一种曲轴、泵体结构、压缩机及空调器的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种曲轴、泵体结构、压缩机及空调器。


背景技术：

2.旋转式压缩机因结构简单、成本低、可靠性高等特点，在空调、热泵热水器、制冷设备等领域应用越来越广泛。
3.旋转式压缩机在周期性压缩排气的过程中，滚子会在跟随曲轴偏心部运动的同时进行自转，该转动会增加滚子内圆与曲轴偏心部的摩擦，导致压缩机在运行过程中泵体的温度偏高，进而使泵体吸气量减少，影响泵体的容积效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种曲轴、泵体结构、压缩机及空调器，通过将滚子一体化设置在曲轴的偏心部上，避免了滚子内圆与曲轴偏心部的摩擦。
5.为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本发明的实施例提供了一种曲轴，用于泵体结构中，曲轴包括本体和位于本体上的至少一个空心偏心部，空心偏心部的外圆与泵体结构中对应的滑片密封接触，使得泵体结构的气缸内圆和空心偏心部外圆之间的腔体被分为压缩腔和吸气腔。
6.根据本技术的另一个方面，本发明的实施例提供了一种泵体结构，泵体结构包括上述的曲轴。
7.在一些实施例中，泵体结构还包括至少一个气缸。
8.在一些实施例中，当泵体结构包括一个气缸时，曲轴包括一个空心偏心部。
9.在一些实施例中，当泵体结构包括两个气缸，分别为上气缸和下气缸时，曲轴包括一个或两个空心偏心部。
10.在一些实施例中，当曲轴包括一个空心偏心部时，空心偏心部的外圆与下气缸中的滑片密封接触，使得下气缸内圆和空心偏心部外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔。
11.在一些实施例中，当曲轴包括两个空心偏心部时，其中一个空心偏心部的外圆与下气缸中的滑片密封接触，使得下气缸内圆和空心偏心部外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔；另外一个空心偏心部的外圆与上气缸中的滑片密封接触，使上气缸内圆和空心偏心部外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔。
12.在一些实施例中，泵体结构还包括位于上气缸和下气缸之间的隔板。
13.在一些实施例中，隔板包括第一半圆和第二半圆，第一半圆和第二半圆相对设置形成圆形的隔板，第一半圆和第二半圆的接触面上均开设有弧形槽，两个弧形槽连接后形成用于套设在曲轴上的圆孔。
14.根据本技术的另一个方面，本发明的实施例提供了一种压缩机，压缩机包括上述的泵体结构。
15.根据本技术的另一个方面，本发明的实施例提供了一种空调器，空调器包括上述的压缩机。
16.与现有技术相比，本发明的曲轴至少具有下列有益效果：
17.将滚子一体化设置在曲轴的偏心部上，使偏心部外圆在压缩机运行时与气缸外圆形成高压腔体和低压腔体，也就是用偏心部代替原始结构中滚子的作用，这样可以在压缩机运行过程中杜绝曲轴偏心部与原始结构滚子的内圆摩擦，降低泵体的温度，增加吸气量，提高压缩机的容积效率，提升压缩机能效。
18.另外，由于压缩机在运行过程中由电机带动曲轴转动，再由曲轴偏心部与滑片、气缸作用完成压缩，所以将一体化的曲轴偏心部设计为空心，减少曲轴的重量，使曲轴轻量化，降低电机带动曲轴所做的功，减少压缩机在运行过程中的功率，以此提高压缩机的能效；重量降低后，电机的无用功减少，使用寿命加长，提高了压缩机的可靠性，并且降低重量也可以减少零件制造成本。
19.另一方面，本发明提供的泵体结构是基于上述曲轴而设计的，其有益效果参见上述曲轴的有益效果，在此，不一一赘述。
20.另一方面，本发明提供的压缩机是基于上述泵体结构而设计的，其有益效果参见上述泵体结构的有益效果，在此，不一一赘述。
21.另一方面，本发明提供的空调器是基于上述压缩机而设计的，其有益效果参见上述压缩机的有益效果，在此，不一一赘述。
22.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
