本發(fā)明涉及換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種泵體組件、直線式壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的直線式壓縮機(jī)包括：缸架、活塞、電機(jī)、彈簧、閥組、彈簧支撐件及泵油系統(tǒng)，其中，活塞、電機(jī)的動(dòng)子、彈簧支撐件及彈簧組成諧振系統(tǒng)。

在直線式電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力作用下，活塞在缸架的氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)冷媒的吸氣、壓縮和排氣過(guò)程。當(dāng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率與諧振系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)，電機(jī)能夠以很小驅(qū)動(dòng)力推動(dòng)活塞做功，以完成制冷循環(huán)。此時(shí)，壓縮機(jī)的效率最高。

但現(xiàn)有技術(shù)中的諧振系統(tǒng)因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，存在易變形、使用壽命短等問(wèn)題。

以一個(gè)常用的諧振系統(tǒng)為例，該諧振系統(tǒng)的彈簧支撐件為多段直角折彎型的彈簧支撐件，雖然其整體軸向尺寸較小，但經(jīng)研究表明，其在使用過(guò)程中的形變較大，容易導(dǎo)致活塞與氣缸相互磨損甚至磨損，不僅會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，還會(huì)造成活塞卡缸，降低泵體組件的運(yùn)行可靠性，甚至影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種泵體組件、直線式壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的彈簧支撐件形變量大、泵體組件運(yùn)行可靠性差問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種泵體組件，包括：彈簧固定板，彈簧固定板具有第一避讓孔；壓蓋，壓蓋具有多個(gè)支腳，彈簧固定板與支腳連接，彈簧固定板與壓蓋之間形成諧振區(qū)域；彈簧支撐件，彈簧支撐件位于壓蓋與彈簧固定板之間的諧振區(qū)域內(nèi)；多個(gè)第一彈簧，彈簧支撐件通過(guò)第一彈簧與彈簧固定板抵接，且多個(gè)第一彈簧彼此間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，壓蓋包括：限位板，限位板具有用于避讓消音器的第二避讓孔；支腳，支腳的第一端與限位板連接，支腳的第二端折彎后與彈簧固定板連接。

進(jìn)一步地，壓蓋還包括加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在限位板的第二避讓孔和/或限位板的周向邊緣處。

進(jìn)一步地，支腳具有至少一個(gè)減重孔。

進(jìn)一步地，彈簧固定板的周緣處具有朝向壓蓋一側(cè)翻折的固定板翻邊。

進(jìn)一步地，彈簧支撐件包括：筒體；多個(gè)間隔設(shè)置的定位臂，定位臂由筒體的遠(yuǎn)離彈簧固定板的一端向遠(yuǎn)離筒體的方向伸出，第一彈簧的兩端分別與定位臂和彈簧固定板抵接，定位臂由相鄰兩個(gè)支腳的間隙處伸出。

進(jìn)一步地，定位臂位于筒體的徑向平面內(nèi)。

進(jìn)一步地，支腳至少為三個(gè)，相鄰兩個(gè)支腳之間具有一個(gè)定位臂。

進(jìn)一步地，筒體的周向側(cè)壁開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)第一風(fēng)阻減小孔。

進(jìn)一步地，筒體的靠近彈簧固定板的第一端具有向筒體的中心軸線處伸出的裝配凸沿。

進(jìn)一步地，裝配凸沿具有至少一個(gè)第二風(fēng)阻減小孔。

進(jìn)一步地，裝配凸沿具有至少一個(gè)裝配孔。

進(jìn)一步地，彈簧支撐件還包括翻邊結(jié)構(gòu)，翻邊結(jié)構(gòu)順次且連續(xù)設(shè)置在所有定位臂的周緣處。

進(jìn)一步地，泵體組件還包括缸架，缸架包括氣缸和支架，支架套設(shè)在氣缸的外側(cè)，支架具有內(nèi)部油路，氣缸的缸壁的內(nèi)表面具有環(huán)形油槽，環(huán)形油槽與內(nèi)部油路連通。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種直線式壓縮機(jī)，包括泵體組件，泵體組件是上述的泵體組件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制冷系統(tǒng)，包括直線式壓縮機(jī)，直線式壓縮機(jī)是上述的直線式壓縮機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種熱泵系統(tǒng)，包括直線式壓縮機(jī)，直線式壓縮機(jī)是上述的直線式壓縮機(jī)。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)在彈簧固定板和壓蓋之間構(gòu)成的諧振區(qū)域內(nèi)安裝彈簧支撐件和第一彈簧，以使泵體組件能夠?qū)崿F(xiàn)諧振運(yùn)動(dòng)，且增加了彈簧支撐件的運(yùn)動(dòng)自由度，解決了因彈簧支撐件與彈簧固定板固定連接而造成彈簧支撐件變形量大、易損壞、使用壽命短的問(wèn)題，同時(shí)，提高了泵體組件和壓縮機(jī)的運(yùn)行可靠性，進(jìn)而提高了制冷或熱泵系統(tǒng)的使用可靠性。此外，本發(fā)明中的壓縮機(jī)還具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明中的泵體組件的結(jié)構(gòu)示意圖，沒(méi)有示出電機(jī)；

