压缩机的制作方法与工艺

本实用新型涉及，尤其是涉及一种压缩机。

背景技术：
相关技术中，由于低背压压缩机的油池是低压，使得活塞内腔也是低压，气缸排气腔排出的高压冷媒容易向活塞内孔泄漏且泄漏严重，从而造成低背压压缩机容积效率下降，能效较低。而且，由于排气腔设置在低压壳体内，使得排气腔的密封结构复杂，排气腔无法做大，而过小的排气腔则无法进行油分，且油气分离后，高压冷冻油无法回到低压油池，而采用毛细回油又无法适应变工况环境。

技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种压缩机，所述压缩机的容积效率和能效得以保证。根据本实用新型的压缩机，包括：壳体，所述壳体的底部具有油池；电机，所述电机设在所述壳体内；压缩机构，所述压缩机构位于所述电机的邻近所述油池的一侧，所述压缩机构包括主轴承、气缸组件、副轴承、曲轴和活塞，所述主轴承和所述副轴承设在所述气缸组件的轴向两端，且所述主轴承位于所述气缸组件的邻近所述电机的一侧，所述气缸组件包括气缸，所述曲轴的第一端与所述电机相连，所述曲轴的第二端穿过所述主轴承、所述气缸组件和所述副轴承，所述活塞套设在所述曲轴上且位于所述气缸内，所述活塞具有活塞内腔，所述压缩机构与所述壳体的内周壁之间密封连接以将所述壳体内部分隔成第一压力腔室和压力小于所述第一压力腔室压力的第二压力腔室，所述电机位于所述第一压力腔室内，所述油池位于所述第二压力腔室内，所述活塞内腔与所述第一压力腔室相通，所述第一压力腔室压力为所述压缩机的排气压力，所述第二压力腔室压力为所述压缩机的吸气压力。根据本实用新型的压缩机，通过设置第一压力腔室和压力小于第一压力腔室压力的第二压力腔室，并使活塞内腔与第一压力腔室相通，可以保证压缩机的容积效率和能效。根据本实用新型的一些实施例，所述气缸的排气腔位于所述第一压力腔室内。可选地，所述副轴承与所述曲轴之间间隙密封。进一步地，所述壳体上形成有与所述第一压力腔室相通的排气口，所述排气口位于所述电机的远离所述压缩机构的一侧，从所述排气腔排出的油气混合物流经所述电机后实现油气分离。根据本实用新型的一些实施例，所述气缸具有吸气腔，其中所述压缩机构上形成有与所述吸气腔相通的吸油通道，所述油池内的润滑油适于通过所述吸油通道进入所述吸气腔。根据本实用新型的一些实施例，所述曲轴具有偏心部，其中所述活塞套设在所述偏心部上，所述偏心部的邻近所述副轴承的一侧表面为止推面，所述止推面与所述副轴承之间设有滚动止推结构以使所述止推面与所述副轴承之间的摩擦为滚动摩擦。进一步地，所述副轴承的邻近所述偏心部的一侧表面上形成有用于容纳所述滚动止推结构的容纳槽。可选地，所述滚动止推结构为滚珠止推轴承。根据本实用新型的一些实施例，所述主轴承上形成有用于将所述第一压力腔室和所述活塞内腔连通的连通通道，所述连通通道包括：连通槽，所述连通槽形成在所述主轴承的邻近所述电机的一侧表面上且沿所述曲轴的轴向环形延伸；和连通子通道，所述连通子通道的第一端与所述连通槽连通，且所述连通子通道的第二端与所述活塞内腔连通。进一步地，所述压缩机进一步包括：回油收集壳，所述回油收集壳设在所述主轴承的邻近所述电机的一侧表面上，所述回油收集壳与所述主轴承之间限定出回油收集槽，其中所述主轴承上形成有与所述回油收集槽相通的导通通道，所述回油收集槽内的润滑油适于通过所述导通通道进入所述主轴承和所述曲轴之间。根据本实用新型的一些实施例，所述主轴承与所述壳体的内周壁之间密封连接。进一步地，所述主轴承的邻近所述电机的一侧表面上设有密封机架，所述主轴承通过所述密封机架与所述壳体密封连接。可选地，所述密封机架与所述壳体的内周壁之间环焊连接。进一步地，所述密封机架与所述主轴承之间设有密封垫。本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。附图说明本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的压缩机的示意图；图2是图1中圈示的A部的放大图；图3是图1中圈示的B部的放大图；图4是图1中圈示的C部的放大图；图5是图1中圈示的D部的放大图；图6是根据本实用新型实施例的压缩机的另一个示意图，其中示出了润滑油的流向；图7是图6中圈示的E部的放大图。