一种压缩机和空调器的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机和空调器。

背景技术：

专利号201810040082.0的专利公开了一种涡旋压缩机吸气消音机构及涡旋压缩机，其主要发明点在于采用定涡旋盘上设有与吸气孔相通的消音腔，有效削弱及消除吸气压力脉动产生的噪音和振动，利于降噪及延长结构寿命。该专利主要降低涡旋压缩机本身运转产生的振动，没有考虑到车用空调卧式涡旋压缩机需要承受车辆行驶过程中，受到路况颠簸产生的振动激励。

专利号201721192742.4的专利公开一种改进型涡旋压缩机支架结构。其主要发明点在于在压缩机壳体外围设计减振支架，支架底部设置具有抗振效果的弹性件，降低涡旋压缩机运行时整机的振动幅度，延迟压缩机的使用寿命。该发明不仅结构复杂，而且也仅考虑压缩机本身运转产生的振动及传递问题，同样没有考虑到车用空调卧式涡旋压缩机需要承受车辆行驶过程中，受到路况颠簸产生的振动激励。

由于现有技术中的涡旋压缩机存在没有考虑到车用空调卧式涡旋压缩机需要承受车辆行驶过程中，受到路况颠簸产生的振动激励，导致减振效果差等技术问题，因此本发明研究设计出一种压缩机和空调器。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中涡旋压缩机存在没有考虑到车用空调卧式涡旋压缩机需要承受车辆行驶过程中，受到路况颠簸产生的振动激励，导致减振效果差的缺陷，从而提供一种压缩机和空调器。

为了解决上述问题，本发明提供一种压缩机，其包括：

壳体、盖体、盘状结构和质量块，所述盖体设置在所述壳体的轴向一侧，所述盘状结构设置在所述壳体和所述盖体之间，所述盘状结构包括圆板、圆柱凸起和环状结构，所述圆柱凸起连接设置在所述圆板的中心轴线处并沿轴向方向延伸至与所述盖体抵接，所述环状结构连接设置在所述圆板的径向外周并也沿轴向方向延伸至与所述盖体相接，以在所述环状结构和所述圆柱凸起之间形成滑轨；所述质量块设置在所述滑轨中并能在所述滑轨中运动。

在一些实施方式中，所述盘状结构与所述壳体相接的位置还设置有第一密封圈，所述盘状结构与所述盖体相接的位置还设置有第二密封圈。

在一些实施方式中，所述滑轨在所述盘状结构的横截面内的形状为圆环形；所述质量块为球形结构或圆柱形结构，所述质量块在所述滑轨中滚动。

在一些实施方式中，1.5mm＞(d2-d3)/2-d1＞1mm

1.5mm＞l1-d1＞1mm，

其中d1为质量块的直径，d2为所述滑轨的外环直径，d3为所述滑轨的内环直径，l1为所述圆板与盖体之间沿所述盘状结构的轴向方向的距离。

在一些实施方式中，所述压缩机的固有频率ωn与所述质量块滚动的固有频率p之比η的取值满足：

其中：

μ＝(m+m)/m，取值1.03～1.07；

其中k为压缩机整机刚度；

c为压缩机整机阻尼；

m为压缩机整机质量；

m为质量块的质量；

g为重力加速度。

在一些实施方式中，所述压缩机包括曲轴，所述曲轴的轴线与所述盘状结构的轴线重合，且均沿水平方向延伸；和/或，所述压缩机为涡旋压缩机。

在一些实施方式中，当所述压缩机包括曲轴，所述曲轴的轴线与所述盘状结构的轴线重合，且均沿水平方向延伸时：

所述圆板的下部设置有下压力平衡孔，所述下压力平衡孔能够将所述滑轨的空腔与所述壳体内部的空腔连通，以将所述壳体的下部中的油导入所述滑轨的空腔中；所述圆板的下部指的是位于所述盘状结构的轴线下方的部分，所述壳体的下部指的是位于所述曲轴的轴线下方的部分。

