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CN119222166B - 泵体组件、压缩机及换热设备 - Google Patents

泵体组件、压缩机及换热设备

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CN119222166B
CN119222166B CN202411353744.1A CN202411353744A CN119222166B CN 119222166 B CN119222166 B CN 119222166B CN 202411353744 A CN202411353744 A CN 202411353744A CN 119222166 B CN119222166 B CN 119222166B
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cylinder
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牛玉婷
胡艳军
阙沛祯
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Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种泵体组件、压缩机及换热设备。泵体组件包括：气缸，气缸具有滑片槽，且滑片槽的长度为l；曲轴组件，曲轴组件的至少一部分可转动地设置在气缸的内部，且曲轴组件的偏心距为e；滚子，滚子位于气缸的内部，滚子套设在曲轴组件上并随曲轴组件转动，且滚子的外径为r；滑片，滑片的至少一部分活动设置在滑片槽内，滑片的滑片头与滚子活动接触，且滑片的长度为L；滑片槽的长度l、曲轴组件的偏心距e、滚子的外径r、滑片的长度L之间满足：本发明解决了现有技术中压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题。

Description

泵体组件、压缩机及换热设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种泵体组件、压缩机及换热设备。
背景技术
压缩机作为空调的核心零部件，在制冷系统中发挥着重要的作用。转子压缩机在运转时，滑片位于气缸滑片槽内贴着滚子做往复运动。滑片此时承受多个方向压力差，例如滑片伸入到压缩腔内的部分承受吸气腔与排气腔的压差，滑片的内端和外端承受滚子与弹簧弹性力的压力差等。在这些压力差的作用下，滑片会与气缸滑片槽接触发生弯曲变形。
现有技术中，滑片尾部大部分设计有用于固定弹簧的凹槽。凹槽处滑片的抗弯截面面积减小，抗弯刚度降低。若此处与气缸滑片槽接触作用将会使滑片弯曲变形增大，导致滑片运行不顺畅。此现象体现在压缩机整机上就容易出现低频哒哒音、压缩机功耗增大、滑片侧面磨损等一系列的噪声、性能及可靠性问题。
因此，现有技术中存在压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种泵体组件、压缩机及换热设备，以解决现有技术中压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种泵体组件，包括：气缸，气缸具有滑片槽，且滑片槽的长度为l；曲轴组件，曲轴组件的至少一部分可转动地设置在气缸的内部，且曲轴组件的偏心距为e；滚子，滚子位于气缸的内部，滚子套设在曲轴组件上并随曲轴组件转动，且滚子的外径为r；滑片，滑片的至少一部分活动设置在滑片槽内，滑片的滑片头与滚子活动接触，且滑片的长度为L；滑片槽的长度l、曲轴组件的偏心距e、滚子的外径r、滑片的长度L之间满足：
进一步地，气缸的中心点为O，滑片槽的中心线为OH，滚子与气缸的内侧壁的接触点与气缸的中心点的连线为OT，当滑片的滑尾的端面与滑片槽的棱边远离滚子的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ1，且θ1大于260°。
进一步地，滑片的滑尾设置有尾部凹槽，尾部凹槽的深度为滑片的长度L的a倍，1＞a＞0，当尾部凹槽的槽底与滑片槽的棱边远离滚子的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ2，且a满足：
