曲轴、泵体组件、旋转式压缩机和制冷设备的制作方法

本申请涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种曲轴，还涉及安装有该曲轴的泵体组件、旋转式压缩机和制冷设备。

背景技术：

旋转式压缩机泵体组件主要由滚动转子、滑片、气缸、上法兰、下法兰、曲轴组成。压缩机运行过程中，泵体工作腔内，滚动转子内圆和曲轴偏心部外圆，曲轴下止推面和下法兰端面，滚动转子下端面和下法兰端面，滚动转子上端面和上法兰端面，滚动转子外圆和滑片头部，滚动转子外圆和气缸内圆等都存在摩擦。其中，尤其是滚动转子下端面磨擦下法兰端面(在多缸压缩机还存在滚动转子下端面磨擦隔板上端面的情况)，属于压缩机各大机型可靠性试验中的常见问题。该磨损导致温度上升，泵体组件内精加工面间不再完全贴合，功耗上升。并且滚动转子受热膨胀使磨损进一步恶化，形成恶性循环。业界一般的解决方案是加大滚动转子与气缸的高度间隙。但是，间隙增加必然导致泄漏增加，这种方法以性能的衰减作为代价，且治标不治本，在恶劣工况下，仍无法完全避免磨损。如何在兼顾性能的情况下，有效避免上述问题，一直是旋转式压缩机研究人员所关注的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种曲轴，以及安装有该曲轴的泵体组件、旋转式压缩机和制冷设备。

为了实现上述目的，根据本技术方案的一个方面，本技术方案提供了一种曲轴。

根据本申请实施例的曲轴，包括依次设置的长轴、偏心部、密封盘和短轴，所述长轴、偏心部、密封盘和短轴一体化设置，所述长轴、密封盘和短轴同轴线，所述偏心部的轴向正投影内落在所述密封盘的轴向正投影内。

进一步的，所述密封盘与所述偏心部紧贴设置。

进一步的，所述偏心部的外圆柱表面形成滚动活塞工作面。

进一步的，所述密封盘背离所述偏心部的一侧形成有凸台。

进一步的，所述凸台为与所述短轴共轴线的圆柱。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第二个方面，本技术方案还提供了泵体组件。

根据本申请实施例的泵体组件，包括曲轴和沿所述曲轴依次设置的上法兰、气缸和下法兰，所述曲轴为本申请实施例提供的上述曲轴，所述偏心部位于所述气缸的工作腔内，且其外圆柱表面与所述工作腔内侧壁相切。

进一步的，所述下法兰上开设有密封槽，所述密封盘的外缘与所述密封槽的内壁密封连接。

进一步的，所述密封盘的端面作为止推面与所述密封槽的底面相接触。

进一步的，所述上法兰和下法兰均通过螺钉与所述气缸固定连接。

进一步的，泵体组件还包括滑片、弹性件和开设在所述气缸上的滑片槽，所述滑片沿所述滑片槽滑动且其一端在弹性件的弹性力作用下抵压在所述偏心部上。

进一步的，所述弹性件为弹簧，所述气缸上开设有弹簧孔，所述滑片的尾端开设有卡槽，所述弹簧的两端分别位于所述弹簧孔和所述卡槽内。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第三个方面，本技术方案还提供了一种旋转式压缩机。

该旋转式压缩机包括本申请文件提供的上述泵体组件。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第四个方面，本技术方案还提供了一种制冷设备。

该制冷设备包括本申请文件提供的上述旋转式压缩机。

在上述技术方案提供的曲轴，以及安装有该曲轴的泵体组件、旋转式压缩机和制冷设备中，曲轴把传统技术中的曲轴、滚动转子及下法兰结合在一起，避免了曲轴下止推面与下法兰端面摩擦，避免了滚动转子下端面与下法兰端面摩擦，避免了滚动转子内圆与曲轴外圆的摩擦，把止推摩擦面转移到工作腔外面，允许泵体有更小的间隙水平，优化了压缩机工作的稳定性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性的给出了本申请曲轴一个视角下的立体结构图；

图2示意性的给出了本申请曲轴另一个视角下的立体结构图；

图3示意性的给出了本申请一种泵体组件的正视图；以及

图4示意性的给出了本申请一种泵体组件的爆炸结构图。

图中：

1、曲轴；101、长轴；102、偏心部；103、密封盘；1031、凸台；104、短轴；2、上法兰；3、气缸；4、下法兰；401、密封槽；5、螺钉。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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1-4并结合实施例来详细说明本申请。

如图1和图2所示，提供了一种曲轴的结构示意图。本实施例中的曲轴尤其指用于转动式压缩机的曲轴结构，目的是为了解决传统的旋转压缩机中，滚动转子下端面和下法兰端面之间、曲轴下止推面与下法兰端面之间以及曲轴偏心部外圆和滚动转子内圆之间磨损的问题。

如图1和图2所示，根据本申请实施例提供的曲轴，包括依次设置的长轴101、偏心部102、密封盘103和短轴104，长轴101、偏心部102、密封盘103和短轴104一体化设置，其中，长轴101、密封盘103和短轴104同轴线，偏心部102的轴向正投影落在密封盘103的轴向正投影内。

