专利名称：旋转式制冷空调压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压縮机，具体地说涉及一种旋转式压縮机，更具体地说 涉及一种旋转式制冷空调压縮机。
技术背景众所周知，旋转式压縮机因具有体积小、重量轻和结构简单等诸多优点 而被广泛应用于制冷与空调领域。旋转式压縮机的种类很多，常见的有滑片 式压縮机、滚动活塞式压縮机、摆动转子式压縮机和涡旋式压縮机等等，其 中有一种新近出现的紧固叶片式压縮机很有特色，它将叶片紧固连接到气缸 和端盖上，该压縮机的特点是转子、气缸、叶片以及端盖均做回转运动，所 述转子有一个圆柱形外表面，所述气缸有一个圆孔形内孔面，所述叶片呈扁 平状；气缸绕自身内孔面的轴线作定轴转动，转子偏置在气缸内并绕转子外 圆柱面的轴线作定轴转动，转子的外表面与气缸的内孔面转动接触配合；转 子下端的中心部位沿着轴线方向做成轴颈状并支撑在轴承上，转子上开设有 一个与转子轴线平行的圆弧槽，圆弧槽内转动配装有一个圆柱形的转柱，转 柱上开设有一个扁平状的滑槽；所述叶片的外端紧固连接在气缸的内孔壁面 上，其内端则插入转柱的滑槽内并与之滑动配合；端盖有两个，分别紧固在 气缸的两端头，其中一个端盖的中心部位做成转轴结构并与电机转子紧固连 接；气缸内孔面的轴线和转轴的轴线同轴设置并且与转子的轴线平行，气缸、 叶片和端盖相互密封紧固并绕气缸的轴线作定轴转动，由此构成所谓的紧固 叶片式旋转压縮机；显然，叶片将转子、气缸以及两侧的端盖所封闭的空间 分隔成为两个工作腔，当气缸转动时，其中一个工作腔的容积逐渐增大而成为吸气腔，另一个工作腔的容积则逐渐减少而成为压縮腔；由于叶片与气缸、 叶片与端盖之间采用紧固连接的方式，不仅它们的相对运动速度为零，而且 不存在泄漏间隙，故这种紧固叶片式旋转压縮机有望获得较大的机械效率和 容积效率。然而，经过对实际物理样机的制作和试验发现，上述紧固叶片式旋转压 縮机仍然存在有不足之处，主要表现在压縮机的气缸为悬臂支撑结构，因此 气缸的整体刚性较差，容易产生很大的变形，特别是气缸与转子的变形方向 正好是相反的，此时在周期性的压縮过程所形成的气体压力作用下，气缸与 转子之间就会因为变形过大而产生时而碰击时而脱空的现象，结果造成较大 的撞击噪声，并影响到压縮机的工作寿命；另外，支撑转轴的主轴承主要依赖制冷剂携带的小部分雾状的润滑油进行润滑，亦会因为润滑不充分而造成较大的运行噪声，而这也是压縮机寿命被縮短的一个原因。发明内容本发明针对目前紧固叶片式旋转压縮机存在的上述问题，提供一种旋转 式制冷空调压縮机，目的在于有效解决紧固叶片式旋转压縮机因气缸整体刚 性差而导致撞击噪声大的问题，同时也解决因为主轴承润滑不充分而造成的 运行噪声大的问题，另外还提高压縮机的工作寿命。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种旋转式制冷空调 压縮机，该压縮机包括一个转子， 一个气缸， 一个叶片和两个端盖；其中所 述转子有一个圆柱形外表面，所述气缸有一个圆孔形的内孔面，所述叶片呈 扁平状；气缸围绕自身内孔面的轴线作定轴转动，转子偏置在气缸内并绕转 子外圆柱面的轴线作定轴转动，转子外圆柱面的轴线与气缸内孔面的轴线平 行布置，转子的外表面与气缸的内孔面转动接触配合；转子上开设有一个与转子轴线平行的圆弧槽，圆弧槽内转动配装有一个圆柱形的转柱，转柱上开 设有一个扁平状的滑槽，所述滑槽与转柱的轴线平行或沿着转柱的径向布 置；叶片与气缸的轴线平行或沿着气缸的径向进行布置，其外端密封连接在 气缸的内孔壁面上，其内端则插入转柱的滑槽内并与之滑动配合；在气缸的 两端分别与所述端盖定位紧固连接，气缸、叶片以及端盖相互密封并紧固连 接为一体，它们同步围绕气缸的轴线作定轴转动，其转动方向与转子的转动 方向相同；电机转子紧套在转轴上，所述转轴的轴线与气缸的轴线同轴；其 特征在于与气缸定位紧固连接的两个端盖均采用轴承结构进行支撑，亦即气 缸为两头支撑，其中一个端盖与转轴做成一体并通过主轴承获得支撑，另一 个端盖则通过副轴承获得支撑；此外在转子上开设有主油道，在端盖和转轴 上开设有副油道和油槽。本发明旋转式制冷空调压縮机的气缸的两端头，分别通过端盖经由相关 轴承获得支撑，克服了以往气缸为悬臂结构的弊端，故其刚性增加、变形量 减少，结果有利于缓解气缸与转子之间的碰击强度，压縮机的撞击噪声也因 此减少；另外，通过设置润滑油道及油槽，使得转轴上的主轴承获得良好的 润滑，由此减少了主轴承的运行噪声，同时还提高了压縮机的寿命。
