限位器、压缩机和制冷设备的制作方法

1.本发明涉及电器相关技术领域，尤其是涉及一种压缩机的限位器、压缩机及制冷设备。


背景技术：

2.相关技术中，压缩机的压缩机构通常利用阀组件进行排气，由于阀组件结构具有周期性排气特征，导致其排气阀片会周期性的拍击限位器，激励限位器产生较大的振动，进而传递至壳体等结构向外辐射噪音，使压缩机的工作噪音较大。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种适用于压缩机的限位器，能够有效衰减排气阀片拍击限位器产生的振动响应，达到降噪的目的。
4.本发明还提供包括上述限位器的压缩机和制冷设备。
5.根据本发明的第一方面实施例的限位器，用于压缩机，所述压缩机包括排气阀座和排气阀片，所述排气阀座设有排气孔，所述排气阀片用于打开或关闭所述排气孔，所述限位器包括：
6.安装部，与所述排气阀座连接；
7.限位部，与所述安装部连接，所述限位部沿所述限位器的长度方向延伸且与所述排气阀片对应，以对所述排气阀片限位；
8.其中，所述限位部远离所述安装部的一端设有减振段，所述减振段的厚度朝向远离所述安装部的方向逐渐减小。
9.根据本发明实施例的限位器，至少具有如下有益效果：
10.通过限位部对排气阀片进行限位，在限位部远离安装部的一端设置减振段，将减振段的厚度朝向远离安装部逐渐减小，使减振段越来越薄，这样限位器的端部不断收窄，在限位部受到排气阀片的拍击时，通过减振段能够减小限位器的振动响应，有利于抑制因振动传递而产生的噪音，可靠性高，降噪效果好。
11.根据本发明的一些实施例，所述减振段的厚度沿所述限位器的长度方向呈幂指数逐渐减小，且满足幂指数曲线h＝a*xn，其中，h为所述减振段的厚度，a为曲线系数，x为沿所述限位器长度方向距离，m为幂指数且m≥2。
12.根据本发明的一些实施例，所述减振段沿厚度方向的上表面和/或下表面的轮廓曲线为所述幂指数曲线。
13.根据本发明的一些实施例，所述减振段远离所述安装部的端部的厚度为h1，且满足h1≥0.1mm。
14.根据本发明的一些实施例，所述减振段的端部设有沿所述限位器的长度方向延伸的延长段。
15.根据本发明的一些实施例，所述延长段为等厚度设置。
16.根据本发明的一些实施例，所述减振段的表面设有阻尼材料。
17.根据本发明的一些实施例，所述安装部开设有安装孔，所述减振段与所述安装孔之间沿所述限位器的长度方向的距离为d，且满足d≥5mm。
18.根据本发明的第二方面实施例的压缩机，包括第一方面实施例所述的限位器。
19.根据本发明实施例的压缩机，至少具有如下有益效果：
20.采用上述实施例的限位器对排气阀片进行限位，通过在限位部远离安装部的一端设置减振段，使限位器的端部不断收窄，在限位部受到排气阀片的拍击时，通过减振段能够减小限位器的振动响应，有利于抑制因振动传递而产生的噪音，可靠性高，降噪效果好。
21.根据本发明的第三方面实施例的制冷设备，包括第二方面实施例所述的压缩机。
22.制冷设备采用了上述实施例的压缩机的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
23.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
24.本发明的上述和/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：
25.图1是本发明一实施例的限位器的剖面结构示意图；
26.图2是本发明另一实施例的限位器的剖面结构示意图；
27.图3是图1中a处的放大结构示意图；
28.图4是本发明另一实施例的限位器的剖面结构示意图；
29.图5是本发明另一实施例的限位器的剖面结构示意图；
30.图6是本发明实施例的不同截断厚度对应振动频率的对比效果图；
31.图7是本发明一实施例的压缩机构的剖面结构示意图；
32.图8是图7中b处的放大结构示意图。
33.附图标记：
