气缸结构及具有其的压缩机的制作方法

文档序号:14982956发布日期:2018-07-20 20:29阅读:147来源:国知局

本实用新型涉及压缩机设备技术领域,具体而言,涉及一种气缸结构及具有其的压缩机。



背景技术:

随着人们生活质量的提高,全球对资源环境的重视度日益提高。绿色制造、再制造的日益兴起,对产品设计提出了更高的要求,产品设计既要满足人们舒适性的要求,同时也要符合绿色制造、再制造理念。

现有技术的压缩机泵体的气缸是一个金属实体零件,气缸内圆与滚子形成月牙形工作腔,由于金属具有很好的导热性,使气缸外界的高温气体通过气缸传递到气缸工作腔,使气缸工作腔内的气体受热膨胀而产生多余的压缩功(传热损失),并且吸入气缸内的冷媒温度升高,比体积增加,吸气量会减少,从而使压缩机的能效降低,并且压力脉动较高,噪音振动性能不好,影响压缩机的整机的可靠性。同时,单个气缸的传统设计不符合绿色制造、再制造理念。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种气缸结构及具有其的压缩机,以解决现有技术中压缩机可靠性低的问题。

为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种气缸结构,包括:气缸内圈,气缸内圈为环形结构,气缸内圈的内周面围设成工作腔;气缸外圈,气缸外圈为环形结构,气缸内圈可拆卸地设置于气缸外圈内,气缸内圈的外周面与气缸外圈的内周面之间形成有容纳空间。

进一步地,气缸内圈的外周面和/或气缸外圈的内周面上开设有凹槽,凹槽形成容纳空间。

进一步地,凹槽包括第一弧形槽,第一弧形槽沿气缸外圈的内周面的中部设置,第一弧形槽与气缸内圈的外表面围设成封闭的弧形空腔,弧形空腔形成容纳空间。

进一步地,气缸外圈包括:气缸外圈本体,气缸外圈本体的内周面上具有凹陷部,凹陷部的侧壁上开设有滑片槽,第一弧形槽的第一端位于滑片槽的第一侧,第一弧形槽的第二端沿气缸外圈本体的内周面延伸至与滑片槽的第一侧相对的第二侧。

进一步地,位于滑片槽的第一侧设置有导流通道,导流通道的第一端与容纳空间相连通,导流通道的第二端用于与分液器或油池相连通。

进一步地,第一弧形槽不与凹陷部相连通。

进一步地,气缸内圈包括:气缸内圈本体,气缸内圈本体的外周面设置有与凹陷部相配合的凸部,凸部上开设有滑片缺口,滑片缺口与工作腔和滑片槽相连通。

进一步地,凸部的位于滑片槽的第二侧开设有吸气通道,吸气通道的第一端与工作腔相连通,吸气通道的第二端用于与分液器相连通。

进一步地,吸气通道的侧壁上开设有背压引导通道,背压引导通道的第一端与吸气通道相连通,背压引导通道的第二端与第一弧形槽的第二端相连通。

进一步地,背压引导通道的横截面的面积为S,其中,0.5mm2≤S≤1mm2

进一步地,凹槽还包括第二弧形槽,第二弧形槽开设于气缸内圈的外周面上,第二弧形槽与第一弧形槽相对地设置以形成容纳空间。

进一步地,容纳空间为环形空间。

进一步地,气缸结构还包括:吸振降噪层,吸振降噪层填充于环形空间内。

进一步地,吸振降噪层包括橡胶材料、阻尼材料、粘弹性阻尼材料中的至少一种。

进一步地,气缸内圈的材料与气缸外圈的材料不同。

进一步地,气缸外圈由隔热材料和吸振降噪材料中的至少一种制成。

根据本实用新型的另一方面,提供了一种气缸结构,包括:气缸内圈,气缸内圈为环形结构,气缸内圈的内周面围设成工作腔;气缸外圈,气缸外圈为环形结构,气缸内圈可拆卸地设置于气缸外圈内,气缸内圈的材料与气缸外圈的材料不同。

