≤(b/t)≤2/3。

5.根据权利要求2中所述的压缩结构，其特征在于，所述施力结构包括滑动部(7c)，所述滑动部(7c)设置于所述受力部上，所述气缸(3)上设置有与所述滑片槽连通的滑槽(9)，所述滑动部(7c)在所述滑槽(9)内可滑动，以带动所述滑片尾部活动。

6.根据权利要求5中所述的压缩结构，其特征在于，所述滑动部(7c)上设置有进油孔(10)，所述进油孔(10)连通至所述第一滑片(7a)与所述第二滑片(7b)之间，所述第一滑片(7a)和所述第二滑片(7b)之间具有第一出油孔(11)，所述进油孔(10)能够引导润滑油进入所述第一滑片(7a)与所述第二滑片(7b)之间。

7.根据权利要求6中所述的压缩结构，其特征在于，所述滑片组件具有滑片头部，所述气缸(3)上设置有铰接槽，所述滑片头部设置于所述铰接槽内，所述滑片头部设置有第二出油孔(12)，所述进油孔(10)连通至所述第二出油孔(12)，所述进油孔(10)能够引导润滑油进入所述铰接槽内。

8.根据权利要求7中所述的压缩结构，其特征在于，所述滑动部(7c)为圆柱形结构，所述圆柱形结构的第一端与所述受力部连接，所述进油孔(10)设置于所述圆柱形结构的第二端端面上；在所述滑片槽的延伸方向上，所述滑动部(7c)的长度为L2，所述滑片组件的长度为L1，所述进油孔(10)的直径为d1,所述滑动部(7c)的横截面直径为d2，其中，0.2≤L2/L1≤0.5；和/或，0.1≤d1/d2≤0.3。

9.根据权利要求8中所述的压缩结构，其特征在于，所述第一出油孔(11)的孔径为d3,所述第二出油孔(12)的孔径为d4；其中，d1＜d3≤d4。

10.一种压缩机，包括压缩结构，其特征在于，所述压缩结构为权利要求1-9中任一项所述的压缩结构。

11.一种空调器，包括压缩结构，其特征在于，所述压缩结构为权利要求1-9中任一项所述的压缩结构。

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