34.限位器100；安装部110；安装孔111；限位部120；减振段121；轮廓曲线122；延长段123；阻尼材料124；
35.压缩机构200；气缸210；上轴承220；下轴承230；排气阀座240；排气阀片241；排气孔242；曲轴250。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语左、右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发明和简化描述，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发明
的限制。
38.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.本发明的描述中，一些实施例、具体实施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、材料或特点包含于本发明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或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
41.参考图1至图7描述本发明实施例的限位器100，该限位器100适用于旋转式压缩机，下面以具体示例对限位器100进行说明。
42.参照图1所示，本发明实施例提供的限位器100，该限位器100与压缩机内的压缩机构200(附图未示出)连接，压缩机构200包括有排气阀座240，排气阀座240上设置有排气孔242，排气阀座240上设置有排气阀片241，限位器100与排气阀座240连接，排气阀片241位于限位器100与排气孔242之间，以用于打开或关闭排气孔242。
43.参照图1所示，在一些实施例中，限位器100包括安装部110和限位部120，安装部110与限位部120连接呈条状板体，其中，安装部110用于与排气阀座240连接，限位部120沿限位器100的长度方向延伸，使限位部120与排气阀片241相对应，通过限位部120能够对排气阀片241进行限位。
44.图1所示为限位器100的剖面示意图，安装部110大致呈平直形状，限位部120朝向背离排气阀片241的方向弯曲设置，使限位部120与排气阀片241之间能够隔开一定的间距，便于对排气阀片241的运动行程进行限位，从而使排气阀片241能够打开至合适的高度。可以理解的是，限位器100沿长度方向可分为头部和尾部，其中，限位部120为限位器100的头部，安装部110为限位器100的尾部，限位器100的尾部与排气阀座240连接，通过限位器100的头部对排气阀门进行限位。
45.需要说明的是，安装部110处设置有安装孔111，安装孔111沿限位器100的厚度方向贯穿安装部110。可理解到，排气阀座240上设置有与安装孔111对应的连接孔，装配时，可通过螺栓穿过安装孔111和排气阀座240的连接孔，使安装部110能够固定在排气阀座240上，从而使限位器100的尾部得到固定。
46.考虑到排气阀座240为周期性排气，在高压气体的压力作用下排气阀片241会周期性地拍击限位器100，使限位器100产生较大的振动，振动会传递至压缩机的壳体等结构，从而向外辐射噪音，造成压缩机的工作噪音较大。基于此，实施例的限位器100在限位部120的端部设置减振段121，减振段121位于限位部120上远离安装部110的一端，且减振段121的厚度朝向远离安装部110的方向逐渐缩小，也就是说，限位器100在减振段121的位置沿长度方向逐渐变薄，在限位部120受到排气阀片241的拍击时，通过减振段121能够减小限位器100的振动响应，有利于抑制因振动传递而产生的噪音。
47.具体来说，减振段121位于限位器100的头部，减振段121沿长度方向延伸，且远离安装部110越远，减振段121的厚度越小，使限位部120的端部形成大致为扁平形状的尖端。