进一步地,气缸外圈由隔热材料和吸振降噪材料中的至少一种制成。

根据本实用新型的另一方面,提供了一种压缩机,包括气缸结构,气缸结构包括上述的气缸结构。

进一步地,压缩机包括:分液器,分液器包括吸气管和引流管,吸气管与气缸结构的吸气通道相连通,引流管与气缸结构的导流通道相连通。

进一步地,气缸结构的导流通道沿气缸外圈的轴向设置,导流通道的第一端与容纳空间相连通,导流通道的第二端用于与压缩机的油池相连通。

进一步地,压缩机还包括下法兰和上法兰,气缸结构位于下法兰和上法兰之间,下法兰和上法兰的与导流通道的相对的位置处开设有导流孔。

进一步地,导流通道为多个。

根据本实用新型的另一方面,提供了一种压缩机,包括气缸结构,气缸结构包括上述的气缸结构。

应用本实用新型的技术方案,将气缸结构设置成包括气缸外圈和气缸内圈的设置方式,并将气缸内圈可拆卸地设置于气缸外圈内,这样设置能够有效地减小气缸结构内冷媒的传热损失,有效地提高了压缩机的能效。进一步地,将气缸内圈设置成可拆卸地方式,符合面向多生命周期的产品设计、面向再制造的产品设计理念,即在对压缩机气缸进行再制造时,只需对气缸内圈进行再制造修复,或用新的气缸内圈替换已不可再制造修复的气缸内圈。采用该气缸结构,气缸外圈与气缸内圈可采用不同的材料制成,若气缸外圈采用隔热材料或吸振降噪材料制成,可有效地提高具有该气缸结构压缩机的能效水平,降低压缩机的振动噪音,继而提高具有该气缸结构的压缩机的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本实用新型的气缸结构的第一实施例的结构示意图;

图2示出了根据本实用新型的气缸外圈的第一实施例的结构示意图;

图3示出了根据本实用新型的气缸内圈的第一实施例的结构示意图;

图4示出了根据本实用新型的气缸结构的第二实施例的结构示意图;

图5示出了图4中E-E中的剖视结构示意图;

图6示出了根据本实用新型的气缸外圈的第二实施例的结构示意图;

图7示出了图6中B-B中的剖视结构示意图;

图8示出了根据本实用新型的气缸内圈的第二实施例的结构示意图;

图9示出了图8中C-C中的剖视结构示意图;

图10示出了根据本实用新型的压缩机的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、气缸内圈;11、气缸内圈本体;111、凸部;12、滑片缺口;13、吸气通道;

20、气缸外圈;21、气缸外圈本体;211、凹陷部;22、滑片槽;23、导流通道;

30、第一弧形槽;

40、背压引导通道;

50、分液器;51、吸气管;52、引流管。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。

结合图1至图9所示,根据本实用新型的实施例,提供了一种气缸结构。

具体地,如图1所示,气缸结构包括气缸内圈10和气缸外圈20。气缸内圈10为环形结构,气缸内圈10的内周面围设成工作腔。气缸外圈20为环形结构,气缸内圈10可拆卸地设置于气缸外圈20内,气缸内圈10的外周面与气缸外圈20的内周面之间形成有容纳空间。

在本实施例中,将气缸结构设置成包括气缸外圈和气缸内圈的设置方式,并将气缸内圈可拆卸地设置于气缸外圈内,这样设置能够有效地减小气缸结构内冷媒的传热损失,有效地提高了压缩机的能效。进一步地,将气缸内圈设置成可拆卸地方式,符合面向多生命周期的产品设计、面向再制造的产品设计理念,即在对压缩机气缸进行再制造时,只需对气缸内圈进行再制造修复,或用新的气缸内圈替换已不可再制造修复的气缸内圈。采用该气缸结构,气缸外圈与气缸内圈可采用不同的材料制成,若气缸外圈采用隔热材料或吸振降噪材料制成,可有效地提高具有该气缸结构压缩机的能效水平,降低压缩机的振动噪音,继而具有该气缸结构的压缩机的可靠性。

