泵体结构及具有其的压缩机的制作方法

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

背景技术：

现有技术中，压缩机在用于低温制热时，由于冷媒低蒸发温度时，吸气密度小，导致压缩机低温下制热量衰减严重，解决压缩机低温衰减的常用方法为补气技术，补气技术有单级补气技术和双级补气技术；其中双级补气技术又称双级增焓压缩机，其补气效果好，但成本高，工艺性不好。特别是，双级压缩的两个气缸，其排量只计一级气缸的排量，导致了压缩机排量受限，使得其排量使用范围严重受限。另外，在压比(如夏季制冷)不大的使用环境下，由于两个气缸的存在，此时由于余隙容积等对压缩机性能的影响体现的较为明显，导致了压比不大的工况下，双级增焓压缩机能效偏低。现有的单级压缩机补气量不足导致单级压缩机工作效率低问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种泵体结构及具有其的压缩机，以解决现有技术中单级压缩机的补气量不足导致单级压缩机工作效率低问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种泵体结构，包括：缸体，缸体具有补气孔；曲轴，曲轴具有偏心部，偏心部设置于缸体内；滚子，滚子套设于偏心部上并位于缸体内；密封部，设置于偏心部的至少一个端面所在的一侧，曲轴带动滚子转动，以使密封部的端面与滚子的部分端面具有将补气孔打开的避让位置，以及具有将补气孔关闭的关闭位置，或者，使密封部的端面具有将补气孔打开的避让位置，以及具有将补气孔关闭的关闭位置。

进一步地，密封部的横截面的型线由偏心部外圆的部分型线和曲率半径为r1的曲线形成，密封部的靠近曲轴的点至曲轴的轴心的最大距离为L1，其中，r1＜L1，和/或L1＜L其中，L 为补气孔至缸体的几何中心处的最小距离。

进一步地，缸体上还设置有与吸气孔，当曲轴带动滚子转动，以使滚子的外周面将吸气孔关闭时，密封部的端面与滚子的部分端面位于避让位置，或者，当曲轴带动滚子转动，以使滚子的外周面将吸气孔打开时，密封部的端面具有将补气孔关闭的关闭位置。

进一步地，当缸体的内腔的压力与补气孔内的压力相等时，密封部的端面与滚子的部分端面位于关闭位置，或者，使密封部的端面具有将补气孔打开的避让位置，以及具有将补气孔关闭的关闭位置。

进一步地，密封部包括：密封本体，密封本体的上端面与偏心部的下端面相连接，密封本体的靠近曲轴的一侧与曲轴的外周面具有距离地设置，密封本体的远离曲轴的一侧的外周面与偏心部的外表面相平齐地设置，密封本体的下端面与滚子的部分的下端面具有将补气孔打开的避让位置，以及具有将补气孔关闭的关闭位置。

进一步地，曲轴的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起，密封部包括：密封本体，密封本体可拆卸地设置于曲轴的下端面处，密封本体的靠近曲轴的一侧与弧形凸起的外表面相配合，密封本体的外周面与滚子的内壁相抵接。

进一步地，曲轴的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起，密封部包括：密封本体，密封本体设置于曲轴的下端面处并与弧形凸起一体设置，弧形凸起的下端面与密封本体的下端面相平齐，弧形凸起的下端面与密封本体的下端面形成偏心部的下止推面。

进一步地，曲轴的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起，密封部包括：密封本体，密封本体可拆卸地设置于曲轴的下止推面处，密封本体的靠近曲轴的一侧与弧形凸起的外表面相配合，密封本体的外周面与滚子的内壁相抵接；环形件，环形件套设于曲轴上，环形件设置于密封本体远离偏心部的下端面的一侧的表面上，滚子的下端面位于环形件的一侧，环形件的远离密封本体一侧的表面具有避让位置和关闭位置。