可理解到，减振段121位于限位部120的端部，限位部120与安装部110连接的一端具有均匀分布的厚度，也就是说，安装部110的厚度与限位部120靠近安装部110的一端的厚度可以是等厚设置，限位部120在减振段121位置的厚度按一定规律分布，使减振段121的厚度为非等厚设置，从而使限位部120的端部逐渐变薄。
48.可以理解的是，以图1所示的限位器100为示例，限位部120朝向上侧弯曲，限位部120的端部逐渐变薄，在限位器100安装到位后，限位部120与排气阀片241对应，通过限位部120对排气阀片241进行限位。工作时，排气阀片241会拍击限位器100，使限位器100产生振动，并向外辐射噪音，减振段121也随着限位器100振动，减振段121中振动波的波速小于限位器100的振动波速，从而产生聚集作用，使能量在尖端耗散，能够减小限位器100的振动响应，进而抑制因振动传递而产生的噪音，结构简单，可靠性高，降噪效果好。
49.需要说明的是，参照图1所示，减振段121的厚度可理解为减振段121的上表面与下表面之间的距离，减振段121上背离排气阀片241的表面可设置斜面，使减振段121的厚度逐渐减小，即减振段121的上表面设置斜面，该斜面可以是圆弧曲面，圆弧曲面与限位部120的上表面连接形成折弯的曲面，减振段121的下表面与限位部120的下表面平滑过渡。可以理解的是，如图1所示，减振段121的上表面轮廓曲线122呈函数递减的形状，从而满足减振段121的厚度沿长度方向不断减小。此外，安装部110与限位部120为一体成型，可通过切割等方式形成减振段121，结构稳定可靠。
50.参照图2所示，在一些实施例中，也可以是在减振段121的下表面设置圆弧曲面，与图1所示实施例的区别在于，圆弧曲面的位置不同，其下表面的轮廓曲线122呈函数递增的形状，由于曲线位于减振段121的下表面，可以使减振段121的厚度沿长度方向不断减小，具体工作原理可参考图1所示实施例的描述。可理解到，在一些实施例中，也可以在减振段121的上表面和下表面同时设置圆弧曲面，附图未示出该实施例的结构，结合图1和图2的实施例可理解到具体结构，此处不再赘述。
51.参照图1所示，在一些实施例中，减振段121的厚度沿限位器100的长度方向呈幂指数形式变化，且满足h＝a*xn，其中，h为减振段121的厚度，a为曲线系数，x为长度方向距离，m为幂指数且m≥2，可以理解的是，以减振段121的厚度最大位置作为原点，长度方向的距离为原点与减振段121上不同位置之间的间距。也就是说，沿限位器100的长度方向上，减振段121的厚度与长度方向的距离满足幂指数函数的关系，以图1所示方向为例进行说明，减振段121的厚度朝向右侧方向呈幂指数形式递减，例如，幂指数曲线为h＝2x2，长度方向的距离为2mm(毫米)时，对应减振段121的厚度为8mm。
52.需要说明的是，如图1所示，减振段121上表面的轮廓曲线122呈幂指数形式变化，使减振段121的厚度沿长度方向呈幂指数形式不断减小，也就是说，减振段121上表面的轮廓曲线122可理解为幂指数曲线，减振段121的厚度由左向右逐渐减小，且呈幂指数递减的形式变化，满足h＝a*xm。
53.可以理解的是，由于减振段121的厚度呈幂指数变化，减振段121上呈幂指数变化的区域也可理解为声学黑洞区域，声学黑洞效应是利用薄壁结构几何参数或者材料特性参数的幂指数变化,使波在声学黑洞区域的传播速度逐渐减小,在理想情况下波速可以减小至零，从而不发生反射的现象。利用声学黑洞可以将结构中传播的波动能量聚集在特定的位置，从而在薄壁结构的减振降噪的应用中具有明显的优势，声学黑洞对波的聚集具有宽
频高效、实现方法简单灵活等特点。
54.根据声学黑洞效应可理解到，减振段121采用声学黑洞结构，减振段121的厚度按照幂指数逐渐减小的规律分布，减振段121能够降低结构中波的传播速度，将超音速波转化为亚音速波，从而在一定的空间尺度上将宽频带的波聚集于结构厚度变薄的区域内，起到抑制结构中声辐射的作用，能够显著减小限位器100的振动响应，有效的降噪效果。
