具有轴承的流体机械和换热设备的制作方法

本发明涉及换热系统，具体而言，涉及一种具有轴承的流体机械和换热设备。

背景技术：

1、现有技术中的流体机械包括压缩机和膨胀机等。以压缩机为例。

2、根据国家节能环保政策及消费者对空调舒适性要求，空调行业一直在追求高效和低噪。压缩机作为空调的心脏，对空调的能效和噪音水平有直接影响。滚动转子式压缩机作为主流的家用空调压缩机，经过近百年发展，已相对成熟，受结构原理限制，优化空间有限。若要取得重大突破，需从结构原理进行创新。

3、因此，急需提出一种具备能效高、噪音小等特点的压缩机。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种具有轴承的流体机械和换热设备，以解决现有技术中的压缩机的能效较低、噪音较大的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种具有轴承的流体机械，包括曲轴、缸套、轴承、交叉槽结构和滑块，其中，曲轴沿其轴向设置有两个偏心部；曲轴与缸套偏心设置且偏心距离固定；轴承至少为一个，轴承设置在缸套的轴向的端面处并位于缸套的外侧；交叉槽结构可转动地设置在缸套内，且交叉槽结构的轴向的部分外周面与轴承的内圈贴合，交叉槽结构具有两个限位通道，两个限位通道沿曲轴的轴向顺次设置，限位通道的延伸方向垂直于曲轴的轴向；滑块具有通孔，滑块为两个，两个偏心部对应伸入两个滑块的两个通孔内，两个滑块对应滑动设置在两个限位通道内并形成变容积腔，变容积腔位于滑块的滑动方向上，曲轴转动以带动滑块在限位通道内往复滑动的同时与交叉槽结构相互作用，使得交叉槽结构、滑块在缸套内转动。

3、进一步地，仅缸套的轴向端部的一端设置有轴承；或，缸套的轴向端部的两端均设置有轴承。

4、进一步地，轴承的内圈的直径d1与缸套的外周面的直径d3之间满足：d1-d3为0.003-0.02mm。

5、进一步地，交叉槽结构的外周面的直径d2与缸套的内壁面的直径d3之间满足：d2-d3为0.02-0.05mm。

6、进一步地，两个偏心部之间具有第一夹角a的相位差，两个偏心部的偏心量相等，且两个限位通道的延伸方向之间具有第二夹角b的相位差，其中，第一夹角a为第二夹角b的二倍。

7、进一步地，偏心部的偏心量等于曲轴与缸套的装配偏心量。

8、进一步地，限位通道的两端贯通至交叉槽结构的外周面。

9、进一步地，两个滑块分别与两个偏心部同心设置，滑块绕偏心部做圆周运动，通孔的孔壁与偏心部之间具有第一转动间隙，第一转动间隙的范围为0.005mm～0.05mm。

10、进一步地，交叉槽结构与缸套同轴设置，交叉槽结构的外周面与缸套的内壁面之间具有第二转动间隙，第二转动间隙的范围为0.005mm～0.05mm。

11、进一步地，第一夹角a为160度-200度；第二夹角b为80度-100度。

12、进一步地，流体机械还包括法兰，法兰设置在缸套的轴向的端部，曲轴与法兰同心设置，法兰与缸套偏心设置。

13、进一步地，曲轴与法兰之间具有第一装配间隙，第一装配间隙的范围为0.005mm～0.05mm。

14、进一步地，第一装配间隙的范围为0.01～0.03mm。

15、进一步地，偏心部具有圆弧面，圆弧面的圆心角大于等于180度。

16、进一步地，偏心部为圆柱形。

17、进一步地，偏心部的近端与曲轴的轴体部分的外圆平齐；或，偏心部的近端突出于曲轴的轴体部分的外圆；或，偏心部的近端位于曲轴的轴体部分的外圆的内侧。

18、进一步地，滑块包括多个子结构，多个子结构拼接后围成通孔。

19、进一步地，两个偏心部在曲轴的轴向上间隔设置。

20、进一步地，交叉槽结构具有中心孔，两个限位通道通过中心孔连通，中心孔的孔径大于曲轴的轴体部分的直径。

21、进一步地，中心孔的孔径大于偏心部的直径。

22、进一步地，滑块在通孔的轴向的投影具有两条相对平行的直线段以及连接两条直线段的端部的弧线段。

23、进一步地，滑块具有朝向限位通道的端部的挤压面，挤压面作为滑块的头部，挤压面朝向变容积腔。

24、进一步地，挤压面为弧面，弧面的弧心与通孔的中心之间的距离等于偏心部的偏心量。

25、进一步地，弧面的曲率半径与缸套的内圆的半径相等；或，弧面的曲率半径与缸套的内圆的半径具有差值，差值的范围为-0.05mm～0.025mm。

26、进一步地，差值的范围为-0.02～0.02mm。

27、进一步地，挤压面在滑块滑动方向上的投影面积s滑块与缸套的压缩排气口的面积为s排之间满足：s滑块/s排的值为8～25。

28、进一步地，s滑块/s排的值为12～18。

29、进一步地，当仅缸套的轴向端部的一端设置有轴承时，流体机械包括两个法兰，两个法兰分别装配在缸套的轴向端部和轴承的轴向端部，缸套设置有径向吸气孔以及与径向吸气孔连通的轴向分流孔；其中，径向吸气孔与缸套径向上对应的限位通道连通，轴承设置有用于与轴向分流孔连通的吸气贯通孔，位于轴承侧的法兰具有吸气通道，吸气通道的一端与吸气贯通孔连通，吸气通道的另一端与轴承处对应的限位通道连通。

