一种曲轴活塞组件、变频滚动单转子压缩机及空调器的制作方法

本技术属于压缩机，特别涉及一种曲轴活塞组件、变频滚动单转子压缩机及空调器。

背景技术：

1、目前，用于变频空调的2匹及以上压缩机普遍采用双转子结构；其中，曲轴的两个偏心部呈180°相对配置，安装在偏心部上的两个滚动活塞以180°的转角差同时工作；双转子压缩机中的对称结构使其自身旋转惯性力平衡，其仅需平衡两个偏心质量不在同一平面上产生的旋转惯性力矩；其中，电机的平衡配重块质量小且高度低，因平衡配重块所产生的运行风阻小，整机振动低。

2、随着压缩机技术的发展，2匹及以上压缩机逐渐从双转子结构向单转子结构转换；相比较1匹压缩机，2匹及以上的单转子压缩机的气缸及活塞高度增大，致使曲轴的偏心部与活塞内孔接触面积增大，两者之间的摩擦功耗上升；例如，当气缸内径为43mm，曲轴偏心距不变时，气缸和活塞的高度需增大31％；同时，单转子压缩机中，因其结构为偏心部和活塞的偏心旋转特性；因此在压缩机运转中产生的离心惯性力自身无法平衡，需要通过电机转子两端的平衡配重块进行抵消；但一方面因偏心部和活塞高度的增大导致平衡配重块的不平衡力加大，另一方面因没有对称结构，需抵消偏心部和活塞的离心惯性力，致使平衡配重块与双转子相比较质量大且高度高得多，进而在压缩机运行时平衡配重块的风阻增大，造成整机振动和功率恶化。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种曲轴活塞组件、变频滚动单转子压缩机及空调器，以解决现有的2匹及以上的单转子压缩机的气缸及活塞高度增大，致使曲轴的偏心部与活塞内孔接触面积增大，两者之间的摩擦功耗上升；同时，在压缩机运行时平衡配重块的风阻增大，造成整机振动和功率恶化的技术问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、本实用新型提供了一种曲轴活塞组件，包括曲轴本体及活塞本体；所述曲轴本体上设置有偏心部，所述活塞本体套设在所述偏心部的外圆上；

4、所述偏心部的外圆上设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽将所述偏心部划分为上偏心段和下偏心段；其中，所述第一环形凹槽位于所述偏心部的中部，并沿所述偏心部的轴向延伸；

5、所述活塞本体的内孔壁上设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽将所述活塞本体的内孔壁划分为上孔壁段和下孔壁段；其中，所述第二环形凹槽位于所述活塞本体的内孔壁中部，并沿所述活塞本体的轴向延伸；所述上偏心段与所述上孔壁段相配合，所述下偏心段与所述下孔壁段相配合。

6、进一步的，所述第一环形凹槽沿所述偏心部的外圆轴向中心截面对称分布，所述第一环形凹槽的中心线与所述曲轴本体的旋转中心轴线重合。

7、进一步的，所述第一环形凹槽沿所述偏心部的轴向延伸长度w满足：0.1≤w/b≤0.6；其中，b为偏心部沿轴向总长；所述第二环形凹槽沿所述活塞本体的轴向延伸长度w满足：w≤w。

8、进一步的，所述第一环形凹槽的外径φ满足：d+4.5mm≤φ≤d-2e；其中，d为偏心部的中心油孔的直径，d为偏心部的外径，e为偏心部的偏心量；

9、所述第二环形凹槽的深度c满足：0<c≤0.25(n-m)；其中，n为活塞本体的外圆直径，m为活塞本体的内径。

10、进一步的，所述上偏心段的外圆上设置第一径向油孔和第一轴向油槽，所述第一径向油孔靠近所述上偏心段与所述上孔壁段的接触面一侧设置；其中，所述第一径向油孔的起始端与曲轴本体的中心油孔贯通，所述第一径向油孔的末端与所述上偏心段的外圆表面贯通；

11、所述第一轴向油槽位于所述上偏心段与所述上孔壁段的接触面之间，所述第一轴向油槽的起始端位于所述第一径向油孔的末端中心，所述第一轴向油槽的末端与所述上偏心段的上端面贯通。

12、进一步的，所述下偏心段的外圆上设置有第二径向油孔和第二轴向油槽；

13、所述第二径向油孔靠近所述下偏心段与所述下孔壁段的接触面一侧设置；其中，所述第二径向油孔的起始端与曲轴本体的中心油孔贯通，所述第二径向油孔的末端与所述下偏心段的外圆表面贯通；

14、所述第二轴向油槽位于所述下偏心段与所述下孔壁段的接触面之间，所述第二轴向油槽的起始端位于所述第二径向油孔的末端中心，所述第二轴向油槽的末端与所述下偏心段的下端面贯通。

15、进一步的，所述第一径向油孔和所述第二径向油孔的结构尺寸相同，所述第一径向油孔和所述第二径向油孔的油孔直径g均满足：0.05d≤g≤0.15d；其中，d为偏心部的外径。

16、进一步的，所述第一轴向油槽和所述第二轴向油槽的结构尺寸相同，所述第一轴向油槽和所述第二轴向油槽的油槽底部宽度a满足：g≤a≤1.2g。

17、本实用新型还提供了一种变频滚动单转子压缩机，包括所述的一种曲轴活塞组件。

18、本实用新型还提供了一种空调器，包括所述的一种变频滚动单转子压缩机。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