图1是本发明旋转式制冷空调压縮机的一个实施例的纵剖面示意图； 图2是图1所示旋转式制冷空调压縮机的横剖面示意图； 图3是图1所示旋转式制冷空调压縮机在转轴上开设油槽的一个实施例 的结构示意图；图4是图1所示旋转式制冷空调压縮机在转轴上开设油槽的另一个实施 例的结构示意图。
具体实施方式
图1和图2示出了本发明旋转式制冷空调压縮机的一个实施例的纵剖面 示意图和横剖面示意图。在该实施例中，所述旋转式制冷空调压縮机包括一 个有圆柱形外表面的转子1， 一个有圆孔形内孔面的气缸2， 一个圆柱形的 转柱3， 一个扁平状的叶片4， 一个主机架5， 一个副支架6， 一个电机转子 7和一个转轴8;转子1偏置在气缸2内，其外表面与气缸2的内孔面转动 接触配合(允许有配合间隙和油膜间隙)；转子1的轴线叫转子轴线Ol，气 缸2的轴线叫气缸轴线02，转子轴线01和气缸轴线02相互平行设置且均 为固定不动的轴线，转子1围绕转子轴线Ol做定轴转动，气缸2围绕气缸 轴线02做定轴转动；在转子1上沿平行于转子轴线Ol的方向开设有圆弧 槽9，转柱3配装在该圆弧槽9内并与之转动配合，转柱3与圆弧槽9共轴 线03;在转柱3上沿平行于轴线03的方向开设有扁平状的滑槽10，其最 佳位置是沿着转柱3的径向方向开设；叶片4沿着平行气缸轴线02的方向 布置，其最佳位置为沿着气缸2的径向位置安置，叶片4的内端插入滑槽10 中并与之滑动配合，叶片4的外端密封连接在气缸2的内孔壁上，所谓密封 连接是指采用嵌固连接、螺钉连接、铆钉连接、焊接连接或过盈连接、胶粘 连接等连接结构，图2示出的是嵌固连接结构；在气缸2的两端头分别定位 紧固有第一端盖11和第二端盖12，其中第一端盖11可以与转轴8 —体制作 (如图所示)也可以分别独立制作后再紧固为一体；叶片4与第一端盖11 和第二端盖12密封连接，其最佳连接方案为采用嵌固结构，上述部件一起 围绕气缸轴线02做定轴转动，其转动方向与转子1的转动方向相同(图中 所示为顺时针方向)；所述电机转子7直接紧固连接在转轴8上，沿着轴向 方向将转轴8做成中空结构以形成气道13，气道13根据压縮机的布局需要可以作为进气道也可以作为排气道；第一端盖11经由转轴8而被主轴承14 支撑在主机架5上，第二端盖12经由设在其上的副轴承15而被支撑在副支 架6上，主轴承14和副轴承15可以是滚动轴承(如图所示)也可以是滑动 轴承(图中未示出)；为保证第一端盖11和第二端盖12与气缸2的同轴度 要求，可以采用止口定位、套筒定位和销轴定位等各种定位结构，在本实施 例中，第一端盖11和第二端盖12均采用止口定位结构与气缸2进行定位连 接；为了加工气道和磨端面方便，在转子1与第一端盖11之间可以设置隔 板16;为了改善转子1的支撑刚度，将转子1的轴颈17穿越副轴承15的轴 颈并因此获得副轴承15的支撑，这样转子1的悬臂尺寸得以最大程度地减 少从而使其支撑刚性得到增强。为了减少主轴承14和副轴承15的运行噪声，在转子1上开设有主油道 18，主油道18与转子1的轴颈17—起延伸进压縮机的油池中；另外，在第 一端盖11上开设有副油道19，副油道19与主油道相通；同时，在转轴8上 开设螺旋状的螺旋油槽20a (如图3所示)、或者开设直道式的直道油槽20b (如图4所示)；需要说明的是，主油道IS可以与转子轴线OI同轴设置也 可以相对于转子轴线01偏置设置，甚至还可以相对于转子轴线Ol倾斜布 置，其断面的最佳形状为圆孔形；为了得到强制润滑的效果，可以在主油道 18内设置输油泵21;本实施例的润滑方式是，输油泵21将润滑油沿着主油 道18上送至转子1， 一部分润滑油在润滑转子1、气缸2、转柱3、第一端 盖11和第二端盖12后回落至油池，途中经过并润滑副轴承15，与此同时另 一部分润滑油则通过副油道19、螺旋油槽20a或直道油槽20b继续上行，并 在润滑主轴承14后回落到油池中。