23.图1是本发明的实施例提供的一种曲轴中，当空心偏心部仅设置一个时的结构示意图；
24.图2是传统的泵体结构的剖视图；
25.图3是本发明的实施例提供的一种泵体结构应用在单缸压缩机中的剖视图；
26.图4是本发明的实施例提供的一种泵体结构中应用在双缸压缩机中，对应的曲轴包括一个空心偏心部时的剖视图；
27.图5是本发明的实施例提供的一种泵体结构中隔板的结构示意图；
28.图6是本发明的实施例提供的一种泵体结构的剖视图；
29.图7是本发明的实施例提供的一种泵体结构另一方向的剖视图；
30.图8是本发明的实施例提供的一种泵体结构中，曲轴包括两个空心偏心部时的剖视图；
31.图9是本发明的实施例提供的一种压缩机与传统压缩机的cop对比线条图。
32.其中：
33.1、曲轴；2、上气缸；3、下气缸；4、隔板；5、分液组件；6、壳体组件；11、本体；12、空心偏心部；41、第一半圆；42、第二半圆；43、弧形槽。
具体实施方式
34.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
35.在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.本实施例提供一种曲轴，用于泵体结构中，如图1所示，曲轴包括本体11和位于本体11上的至少一个空心偏心部12，空心偏心部12的外圆与泵体结构中对应的滑片密封接触，使得泵体结构的气缸内圆和空心偏心部12外圆之间的腔体被分为压缩腔和吸气腔。
39.传统的结构中，在周期性压缩排气过程中，滚子会在跟随曲轴偏心部运动的同时自转，此类转动会增加滚子内圆与曲轴偏心部的摩擦；针对于此，本实施例将滚子一体设置在曲轴的偏心部上，曲轴的偏心部采用空心设计，形成空心偏心部12。
40.如此，空心偏心部12的外圆在压缩机运行时与气缸外圆形成高压腔体和低压腔体，即压缩机腔和吸气腔(如图6所示)，代替原始结构中的滚子，这样就可以在压缩机运行过程中杜绝曲轴偏心部与原始结构滚子的内圆摩擦，进而避免泵体结构温度的升高；且将一体化的曲轴偏心部设计为空心，即空心偏心部12，可以减少曲轴的重量，使曲轴轻量化，降低电机带动曲轴所做的功。
41.实施例2
42.本实施例提供一种泵体结构，泵体结构包括实施例1中的曲轴1。
43.如图2所示为传统的滚动转子式压缩机的泵体结构剖视图，压缩机在周期性压缩排气的过程中，滚子会在跟随曲轴偏心部运动的同时自转，此类转动会增加滚子内圆与曲轴偏心部的摩擦；导致压缩机在运行过程中泵体的温度偏高，进而使泵体吸气量减少，影响泵体的容积效率。
44.而针对于此，本实施例将实施例1中的曲轴应用在泵体结构中，可以在压缩机运行过程中杜绝曲轴偏心部与原始结构滚子的内圆摩擦，降低泵体结构的温度，增加吸气量，提高压缩机的容积效率，进而提升压缩机能效。
45.在具体实施例中：
46.泵体结构还包括至少一个气缸。
47.也就是说，本实施例中的泵体结构适用于单缸或者多缸的压缩机。
48.当泵体结构包括一个气缸时，如图3所示，曲轴1包括一个空心偏心部12。
49.当泵体结构包括两个气缸，分别为上气缸2和下气缸3时，曲轴1包括一个或两个空
心偏心部12。
50.也就是说：当泵体结构包括两个气缸时，其具体结构有两种不同的形式：即曲轴1包括一个空心偏心部12，以及曲轴1包括两个空心偏心部12。
51.在具体实施例中：
52.如图4所示，当曲轴1包括一个空心偏心部12时，空心偏心部12的外圆与下气缸3中的滑片密封接触，使得下气缸3内圆和空心偏心部12外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔(如图6所示)。此时，上气缸2对应的偏心部为传统的结构形式，即将上气缸2的滚子装在偏心部上，滚子沿着上气缸2的内壁滚动，与上气缸2之间形成一个月牙形的工作腔，它的两端由上气缸2的气缸盖封着，构成压缩机的工作腔。
53.这样设计的意义在于：常规压缩机的装配过程需要将上气缸2和下气缸3之间的隔板的内圆通过曲轴1的上偏心部套在曲轴1上偏心部与下偏心部的连接部分，假如将曲轴1的上偏心部(即上气缸2所对应的偏心部)设置为空心偏心部12，则由于曲轴1的上偏心与滚轮一体设置后整体体积将明显增大，常规隔板无法放入；因此本实施例为了不破坏常规隔板的结构，仅将下气缸3对应的偏心部设计为空心偏心部12，上气缸2对应的偏心部不做改变。
