專利名稱：一種壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括殼體、置于殼體內(nèi)的泵體組件和電機(jī)組件，泵體組 件包括曲軸、氣缸、氣缸內(nèi)可繞曲軸旋轉(zhuǎn)的活塞、滑塊，以及對(duì)應(yīng)于氣缸上下端面的上軸承 和下軸承，上軸承、氣缸、活塞、滑塊、下軸承形成氣缸的工作容積，電機(jī)帶動(dòng)曲軸連同活塞 旋轉(zhuǎn)，活塞旋轉(zhuǎn)過程中，滑塊將氣缸和活塞間的氣缸容積分隔成壓縮腔和吸氣腔，活塞的不 斷旋轉(zhuǎn)形成氣缸內(nèi)吸氣、壓縮、排氣等壓縮循環(huán)，以將低壓低溫的氣體壓縮成高溫高壓氣 體。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，活塞的端面起到密封的作用，活塞的上下端面與上 下軸承之間形成具有一定間隙的密封平面，活塞運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞上下兩端面會(huì)有少量的冷凍 機(jī)油進(jìn)入，形成壓力油膜并填充密封活塞與上下軸承的端面間隙，因旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)泵體組 件的活塞是水平向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于活塞的自重，活塞的軸向會(huì)產(chǎn) 生推力，傳統(tǒng)的泵體組件中，活塞與上下軸承是間隙密封的，且間隙不能太小，因?yàn)榛钊S 向推力的存在，如果間隙太小，勢(shì)必會(huì)破壞活塞端面的油膜，使得活塞端面或者上下軸承端 面處就會(huì)在無油狀態(tài)下發(fā)生接觸，從而使壓縮組件的摩擦功耗增大，惡劣的狀況下會(huì)產(chǎn)生 磨耗；此外，活塞上下端面與上下軸承的端面之間的間隙也不能太大，間隙太大使得活塞無 法形成密封，會(huì)產(chǎn)生泄漏，密封性能差。通常，為了防止磨耗的產(chǎn)生，一般的設(shè)計(jì)都會(huì)適當(dāng)?shù)丶哟蠡钊c上下軸承間的間 隙，從而能適當(dāng)?shù)臏p小摩擦功耗，但是這樣就會(huì)犧牲了部分泵體組件壓縮的效率。為了解決 前述的問題，專利號(hào)為01144293. X，公告號(hào)為CN 1427163A，實(shí)用新型名稱為一種關(guān)于壓縮 機(jī)的降低負(fù)荷的結(jié)構(gòu)，該壓縮機(jī)降低負(fù)荷的結(jié)構(gòu)包括滾動(dòng)活塞、主軸承和輔軸承。在滾動(dòng)活 塞、主軸承和輔軸承上設(shè)置有凹槽，在其相互接觸面當(dāng)中，至少有一面有凹槽，從而減少接 觸面積，使壓縮冷媒時(shí)相互接觸的滾動(dòng)活塞、主軸承和輔軸承的接觸面積變小，通過活塞端 面面積的減少來減少活塞的摩擦功耗，理論上活塞端面的面積減少可以減少摩擦功耗，但 是實(shí)際使用時(shí)，由于活塞端面積的減少，導(dǎo)致活塞端面單位受力面承受的壓力變大，即局部 面壓增大，從而降低了活塞的信賴性，活塞使用壽命降低，實(shí)用性差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)有效地改 善了活塞上下端面的不平衡力，在確保壓縮機(jī)泵體組件本身密封性能的情況下減小了活塞 及上下軸承接觸的端面的磨損，從而減少泵體的摩擦功耗，節(jié)能減耗、提高壓縮機(jī)的壓縮效率。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型所述的一種壓縮機(jī)，包括殼體、置于殼體內(nèi)泵體組件和電機(jī)組件，所述泵體組件包括曲軸、氣缸、氣缸內(nèi)設(shè)有繞曲軸旋轉(zhuǎn)的活塞、滑塊，以及對(duì)應(yīng)于氣缸上下端面 的上軸承和下軸承，滑塊置于氣缸內(nèi)所設(shè)的滑塊槽內(nèi)，所述活塞的下端面設(shè)有環(huán)形凹槽，所 述下軸承的上端面上開設(shè)有開口小槽，所述環(huán)形凹槽的開口端與開口小槽的開口端部分重 合并連通，所述開口小槽與活塞中心最遠(yuǎn)位置之間的距離大于活塞的外徑尺寸，所述開口 小槽與活塞中心最近位置之間的距離大于活塞的內(nèi)徑尺寸，所述開口小槽設(shè)置對(duì)應(yīng)于氣缸 開始?jí)嚎s角到氣缸終止排氣角的之間角度范圍內(nèi)，即β < θ < α，其中α為滑塊槽中心 與氣缸開始?jí)嚎s時(shí)位置之間的夾角，β為滑塊槽中心與氣缸排氣口靠近滑塊槽的開口端的 夾角，θ為開口小槽相對(duì)于滑塊槽中心的位置角度。