进一步地，密封部设置于偏心部的下端面上，以使密封部的下端面形成偏心部的下止推面，和/或，密封部设置于偏心部的上端面上，以使密封部的上端面形成偏心部的上止推面。

进一步地，密封部的端面的外缘设置有小于0.2mm的倒角，或者，密封部的端面的外缘设置有小于R0.2mm的倒圆角。

进一步地，滚子的端面的内缘设置有小于0.2mm的倒角，或者，滚子的端面的内缘设置有小于R0.2mm的倒圆角。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括泵体结构，泵体结构为上述的泵体结构。

应用本实用新型的技术方案，通过在曲轴的端面的一侧设置密封部，使得密封部的端面配合滚子的部分端面能够达到将补气孔避让或关闭的位置，增大了将补气孔关闭的端面位置区域，扩大了补气孔的设置空间，且在缸体气压不足时由补气孔及时补气，使得压缩机的补气量充足。

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示出了现有技术中的单级泵体结构的第一结构示意图；

图2示出了现有技术中的单级泵体结构的第二结构示意图；

图3示出了现有技术中的单缸单级泵体结构的局部剖视结构示意图；

图4示出了现有技术中的双缸单级泵体结构的第一局部剖视示意图；

图5示出了现有技术中的双缸单级泵体结构的第二局部剖视示意图；

图6示出了现有技术中的曲轴的结构示意图；

图7示出了现有技术中的滚子的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的压缩机的实施例的第一视角示意图；

图9示出了图8中的A-A方向的旋转剖视结构示意图；

图10示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例一的结构示意图；

图11示出了根据本实用新型的曲轴的实施例一的结构示意图；

图12示出了根据本实用新型的曲轴的实施例二的结构示意图；

图13示出了根据本实用新型的曲轴的实施例三的结构示意图；

图14示出了根据本实用新型的曲轴的实施例四的剖视结构示意图；

图15示出了根据本实用新型的曲轴的实施例五的仰视结构示意图；

图16示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例二的曲轴和滚子装配剖视结构示意图；

图17示出了图16中的B-B方向的剖视结构示意图；

图18示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例三的曲轴和滚子装配剖视结构示意图；

图19示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例四的结构示意图；

图20示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例五的结构示意图；

图21示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例六的补气孔的结构示意图；

图22示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例七的补气孔开启时的示意图；

图23示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例八的补气孔关闭时的示意图；

图24示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例九的补气孔的结构示意图；

图25示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十的补气孔的结构示意图；

图26示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十一的密封片的结构示意图；

图27示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十二的密封片的结构示意图；

图28示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十三的曲轴的结构示意图；

图29示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十四的结构示意图；

图30示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十五的爆炸结构示意图；

图31示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十六的爆炸结构示意图；

图32示出了根据本实用新型的泵体结构的实施例十七的密封片的第一视角结构示意图；

图33示出了图28中的密封片的第二视角结构示意图；

图34示出了图28中的密封片的剖视结构示意图；

图35示出了根据本实用新型的曲轴的实施例六的结构示意图；

图36示出了根据本实用新型的曲轴的实施例七的剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、缸体；11、吸气孔；12、补气孔；

20、曲轴；21、弧形凸起；

30、滚子；

40、密封部；41、环形件。

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上述附图中的术语“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。

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8至图36所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种泵体结构。

具体地，如图10所示，该泵体结构包括缸体10、曲轴20、滚子30和密封部40，缸体 10具有补气孔12，曲轴20具有偏心部，偏心部设置于缸体10内，滚子30套设于偏心部上并位于缸体10内，密封部设置于偏心部的至少一个端面所在的一侧，曲轴20带动滚子30转动，以使密封部40的端面与滚子30的部分端面具有将补气孔12打开的避让位置，以及具有将补气孔12关闭的关闭位置，或者，使密封部40的端面具有将补气孔12打开的避让位置，以及具有将补气孔12关闭的关闭位置。

在本实施例中，通过在曲轴的端面的一侧设置密封部，使得密封部的端面配合滚子的部分端面能够达到将补气孔避让或关闭的位置，增大了将补气孔关闭的端面位置区域，扩大了补气孔的设置空间，且在缸体气压不足时由补气孔及时补气，使得压缩机的补气量充足。