在一些实施方式中，所述下压力平衡孔位于所述圆板的底端，所述圆板的底端为与所述环状结构相接的位置。

在一些实施方式中，所述圆板的上部设置有上压力平衡孔，所述上压力平衡孔还能够将所述滑轨的空腔与所述壳体内部的空腔连通，所述圆板的下部指的是位于所述盘状结构的轴线下方的部分。

在一些实施方式中，所述上压力平衡孔位于所述圆板的顶端，所述圆板的顶端为与所述环状结构相接的位置。

本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。

本发明提供的一种压缩机和空调器具有如下有益效果：

本发明通过在压缩机壳体端部，设计具有圆环形滑轨的盘状结构，圆盘与壳体、后盖组成密闭空腔。圆盘的圆环滑轨中放置滚动质量块，滚动质量块根据车辆和压缩机摇晃振动状态可以在滑轨中自由往复滚动，起到质量调谐减振作用，可以减小车辆行驶过程中，路面振动激励对车用空调卧式压缩机引起的振动水平，保证压缩机长期可靠稳定运行；圆盘的圆环滑轨最低位及最高位开设与壳体内腔联通的压力平衡孔，压缩机壳体内部冷冻油通过最低位处的压力平衡孔顺畅流入圆盘与后盖组成的空腔中，对滚动质量块起到粘性阻尼效果，将滚动质量块动能转化成热能进行消耗，达到快速减振效果。

附图说明

图1是本发明的卧式涡旋压缩机的内部剖视结构图；

图2是本发明的卧式涡旋压缩机中的盘状结构的结构示意图；

图3是本发明的卧式涡旋压缩机中静止和平衡状态下质量块在圆环滑轨中的位置示意图；

图4是本发明的卧式涡旋压缩机中质量块调谐减振原理模型结构图；

图5是本发明的卧式涡旋压缩机中圆盘压力平衡孔设计原理模型图。

附图标记表示为：

1、壳体；11、安装孔；2、支架；3、曲轴；4、动涡盘；5、静涡盘；6、轴承；7、盘状结构；71、滑轨；72、上压力平衡孔；73、下压力平衡孔；74、圆板；75、圆柱凸起；76、环状结构；81、第一密封圈；82、第二密封圈；9、盖体；10、质量块；12、冷冻油。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明提供一种压缩机优选为涡旋压缩机，其包括：

壳体1、盖体9、盘状结构7和质量块10，所述盖体9设置在所述壳体1的轴向一侧，所述盘状结构7(优选圆盘)设置在所述壳体1和所述盖体9之间，所述盘状结构7包括圆板74、圆柱凸起75和环状结构76，所述圆柱凸起75连接设置在所述圆板74的中心轴线处并沿轴向方向延伸至与所述盖体9抵接，所述环状结构76连接设置在所述圆板74的径向外周并也沿轴向方向延伸至与所述盖体9相接，以在所述环状结构76和所述圆柱凸起75之间形成滑轨71；所述质量块10设置在所述滑轨71中并能在所述滑轨71中运动。

本发明通过在压缩机壳体端部，设计具有圆环形滑轨的盘状结构，圆盘与壳体、后盖组成密闭空腔。圆盘的圆环滑轨中放置滚动质量块，滚动质量块根据车辆和压缩机摇晃振动状态可以在滑轨中自由往复滚动，起到质量调谐减振作用，可以减小车辆行驶过程中，路面振动激励对车用空调卧式压缩机引起的振动水平，保证压缩机长期可靠稳定运行。