本发明旋转式制冷空调压縮机的工作原理是当转轴8被电机转子7驱动时，它将通过第一端盖11带动气缸2转动，接着由气缸2驱动叶片4，之后再由叶片4拨动转柱3，转柱3通过圆弧槽9带动转子1转动；由转子l、 气缸2、转柱3、第一端盖11和第二端盖12围成的空间被叶片4分隔成压 縮机的吸气腔22和压縮腔23两个工作腔。随着压縮机的运转，吸气腔22 的容积逐渐增大，气态工质被吸入其内，与此同时，压縮腔23的容积则逐 渐减少，被封闭在腔中的工质受到压縮，当压縮压力达到一定程度后，工质 经由适当的排气口和排气单向阀排出。综上所述，本发明旋转式制冷空调压縮机的气缸2，由于采用了两头支 撑的结构，因此气缸2的刚性较高、变形较小，故而可以减少压縮机的撞击 声；另外通过设置主油道18、副油道19、螺旋油槽20a或直道油槽20b、以 及输油泵21，由此大大改善了主轴承14和副轴承15的润滑状况，结果减少 了它们的运行噪声；毫无疑问，上述两项措施同样有利于提高压縮机的工作 寿命。事实上，通过对实际物理样机的试验，也证实了上述实施例采用的措 施可以大大降低压縮机的噪声并能提高压縮机的工作寿命。
权利要求
1、一种旋转式制冷空调压缩机，包括转子[1]、气缸[2]、转柱[3]、叶片[4]、主机架[5]、副支架[6]、电机转子[7]和转轴[8]；所述转子[1]偏置在气缸[2]内，转子[1]的外表面与气缸[2]的内孔面转动接触配合；转子轴线[O1]与气缸轴线[O2]相互平行设置，转子[1]围绕转子轴线[O1]做定轴转动，气缸[2]围绕气缸轴线[O2]做定轴转动；所述转子[1]开设有圆弧槽[9]，所述转柱[3]配装在圆弧槽[9]中并与之转动配合；在转柱[3]上开设有滑槽[10]，所述叶片[4]的内端插入滑槽[10]中并与之滑动配合；其特征在于所述气缸[2]的两端头分别定位紧固有第一端盖[11]和第二端盖[12]，气缸[2]属于两头支撑结构，其中气缸[2]的一端通过第一端盖[11]、转轴[8]和主轴承[14]支撑在主机架[5]上，气缸[2]的另一端通过第二端盖[12]和副轴承[15]支撑在副支架[6]上，气缸[2]、叶片[4]、第一端盖[11]和第二端盖[12]相互密封连接为一体并同步环绕气缸轴线[O2]转动。
2、 根据权利要求1所述的一种旋转式制冷空调压縮机，其特征在于转 子[1]的轴颈[17]穿越副轴承[15]的轴颈并获得副轴承[15]的支撑。
3、 根据权利要求1或2所述的一种旋转式制冷空调压縮机，其特征在 于在转子[1]与第一端盖[11]之间设置有隔板[16]。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式制冷空调压缩机，其特 征在于转子[1]上开设有主油道[18]，第一端盖[11]上开设有副油道[19〗。
5、 根据权利要求4所述的一种旋转式制冷空调压缩机，其特征在于转 轴[8]上开设有螺旋油槽[20a]或直道油槽[20b]。
6、 根据权利要求4或5中任一项所述的旋转式制冷空调压縮机，其特 征在于在主油道[18]内设置有输油泵[21]。
全文摘要
一种旋转式制冷空调压缩机，包括转子1、气缸2、转柱3、叶片4、主机架5、副支架6、电机转子7和转轴8；所述转子1偏置在气缸2内，其外表面与气缸2的内孔面转动接触配合；转子1开设有圆弧槽9，转柱3配装在圆弧槽9中并与之转动配合，转柱3上开设有滑槽10，所述叶片4的内端插入滑槽10中并与之滑动配合，叶片4的外端密封连接在气缸2的内孔壁上；所述气缸2采用两头支撑的结构，其中气缸2的一端通过第一端盖11、转轴8和主轴承14支撑在主机架5上，气缸2的另一端通过第二端盖12和副轴承15支撑在副支架6；由于气缸2为两头支撑，其刚性增加变形量减少，故有利于缓解气缸2与转子1之间的碰击强度，压缩机的撞击噪声也因此减少。
文档编号F25B1/04GK101408175SQ20081021916
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者李辛沫, 耿爱农, 肖容美 申请人:五邑大学