作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述活塞底端面的環(huán)形凹槽的寬度Dl為活塞寬度 的1/3 1/2，其中Dl為環(huán)形凹槽的內(nèi)徑邊與環(huán)形凹槽外徑邊之間的距離，活塞寬度為活塞 內(nèi)徑邊與活塞外徑邊之間的距離。本實(shí)用新型中，所述開口小槽的形狀為規(guī)則形狀的楔槽、開口弧槽、開口方形槽， 當(dāng)然，其還可以為其他任意不規(guī)則形狀的開口小槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是(1)本實(shí)用新型由于環(huán)形凹槽與開口小槽的部分重合并連通，而且開口小槽角度 位置是對(duì)應(yīng)設(shè)置在氣缸開始?jí)嚎s位置至氣缸排氣完畢的位置之間的范圍內(nèi)，這樣使得氣缸 內(nèi)處于壓縮過程和排氣過程時(shí)壓縮腔內(nèi)的高壓氣體冷媒通過開口小槽和環(huán)形凹槽進(jìn)入活 塞的下端面，由于高壓氣體冷媒的導(dǎo)入，活塞在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可受到一個(gè)垂直向上的作用 力，活塞的上下端面均受力，但由于的活塞底面凹形環(huán)槽的存在，增大了活塞所受向上的作 用力，克服或部分克服活塞向下的作用力和活塞自身的重力，從而使活塞漂浮起來，由于活 塞漂浮起來，活塞兩端面與上軸承和下軸承接觸的摩擦力就減少了，這樣活塞兩端面和上 軸承，下軸承之間的摩擦損失就可以減少，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械損失減少的目的；(2)本實(shí)用新型的環(huán)形凹槽與開口小槽在保證較好的連通效果，以供高壓氣體冷 媒(或高壓油)進(jìn)入環(huán)形凹槽使活塞漂浮的情況下，開口小槽的尺寸盡量做到更小，不影響 壓縮機(jī)的密封性能，保證壓縮機(jī)泵體組件較好的壓縮效率；此外，環(huán)形凹槽的寬度在具體 結(jié)構(gòu)允許的情況下可盡量增大，而且其深度在結(jié)構(gòu)允許的情況下可盡量加深。

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圖1是本實(shí)用新型壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型中泵體組件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2中A處局部放大示意圖； 圖4是本實(shí)用新型中活塞結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實(shí)用新型中下軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是上述圖5的俯視圖7是本實(shí)用新型的下軸承上開口小槽對(duì)應(yīng)氣缸位置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本實(shí)用新型的下軸承開口小槽和活塞環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是上述圖8的B處局部結(jié)構(gòu)放大示意圖； 圖10是本實(shí)用新型的受力分析放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明，需要指出的是本實(shí)用新 型的實(shí)施例不具有限定本發(fā)明的范圍的作用。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的一種壓縮機(jī)，包括殼體1、置于殼體1內(nèi)泵體 組件和電機(jī)組件2，所述泵體組件包括曲軸6、氣缸9、氣缸9內(nèi)設(shè)有繞曲軸6旋轉(zhuǎn)的活塞5、 滑塊7，以及對(duì)應(yīng)于氣缸9上下端面的上軸承3和下軸承4，其一起采用螺釘8組裝在一起 形成泵體組件，滑塊7置于氣缸內(nèi)所設(shè)的滑塊槽10 (如圖7所示)內(nèi)，下軸承4的底部還對(duì) 應(yīng)設(shè)有冷凍機(jī)油11。如圖3 圖7所示，活塞5的下端面設(shè)有環(huán)形凹槽51，下軸承4的上端面上開設(shè)有 開口小槽41，該環(huán)形凹槽51的開口端與開口小槽41的開口端部分重合并連通，開口小槽 41與活塞5中心孔最遠(yuǎn)位置之間的距離大于活塞5的外徑尺寸，開口小槽41與活塞5中心 孔最近位置之間的距離大于活塞5的內(nèi)徑尺寸。