其中,气缸内圈10的外周面或气缸外圈20的内周面上开设有凹槽,凹槽形成容纳空间。当然,也可以同时在气缸内圈10和气缸外圈20上同时设置凹槽结构,并将气缸内圈10和气缸外圈20上的凹槽设置成相对方式,以使凹槽之间围设成封闭的空间。

具体地,如图2所示,凹槽包括第一弧形槽30。第一弧形槽30沿气缸外圈20的内周面的中部设置,第一弧形槽30与气缸内圈10的外表面围设成封闭的弧形空腔,弧形空腔形成容纳空间。这样设置能够提高容纳空间的密封性。

如图2、图6和图6所示,气缸外圈20包括气缸外圈本体21。气缸外圈本体21的内周面上具有凹陷部211,凹陷部211的侧壁上开设有滑片槽22,第一弧形槽30的第一端位于滑片槽22的第一侧,第一弧形槽30的第二端沿气缸外圈本体21的内周面延伸至与滑片槽22的第一侧相对的第二侧。这样设置能够增加容纳空间的容纳体积。其中,滑片槽22的第一侧和第二侧只的是位于滑片槽的径向方向的几何中心线的两侧的区域。

进一步地,位于滑片槽22的第一侧设置有导流通道23,导流通道23的第一端与容纳空间相连通,导流通道23的第二端用于与分液器50相连通。这样设置能够使得分液器内部的冷冻油或是冷媒引流至容纳空间以使气缸内圈与气缸外圈之间形成隔热层。

为了提高容纳空间的密封性,可以将第一弧形槽30设置成不与凹陷部211相连通的方式。

如图3、图8和图9所示,气缸内圈10包括气缸内圈本体11。气缸内圈本体11的外周面设置有与凹陷部211相配合的凸部111,凸部111上开设有滑片缺口12,滑片缺口12与工作腔和滑片槽22相连通。这样设置能够提高气缸内圈10与气缸外圈之间的配合度,其中,滑片缺口12与滑片槽22形成用于容纳滑片的滑片槽。其中,凸部111的位于滑片槽22的第二侧开设有吸气通道13。吸气通道13的第一端与工作腔相连通,吸气通道13的第二端用于与分液器相连通。通过吸气通道13吸入至工作腔中的冷媒在工作腔中进行压缩。

进一步地,吸气通道13的侧壁上开设有背压引导通道40。背压引导通道40的第一端与吸气通道13相连通,背压引导通道40的第二端与第一弧形槽30的第二端相连通。这样设置使得经导流通道23进入容纳空间内的冷媒或冷冻油可以经背压引导通道40排出至吸气通道内并通过吸气通道进入至工作腔内。这样设置能够使得冷媒或冷冻油在容纳空间内形成流动的形式,能够有效地对气缸内圈起到隔热降温的作用,有效地避免了外界高温与气缸内圈发生热传递的情况。

优选地,背压引导通道40的横截面的面积为S,其中,0.5mm2≤S≤1mm2

根据本申请的另一个实施例,凹槽还包括第二弧形槽,第二弧形槽开设于气缸内圈10的外周面上,第二弧形槽与第一弧形槽30相对地设置以形成容纳空间。这样设置能够同样与气缸外圈围设成容纳空间,同样能够起到隔热的作用。

根据本申请的另一个实施例,气缸结构还包括吸振降噪层,容纳空间为环形空间。吸振降噪层填充于环形空间内。这样设置同样能够起到隔热和降噪的作用,有效地提高了该气缸结构的可靠性和稳定性。进一步地,气缸内圈10的材料与气缸外圈20的材料不同。气缸外圈20由隔热材料和吸振降噪材料中的至少一种制成。

根据本申请的另一个实施例,提供了一种气缸结构。气缸结构包括气缸内圈10和气缸外圈20。气缸内圈10为环形结构,气缸内圈10的内周面围设成工作腔。气缸外圈20为环形结构,气缸内圈10可拆卸地设置于气缸外圈20内,气缸内圈10的材料与气缸外圈20的材料不同。这样设置能够同样地起到隔热的作用,有效地提高了该气缸结构的可靠性。在本实施中,气缸外圈20由隔热材料和吸振降噪材料中的至少一种制成。