本发明提高一种车用空调卧式涡旋压缩机，压缩机具有壳体1，壳体1外部具有若干安装孔11，通过壳体安装孔将压缩机水平卧式安装在车辆上。壳体内部装配支架2和电机驱动单元和曲轴3。支架2支撑由动涡盘4和静涡盘5组成的泵体单元，其中电机驱动单元和曲轴3通过内嵌在动涡盘4底部的轴承6驱动动涡盘4运动，并与静涡盘5相互啮合形成压缩腔。壳体内部底部存储有冷冻油，用于压缩机内部零件润滑和冷却。盘状结构7设置在壳体1和盖体9中间，盘状结构7与壳体1之间和盘状结构7与盖体9间设置有密封圈，盖体9、盘状结构7、密封圈、壳体1通过螺钉或其他方式装配固定，组成密闭空间，防止壳体1内部冷冻油12泄露。盘状结构7与盖体9靠近的侧面设置有内部圆环的滑轨71。在圆环的滑轨71中放置一滚动的质量块10，滚动的质量块10可以是球型或圆柱形。压缩机处于静止或平衡状态时，滚动转子处于圆形滑轨的水平最低位置。当汽车在行驶过程中发生颠簸，压缩机出现振动时，滚动的质量块10随实际压缩机振动状态自由滚动到圆环的滑轨71的任意位置，根据力的分解原理，滚动的质量块10的重力g分解出提供滚动质量块回复至水平最低位置的恢复力f，使滚动质量块10在圆环的滑轨71内来回经过水平最低位置自由滚动，达到吸收一部分压缩机振动的能量转换成滚动的质量块10的重力势能和滚动动能的效果。滚动的质量块10自由滚动中与圆环的滑轨71之间发生摩擦力f，以摩擦力f产生的热能形式消耗滚动质量块10所吸收的压缩机振动能量，起到质量调谐阻尼减振作用，如图4所示。

在一些实施方式中，所述盘状结构7与所述壳体1相接的位置还设置有第一密封圈81，所述盘状结构7与所述盖体9相接的位置还设置有第二密封圈82。本发明通过设置第一密封圈能够对盘状结构与壳体相接位置起到密封作用，有效防止盘状结构中的冷冻油和/或气体朝壳体中泄漏、或防止壳体中的气体朝盘状结构中泄漏；通过设置第二密封圈能够对盘状结构与盖体相接位置起到密封作用，有效防止盘状结构中的气体朝盖体中泄漏、或防止盖体外部的气体朝盘状结构中泄漏。

在一些实施方式中，所述滑轨在所述盘状结构7的横截面内的形状为圆环形；所述质量块10为球形结构或圆柱形结构，所述质量块10在所述滑轨71中滚动。这是本发明的滑轨和质量块的优选结构形式，将滑轨设置为圆环形的结构形式，质量块设置为球形结构或圆柱形结构，能够使得质量块在滑轨中进行有效的滚动作用，从而用来将压缩机产生的振动能量传递到质量块上，并通过质量块的来回摆动而将能量转化为摩擦能而消耗掉，实现优异的减振效果。

如图3所示，在一些实施方式中，为确保滚动质量块10能够在圆环滑轨71中滚动顺畅，且不与圆环滑轨71和盖体9侧面发生剧烈碰撞产生额外异响，滚动质量块直径d1满足以下尺寸限位要求:

1.5mm＞(d2-d3)/2-d1＞1mm

1.5mm＞l1-d1＞1mm，

其中d1为质量块的直径，d2为所述滑轨的外环直径，d3为所述滑轨的内环直径，l1为所述圆板74与盖体9之间沿所述盘状结构7的轴向方向的距离。

在一些实施方式中，为了保证压缩机的振动可在较大频率范围内取得尽可能的降低，根据质量调谐减振设计的定点性质，所述压缩机的固有频率ωn与所述质量块10滚动的固有频率p之比η的取值满足：

其中：

μ＝(m+m)/m，取值1.03～1.07；

其中k为压缩机整机刚度；

c为压缩机整机阻尼；

m为压缩机整机质量；

m为质量块的质量；

g为重力加速度。

在一些实施方式中，所述压缩机包括曲轴3，所述曲轴3的轴线与所述盘状结构7的轴线重合，且均沿水平方向延伸；和/或，所述压缩机为涡旋压缩机。这是本发明的压缩机的进一步优选结构形式，即形成为的是卧式涡旋压缩机，且曲轴的轴线与盘状结构的轴线相重合。