54.本实施例在不改变原始隔板的结构和原始的装配过程的情况下，因下气缸3对应的滚子和偏心部一体设计为空心偏心部12，整体质量减轻，也会减少上气缸2对应的滚子内圆与曲轴上偏心部外圆的摩擦，降低泵体的温度，增加吸气量，提高压缩机的容积效率，提升压缩机能效。
55.在具体实施例中：
56.当曲轴1包括两个空心偏心部12时，如图7和图8所示，其中一个空心偏心部12的外圆与下气缸3中的滑片密封接触，使得下气缸3内圆和空心偏心部12外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔；另外一个空心偏心部12的外圆与上气缸2中的滑片密封接触，使上气缸2内圆和空心偏心部12外圆之间的腔体被分为下压缩腔和下吸气腔。
57.本实施例将上气缸2和下气缸3对应的滚子和偏心部均一体设计为空心偏心部12，使得曲轴1的质量更轻，同时也减小了各个气缸内滚子和偏心部的摩擦，使得泵体结构的温度保持在一个正常的状态，进而保证泵体结构的容积效率。
58.在具体实施例中：
59.泵体结构还包括位于上气缸2和下气缸3之间的隔板4；具体地，如图5所示，隔板4包括第一半圆41和第二半圆42，第一半圆41和第二半圆42相对设置形成圆形的隔板4，第一半圆41和第二半圆42的接触面上均开设有弧形槽43，两个弧形槽43连接后形成用于套设在曲轴1上的圆孔。
60.常规压缩机的装配过程中，需要将隔板4的内圆，即上述圆孔通过曲轴1的上偏心部套在曲轴1的上偏心部与下偏心部的连接部分，由于曲轴1的上偏心与滚轮一体设置后体积将明显增大，常规隔板无法放入；因此，本实施例设计上述隔板结构，将原本套设的隔板变为左右拼接的隔板，通过这种方式解决了由于曲轴变心部体积变大而带来的装配问题。
61.实施例3
62.本实施例提供一种压缩机，压缩机包括实施例2的泵体结构。当然，压缩机也包括常规压缩机中应该有的壳体组件6以及分液组件5。
63.这样，将实施例2中的泵体结构应用在压缩机中，因为泵体结构温度的降低，使其吸气量增加，进而提高压缩机的容积效率，提升压缩机能效。另外，由于压缩机在运行过程中由电机带动曲轴转动，再由曲轴偏心部与滑片、气缸作用完成压缩，所以将一体化的曲轴偏心部设计为空心，即空心偏心部12，可以减少曲轴1的重量，使曲轴1轻量化，降低电机带动曲轴所做的功，减少压缩机在运行过程中的功率，以此提高压缩机的能效；重量降低后，电机的无用功减少，使用寿命加长，提高了压缩机的可靠性，并且降低重量也可以减少零件制造成本。
64.为了更好的说明本实施例中压缩机的效果，在五个不同的工况下，将本实施例中的压缩机和常规压缩机的cop进行对比如下表1所示：
65.工况运行频率排气温度幅值制冷量幅值功率幅值cop提升幅值工况1100hz-4.70％2.24％-0.70％2.95％工况280hz-4.30％2.03％-1.57％3.66％工况360hz-4.20％2.30％-1.86％4.22％工况440hz-3.60％1.06％-1.13％2.21％工况520hz-2.50％0.83％-0.98％0.14％
66.表1
67.上表1中，常规结构中曲轴和两个滚子的重量约为0.448kg，本实施例中将滚子一体化设置在曲轴上后，曲轴的重量未0.357kg，减重20.2％。
68.从上表1中可以看出，采用本实施例的方案后，每个工况下本实施例的方案都具有较好的效果，比如制冷量有一定幅度的上升，功率有一定幅度的减小，且apf综合能效提升幅值为2.06％；其中，上表1中的cop提升幅值为：每个工况的cop与基准对应的cop差值，再根据一定的权重相加得到。
69.另外，如图9所示，在每个工况下，本实施例对应的压缩机的cop均高于同一工况下常规结构的压缩机对应的cop。
70.实施例4
71.本实施例提供一种空调器，空调器包括实施例3的压缩机。
72.综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
73.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。