进一步地，θ1与θ2之间满足：θ2-θ1≤60°。
进一步地，滑片的滑尾的尾部凹槽为至少一个，当尾部凹槽为多个时，多个尾部凹槽沿曲轴组件的径向延伸。
进一步地，尾部凹槽的槽底的面积小于尾部凹槽的开口面积。
进一步地，尾部凹槽为台阶槽，且尾部凹槽包括至少一个下沉段以在尾部凹槽的周向内侧壁形成台阶面。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的泵体组件。
进一步地，压缩机为单缸压缩机或者多缸压缩机。
根据本发明的另一方面，提供了一种换热设备，包括上述的压缩机。
应用本发明的技术方案，本申请中的泵体组件包括气缸，曲轴组件，滚子以及滑片。气缸具有滑片槽，且滑片槽的长度为l；曲轴组件的至少一部分可转动地设置在气缸的内部，且曲轴组件的偏心距为e；滚子位于气缸的内部，滚子套设在曲轴组件上并随曲轴组件转动，且滚子的外径为r；滑片的至少一部分活动设置在滑片槽内，滑片的滑片头与滚子活动接触，且滑片的长度为L；滑片槽的长度l、曲轴组件的偏心距e、滚子的外径r、滑片的长度L之间满足：在本申请中的泵体组件的设计过程中，通过对滑片的长度L和滑片槽的长度l进行限定，并使滑片的长度L和滑片槽的长度l能够满足公式：从而在滚子随曲轴组件转动至部分位置时，可以有效地降低滑片整体的弯曲应力水平，从而减少滑片的弯曲变形，并减小由于滑片弯曲运行不畅带来的功耗增加及哒哒音问题。因此，本申请中的泵体组件有效地解决了现有技术中压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个具体实施例的泵体组件的结构示意图；
图2示出了图1中A处的放大图；
图3示出了本申请中泵体组件的曲轴组件的结构示意图；
图4示出了本申请中两个不同实施例的泵体组件的滑片的结构示意图；
图5示出了本申请中OT与OH重合时泵体组件的滚子与气缸的位置关系示意图；
图6示出了本申请中OT与OH的夹角为θ1时泵体组件的滚子与气缸的位置关系示意图；
图7示出了本申请中OT与OH的夹角为θ2时泵体组件的滚子与气缸的位置关系示意图；
图8示出了转动角θ＝180°滑片变形仿真结果图；
图9示出了当滑片尾部开始接触气缸滑片槽棱边时，滑片变形仿真结果图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、气缸；11、滑片槽；111、棱边；20、曲轴组件；21、轴；22、偏心轴；30、滚子；40、滑片；41、尾部凹槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题，本申请提供了一种泵体组件、压缩机及换热设备。
如图1和图2所示，压缩机作为空调的核心零部件，在制冷系统中发挥着重要的作用。转子压缩机通常由壳体、分液器、电机、泵体组件构成。其中，泵体组件包含法兰、隔板、曲轴组件20、气缸10、滚子30、滑片40等零件，具有结构简单、能效高、可靠性高等优势。转子压缩机在运转时，滑片40位于气缸10滑片槽11内贴着滚子30做往复运动。现有技术中，滑片40尾部均设计有尾部凹槽41，用于固定弹簧；滚子30位于气缸10内腔，滚子30外周面与滑片40头部接触。转子压缩机处于工作状态时，沿气缸10径向滑片40在尾部压差(图2所示Pb)和弹簧力(图2所示FN)的作用下与滚子30保持贴合密封，从而将气缸10内腔分割为吸气腔和排气腔。滑片40在切向在左右侧面不同压力(图2所示P1和P2)形成的压差作用下，滑片40会发生倾斜与弯曲变形，影响滑片40的运行顺畅性及可靠性。
从滑片40弯曲变形角度来看，滑片40尾部由于设计必须存在与弹簧配合的尾部凹槽41，抗弯截面面积减小，抗弯刚度降低，导致滑片40弯曲变形增大，滑片40运行不顺畅，容易出现低频哒哒音及可靠性问题。