在一些实施方式中，当所述压缩机包括曲轴3，所述曲轴3的轴线与所述盘状结构7的轴线重合，且均沿水平方向延伸时：

所述圆板74的下部设置有下压力平衡孔73，所述下压力平衡孔73能够将所述滑轨71的空腔与所述壳体1内部的空腔连通，以将所述壳体1的下部中的油导入所述滑轨71的空腔中；所述圆板74的下部指的是位于所述盘状结构7的轴线下方的部分，所述壳体1的下部指的是位于所述曲轴3的轴线下方的部分。

本发明还通过在圆板的下部设置的下压力平衡孔，能够从壳体的底部引入冷冻油进入盘状结构中，由于冷冻油12具有一定的黏度，能够对质量块10起到流体粘性阻尼作用，加快将滚动质量块10吸收的压缩机振动能量转换为热能进行消耗，并对质量块产生的热量进行冷却，进一步缩短质量块10自由滚动的时间，达到快速降低压缩机振动的设计目的，避免路况激励引起车用卧式涡旋压缩机的过度振动，确保压缩机长期可靠运行。

在一些实施方式中，所述下压力平衡孔73位于所述圆板74的底端，所述圆板74的底端为与所述环状结构76相接的位置。这是本发明的下压力平衡孔的进一步优选设置位置，将其设置在底端能够最大程度地从壳体底部获取得到冷冻润滑油。

在一些实施方式中，所述圆板74的上部设置有上压力平衡孔72，所述上压力平衡孔72还能够将所述滑轨71的空腔与所述壳体1内部的空腔连通，所述圆板74的下部指的是位于所述盘状结构7的轴线下方的部分。本发明还通过在圆板上部设置的上压力平衡孔，能够从壳体的上部引入气体压力，从而使得壳体内部和盘状结构的内部形成为连通器的结构，能够保证盘状结构中的油面高度与壳体内部的油面高度等高，且防止盘状结构中的压力过大而导致壳体中的油无法进入盘状结构中，以无法对质量块起到阻尼和冷却的作用的情况。

在一些实施方式中，所述上压力平衡孔72位于所述圆板74的顶端，所述圆板74的顶端为与所述环状结构76相接的位置。这是本发明的上压力平衡孔的优选设置位置。

在盘状结构7的圆环的滑轨71的最低位置和最高位置开设与壳体内部联通的下压力平衡孔73和上压力平衡孔72。上压力平衡孔72联通壳体1内部容腔和圆环的滑轨71内部容腔，壳体1内部容腔压力p1等于圆环的滑轨71内部容腔压力p2。壳体1内部冷冻油12可以通过下压力平衡孔73流入圆环的滑轨71中。由于壳体1内部容腔压力p1和圆环的滑轨71内部容腔压力p2相等，根据压力平衡原理，壳体内部冷冻油油液高度l2与圆环的滑轨71里的冷冻油油液高度l3保持等高。冷冻油12具有一定的黏度，对滚动的质量块10起到流体粘性阻尼作用，加快将滚动的质量块10吸收的压缩机振动能量转换为热能进行消耗，进一步缩短滚动质量块10自由滚动的时间，达到快速降低压缩机振动的设计目的，避免路况激励引起车用卧式涡旋压缩机的过度振动，确保压缩机长期可靠运行。如图5所示。

本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。

本发明通过在压缩机壳体端部，设计具有圆环形滑轨的盘状结构，圆盘与壳体、后盖组成密闭空腔。圆盘的圆环滑轨中放置滚动质量块，滚动质量块根据车辆和压缩机摇晃振动状态可以在滑轨中自由往复滚动，起到质量调谐减振作用，可以减小车辆行驶过程中，路面振动激励对车用空调卧式压缩机引起的振动水平，保证压缩机长期可靠稳定运行；圆盘的圆环滑轨最低位及最高位开设与壳体内腔联通的压力平衡孔，压缩机壳体内部冷冻油通过最低位处的压力平衡孔顺畅流入圆盘与后盖组成的空腔中，对滚动质量块起到粘性阻尼效果，将滚动质量块动能转化成热能进行消耗，达到快速减振效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。