55.可以理解的是，在限位部120上厚度均匀分布的区域，一定频率的波传播速度不变，而在减振段121上波的传播速度会随着厚度的幂指数减小而减小，从而实现高效率的减振降噪的目的。实施例通过在限位器100上采用声学黑洞结构，能够使振动波能量在尖端耗散，针对由阀片拍击引起的中高频宽频噪音具有显著的降噪效果，部分频段噪音可降低3db-7db，从而降低压缩机的噪音辐射。
56.需要说明的是，本发明实施例的声学黑洞结构设置位于限位器100的端部位置，声学黑洞结构是向外延伸的，因此，波聚集减速的位置发生在限位器100上远离安装部110的最外端，而且最外端受结构约束最小，形变更容易实现，使得声学黑洞效应更容易发生。
57.参照图1所示，可以理解的是，在一定的安装空间内，限位器100的整体长度限定在一定的尺寸范围内，减振段121可以设置朝向安装部110的方向延伸，也就是说，减振段121在限位部120上所占的位置更多，减振段121的具体长度可以根据实际应用要求而设定。考虑到减振段121的厚度会以逐渐减小的规律变化，为保证限位器100与排气阀座240连接结构的可靠性，实施例中，减振段121与安装孔111之间沿长度方向的距离不能过小，避免减振段121影响限位器100的安装结构。
58.具体来说，以安装孔111的中心轴线作为参照线，减振段121的原点与安装孔111的中心轴线之间的距离，可理解为减振段121与安装孔111之间的距离，该距离为d，且满足d≥5mm，例如，减振段121与安装孔111之间的距离可以是5mm、8mm等。
59.参照图1和图3所示，在一些实施例中，减振段121的厚度沿长度方向呈幂指数逐渐减小，减振段121最右端的端部的厚度设置为h1，且满足h1≥0.1mm，也就是说，减振段121最薄位置的厚度大于等于0.1mm。可理解到，由于减振段121呈幂指数递减形成的薄壁结构，薄壁结构会变得越来越薄，在减振段121末端的厚度也可理解为截断厚度，截断厚度越大，对应结构的反射系数越大，结构的振动辐射噪音越大，因此截断厚度越小，降噪效果越好。考虑到厚度过小会影响薄壁结构的稳定性，将减振段121的端部的厚度设置需保持有0.1mm以上，使结构更加稳定可靠。
60.参照图4所示，在减振段121的端部设有沿限位器100的长度方向延伸的延长段123，也即是减振段121最薄位置向外延伸形成延长段123，这样限位器100的端部形成有减振段121和延长段123，其中减振段121的厚度沿长度方向呈幂指数减小变化，该减振段121为声学黑洞结构，减振段121的具体结构和降噪原理可参见图1所示实施例的描述，此处不再赘述。由于减振段121具有一定的截断厚度，实施例通过在减振段121的末端增加延长段123，通过延长段对减振效果进行补偿，降低截断厚度对减振效果的影响。
61.具体来说，在减振段121的末端增加延长段123，考虑到延长段123连接在减振段121厚度最小的位置，将延长段123的厚度与减振段121最薄位置的厚度一致，使延长段123与减振段121能够平滑过渡连接，即截断厚度与延长段123的厚度一致。波的传播速度会随着厚度的幂指数减小而减小，通过增加延长段123能够使波沿着减振段121传至延长段123，
一方面使波的传播速度随着延长段123的延伸，能够进一步消耗波的能量，减振降噪效果更好，另一方面延长段123有利于提高减振段121末端的结构稳定性，可靠性更高。
62.参照图4所示，实施例中延长段123的厚度与减振段121末端的厚度一致，且延长段123的厚度沿长度方向均匀分布，即延长段123为等厚度设置，例如，减振段121的厚度呈幂指数减小，减振段121的末端的厚度为0.15mm，延长段123的厚度也设置为0.15mm，且延长段123向外延伸一段距离，使限位器100的最外端进一步向外延伸，这样受结构约束更小，设计更加合理。其中，延长段123的长度可根据实际使用要求进行设定，具体不作进一步限定。