将气缸结构设置成包括气缸外圈和气缸内圈的设置方式,并将气缸内圈可拆卸地设置于气缸外圈内,这样设置能够有效地减小气缸结构内冷媒的传热损失,有效地提高了压缩机的能效。进一步地,将气缸内圈设置成可拆卸地方式,符合面向多生命周期的产品设计、面向再制造的产品设计理念,即在对压缩机气缸进行再制造时,只需对气缸内圈进行再制造修复,或用新的气缸内圈替换已不可再制造修复的气缸内圈。采用该结构的气缸结构能够有效地提高压缩机的能效水平,降低具有该气缸结构的压缩机的振动噪音该气缸结构的可靠性,继而提高了具有该气缸结构的压缩机的可靠性。

上述实施例中的气缸结构还可以用于压缩机设备技术领域,即根据本实用新型的另一方面,提供了一种压缩机,包括气缸结构。具体地,气缸结构包括气缸内圈10和气缸外圈20。气缸内圈10为环形结构,气缸内圈10的内周面围设成工作腔。气缸内圈10为环形结构,气缸内圈10可拆卸地设置于气缸外圈20内,气缸内圈10的外周面与气缸外圈20的内周面之间形成有容纳空间。压缩机包括分液器50。分液器50包括吸气管51和引流管52,吸气管51与气缸结构的吸气通道13相连通,引流管52与气缸结构的导流通道23相连通。

进一步地,即根据本实用新型的另一方面,提供了一种压缩机,包括气缸结构。具体地,气缸结构包括气缸内圈10和气缸外圈20。气缸内圈10为环形结构,气缸内圈10的内周面围设成工作腔。气缸外圈20为环形结构,气缸内圈10可拆卸地设置于气缸外圈20内,气缸内圈10的材料与气缸外圈20的材料不同。

具体地,该气缸结构形成组合式气缸,气缸之间的容纳空间形成隔热腔,当隔热腔与油池或分液器底端连通时,可使冷冻油在隔热腔内流动,从而对气缸内圈隔热降温,有助于降低气缸内圈的温度,减少传热损失,提高吸气量,降低压力脉动,可提高压缩机的能效水平及整机性能。当隔热腔不与油池或分液器底端连通时,可在隔热腔内填充一种吸振降噪的材料,从而降低压缩机的振动噪音。组合式气缸的气缸外圈可以选用一种不同于气缸内圈的材料制成,如隔热材料或吸振降噪材料,根据不同需要选取即可。该结构的气缸结构符合面向再制造的产品设计理念,若气缸内圈已不具有可再制造性,只需更换气缸内圈,气缸外圈可多次重复利用。

将气缸设计成组合件的形式,即气缸外圈与气缸内圈装配而成,并在气缸外圈的内壁设计一环槽,环槽的截面形状可以是矩形,也可以是圆弧形。根据具体不同功能需求形成不同的泵体组件,若主要为降低传热损失、提高吸气量、提高能效,则可将组合气缸形成的隔热腔与油池或分液器底端连通。与油池连通的泵体方案为:在气缸外圈轴向方向开设多个导油孔通道,并在气缸外圈相对的上下法兰处开设导油孔通道,使组合气缸的隔热腔与压缩机油池相连通,实现通过油池中冷冻油对气缸内圈隔热降温的作用。为保证隔热腔中具有充足的冷冻油,上法兰导油孔通道的孔径应小于气缸外圈和下法兰导油孔通道的孔径。与分液器底端连接的泵体方案为:在气缸外圈滑片一则开导流通道23,导流通道的一端接通组合气缸隔热腔,另一端通过管路与分液器底部连通,在隔热腔的另一端的气缸内圈上开一背压引导通道(背压引导通道的截面积为0.5mm2-1mm2)连通吸气口,从而实现将分液器中分离的冷冻油引流至隔热腔中,并通过背压引导通道将其溢出至气缸工作腔内对泵体零件润滑,从而达到对气缸内圈隔热降温的作用,抑制气缸工作腔内温度受热膨胀,降低传热损失,提高吸气量,减小压力脉动,有助于提高压缩机的能效水平及整机性能。