在本实施例中，密封部即可以凸出地设置在偏心部的端部；偏心部的端部为无凸起的平面时，其本身也可以作为密封部的端部。另外，此时密封部的端部即为止推面。

如图15、图18和图19所示，密封部的横截面的型线由偏心部外圆的部分型线和曲率半径为r1的曲线形成，密封部40的靠近曲轴20的点至曲轴20的轴心的最大距离为L1，其中， r1＜L1，或L1＜L，当然也可以r1＜L1＜L，其中，L为补气孔12至缸体10的几何中心处的最小距离。这样设置便于密封部的端面能够有效地对补气孔遮盖，防止吸气孔和补气孔连通，使得压缩机的补气数充足，提高了压缩机吸气效率。

在本实施例中，缸体10上还设置有与吸气孔11，当曲轴20带动滚子30转动，以使滚子 30的外周面将吸气孔11关闭时，密封部40的端面与滚子30的部分端面位于避让位置，或者，当曲轴20带动滚子30转动，以使滚子30的外周面将吸气孔11打开时，密封部40的端面具有将补气孔12关闭的关闭位置。这样设置使得缸体内吸气孔关闭时，补气孔开放无遮挡，补气孔向腔体内补压，提高了泵体的工作效率。

在本实施例中，当缸体10的内腔的压力与补气孔12内的压力相等时，密封部40的端面与滚子30的部分端面位于关闭位置，或者，使密封部40的端面具有将补气孔12打开的避让位置，以及具有将补气孔12关闭的关闭位置。这样可以避免补气孔和吸气孔连通，从而避免了吸气回流，提高泵体的工作效率。

如图11至图18所示，密封部40包括密封本体，密封本体的上端面与偏心部的下端面相连接，密封本体的靠近曲轴20的一侧与曲轴20的外周面具有距离地设置，密封本体的远离曲轴20的一侧的外周面与偏心部的外表面相平齐地设置，密封本体的下端面与滚子30的部分的下端面具有将补气孔12打开的避让位置，以及具有将补气孔12关闭的关闭位置。这样设置使得密封部可以有效对补气孔进行遮挡进而关闭补气孔，另一方面密封部与曲轴之间形成的凹部可以填充润滑剂等，减小曲轴转动的阻力，提高了泵体的工作效率。

如图26至图28所示，曲轴20的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起21，密封部40包括：密封本体，密封本体可拆卸地设置于曲轴20的下端面处，密封本体的靠近曲轴20的一侧与弧形凸起21的外表面相配合，密封本体的外周面与滚子30的内壁相抵接。这样设置使得可以在现有基础的曲轴的弧形凸起21的外端加装密封部，增大了将补气孔关闭的端面位置区域，进而扩大了补气孔的设置空间，使得压缩机的补气量充足，提高了压缩机吸气效率，这里的密封部可以为密封片。

在本实施例中，曲轴20的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起21，密封部40包括：密封本体，密封本体设置于曲轴20的下端面处并与弧形凸起21一体设置，弧形凸起21的下端面与密封本体的下端面相平齐，弧形凸起21的下端面与密封本体的下端面形成偏心部的下止推面。这样设置使得偏心部的端部为无凸起的平面时，其本身也可以作为密封部的端部，起到其端面能够达到将补气孔避让或关闭的位置的效果。

如图29至图34所示，曲轴20的靠近偏心部的下端面的靠近曲轴轴线一侧设置有弧形凸起21，密封部40包括密封本体和环形件41，密封本体可拆卸地设置于曲轴20的下端面处，密封本体的靠近曲轴20的一侧与弧形凸起21的外表面相配合，密封本体的外周面与滚子30 的内壁相抵接；环形件41套设于曲轴20上，环形件41设置于密封本体远离偏心部的下端面的一侧的表面上，滚子30的下端面位于环形件41的一侧，环形件41的远离密封本体一侧的表面具有避让位置和关闭位置。此时，环形件41的下端面形成偏心部的下止推面。这样设置使得可以在现有基础的曲轴的弧形凸起21的外端加装密封部，增大了将补气孔关闭的端面位置区域，进而扩大了补气孔的设置空间，使得压缩机的补气量充足，提高了压缩机吸气效率，这里的密封部可以为密封片。

