旋转式压缩机和具有其的冷冻循环装置的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种旋转式压缩机和具有其的冷冻循环装置。

背景技术：

相关技术中，旋转式压缩机的主轴承的内周壁上通常设有油槽，油槽的起点设在主轴承的底部，并避开气体力作用下面压最大的方向，起点确定后螺旋上升到主轴承的上部以满足供油量需求。然而，在设计过程中，没有考虑主轴承上出油口的周向位置，曲轴运行时的弯曲变形可能会加大主轴承上端的挠度，使得主轴承上出油口位置磨损失效，降低了旋转式压缩机的可靠性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转式压缩机，该旋转式压缩机的可靠性高。

本发明的另一个目的在于提出了一种具有上述旋转式压缩机的冷冻循环装置。

根据本发明第一方面的旋转式压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括主轴承、气缸组件、副轴承和曲轴，所述主轴承设在所述气缸组件的顶部且所述副轴承设在所述气缸组件的底部，所述曲轴的下端贯穿所述主轴承、所述气缸组件和所述副轴承，所述主轴承上设有排气阀座，所述主轴承的内周壁上设有油槽，所述气缸组件包括至少一个气缸，所述气缸具有径向延伸的滑片槽，所述油槽的上出油口与所述排气阀座分别位于基准面的两侧，其中所述基准面为过所述滑片槽的中心和所述主轴承的中心且与所述主轴承的上端面垂直的平面。

根据本发明的旋转式压缩机，通过将油槽的上出油口与排气阀座分别设在基准面的两侧，使得上出油口避开排气阀座所在的一侧，提高了主轴承的结构强度，从而有效地减小了曲轴运行时主轴承上端的挠度，进而有效地避免了主轴承上端的上出油口位置处的磨损，提高了旋转式压缩机的可靠性。

另外，根据本发明的旋转式压缩机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，过所述上出油口的中心和所述气缸的中心的直线与所述基准面的夹角为α，所述α满足：α≥10°。

根据本发明的一些实施例，所述气缸具有吸气口，所述吸气口的内端面的距离所述滑片槽的最远点与所述气缸的中心的连线与所述基准面的夹角为θ，所述θ满足：θ≥α。

具体地，过所述气缸的中心且与所述基准面垂直的直线在所述主轴承上端面上的投影为第一直线，所述排气阀座与所述滑片槽在所述主轴承上端面上的投影位于所述第一直线的同一侧，且所述排气阀座在所述主轴承上端面上的投影与所述第一直线之间的最小距离为h，所述h满足：h＞0。

根据本发明的一些实施例，所述曲轴的轴径为d，所述d满足：12mm≤d≤24mm。

根据本发明的一些实施例，所述气缸的内径为D，所述D满足：35mm≤D≤70mm。

根据本发明的一些实施例，所述曲轴的轴径为d，所述气缸的内径为D，所述d、D满足：0.27≤d/D≤0.32。

根据本发明的一些实施例，所述主轴承的轮毂的最小壁厚为t1，所述油槽的槽深为t2，所述t1、t2满足：t1-t2≥2mm。

可选地，所述旋转式压缩机为双缸压缩机。

根据本发明第二方面的冷冻循环装置，包括根据本发明上述第一方面的旋转式压缩机。

根据本发明第二方面的冷冻循环装置，通过设置根据本发明上述第一方面的旋转式压缩机，提高了冷冻循环装置的整体性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的旋转式压缩机的剖示图；

图2是根据本发明实施例的主轴承和气缸组件的俯视图；

图3是根据本发明实施例的旋转式压缩机的能效随曲轴的轴径与气缸的内径的比值变化的曲线图。

附图标记：

旋转式压缩机100，

上壳体11，主壳体12，下壳体13，

主轴承21，排气阀座211，油槽212，上出油口2121，轮毂213，

气缸22，滑片槽221，吸气口222，副轴承23，曲轴24，隔板25，活塞26，

上消音器27，下消音器28，

定子31，转子32，

基准面4，第一直线5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的旋转式压缩机100。其中，旋转式压缩机100可以为立式压缩机，也可以为卧式压缩机。在本申请下面的描述中，以旋转式压缩机100为立式压缩机为例进行说明。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的旋转式压缩机100，包括：壳体和压缩机构。