在上述实施方式中，密封盘103所起到的作用相当于现有旋转式压缩机中下法兰的作用。一体化设置理解为曲轴在运动过程中，组成其的各部件之间不会产生相对运动和磨损。现有技术中的旋转式压缩机中，滚动转子以及曲轴的下止推面均会和下法兰断面摩擦，而本申请实施例中的曲轴应用于旋转式压缩机后，相当于原有的曲轴偏心部与下法兰结合在一起，可以避免现有技术中曲轴下止推面与下法兰端面的摩擦，在实际工作过程中，密封盘103安装在旋转式压缩机用于密封气缸形成工作腔，实际的止推面会变为密封盘下端面，其把止推摩擦面转移到了工作腔外面，允许泵体可以有更小的间隙水平。上述实施例中应用于旋转式压缩机中减小摩擦，降低功耗，减小泄漏，提高制冷量。

作为优选的实施方式，密封盘103与偏心部102紧贴设置；长轴101的轴向正投影落在偏心部102的轴向正投影内，如此设置可以更加适用于旋转式压缩机，利于与旋转式压缩机内的滑片结构将工作腔分隔成两个腔室。

作为一种优选的实施方式，偏心部102的外圆柱表面形成滚动活塞工作面。该设置方式中，偏心部102实际为现有技术中的旋转式压缩机的曲轴偏心部和滚动转子的一体结合，一方面，原有曲轴偏心部和滚动转子相结合的方式避免了滚动转子内圆与曲轴外圆的摩擦；另一方面，将活动的滚动转子于曲轴一体设置，且增加了密封盘103，相当于原有的滚动转子与下法兰结合在一起，可以避免现有技术中滚动转子与下法兰端面的摩擦。

如图2所示，密封盘103包括形成于其背离偏心部102的一侧的凸台1031。凸台1031的端面即为实际的止推摩擦面，上述设置可以减小摩擦面的面积，避免整个密封盘的下端面摩擦。优选的，凸台1031为与短轴104共轴线的圆柱。圆柱结构沿轴线中心对称，在旋转结构中可以使得运转更加稳定均衡。

如图3和4所示，提供了一种泵体组件的结构示意图。本实施例中的泵体组件尤其指用于转动式压缩机的泵体组件结构，且其应用了本申请实施例所提供的曲轴。

具体的，如图3和图4所示，根据本申请实施例提供的泵体组件，其包括曲轴1和沿曲轴1依次设置的上法兰2、气缸3和下法兰4，曲轴1为本申请实施例提供的曲轴，偏心部102位于气缸3的工作腔内，且偏心部102的外圆柱表面与工作腔内侧壁相切。由于该泵体组件中包含了上述实施例中公开的曲轴，因此具有该曲轴的泵体组件也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。在具体工作过程中，上法兰2和密封盘103会从两端封闭气缸3，在气缸3内部形成工作腔，密封盘103的下端面作为止推面与下法兰端面摩擦，这样摩擦部分就从工作腔内部转移到了工作腔外部。把止推摩擦面设置在气缸工作腔之外，保证了压缩机泵体运行的稳定性和可靠性。由于上述的结构消除了泵体工作腔内磨损的情况，故允许设计更小的泵体间隙，减小泄漏，提高能效。

如图4所示，给出了一种密封盘103的具体安装形式，下法兰4上开设有密封槽401，密封盘103的外缘与密封槽401的内壁密封连接。当然密封槽401的形状应当与密封盘相匹配，且均应为圆柱形状。密封盘103与密封槽401之间的密封优选采用液封，例如通过润滑油进行密封。密封盘103的端面作为止推面与密封槽401的底面相接触，当密封盘103上形成有凸台1031时，凸台1031的端面则作为止推面与密封槽401的底面相接触。

优选的，上法兰2和下法兰4均通过螺钉5与气缸3固定连接，具体可以为上法兰和气缸上开设有对应的螺孔，通过上螺钉将二者进行固定，下法兰和气缸上也均开设有对应的螺孔，通过下螺钉将二者固定；为了实现较佳的固定效果，上螺钉和下螺钉的数量均选择为四个。

如图4所示，泵体组件还包括滑片6、弹性件和开设在气缸3上的滑片槽301，滑片6沿滑片槽301滑动且其一端在弹性件的弹性力作用下抵压在偏心部102上。滑片6和偏心部102将工作腔分隔为两个部分。优选的，弹性件选择为弹簧，气缸上开设有弹簧孔，滑片6的尾端开设有卡槽，弹簧的两端分别位于弹簧孔和卡槽内。

上述实施例提供的泵体组件一种可选的装配步骤包括：首先，上法兰2及气缸3借用标准曲轴及滚动转子(即传统曲轴及滚动转子)定心；然后装入曲轴，偏心部位于气缸内；最后再装入新设计下法兰，使下法兰合心。

上述的装配方式与传统装配方式的主要差异在于第一步，需要另外借用标准曲轴和滚动转子(即传统曲轴及滚动转子)定心。因为，如果上法兰用曲轴进行定心，密封盘会盖住工作腔体，而导致无法插入滑片。

需要说明的是，本申请泵体组件的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，均可以参照现有技术中旋转式压缩机的泵体组件结构，在此不再详细描述。

此外，本申请还公开了一种旋转式压缩机，包括上述实施例所提供的泵体组件，由于该泵体组件为上述实施例中公开的泵体组件，因此具有该泵体组件的旋转式压缩机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。根据上述实施例的旋转式压缩机还可以包括壳体组件、电机组件、吸气管、排气阀等其他必要组件或结构，并且对应的布置位置和连接关系均可参考现有技术中的旋转式压缩机，各未述及结构的连接关系、操作及工作原理对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

此外，本申请还公开了一种制冷设备，包括旋转式压缩机，由于该旋转式压缩机为上述实施例中公开的旋转式压缩机，因此具有该旋转式压缩机的制冷设备也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

根据上述实施例的制冷设备可以为冰箱或者空调等，制冷设备的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。