如图1、图5、图6、图7当滚子30与气缸10切点与气缸10中心连线OT与气缸10滑片槽11中心线OH重合时，滑片40完全在滑片槽11内，此时转动角θ＝0°(图5所示)，随着滚子30向吸气侧转动至180°时(图1所示)，此时虽然滑片40伸出最长，如图8所示，但滑片40尾部凹槽41仍在滑片槽11内，支撑方式决定了滑片40弯曲变形不大。但随着压缩机运转，滚子30在气缸10内的转动，当滑片40尾部开始接触气缸10滑片槽11棱边111时(图6、7所示)，支撑方式会发生突变，如图9所示为滑片40某一时刻的滑片变形仿真结果图，滑片40弯曲变形发生突增2倍加之滑片40尾部存在尾部凹槽41，抗弯刚度变低，极易导致滑片40侧边与滑片槽11内部发生过度接触。随着压缩机运转次数增加，滑片40与气缸10滑片槽11发生磨损风险增加。因此，在本申请中通过对泵体组件的结构参数进行改进，以形成一种新的泵体组件，从而改变在滑片40尾部开始接触气缸10滑片槽11棱边111时，保证此时滑片尾部边缘接触受力小于最大受力的一半，降低滑片整体弯曲应力水平，从而降低滑片弯曲变形，减小由于滑片弯曲运行不畅带来的功耗增加及哒哒音问题，并降低滑片40与气缸10滑片槽11发生磨损风险。
并且，本申请中的换热设备具有压缩机，而换热设备可以是空调或者冰箱等装置。
而本申请中的压缩机为转子压缩机并具有下述的泵体组件，同时本申请中的压缩机可以是单缸压缩机、双缸压缩机或者多缸压缩机。
如图1至图7所示，本申请中的泵体组件包括气缸10，曲轴组件20，滚子30以及滑片40。气缸10具有滑片槽11，且滑片槽11的长度为l；曲轴组件20的至少一部分可转动地设置在气缸10的内部，且曲轴组件20的偏心距为e；滚子30位于气缸10的内部，滚子30套设在曲轴组件20上并随曲轴组件20转动，且滚子30的外径为r；滑片40的至少一部分活动设置在滑片槽11内，滑片40的滑片40头与滚子30活动接触，且滑片40的长度为L；滑片槽11的长度l、曲轴组件20的偏心距e、滚子30的外径r、滑片40的长度L之间满足：在本申请中的泵体组件的设计过程中，通过对滑片40的长度L和滑片槽11的长度l进行限定，并使滑片40的长度L和滑片槽11的长度l能够满足公式：从而在滚子30随曲轴组件20转动至部分位置时，可以有效地降低滑片40整体的弯曲应力水平，从而减少滑片40的弯曲变形，并减小由于滑片40弯曲运行不畅带来的功耗增加及哒哒音问题。因此，本申请中的泵体组件有效地解决了现有技术中压缩机泵体组件的滑片40容易在气缸10内部出现弯曲变形的问题。
并且，如图1和图3所示，本申请中的曲轴组件20包括轴21及偏心轴22，偏心轴22圆心与轴21圆心距离为偏心距e；泵体组件组合时，曲轴组件20偏心轴22与滚子30内圆接触，滑片40置于滑片槽11内，滑片40头部与滚子30内圆接触。
θ在本申请的一个具体实施例中，气缸10的中心点为O，滑片槽11的中心线为OH，滚子30与气缸10的内侧壁的接触点与气缸10的中心点的连线为OT，当滑片40的滑尾的端面与滑片槽11的棱边111远离滚子30的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ1，且θ1大于260°。并且，滑片40的滑尾设置有尾部凹槽41，尾部凹槽41的深度为滑片40的长度L的a倍，1＞a＞0，当尾部凹槽41的槽底与滑片槽11的棱边111远离滚子30的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ2，且a满足：
具体地，θ1与θ2之间满足：θ2-θ1≤60°。
在上述的实施例中，通过公式以及θ1大于260°，可以表示通过设计滑片40长度及气缸10滑片槽11长度满足此式，此时滑片40尾部边缘与气缸10滑片槽11棱边111重合时压缩机旋转角度大于260°，保证此时尾部边缘接触受力小于最大受力的一半，降低整体弯曲应力水平，从而降低弯曲变形，减小由于滑片40弯曲运行不畅带来的功耗增加及哒哒音问题。而通过公式以及θ2-θ1≤60°，可以表示通过设计滑片40尾部凹槽41与整体长度比例系数满足此式，滑片40尾槽与滑片槽11棱边111接触时，压缩机旋转角度小于60°，保证滑片40抗弯截面面积较小区域在整体运行中占比较小，减少接触时间，从而达到增强可靠性的目的。
如图4所示，滑片40的滑尾的尾部凹槽41为至少一个，当尾部凹槽41为多个时，多个尾部凹槽41沿曲轴组件20的径向延伸。并且，尾部凹槽41的槽底的面积小于尾部凹槽41的开口面积。可选地，尾部凹槽41为台阶槽，且尾部凹槽41包括至少一个下沉段以在尾部凹槽41的周向内侧壁形成台阶面。