参照图1，壳体包括从上到下依次相连的上壳体11、主壳体12和下壳体13，具体而言，主壳体12的顶部和底部均敞开，上壳体11连接在主壳体12的顶部，且下壳体13连接在主壳体12的底部，例如，上壳体11和下壳体13可以分别焊接至主壳体12的顶部和底部。其中，壳体优选为回转体结构。

压缩机构设在壳体内，压缩机构包括主轴承21、气缸组件、副轴承23和曲轴24，主轴承21设在气缸组件的顶部且副轴承23设在气缸组件的底部，曲轴24的下端贯穿主轴承21、气缸组件和副轴承23。主轴承21上设有用于排气的排气阀座211，排气阀座211为主轴承21的刚性最弱的部位。主轴承21的内周壁上设有油槽212，油槽212由主轴承21的底部螺旋上升至主轴承21的顶部，主轴承21的顶部具有上出油口2121。

气缸组件包括至少一个气缸22。其中，气缸组件可以包括一个气缸22，也可以包括多个气缸22。当气缸组件包括一个气缸22时，旋转式压缩机100为单缸压缩机，当气缸组件包括多个气缸22时，旋转式压缩机100为多缸压缩机，例如双缸压缩机、三缸压缩机等。

例如，在图1的示例中，旋转式压缩机100为双缸压缩机，相邻两个气缸22之间设有隔板25，主轴承21设在上方的气缸22的上端，副轴承23设在下方的气缸22的下端。气缸22具有压缩腔、吸气口222、和与压缩腔连通且沿气缸22的径向延伸的滑片槽221，压缩腔内设有活塞26，活塞26套设在曲轴24的偏心部上，活塞26沿压缩腔的内壁可滚动，滑片槽221内设有可移动地滑片，滑片的内端分别与活塞26的外周壁止抵以将压缩腔分隔为吸气腔和排气腔，吸气口222与吸气腔连通以向压缩腔内供入待压缩的冷媒，排气腔用于将压缩后的冷媒排出至气缸22外。其中，方向“内”可以理解为朝向气缸22中心的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离气缸22中心的方向。

壳体内设有电机，电机包括定子31和转子32，转子32包括带轴孔的转子32铁芯，曲轴24的上端伸入转子32铁芯的轴孔内与转子32配合。当电机工作时，转子32带动套设在曲轴24的偏心部上的活塞26转动，以对进入到压缩腔内的冷媒进行压缩。

参照图2，油槽212的上出油口2121与排气阀座211分别位于基准面4的两侧，其中基准面4为过滑片槽221的中心和主轴承21的中心且与主轴承21的上端面垂直的平面。例如，在图2的示例中，排气阀座211位于基准面4的右侧，上出油口2121位于基准面4的左侧。由此，可以使得上出油口2121避开排气阀座211所在的一侧，提高了主轴承21的结构强度，从而有效地减小了曲轴24运行时主轴承21上端的挠度，进而有效地避免了主轴承21上端的上出油口2121位置处的磨损，提高了旋转式压缩机100的可靠性。

根据本发明实施例的旋转式压缩机100，通过将油槽212的上出油口2121与排气阀座211分别设在基准面4的两侧，使得上出油口2121避开排气阀座211所在的一侧，提高了主轴承21的结构强度，从而有效地减小了曲轴24运行时主轴承21上端的挠度，进而有效地避免了主轴承21上端的上出油口2121位置处的磨损，提高了旋转式压缩机100的可靠性。

发明人发现，传统的旋转式压缩机100没有考虑主轴承21的上出油口2121的在主轴承21周向上位置，当上出油口2121与排气阀座211位于基准面4的同一侧时，曲轴24运行时的弯曲变形将加大主轴承21上端的挠度，使得主轴承21的上出油口2121位置磨损失效。发明人通过大量实验发现，当上出油口2121设置位置与基准面4满足一定的关系后，可以有效改善旋转式压缩机100的主轴承21的结构强度，提高旋转式压缩机100的可靠性。

具体地，过上出油口2121的中心和气缸22的中心的直线与基准面4的夹角为α(如图2所示)，α满足：α≥10°。其中，α的具体数值可以根据旋转式压缩机100的具体规格型号调整设计，本申请对此不作具体限定。例如，α可以进一步满足：α＝10°、α＝12°或α＝15°等。由此，可以有效地提高主轴承21的结构强度，减小曲轴24运行时主轴承21上端的挠度，从而进一步地提高了旋转式压缩机100的可靠性且工艺简单，加工成本低。