63.参照图6所示，图6所示为不同截断厚度对应振动频率的对比效果图，具体采用截断厚度为0.2mm与截断厚度为0.5mm所对应的振动频率进行对比，其中，截断厚度为0.5mm的减振段121的末端还增加延长段123，该延长段123的长度为12mm，也就是说，通过延长段123对截断厚度0.5mm的减振段121进行补偿。可理解到，通过12mm的延长段123与0.5mm的截断厚度进行配合，能够产生与0.2mm的截断厚度接近的振动幅度，因此，可通过增加延长段123的方式来弥补大尺寸截断厚度所降低的减振效果。
64.参照图5所示，在一些实施例中，在减振段121上呈幂指数变化的曲面上覆盖有阻尼材料124，可理解到，阻尼材料124能够将固体机械振动能转变为热能而耗散，阻尼材料124能够在不改变结构的情况下进行有效的减振和降噪，材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，评价阻尼大小的标准是阻尼系数。
65.实施例中采用的阻尼材料124为适用于减振降噪的高阻尼材料，可直接将高阻尼材料覆盖减振段121的表面，从而能够实现减振降噪的效果。高阻尼材料可以采用粘接或弹性连接等方式与减振段121连接，例如，高阻尼减振材料可以是橡胶、泡沫塑料等材质，也可以是两种或多种不同材料组合的复合材料，将高阻尼材料粘贴在减振段121的表面。
66.可以理解的是，减振段121的厚度按照幂指数逐渐减小的规律变化，能够有效衰减波的传播速度，达到抑制声辐射的目的，从而降低中高频段噪音，有效衰减阀片拍击限位器100产生的振动响应，通过结合阻尼材料124能够消耗振动能量，抑制限位器100的振动，进一步提升减振降噪效果。
67.参考图7至图8描述本发明实施例的压缩机，该压缩机为旋转式压缩机，压缩机应用上述实施例的限位器100，下面以具体示例对压缩机进行说明。
68.参照图7所示，实施例提供的压缩机包括压缩机构200和转子组件(附图未示出)，其中，压缩机构200包括有气缸210和两个轴承，两个轴承分别位于气缸210沿轴向的两侧，并在气缸210内限定出压缩腔体，气缸210上端的轴承为上轴承220，下端的轴承为下轴承230，气缸210内设置有活塞，转子组件通过曲轴250驱动活塞在压缩腔体内旋转，通过上轴承220和下轴承230对曲轴250进行支撑。上轴承220设置有排气阀座240，排气阀座240上设置有与压缩腔体连通的排气孔242，排气阀座240上设置有排气阀片241，限位器100与排气阀座240连接，排气阀片241位于限位器100与排气孔242之间，通过排气阀片241能够打开或关闭排气孔242。
69.参照图7和图8所示，限位器100通过安装部110与排气阀座240连接，限位部120沿长度方向延伸且位于排气阀片241的上方，通过限位部120对排气阀片241进行限位。其中，在限位部120的右端设置减振段121，该减振段121的厚度沿长度方向呈幂指数减小的规律变化，利用声学黑洞效应，通过减振段121能够降低结构中波的传播速度，将中高频段的波
聚集于声学黑洞的区域内，从而降低中高频段噪音，起到抑制结构中声辐射的作用，能够有效衰减排气阀片241拍击限位器100产生的振动响应，起到有效的减振降噪效果。
70.需要说明的是，可以在减振段121的端部增加延长段123，通过增加延长段123进一步消耗波的能量，提升减振降噪效果；还可在减振段121的表面增加阻尼材料124，通过声学黑洞结构结合阻尼材料124能够更有效消耗振动能量，抑制限位器100的振动，进一步提升减振降噪效果，具体可参见图3和图4所示实施例，此处不再赘述。
71.本发明实施例还提供的制冷设备(附图未示出)，该制冷设备可以是空调、冰箱等家用电器，制冷设备应用上述实施例的压缩机。由于制冷设备采用了上述实施例的压缩机的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
72.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。