除此之外，如圖7所示，開口小槽41設(shè)在 氣缸開始?jí)嚎s角15到氣缸終止排氣角16的之間角度范圍內(nèi)，即β < θ < α，其中α為 滑塊槽10中心與氣缸開始?jí)嚎s角15位置之間的夾角，β為滑塊槽10中心與氣缸排氣口 14靠近滑塊槽10的開口端的夾角，θ為開口小槽相對(duì)于滑塊槽中心的位置角度。(如圖7 所示的開口小槽41的位置角θ，其中30表示開口小槽41所在的位置。)此外，如圖9、圖10所示，所述活塞底端面的環(huán)形凹槽51的寬度Dl為活塞寬度的 1/3 1/2，其中Dl為環(huán)形凹槽的內(nèi)徑邊17與環(huán)形凹槽外徑邊18之間的距離，活塞寬度為 活塞內(nèi)徑邊19與活塞外徑邊20之間的距離。在本實(shí)用新型中所述開口小槽41的形狀可以為形狀規(guī)則的楔槽、開口弧槽、開口 方形槽，也可以為不規(guī)則形狀的開口小槽。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由活塞5，上軸承3，下軸承4和氣缸9形成的密閉容積內(nèi)包容 有高壓氣體冷媒，活塞5與上軸承3和下軸承4之間為間隙配合，配合面由冷凍機(jī)油11的 填充，活塞5在氣缸9內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，活塞5的端面相對(duì)上軸承3和下軸承4有相對(duì)滑動(dòng)。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方法是活塞5工作時(shí)，相對(duì)于氣缸9進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，由于下軸 承4開口小槽41和活塞5端部環(huán)形凹槽51的存在，當(dāng)活塞5轉(zhuǎn)過預(yù)先設(shè)定的角度時(shí)，即從 氣缸開始?jí)嚎s位置角15到氣缸終止排氣位置角16的之間角度范圍內(nèi)，由活塞5，上軸承3， 下軸承4，氣缸9組成的密閉空腔內(nèi)的高壓氣體冷媒12就可以通過開口小槽41和環(huán)形凹 槽51進(jìn)入活塞5的下端面，由于高壓氣體冷媒12的導(dǎo)入，活塞5在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可受到一 個(gè)垂直向上的作用力，如圖11所示，活塞5的上下端面均受力，但由于活塞5端面凹形環(huán)槽 51的存在，增加了活塞5所受向上的作用力，克服或部分克服活塞向下的作用力和活塞自 身的重力，從而使活塞5漂浮起來，由于活塞5漂浮起來，活塞5兩端面與上軸承3和下軸 承4之間接觸的摩擦力就大大減少，這樣活塞5兩端面和上軸承3、下軸承4之間的摩擦損 失就可以減少，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械損失減少的目的。以下對(duì)本實(shí)用新型的工作原理予以詳細(xì)說明，1、本實(shí)用新型所說明的原理是要引入高壓氣體進(jìn)入活塞5的下端面的環(huán)形凹槽 51內(nèi)，而且氣缸的工作過程包括吸氣、壓縮、排氣，氣缸從氣缸吸入孔13吸入低壓冷媒氣 體，曲軸6帶動(dòng)活塞5的旋轉(zhuǎn)過程中，滑塊7將氣缸分隔成壓縮腔和吸氣腔，當(dāng)活塞繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)，氣缸壓縮、排氣，在氣缸的開始?jí)嚎s直至排氣終止的過程中，壓縮腔內(nèi)氣體一直處于高壓狀態(tài)，當(dāng)將開口小槽41對(duì)應(yīng)于氣缸的位置設(shè)置在此區(qū)域時(shí)，此時(shí)壓縮腔內(nèi)的高壓氣體通 過開口小槽41進(jìn)入至環(huán)形凹槽51內(nèi)，這樣，活塞底部受到向上作用力來克服或部分克服活 塞向下的作用力和活塞自身的重力，從而使活塞漂浮起來。因此，開口小槽41角度位置必須滿足如下條件即開口小槽41設(shè)置在氣缸開始?jí)?縮時(shí)位置角15到氣缸終止排氣時(shí)位置角16之間角度范圍內(nèi)，S卩β < θ < α，其中α為 滑塊槽10中心與氣缸開始?jí)嚎s時(shí)位置之間的夾角，β為滑塊槽10中心與氣缸排氣口 14靠 近滑塊槽10的開口端的夾角，θ為開口小槽41相對(duì)于滑塊槽10中心的位置角度。只有 這樣，才能保證引入活塞環(huán)形凹槽51的氣體為高壓氣體。