根据本发明的一些实施例，气缸22具有吸气口222，吸气口222的内端面的距离滑片槽221的最远点与气缸22的中心的连线与基准面4的夹角为θ，θ满足：θ≥α。本领域的技术人员可以理解，吸气口222的内端面的距离滑片槽221的最远点与气缸22的中心的连线与基准面4的夹角θ为气缸22吸气截止角度。在θ角度范围内，压缩机构处于吸气过程，冷媒没有被压缩，此时曲轴24不受气体力作用，从而不会产生弯曲变形。由此，更进一步地减小了主轴承21上端的挠度，避免了主轴承21上端的上出油口2121位置处的磨损，从而进一步地提高了旋转式压缩机100的可靠性。

具体地，过气缸22的中心且与基准面4垂直的直线在主轴承21上端面上的投影为第一直线5，排气阀座211与滑片槽221在主轴承21上端面上的投影位于第一直线5的同一侧(例如，图2中的上侧)，且排气阀座211在主轴承21上端面上的投影与第一直线5之间的最小距离为h，h满足：h＞0。例如，参照图2，排气阀座211在主轴承21上端面上的投影与第一直线5之间的最小距离为排气阀座211在主轴承21上端面上的投影的下端与第一直线5之间的距离。由此，可以使得排气阀座211远离主轴承21的轮毂213，从而提高了主轴承21的轮毂213的结构强度。

根据本发明的一些实施例，曲轴24的轴径为d，d满足：12mm≤d≤24mm。其具体数值可以根据旋转式压缩机100的具体规格型号调整设计，本发明对此不作具体限定。例如，曲轴24的轴径d可以进一步满足：d＝12mm、d＝18mm或d＝24mm等。由此，可以有效地提高曲轴24的结构强度，从而可以有效地防止曲轴24在运行过程中弯曲变形。

根据本发明的一些实施例，气缸22的内径为D，D满足：35mm≤D≤70mm。其具体数值可以根据旋转式压缩机100的具体规格型号调整设计，本发明对此不作具体限定。例如，气缸22的内径D可以进一步满足：D＝35mm、D＝55mm或D＝70mm等。由此，可以有效地防止气缸22内的气体泄漏，从而有效地提高了旋转式压缩机100的能效。

根据本发明的一些实施例，曲轴24的轴径为d，气缸22的内径为D，d、D满足：0.27≤d/D≤0.32。如图3所示，旋转式压缩机100的能效(COP)随曲轴24的轴径与气缸22的内径之间的比值的增大呈先增大后减小的变化趋势。当曲轴24的轴径d和气缸22的内径D的比值满足：0.27≤d/D≤0.32时，旋转式压缩机100的能效最优。

根据本发明的一些实施例，主轴承21的轮毂213的最小壁厚为t1，油槽212的槽深为t2，t1、t2满足：t1-t2≥2mm。由此，可以有效地保证主轴承21的结构强度，提高旋转式压缩机100的可靠性。

具体地，旋转式压缩机100上可以设有上消音器27和下消音器28，上消音器27可以套设在主轴承21上，下消音器28可以套设在副轴承23上，上消音器27和下消音器28可以改善旋转式压缩机100运行时的噪音。

根据本发明实施例的旋转式压缩机100，可靠性高且能效高。

根据本发明第二方面实施例的冷冻循环装置(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的旋转式压缩机100。

具体地，冷冻循环装置还包括冷凝器、膨胀机构、蒸发器，其中冷凝器、膨胀机构与蒸发器顺次相连，旋转式压缩机100的排气管与冷凝器相连且旋转式压缩机100的吸气管与蒸发器相连。这样，经过旋转式压缩机100压缩后的高温高压冷媒从排气管排出并进入到冷凝器中进行冷凝热交换，然后气体进入膨胀机构进行节流降压处理，之后再流入蒸发器中进行蒸发吸热从而变为低温低压冷媒，这部分低温低压冷媒最后重新回流至旋转式压缩机100的压缩腔内进行压缩，至此完成一次制冷循环。

根据本发明第二方面实施例的冷冻循环装置，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的旋转式压缩机100，提高了冷冻循环装置的整体性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。