进一步地,当隔热腔不与油池或分液器底端连通时,可在隔热腔内填充一种吸振降噪的材料,从而降低压缩机的振动噪音组合式气缸的气缸外圈可以选用一种不同于气缸内圈的材料制成,如隔热材料或吸振降噪材料,根据不同需要选取即可。

在气缸外圈开设一导流通道,导流通道的一端连通组合气缸的隔热腔,另一端通过管路连接至分液器底端,用于将分液器分离的冷冻油引流至组合气缸隔热腔内。在气缸内圈开设一背压引导通道,背压引导通道的一端与吸气口相连通,另一端与隔热腔相连通,从而形成背压,有助于冷冻油在隔热腔内流动,并控制流速,保证冷冻油在隔热腔内的流速低于分液器液体分离速度,同时隔热腔内的冷冻油可通过背压引导通道溢出至吸气侧,随冷媒吸入工作腔内对泵体零件进行润滑。

本实施例提供的压缩机如图10所示。由于冷冻油导热系数一般为0.15-0.3W/mk,相对金属传热系数80w/mk有明显的绝热效果,可以抑制吸气腔内冷媒温升和膨胀,提高吸气腔的吸气量,从而提高了旋转式压缩机的容积效率,提升了旋转式压缩机的性能。

在气缸外圈轴向方向开设多个导油孔通道,并在气缸外圈相对的上下法兰处开设导油孔通道,使组合气缸的隔热腔与压缩机油池相连通,实现通过油池中冷冻油对气缸内圈冷却降温的作用,为保证隔热腔中具有充足的冷冻油,上法兰导油孔通道的孔径应小于气缸外圈和下法兰导油孔通道的孔径。由该泵体方案可形成另一种压缩机,通过油池中的冷冻油注入组合气缸的隔热腔内,实现对气缸内圈的隔热降温的作用,以降低传热损失,提高吸气量,提高压缩机的能效水平。

气缸外圈还可以采用导热系数比较低的另外一种不同于气缸内圈的隔热材料制成。组合气缸的隔热腔不与外界连通,形成封闭的腔体,此时可在腔体内填充一种减振降噪材料,从而降低压缩的振动噪音。组合气缸的气缸外圈不开设隔热环槽,气缸外圈直接选用一种减振降噪材料制成,从而提高压缩机的振动噪音性能。组合气缸的气缸外圈还可直接选用同时具有隔热和减振降噪的材料制成,同时实现对气缸内圈的隔热降温作用、及减振降噪的作用。由这几种泵体方案可形成另外几种相应的压缩机。

该组合气缸的加工工艺流程:通过现有成型工艺可先分别制造气缸外圈和气缸内圈,分别对气缸外圈的内壁及气缸内圈的外壁进行半精加工、精加工,同时半精加工一端面作为基准,并对气缸外圈的环槽进行半精加工、精加工。将气缸内圈与气缸外圈进行装配形成组合气缸毛坯。对组合气缸的毛坯的孔、面进行半精加工、精加工。

优选地,根据本申请的另一个实施例,在该压缩机中,压缩机还包括下法兰和上法兰,气缸结构位于下法兰和上法兰之间。气缸结构的导流通道23沿气缸外圈20的轴向设置,导流通道23的第一端与容纳空间相连通,导流通道23的第二端用于与压缩机的油池相连通。下法兰和上法兰的与导流通道23的相对的位置处开设有导流孔,位于上法兰上的导流孔的孔径小于位于下法兰上的导流孔的孔径,位于上法兰上的导流孔的孔径小于导流通道23的孔径。此时导流通道23为进油孔,下法兰导流孔也可以是进油孔,上法兰导油孔为出油孔。这样设置位于压缩机油池内的冷冻油可以通过导流孔进入容纳空间内对气缸结构进行降温,有效地提高了该压缩机的可靠性。

除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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