附图标记：100：压缩机；1：壳体；11：第一压力腔室；12：第二压力腔室；13：排气口；14：储液器；2：电机；3：主轴承；31：轮毂部；32：法兰部；321：连通槽；322：连通子通道；4：气缸；41：吸气通道；5：副轴承；51：盖板；511：第一子通道；52：第二子通道；53：吸油通道；54：容纳槽；541：环形油槽；6：曲轴；61：偏心部；611：止推面；7：活塞；71：活塞内腔；8：滚动止推结构；9：回油收集壳；91：回油收集槽。具体实施方式下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的压缩机100。压缩机100可以为立式压缩机。在本申请下面的描述中，以压缩机100为立式压缩机为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，压缩机100还可以为卧式压缩机。如图1和图6所示，根据本实用新型实施例的压缩机100例如立式压缩机，包括壳体1、电机2和压缩机构。壳体1的底部具有油池。当压缩机100工作时，油池内的润滑油例如冷冻油适于对压缩机构的各个运动副进行润滑，以保证压缩机构的正常运行，从而延长了压缩机100例如立式压缩机的使用寿命。电机2和压缩机构均设在壳体1内，压缩机构位于电机2的邻近油池的一侧，如图1和图6所示，电机2位于壳体1内的上部，压缩机构位于壳体1内的下部。压缩机构包括主轴承3、气缸组件、副轴承5、曲轴6和活塞7，具体而言，主轴承3和副轴承5设在气缸组件的轴向两端(例如，图1和图6中的上端和下端)，且主轴承3位于气缸组件的邻近电机2的一侧(例如，图1和图6中的上侧)。气缸组件包括气缸4，气缸4具有吸气腔和排气腔，吸气腔用于吸入从待压缩冷媒(如低温低压冷媒)，排气腔用于对待压缩冷媒进行压缩并排出压缩后的冷媒(如高温高压冷媒)。曲轴6的第一端(例如，图1和图6中的上端)与电机2相连，曲轴6的第二端(例如，图1和图6中的下端)穿过主轴承3、气缸组件和副轴承5。活塞7套设在曲轴6上，活塞7位于气缸4内且沿气缸4的内壁可滚动。当电机2工作时，曲轴6旋转以带动套设在其上的活塞7沿气缸4的内周壁滚动以对进入到气缸4内的待压缩冷媒进行压缩。活塞7具有活塞内腔71，此时活塞7可以为两端敞开的中空圆环形结构。气缸组件可以只包括一个气缸4，此时压缩机100例如立式压缩机为单缸压缩机，图1和图6中显示了单缸压缩机用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了下面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到具有两个或者更多个气缸4的多缸压缩机的技术方案中，这也落入本实用新型的保护范围之内。压缩机构与壳体1的内周壁之间密封连接以将壳体1内部分隔成第一压力腔室11和压力小于第一压力腔室11压力的第二压力腔室12，电机2位于第一压力腔室11内，油池位于第二压力腔室12内，第一压力腔室11压力为压缩机100的排气压力，第二压力腔室12压力为压缩机100的吸气压力。此时压缩机构将壳体1内部分隔成压力不同的高压区(即第一压力腔室11)和低压区(即第二压力腔室12)。其中，压缩机100的吸气压力大体为从压缩机100的吸气口吸入的低温低压冷媒的压力，而压缩机100的排气压力大体为经压缩机100压缩后从压缩机100的排气口13排出的高温高压冷媒的压力。可以理解的是，低温低压冷媒和压缩后得到的高温高压冷媒的具体压力和温度等可以根据压缩机100的具体类型而具体设置，以更好地满足实际要求。其中，活塞内腔71与第一压力腔室11相通，活塞内腔71内的压力为排气压力(即高压)，此时活塞内腔71内的压力与气缸4的排气腔内的压力大致相同，从而气体排气腔内的高压冷媒不易向活塞内腔71泄漏，解决了传统的低背压压缩机活塞内腔71低压造成的泄漏问题。另外，活塞7通过其与主轴承3和副轴承5之间的高度间隙、以及润滑油密封活塞7和气缸4的吸气腔之间的间隙来防止活塞内腔71内的压力向吸气腔泄漏。