如图35和图36所示，密封部40设置于偏心部的下端面上，以使密封部40的下端面形成偏心部的下止推面，或密封部40设置于偏心部的上端面上，以使密封部40的上端面形成偏心部的上止推面。当然，这两者也可以同时存在。

在本实施例中，密封部的端面的外缘设置有小于0.2mm的倒角，或者，密封部的端面的外缘设置有小于R0.2mm的倒圆角。另外，滚子30的端面的内缘设置有小于0.2mm的倒角，或者，滚子30的端面的内缘设置有小于R0.2mm的倒圆角。这样设置过渡结构可以避免零件存在尖边和毛刺，保证了零件质量，提高了压缩机的可靠性。

上述实施例的泵体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个方面，提供了一种压缩机。该压缩机包括泵体结构，泵体结构为上述实施例中的泵体结构。

如图1至图7所示，在现有技术中，压缩机用于低温制热时，由于冷媒低蒸发温度时，吸气密度小，导致压缩机低温下制热量衰减严重,解决压缩机低温衰减的常用方法为补气技术。

如图3至图5所示，补气技术有单级补气技术和双级补气技术，其中双级补气技术又称双级增焓压缩机，其补气效果好，但成本高，工艺性不好。特别是，双级压缩的两个缸体，其排量只计一级缸体的排量，导致了压缩机排量受限，使得其排量使用范围严重受限。另外，在压比(如夏季制冷)不大的使用环境下，由于两个缸体的存在，此时由于余隙容积等对压缩机性能的影响体现的较为明显，导致了压比不大工况下，双级增焓压缩机能效偏低。

如图1所示，图示为单级补气结构，其补气孔设置在缸体10’的端盖上。其补气原理为，依靠滚子30’的转动来实现补气孔的开启和关闭。

另外，压缩机工作时，滚子30’在曲轴20’的带动下，绕缸体中心运动，补气孔12’设置最理想的方案为当滚子刚好完全盖住吸吸气孔时(即θ＝α时)，补气孔打开，这样可以避免补气孔和吸气孔连通，从而避免了吸气回流，影响压缩机吸气；当缸体内压力刚好达到补气压力时，补气孔被滚子30’关闭，这样可以避免将压缩腔内压缩至高压的冷媒流至补气孔。

现有旋转式压缩机的曲轴和滚子结构，曲轴主要由长轴、短轴、偏心部等构成，曲轴上还设置有中心孔、通油孔、止推面、退刀槽(去毛刺作用)等功能结构；其中止推面与下法兰平面进行接触，并且在压缩机工作过程中，曲轴通过止推面与下法兰进行接触和支撑，发生滑动摩擦。现有曲轴止推面都都设置成靠曲轴中心的一小部分部位，即，偏心部距离曲轴中心的外侧下方是空的，如此设置，可以减小摩擦面积，且支撑效果较好。滚子两端内孔一般设置有C0.2至C1.5的倒角，该倒角可以减少滚子在精加工时毛刺的产生，同时也方便曲轴与滚子进行组装。现有机型不能同时满足各项条件，且补气孔开孔很小。

如图8和图9所示，一种压缩机，包括缸体、曲轴、滚子等，在缸体端盖上设置有补气孔，通过补气孔向缸体内进行补气。在压缩机的每一周，存在某个曲轴转角，补气孔由滚子端面进行密封且存在某个曲轴转角补气孔由曲轴止推面(或额外设置在曲轴偏心部下方的其他零件进行密封)进行密封；以防止滚子内圆高压腔体内的冷媒(或冷冻油)回流至补气孔，或防止补气孔与吸气孔连通导致补气回流至吸气孔，影响压缩机吸气，或防止压缩腔内高压的冷媒回流至补气孔，或防止双缸补气压缩机的上下缸体发生窜气(如图5所示)。该压缩机的特征还包括：滚子与补缸体的汽缸盖接触的一面，其内孔无倒角，且曲轴止推面在距离曲轴中心大于L的范围内与缸体的端盖补气面贴合，且无下沉结构，且止推面外侧无倒角。L 为补气孔距离缸体中心的最近距离。