30、进一步地，缸套的内壁面具有吸气腔，吸气腔与径向吸气孔连通。

31、进一步地，吸气腔绕缸套的内壁面的周向延伸第一预设距离，以构成弧形吸气腔。

32、进一步地，缸套具有压缩排气口，且压缩排气口与径向吸气孔之间具有相位差，缸套的外壁上开设有排气腔，压缩排气口由缸套的内壁连通至排气腔处，流体机械还包括排气阀组件，排气阀组件设置在排气腔内并对应压缩排气口设置。

33、进一步地，位于轴承侧的法兰设置有法兰排气口，法兰排气口与位于轴承处的限位通道连通，法兰排气口位于轴承的内圈侧以内。

34、进一步地，径向吸气孔的末端为第一进气连通口，吸气通道的末端为第二进气连通口，当缸套处的滑块处于进气位置时，第一进气连通口与对应的变容积腔导通，当缸套处的滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与压缩排气口导通；当轴承处的滑块处于进气位置时，第二进气连通口与对应的变容积腔导通，当轴承处的滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与法兰排气口导通。

35、进一步地，流体机械是压缩机。

36、进一步地，径向吸气孔的末端为第一进气连通口，吸气通道的末端为第二进气连通口，当缸套处的滑块处于进气位置时，压缩排气口与对应的变容积腔导通，当缸套处的滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与第一进气连通口导通；当轴承处的滑块处于进气位置时，法兰排气口与对应的变容积腔导通，当轴承处的滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与第二进气连通口导通。

37、进一步地，流体机械是膨胀机。

38、进一步地，当缸套的轴向端部的两端均设置有轴承时，缸套设置有径向吸气孔以及与径向吸气孔连通的轴向分流孔；其中，轴向分流孔的一端与两个限位通道中的一个连通，轴向分流孔的另一端与两个限位通道中的另一个连通。

39、进一步地，缸套的内壁面具有吸气腔，吸气腔与轴向分流孔连通。

40、进一步地，吸气腔绕缸套的内壁面的周向延伸第一预设距离，以构成弧形吸气腔。

41、进一步地，吸气腔为两个，两个吸气腔沿缸套的轴向间隔设置，两个吸气腔与两个限位通道一一对应且连通。

42、进一步地，缸套具有压缩排气口，且压缩排气口与径向吸气孔之间具有相位差。

43、进一步地，压缩排气口为两个，两个压缩排气口沿缸套的轴向间隔设置，两个压缩排气口与两个限位通道一一对应且连通。

44、进一步地，吸气腔的末端为进气连通口，当任一滑块处于进气位置时，进气连通口与对应的变容积腔导通；当任一滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与压缩排气口导通。

45、进一步地，流体机械是压缩机。

46、进一步地，吸气腔的末端为进气连通口，当任一滑块处于进气位置时，压缩排气口与对应的变容积腔导通；当任一滑块处于排气位置时，对应的变容积腔与进气连通口导通。

47、进一步地，流体机械是膨胀机。

48、根据本发明的另一方面，提供了一种换热设备，包括流体机械，流体机械为上述的流体机械。

49、应用本发明的技术方案，通过将交叉槽结构设置成具有两个限位通道的结构形式，并对应设置两个滑块，曲轴的两个偏心部对应伸入两个滑块的两个通孔内，同时，两个滑块对应滑动设置在两个限位通道内并形成变容积腔，这样，当两个滑块中的一个处于死点位置时，即，与处于死点位置处的滑块对应的偏心部的驱动转矩为0，处于死点位置处的滑块无法继续旋转，而此时两个偏心部中的另一个偏心部驱动对应的滑块的驱动转矩为最大值，确保具有最大驱动转矩的偏心部能够正常驱动对应的滑块旋转，从而通过该滑块来带动交叉槽结构转动，进而通过交叉槽结构带动处于死点位置处的滑块继续旋转，实现了流体机械的稳定运行，避开了运动机构的死点位置，提升了流体机械的运动可靠性，从而确保换热设备的工作可靠性。

50、此外，通过将轴承设置在缸套的轴向的端面处并位于缸套的外侧，使得交叉槽结构的轴向的部分外周面与轴承的内圈贴合，这样，交叉槽结构的外周面通过轴承支撑减磨，使得交叉槽结构的周向外表面与缸套的内壁之间由滑动摩擦变为交叉槽结构的周向外表面与轴承的滚动摩擦，降低了机械摩擦功耗，其中，轴承的内圈与交叉槽结构配合，轴承的内圈与缸套的内壁配合。

51、进一步地，由于本技术提供的流体机械能够稳定运行，即，确保了压缩机的能效较高、噪音较小，从而确保换热设备的工作可靠性。