根据本实用新型实施例的压缩机100例如立式压缩机，通过设置第一压力腔室11和压力小于第一压力腔室11压力的第二压力腔室12，并使活塞内腔71与第一压力腔室11相通，可以保证压缩机100例如立式压缩机的容积效率和能效。根据本实用新型的一些实施例，气缸4的排气腔位于第一压力腔室11内，此时排气腔置于第一压力腔室11的高压环境中，与低背压压缩机排气腔的密封结构相比，根据本实用新型的排气腔的密封结构得到极大的简化，且排气腔可以做的相对较大，从而可以进行油气分离。进一步地，壳体1上形成有与第一压力腔室11相通的排气口13，排气口13位于电机2的远离压缩机构的一侧，例如，如图1和图6所示，排气口13形成在壳体1的顶部，从排气腔排出的油气混合物流经电机2后实现油气分离。具体地，从排气腔排出的油气混合物可以直接进入第一压力腔室11，并在流经第一压力腔室11内的电机2时进行油气分离，分离出的润滑油在自身的重力作用下向下流动，而高压冷媒则继续向上流动从排气口13排出。可选地，副轴承5与曲轴6之间间隙密封，此时副轴承5与曲轴6之间的间隙非常小，例如，可以为10微米-30微米(包括端点值)，从而可以实现毛细节流作用，从电机2侧回流的润滑油在流经副轴承5与曲轴6之间的间隙后，润滑油的压力可以降低到与位于第二压力腔室12油池内的压力相当。而且，润滑油在流经副轴承5与曲轴6之间的间隙时，不仅对副轴承5和曲轴6起到润滑的作用，同时也进一步保证了副轴承5与曲轴6之间的密封性。根据本实用新型的一些实施例，压缩机构上形成有与气缸4的吸气腔相通的吸油通道53，油池内的润滑油适于通过吸油通道53进入吸气腔。具体而言，参照图6并结合图7，副轴承5的远离气缸4的一端设有盖板51，吸油通道53包括形成在盖板51上的第一子通道511和形成在副轴承5上且与第一子通道511连通的第二子通道52，第二子通道52与形成在气缸4上且与吸气腔连通的吸气通道41相通，由此，当压缩机100工作时，在吸气过程中可以将流经储液器14的冷媒和油池内的润滑油吸入气缸4的吸气腔内，具体地，冷媒通过吸气通道41进入吸气腔，润滑油依次流经第一子通道511、第二子通道52，再通过吸气通道41进入吸气腔，以润滑和密封各运动副。根据本实用新型的一些实施例，参照图1并结合图2，曲轴6具有偏心部61，其中活塞7套设在偏心部61上，偏心部61的邻近副轴承5的一侧表面(例如，图1和图2中的下表面)为止推面611，止推面611与副轴承5之间设有滚动止推结构8以使止推面611与副轴承5之间的摩擦为滚动摩擦。可选地，滚动止推结构8为滚珠止推轴承，但不限于此。由于第一压力腔室11和第二压力腔室12的高低压差的存在，曲轴6会压紧副轴承5的上端面，造成摩擦阻力增大，因此在曲轴6的偏心部61的上述止推面611和副轴承5之间设置滚动止推结构8如滚珠止推轴承，将止推面611与副轴承5之间的滑动摩擦转变成滚动摩擦，以减少摩擦阻力。曲轴6的与副轴承5配合的部分穿过滚动止推结构8如滚珠止推轴承的内孔，并与副轴承5间隙配合以构成滑动轴承，承受径向载荷。由于活塞内腔71为高压，曲轴6的上述第二端为低压，因此在两侧压差的作用下润滑油将从活塞内腔71通过滚动止推结构8、曲轴6和副轴承5的配合间隙流向低压油池，从而实现滚动止推结构8、曲轴6和副轴承5构成的滑动轴承的润滑和冷却。进一步地，副轴承5的邻近偏心部61的一侧表面(例如，图1和图2中的上表面)上形成有用于容纳滚动止推结构8的容纳槽54，例如，如图1和图2所示，容纳槽54可以由副轴承5的上端面的一部分向下凹入形成，且容纳槽54与副轴承5的与曲轴6配合的内孔直接连通，滚动止推结构8如滚珠止推轴承可以直接放置在该容纳槽54内，当然，滚珠止推轴承的两个止推垫片还可以分别与止推面611和容纳槽54的内壁固定。更进一步地，如图2所示，容纳槽54的底壁上形成有沿副轴承5的周向延伸的环形油槽541，环形油槽541内适于储存润滑油以常润滑滚珠止推轴承。根据本实用新型的一些实施例，参照图1并结合图3，主轴承3上形成有用于将第一压力腔室11和活塞内腔71连通的连通通道，由此，可以有效保证活塞内腔71内的压力为高压(即与第一压力腔室11的压力大体相同)。