如图15、图17和图18所示，曲轴滚子结构的下止推面为精加工面，止推面由曲轴偏向圆外圆和以曲轴中心为圆心、半径为r1的曲线共同围成，两条曲线相交位置圆弧过度。L1 为曲轴止推面镂空部位距离曲轴中心的最远距离，满足：r1＜L且L1＜L。

在本实施例中，当滚子刚好盖过吸气孔时，补气孔打开，当缸体内压力达到补气压力时，补气孔刚好关闭。

在本实施例中，为了清除加工带来的毛刺，滚子内圆经过毛刺机去除毛刺后，允许存在倒棱，倒棱范围控制在0.01mm至0.3mm之间。

在本实施例中，曲轴和缸体之间设置有密封部，这里密封部可以为密封片，增加密封片结构，即可使得曲轴保留原来的结构也不会发生窜气，压缩机运行时，密封片绕缸体中心转动，在惯性的作用下，密封片紧贴滚子，使得密封片与滚子之间能够紧贴。

在本实施例中，密封部即密封片的高度为h1，曲轴偏心部与补气端盖之间的距离为h2，满足：0≤h2-h1≤0.1mm，最佳理想状态为h2＝h1，但是由于零件存在加工误差，为了保证仍然是止推面与补气端面进行接触和支撑，保证h2-h1≥0；为了保证不会发生过多的窜气，需要保证h2-h1≤0.1mm。

在本实施例中，一种密封片及使用该密封片的泵体结构，其滚子不接触缸体及下法兰平面，补气孔完全由密封片进行开启或关闭；滚子在曲轴偏心部的带动下，绕缸体中心转动，同时，滚子和曲轴偏心部之间也存在相对转动。而密封片与曲轴偏心部是相对静止的，他有曲轴偏心部带动而转转动。

如图29至图31所示，密封片外径D1略小于滚子外径D，满足0.001≤D-D1≤0.05，如此设置，可以使得滑片圆弧头部与滚子接触，而滑片与密封片外径保留较小的间隙，此较小间隙只在图26中较小的高度h3范围内发生泄漏，但是可以减少密封片的磨损，也可以防止间隙出现在滚子部位，从而发生较大的泄漏；密封片总高度比曲轴偏心部高度略小，满足0.005 ≤h5-h3-h4≤0.1，如此设置，可以使得与下法兰接触的仍然是曲轴止推面，而不是密封片。

在本实施例中，压缩机的转子高度之间高度差为：1.5mm至3mm；现又压缩机定转子高度差多设置在0.5mm至1.5mm范围内，增大定转子高度差，使得转子受到向下的磁拉力加大。使得曲轴止推面始终可以贴合补气端盖面，避免补气将曲轴和转子冲起，导致发生窜气泄漏。

在本实施例中，缸体采用提前关闭吸气口结构，提前关闭吸气，既可以提前进行补气，使得压缩机补气更加充分。

一种双缸单级补气压缩机，在一个或两个缸体的一个或两个端面上设置有上述三条曲线围成的补气孔。

在本实施例中，提供一种双缸单级补气压缩机，曲轴止推面或设置在曲轴偏心部与补气孔之间的的其他零件，与补气孔之间的间隙不大于0.2mm。

在本实施例中，曲轴偏心部和滚子内圆之间的装配间隙设置为0.001mm至0.02mm，间隙设置过大，当间隙与补气孔连通时，会导致过多的泄漏，设置过小则易导致曲轴和滚子之间的摩擦过大，导致压缩机功率过大或异常磨损。

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。

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。