圖2示出了另一個(gè)角度的泵體組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本發(fā)明的第一個(gè)具體例中的彈簧支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明的第二個(gè)具體例中的彈簧支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了本發(fā)明的缸架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示出了本發(fā)明的第一個(gè)具體例中的壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出了本發(fā)明的第二個(gè)具體例中的壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了本發(fā)明的第三個(gè)具體例中的壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9示出了本發(fā)明中的第一個(gè)具體例中的彈簧支撐件的變形云圖；

圖10示出了圖9中的彈簧支撐件的應(yīng)力云圖；

圖11示出了現(xiàn)有技術(shù)中的彈簧支撐件的變形云圖；以及

圖12示出了圖11中的彈簧支撐件的的應(yīng)力云圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、彈簧固定板；11、第一避讓孔；12、固定板翻邊；20、壓蓋；21、支腳；211、減重孔；22、限位板；221、第二避讓孔；23、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；30、彈簧支撐件；31、筒體；311、第一風(fēng)阻減小孔；312、裝配凸沿；313、第二風(fēng)阻減小孔；314、裝配孔；32、定位臂；321、彈簧定位結(jié)構(gòu)；33、翻邊結(jié)構(gòu)；40、第一彈簧；50、消音器；60、缸架；61、氣缸；611、環(huán)形油槽；62、支架；621、內(nèi)部油路；622、油泵安裝槽；71、活塞；711、吸氣閥固定孔；712、吸氣閥裝配定位孔；713、吸氣冷媒通道；72、動(dòng)子；73、第二彈簧；74、油泵組件。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

在本發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外，但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的彈簧支撐件形變量大、泵體組件運(yùn)行可靠性差問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種泵體組件、直線式壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。其中，直線式壓縮機(jī)包括泵體組件，泵體組件是下述的泵體組件。且制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)均包括直線式壓縮機(jī)，直線式壓縮機(jī)是下述的直線式壓縮機(jī)。

如圖1至圖10所示，本發(fā)明中的泵體組件包括彈簧固定板10、壓蓋20、彈簧支撐件30和多個(gè)第一彈簧40，彈簧固定板10具有第一避讓孔11；壓蓋20具有多個(gè)支腳21，彈簧固定板10與支腳21連接，彈簧固定板10與壓蓋20之間形成諧振區(qū)域；彈簧支撐件30位于壓蓋20與彈簧固定板10之間的諧振區(qū)域內(nèi)；彈簧支撐件30通過(guò)第一彈簧40與彈簧固定板10抵接，且多個(gè)第一彈簧40彼此間隔設(shè)置。

通過(guò)在彈簧固定板10和壓蓋20之間構(gòu)成的諧振區(qū)域內(nèi)安裝彈簧支撐件30和第一彈簧40，以使泵體組件能夠?qū)崿F(xiàn)諧振運(yùn)動(dòng)，且增加了彈簧支撐件30的運(yùn)動(dòng)自由度，解決了因彈簧支撐件30與彈簧固定板固定連接而造成彈簧支撐件30變形量大、易損壞、使用壽命短的問(wèn)題，同時(shí)，提高了泵體組件和壓縮機(jī)的運(yùn)行可靠性，進(jìn)而提高了制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)的使用可靠性。此外，本發(fā)明中的壓縮機(jī)還具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。

如圖6至圖8所示，壓蓋20包括限位板22和支腳21，限位板22具有用于避讓消音器50的第二避讓孔221；支腳21的第一端與限位板22連接，支腳21的第二端折彎后與彈簧固定板10連接。由于限位板22通過(guò)支腳21與彈簧固定板10間隔設(shè)置，因而預(yù)留出了足夠的諧振區(qū)域以用于放置彈簧支撐件30。

優(yōu)選地，壓蓋20還包括加強(qiáng)結(jié)構(gòu)23，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)23設(shè)置在限位板22的第二避讓孔221和/或限位板22的周向邊緣處。由于設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)23，因而提高了壓蓋20的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而提高了壓蓋20的使用可靠性。

進(jìn)一步地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)23是加強(qiáng)翻邊。當(dāng)然，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)23還可以是加強(qiáng)肋板或加強(qiáng)筋等。