具体而言，连通通道包括：连通槽321和连通子通道322，连通槽321形成在主轴承3的邻近电机2的一侧表面(例如，图1和图3中的上表面)上，例如，如图3所示，连通槽321可以由主轴承3的上表面的一部分向下凹入形成，且连通槽321沿曲轴6的轴向环形延伸，此时连通槽321为环绕曲轴6的环形槽，由此，通过设置呈环形的连通槽321，在经电机2分离出的润滑油沿壳体1的内壁流至主轴承3的上表面后，无论润滑油在壳体1周向上的任何位置，均会流入连通槽321，并最终流入油池，而不会出现润滑油积存在第一压力腔室11内的情况。如图3-图5所示，连通子通道322的第一端(例如，图1和图3中的上端)与连通槽321连通，且连通子通道322的第二端(例如，图1和图3中的下端)与活塞内腔71连通。由此，分离出的润滑油中的一部分将沿活塞内腔71、副轴承5的内孔向下流回油池，在此过程中，润滑油分别对偏心部61和活塞7、以及曲轴6和副轴承5构成的滑动轴承进行润滑；而另一部分则沿主轴承3的螺旋油槽向上流动，并从主轴承3的顶部排出，在此过程中，润滑油润滑主轴承3和曲轴6构成的滑动轴承。其中，连通子通道322的上述第一端优选与连通槽321的底壁相连，以保证连通槽321内的润滑油可以顺利地通过连通子通道322进入活塞内腔71。进一步地，如图1、图3、图5-图6所示，压缩机100例如立式压缩机进一步包括：回油收集壳9，回油收集壳9的顶部敞开，回油收集壳9设在主轴承3的邻近电机2的一侧表面上，回油收集壳9与主轴承3之间限定出回油收集槽91，回油收集槽91用于储存分离出的润滑油如冷冻油并给主轴承3润滑供油。具体地，主轴承3包括沿轴向依次相连的轮毂部31和法兰部32，回油收集壳9穿过轮毂部31并与法兰部32固定，例如，回油收集壳9可以通过螺钉紧固在主轴承3上，回油收集壳9与轮毂部31的外周壁之间限定出回油收集槽91，其中主轴承3上形成有与回油收集槽91相通的导通通道，回油收集槽91内的润滑油适于通过导通通道进入主轴承3和曲轴6之间，以对主轴承3和曲轴6构成的滑动轴承进行润滑，同时起到密封的作用。其中，导通通道的与回油收集槽91相连的一端优选位于回油收集槽91的底部。经导通通道进入主轴承3和曲轴6之间的润滑油与从连通通道进入的润滑油在从主轴承3的顶部排出后，可以流回回油收集槽91内，即回油收集槽91中的润滑油如冷冻油经过导通通道流回主轴承3的螺旋油槽内继续润滑主轴承3和曲轴6所构成的滑动轴承，实现循环。根据本实用新型的一些实施例，参照图1并结合图4，主轴承3与壳体1的内周壁之间密封连接，例如，主轴承3与壳体1的内周壁之间可以通过环焊一圈实现紧固和密封，但不限于此。当然，主轴承3的邻近电机2的一侧表面上还可以设有密封机架，主轴承3通过密封机架与壳体1密封连接。可选地，密封机架与壳体1的内周壁之间环焊连接。进一步地，密封机架与主轴承3之间设有密封垫，以进一步保证第一压力腔室11和第二压力腔室12之间的密封性。其中，主轴承3、密封机架和密封垫之间采用螺钉进行紧固和密封。吸气孔开设在第二压力腔室12侧，经过储液器14实现油气分离后进入气缸4。低压油池的润滑油如冷冻油通过吸气通道41进入气缸4并润滑和密封相关间隙。气缸4内压缩后的冷媒经过主轴承3和副轴承5上的排气孔排出，在第一压力腔室11内流经电机2实现油气分离，第一压力腔室11内分离出的冷冻油润滑轴承和活塞内腔71，经过副轴承5和曲轴6之间的间隙回到低压油池，实现整个循环。根据本实用新型实施例的压缩机100例如立式压缩机，解决了传统的低背压压缩机的活塞内腔71低压造成的泄漏问题和排气腔过小无法油分的问题，以及油气分离后高压润滑油如冷冻油无法回到低压油池的问题。另外，本实用新型的压缩机100的结构简单，性能高，可靠性好，适用于少封油，冷媒为易燃易爆冷媒场合的使用。根据本实用新型实施例的压缩机100例如立式压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。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实用新型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实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。