需要说明的是，在本申请中尾部凹槽41的数量、排列方式以及具体形状可以根据实际的使用情况进行适应性地调整。并且，在本申请中尾部凹槽41一般用于容置与滑片40配合的弹簧。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本申请中的泵体组件包括气缸10，曲轴组件20，滚子30以及滑片40。气缸10具有滑片槽11，且滑片槽11的长度为l；曲轴组件20的至少一部分可转动地设置在气缸10的内部，且曲轴组件20的偏心距为e；滚子30位于气缸10的内部，滚子30套设在曲轴组件20上并随曲轴组件20转动，且滚子30的外径为r；滑片40的至少一部分活动设置在滑片槽11内，滑片40的滑片40头与滚子30活动接触，且滑片40的长度为L；滑片槽11的长度l、曲轴组件20的偏心距e、滚子30的外径r、滑片40的长度L之间满足：在本申请中的泵体组件的设计过程中，通过对滑片40的长度L和滑片槽11的长度l进行限定，并使滑片40的长度L和滑片槽11的长度l能够满足公式：从而在滚子30随曲轴组件20转动至部分位置时，可以有效地降低滑片40整体的弯曲应力水平，从而减少滑片40的弯曲变形，并减小由于滑片40弯曲运行不畅带来的功耗增加及哒哒音问题。因此，本申请中的泵体组件有效地解决了现有技术中压缩机泵体组件的滑片容易在气缸内部出现弯曲变形的问题。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泵体组件，其特征在于，包括：
气缸(10)，所述气缸(10)具有滑片槽(11)，且所述滑片槽(11)的长度为l；
曲轴组件(20)，所述曲轴组件(20)的至少一部分可转动地设置在所述气缸(10)的内部，且所述曲轴组件(20)的偏心距为e；
滚子(30)，所述滚子(30)位于所述气缸(10)的内部，所述滚子(30)套设在所述曲轴组件(20)上并随所述曲轴组件(20)转动，且所述滚子(30)的外径为r；
滑片(40)，所述滑片(40)的至少一部分活动设置在所述滑片槽(11)内，所述滑片(40)的滑片(40)头与所述滚子(30)活动接触，且所述滑片(40)的长度为L；
所述滑片槽(11)的长度l、所述曲轴组件(20)的偏心距e、所述滚子(30)的外径r、所述滑片(40)的长度L之间满足：
2.根据权利要求1所述的泵体组件，其特征在于，所述气缸(10)的中心点为O，所述滑片槽(11)的中心线为OH，所述滚子(30)与所述气缸(10)的内侧壁的接触点与所述气缸(10)的中心点的连线为OT，当所述滑片(40)的滑尾的端面与所述滑片槽(11)的棱边(111)远离所述滚子(30)的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ1，且θ1大于260°。
3.根据权利要求2所述的泵体组件，其特征在于，所述滑片(40)的滑尾设置有尾部凹槽(41)，所述尾部凹槽(41)的深度为所述滑片(40)的长度L的a倍，1＞a＞0，当所述尾部凹槽(41)的槽底与所述滑片槽(11)的棱边(111)远离所述滚子(30)的一端平齐时，OH与OT之间的夹角为θ2，且a满足：
4.根据权利要求3所述的泵体组件，其特征在于，θ1与θ2之间满足：θ2-θ1≤60°。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泵体组件，其特征在于，所述滑片(40)的滑尾的尾部凹槽(41)为至少一个，当所述尾部凹槽(41)为多个时，多个所述尾部凹槽(41)沿所述曲轴组件(20)的径向延伸。
6.根据权利要求5所述的泵体组件，其特征在于，所述尾部凹槽(41)的槽底的面积小于所述尾部凹槽(41)的开口面积。
7.根据权利要求6所述的泵体组件，其特征在于，所述尾部凹槽(41)为台阶槽，且所述尾部凹槽(41)包括至少一个下沉段以在所述尾部凹槽(41)的周向内侧壁形成台阶面。
8.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的泵体组件。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为单缸压缩机或者多缸压缩机。
10.一种换热设备，其特征在于，包括权利要求8或9所述的压缩机。
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