在圖6所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，限位板22的厚度為3至5mm，支腳21為三個(gè)，每個(gè)支腳21上均設(shè)置有1個(gè)螺紋孔，用來(lái)與彈簧固定板10連接。第二避讓孔221的邊緣處設(shè)置有厚度為2至3mm，高度為8至20mm的加強(qiáng)翻邊，該加強(qiáng)翻邊可利于減小整個(gè)零件的變形。

在圖7所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，除了在第二避讓孔221的邊緣處設(shè)置有厚度為2至3mm，高度為8至20mm的加強(qiáng)翻邊外，在限位板22的軸線邊緣處也設(shè)置有相同厚度和高度的加強(qiáng)翻邊。

在圖8所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，支腳21具有至少一個(gè)減重孔211。由于設(shè)置有減重孔211，因而在保證零件的剛度基礎(chǔ)上，減小了零件的重量，降低了材料成本。

優(yōu)選地，減重孔211呈腰形。進(jìn)一步地，減重孔211的寬度為3至8mm，長(zhǎng)度為15至30mm。

在圖1和圖2所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，所有支腳21等間隔地設(shè)置。由于所有支腳21等間隔地設(shè)置，因而使壓蓋20具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分布均勻的特點(diǎn)，優(yōu)化了壓蓋20的受力性能。

在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，彈簧固定板10的周緣處具有朝向壓蓋20一側(cè)翻折的固定板翻邊12。由于在彈簧固定板10具有固定板翻邊12，因而提高了彈簧固定板10的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有效延長(zhǎng)了彈簧固定板10的使用壽命。

如圖3和圖4所示，彈簧支撐件30包括筒體31和多個(gè)間隔設(shè)置的定位臂32，定位臂32由筒體31的遠(yuǎn)離彈簧固定板10的一端向遠(yuǎn)離筒體31的方向伸出，第一彈簧40的兩端分別與定位臂32和彈簧固定板10抵接，定位臂32由相鄰兩個(gè)支腳21的間隙處伸出。由于設(shè)置有定位臂32，因而為安裝第一彈簧40預(yù)留了足夠的安裝空間。由于定位臂32由相鄰兩個(gè)支腳21的間隙處伸出，因而使定位臂32與支腳21合理布置，避免二者裝配干涉。

優(yōu)選地，筒體31為圓柱形結(jié)構(gòu)。

為了保證泵體組件的具有小型化的特點(diǎn)，筒體31的厚度應(yīng)在2至5mm之間。一方面保證了剛度，另一方面降低了成本。

本發(fā)明中的定位臂32位于筒體31的徑向平面內(nèi)(請(qǐng)參考圖3)。

本發(fā)明中的支腳21至少為三個(gè)，相鄰兩個(gè)支腳21之間具有一個(gè)定位臂32。

如圖3和圖4所示，筒體31的周向側(cè)壁開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)第一風(fēng)阻減小孔311。優(yōu)選地，第一風(fēng)阻減小孔311為3至6個(gè)，不僅能夠有效降低彈簧支撐件30的質(zhì)量，還可以降低風(fēng)阻。

如圖3所示，筒體31的靠近彈簧固定板10的第一端具有向筒體31的中心軸線處伸出的裝配凸沿312。由于設(shè)置有裝配凸沿312，因而為安裝其他零部件提供了足夠的裝配面積，保證了泵體組件的裝配可靠性。

如圖3所示，裝配凸沿312具有至少一個(gè)第二風(fēng)阻減小孔313。由于設(shè)置有第二風(fēng)阻減小孔313，因而能夠有效降低彈簧支撐件30的質(zhì)量并降低風(fēng)阻。

如圖3所示，裝配凸沿312具有至少一個(gè)裝配孔314。裝配孔314用于活塞71進(jìn)行連接。

如圖3和圖4所示，定位臂32具有彈簧定位結(jié)構(gòu)321以用于固定第一彈簧40。優(yōu)選地，彈簧定位結(jié)構(gòu)321是定位臂32上的凸起結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，凸起結(jié)構(gòu)呈圓臺(tái)形。

本發(fā)明中的彈簧支撐件30還包括翻邊結(jié)構(gòu)33，翻邊結(jié)構(gòu)33順次且連續(xù)設(shè)置在所有定位臂32的周緣處(請(qǐng)參考圖4)。由于翻邊結(jié)構(gòu)33順次且連續(xù)設(shè)置在所有定位臂32的周緣處，因而使彈簧支撐件30的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得以增強(qiáng)，從而延長(zhǎng)了彈簧支撐件30的使用壽命。