2、本實(shí)用新型所說明的工作原理除了是要引入高壓氣體進(jìn)入活塞5的下端面的 環(huán)形凹槽51內(nèi)，同時(shí)還必須滿足，高壓氣體不能通過活塞端面進(jìn)入活塞內(nèi)腔，即活塞5的 端面必須滿足密封的條件，否則，高壓氣體會(huì)通過楔槽進(jìn)入活塞的內(nèi)徑，這樣就會(huì)發(fā)生泄 漏；為了確保活塞端面的密封性能，開口小槽41(此處以對(duì)稱結(jié)構(gòu)的楔槽為例予以說明)， 楔槽的半徑必須滿足如圖9所述的位置范圍內(nèi)，如圖9所示設(shè)楔槽的半徑為r，楔槽中心 與活塞中心的距離為L，活塞內(nèi)徑為R，活塞的寬度即活塞內(nèi)徑與外徑之間的距離設(shè)為D，則 必須滿足如下的公式要求L_r > R，這樣就滿足了楔槽與活塞中心最近位置之間的距離大 于活塞的內(nèi)徑尺寸，有效地避免了高壓氣體通過楔槽進(jìn)入活塞的內(nèi)徑；另外，為了保證在氣 缸內(nèi)對(duì)應(yīng)的θ角的范圍內(nèi)，楔槽可以起到導(dǎo)入高壓氣體的作用，還必須滿足如下的公式要 求L+r >R+D ；即楔槽與活塞中心最遠(yuǎn)位置之間的距離必須大于活塞的外徑尺寸。也即，開 口小槽41與活塞5中心孔最遠(yuǎn)位置之間的距離大于活塞5的外徑尺寸，開口小槽41與活 塞5中心孔最近位置之間的距離大于活塞5的內(nèi)徑尺寸。綜上所述，開口小槽41位置滿足了如上所述的角度和尺寸的條件關(guān)系，在空間 上，就保證了開口小槽41的位置，從而達(dá)到滿足密封性的條件下大大減少了活塞端面的摩 擦功耗，節(jié)能減耗，壓縮效率提高。本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變型不脫 離本實(shí)用新型的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變型屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù) 范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也包含這些改動(dòng)和變型。
權(quán)利要求一種壓縮機(jī)，包括殼體、置于殼體內(nèi)泵體組件和電機(jī)組件，所述泵體組件包括曲軸、氣缸、氣缸內(nèi)設(shè)有繞曲軸旋轉(zhuǎn)的活塞、滑塊，以及對(duì)應(yīng)于氣缸上下端面的上軸承和下軸承，滑塊置于氣缸內(nèi)所設(shè)的滑塊槽內(nèi)，其特征在于所述活塞的下端面設(shè)有環(huán)形凹槽，所述下軸承的上端面上開設(shè)有開口小槽，所述環(huán)形凹槽的開口端與開口小槽的開口端部分重合并連通，所述開口小槽與活塞中心最遠(yuǎn)位置之間的距離大于活塞的外徑尺寸，所述開口小槽與活塞中心最近位置之間的距離大于活塞的內(nèi)徑尺寸，所述開口小槽設(shè)置在對(duì)應(yīng)于氣缸開始?jí)嚎s角到氣缸終止排氣角的之間角度范圍內(nèi)的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述活塞底端面的環(huán)形凹槽的寬度為 活塞寬度的1/3 1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述開口小槽的形狀為楔槽、開口弧 槽、開口方形槽。
專利摘要本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。具體公開一種壓縮機(jī)，包括殼體、置于殼體內(nèi)泵體組件和電機(jī)組件，所述泵體組件包括曲軸、氣缸、活塞、滑塊，上軸承和下軸承，所述活塞的下端面設(shè)有環(huán)形凹槽，所述下軸承的上端面上開設(shè)有開口小槽，所述環(huán)形凹槽的開口端與開口小槽的開口端部分重合并連通，開口小槽與活塞中心最遠(yuǎn)位置之間的距離大于活塞的外徑尺寸，開口小槽與活塞中心最近位置之間的距離大于活塞的內(nèi)徑尺寸，所述開口小槽設(shè)置在對(duì)應(yīng)于氣缸開始?jí)嚎s角到氣缸終止排氣角的之間角度范圍內(nèi)。該壓縮機(jī)有效地改善了活塞上下端面的不平衡力，在確保壓縮機(jī)泵體組件本身密封性能的情況下減小了活塞及上下軸承接觸的端面的磨損，從而減少泵體的摩擦功耗，節(jié)能減耗、提高壓縮機(jī)的壓縮效率。
文檔編號(hào)F04C18/356GK201757059SQ201020213149
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者林曉東, 蔣雄, 金林 申請(qǐng)人:松下·萬寶(廣州)壓縮機(jī)有限公司