20、本实用新型提供了一种曲轴活塞组件、变频滚动单转子压缩机及空调器，通过在偏心部的外圆上设置第一环形凹槽，在活塞本体的内孔壁上设置第二环形凹槽，实现有效减少由于偏心部及活塞的偏心运转导致的离心惯性力和惯性力矩，从而有效减小电机转子的平衡配重块质量，进而降低风阻；同时，偏心部与活塞内孔的接触面减小，降低了偏心部与活塞之间的摩擦功耗，进而有效改善了压缩机的运转功率。

21、进一步的，将第一环形凹槽沿所述偏心部的外圆轴向中心截面对称分布，第一环形凹槽的中心线与所述曲轴本体的旋转中心轴线重合设置，以使压缩机运转过程中凹槽所占据的偏心部位无离心惯性力的产生，有效的减小电机转子平衡配重块质量。

22、进一步的，按照第一环形凹槽沿所述偏心部的轴向延伸长度w满足：0.1≤w/b≤0.6的设计原则，实现在偏心部减重的前提下，保证了偏心部强度可靠。

23、进一步的，通过在偏心部的上偏心段及下偏心段均设置径向油孔，以使中心油孔的润滑油能过通过径向油孔进入到上偏心段与上孔壁段之间以及下偏心段与下孔壁段之间，有效改善了偏心部与活塞之间的润滑效果，进而降低了曲轴与活塞之间的摩擦损失。

24、进一步的，通过在偏心部的上偏心段及下偏心段均设置轴向油槽，一方面实现将从径向油孔流出的润滑油导流至偏心部与活塞之间；另一方面实现在偏心部的外圆与活塞的内孔向中心位置形成密封面，防止从径向油孔流出的冷冻机油流入偏心部和活塞的环形凹槽中。

技术特征：

1.一种曲轴活塞组件，其特征在于，包括曲轴本体(11)及活塞本体(12)；所述曲轴本体(11)上设置有偏心部(111)，所述活塞本体(12)套设在所述偏心部(111)的外圆上；

2.根据权利要求1所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述第一环形凹槽(112)沿所述偏心部(111)的外圆轴向中心截面对称分布，所述第一环形凹槽(112)的中心线与所述曲轴本体(11)的旋转中心轴线重合。

3.根据权利要求1所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述第一环形凹槽(112)沿所述偏心部(111)的轴向延伸长度w满足：0.1≤w/b≤0.6；其中，b为偏心部(111)沿轴向总长；所述第一环形凹槽(112)的外径φ满足：d+4.5mm≤φ≤d-2e；其中，d为偏心部(111)的中心油孔(113)的直径，d为偏心部(111)的外径，e为偏心部(111)的偏心量。

4.根据权利要求1所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述第二环形凹槽(121)沿所述活塞本体(12)的轴向延伸长度w满足：w≤w；所述第二环形凹槽(121)的深度c满足：0<c≤0.25(n-m)；其中，n为活塞本体(12)的外圆直径，m为活塞本体(12)的内径。

5.根据权利要求1所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述上偏心段(1111)的外圆上设置第一径向油孔(114)和第一轴向油槽(115)，所述第一径向油孔(114)靠近所述上偏心段(1111)与所述上孔壁段(122)的接触面一侧设置；其中，所述第一径向油孔(114)的起始端与曲轴本体(11)的中心油孔(113)贯通，所述第一径向油孔(114)的末端与所述上偏心段(1111)的外圆表面贯通；

6.根据权利要求5所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述下偏心段(1112)的外圆上设置有第二径向油孔(116)和第二轴向油槽(117)；

7.根据权利要求6所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述第一径向油孔(114)和所述第二径向油孔(116)的结构尺寸相同，所述第一径向油孔(114)和所述第二径向油孔(116)的油孔直径g均满足：0.05d≤g≤0.15d；其中，d为偏心部(111)的外径。

8.根据权利要求6所述的一种曲轴活塞组件，其特征在于，所述第一轴向油槽(115)和所述第二轴向油槽(117)的结构尺寸相同，所述第一轴向油槽(115)和所述第二轴向油槽(117)的油槽底部宽度a满足：g≤a≤1.2g。

9.一种变频滚动单转子压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的一种曲轴活塞组件。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求9所述的一种变频滚动单转子压缩机。

技术总结
本技术公开了一种曲轴活塞组件、变频滚动单转子压缩机及空调器，包括曲轴本体及活塞本体；曲轴本体上设置有偏心部，活塞本体套设在偏心部的外圆上；偏心部的外圆上设置有第一环形凹槽，并将偏心部划分为上偏心段和下偏心段；第一环形凹槽位于偏心部的中部；活塞本体的内孔壁上设置有第二环形凹槽，并将活塞本体的内孔壁划分为上孔壁段和下孔壁段；第二环形凹槽位于活塞本体的内孔壁中部；上偏心段与上孔壁段相配合，下偏心段与下孔壁段相配合；本技术有效减少偏心部及活塞的离心惯性力和惯性力矩，从而有效减小电机转子的平衡配重块质量，进而降低风阻；同时，降低了偏心部与活塞之间的摩擦功耗，有效改善了压缩机的运转功率。

技术研发人员：张荣,孙民
受保护的技术使用者：西安庆安制冷设备股份有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15