優(yōu)選地，多個(gè)定位臂32采用圓弧平滑連接。進(jìn)一步地，相鄰的兩個(gè)定位臂32中間通過(guò)大于R30的圓弧連接。由于圓弧足夠大，保證定位臂32具有很大的剛度，降低了第一彈簧40壓縮過(guò)程中定位臂32的根部的變形。

在圖4所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，彈簧支撐件30的翻邊結(jié)構(gòu)33的厚度為2至3mm，高度8至20mm。與圖3中的彈簧支撐件30相比，圖4中的彈簧支撐件30的制造成本略高，但其支撐剛度更大。

如圖2所示，泵體組件還包括活塞71、吸氣閥、動(dòng)子72、第二彈簧73。具體的裝配順序是：首先將吸氣閥由活塞71的吸氣閥裝配定位孔712定位好，通過(guò)螺栓或鉚接的方式將吸氣閥的閥片的中心通過(guò)吸氣閥固定孔711固定在活塞71的端面上，構(gòu)成活塞組件；然后將活塞 71與動(dòng)子72通過(guò)特定裝配工裝上的定位孔裝配到一起，再在動(dòng)子72的端部通過(guò)定位銷固定彈簧支撐件30和消音器50；最后將第一彈簧40和第二彈簧73安裝到彈簧支撐件30的兩端，完成整個(gè)諧振系統(tǒng)的裝配。彈簧支撐件30的筒體31的開(kāi)口與活塞71和消音器50連通，作為吸氣冷媒的通道。該吸氣冷媒的通道與活塞71的吸氣冷媒通道713連通。

優(yōu)選地，消音器50是吸氣消音器。

如圖5所示，缸架60包括氣缸61和支架62，支架62套設(shè)在氣缸61的外側(cè)，支架62具有內(nèi)部油路621，氣缸61的缸壁的內(nèi)表面具有環(huán)形油槽611，環(huán)形油槽611與內(nèi)部油路621連通。由于設(shè)置有環(huán)形油槽611，因而不僅能夠?qū)钊?1進(jìn)行潤(rùn)滑，同時(shí)還能帶走部分熱量。其中，支架62還具有油泵安裝槽622，以便于與油泵組件74連接。

優(yōu)選地，環(huán)形油槽611位于距離氣缸61的缸頭的20至30mm處。

優(yōu)選地，環(huán)形油槽611的槽寬為5至10mm、深度為1至3mm。

優(yōu)選地，支架62采用鑄鋁或PEEK、PPS等高強(qiáng)度塑料，以減少電機(jī)漏磁。

優(yōu)選地，氣缸61采用鑄鐵材料(例如HT200、HT250等)，即能夠保證零件的耐磨性，又能夠降低鑄造成本。

如圖1所示，本發(fā)明中的泵體組件還包括缸架60、電機(jī)、閥組件和上述的油泵組件74。裝配前，先要將電機(jī)的內(nèi)定子冷壓到缸架60上。裝配時(shí)，先將缸架60固定在定位工裝上，裝好油泵組件74，然后在缸架60上放置電機(jī)的外定子，并保證外定子與氣缸61同心，再將彈簧固定板10壓到電機(jī)外定子的上端面上，打緊螺栓；然后將上述裝配好的諧振系統(tǒng)裝入到氣缸61內(nèi)；最后對(duì)第一彈簧40按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)壓縮，放置壓蓋20，并用螺栓緊固。檢查無(wú)誤后，裝入閥組件，完成整個(gè)泵體組件的裝配。

需要說(shuō)明的是，如圖9和圖10所示，利用有限元對(duì)本發(fā)明中的彈簧支撐件30進(jìn)行仿真計(jì)算得到的變形應(yīng)力云圖。分析可以發(fā)現(xiàn)，在相同受力情況下，本發(fā)明的彈簧支撐件30的最大變形為0.0863mm，最大應(yīng)力60.5MPa。同樣對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的直角折彎型彈簧支撐件仿真計(jì)算，如圖11和圖12所示，分析結(jié)果表明現(xiàn)有的彈簧支撐件最大變形已達(dá)到0.197mm，最大應(yīng)力為81.2MPa。因此，本發(fā)明的彈簧支撐件30的剛度更大，變形量減小了1個(gè)數(shù)量級(jí)，應(yīng)力也下降了25％，從而提高了壓縮機(jī)的性能，保證了壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)零件的可靠性。

本發(fā)明中的泵體組件能夠在結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，保證泵體組件的諧振可靠性，同時(shí)還有效增加了彈簧支撐件30的支撐剛度、減少了零件變形，從而提高了壓縮機(jī)的整機(jī)性能和壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)零件的可靠性。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?/p>

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。