CN102748289A - 双缸旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种双缸旋转式压缩机，密封的壳体内设置有电机部和压缩机构，压缩机构包括带有第一压缩腔的第一气缸、带有第二压缩腔的第二气缸以及夹设在第一气缸与第二气缸之间且带有中心孔的中隔板，第一压缩腔内设置有第一活塞和第一滑片，第二压缩腔内设置有第二活塞和第二滑片，曲轴同时驱动第一活塞和第二活塞，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸的侧面，中隔板至少包括连接在一起的第一平板和第二平板，第一平板和/或第二平板内设置有排气阀。第一平板和第二平板至少在中心孔的周围被连接在一起。本发明具有结构简单合理、操作灵活、能效比高、使用寿命长、适用范围广的特点。

Description

双缸旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机，特别是一种双缸旋转式压缩机。

背景技术

在由两个平板状部件构成的中隔板内的消音器腔中的压力为高压，当位于中隔板的上面的第一气缸压缩腔或下面的第二气缸压缩腔内的压力发生变化时，消音器腔中的压力与第一气缸压缩腔或第二气缸压缩腔内的压力之间的压力差也随之发生变化，中隔板根据变化的压力差发生膨胀变形。该膨胀变形的中隔板使位于第一气缸或第二气缸内的活塞及滑片的上下滑动面之间的间隙变小，容易导致活塞烧结或者导致滑动损失增加进而压缩机效率降低。

专利文献1：日本专利特开1998-213087旋转式压缩机。

专利文献2：中国专利公开号CN1761817A旋转式密闭型压缩机及制冷循环装置。

专利文献3：日本专利特开2008-128231容量可变型旋转式压缩机。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、能效比高、使用寿命长、适用范围广的双缸旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种双缸旋转式压缩机，密封的壳体内设置有电机部和压缩机构，压缩机构包括带有第一压缩腔的第一气缸、带有第二压缩腔的第二气缸以及夹设在第一气缸与第二气缸之间且带有中心孔的中隔板，第一压缩腔内设置有第一活塞和第一滑片，第二压缩腔内设置有第二活塞和第二滑片，曲轴同时驱动第一活塞和第二活塞，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸的侧面，其结构特征是中隔板至少包括连接在一起的第一平板和第二平板，第一平板和/或第二平板内设置有排气阀。

所述第一平板和第二平板至少在中心孔的周围被连接在一起。

所述第一平板和第二平板中的任一个上设置的凸起与另外一个上设置的槽的布局一致，在这个槽的内部第一平板和第二平板被连接在一起。

所述凸起包括设置在第二平板上的中心孔的外侧的环形凸起，该环形凸起的外侧设置有二个以上的圆锥凸起。

所述槽包括设置在第一平板上的中心孔的外侧的环形槽，该环形槽的外侧设置有二个以上的圆形槽。

所述中隔板采用粉末合金加工成型。

本发明通过将构成中隔板的第一平板和第二平板在中心孔的周围连接成一体，使得中隔板的刚性大大的提高，因此，收纳有排气阀组件的消音器腔的膨胀变形会变小，可以有效避免位于第一气缸或第二气缸内的活塞及滑片的上下滑动面之间的间隙变小，减小滑动摩擦损失，提高压缩机的工作效率以及延长压缩机的使用寿命。

本发明不仅适用于双缸旋转式压缩机，而且适用于三缸旋转式压缩机，其具有结构简单合理、操作灵活、能效比高、使用寿命长、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明的实施例1的局部剖视结构示意图。

图2为实施例1中的压缩机构的局部剖视放大结构示意图。

图3为实施例1中的中隔板的主视结构示意图。

图4为图3中的A-A向剖视结构示意图。

图5为实施例1中的第一平板的主视结构示意图。

图6为图5中的Y-Y向剖视结构示意图。

图7为实施例1中的第二平板的主视结构示意图。

图8为图7中的Z-Z向剖视结构示意图。

图9为实施例1中的排气阀的主视结构示意图。

图10为实施例1中的限位阀的主视结构示意图。

图11为实施例1中的排气阀组件的结构示意图。

图12为实施例1中的第一平板和第二平板在组装前的局部剖视放大结构示意图。

图13为实施例1中的第一平板和第二平板在组装后的局部剖视放大结构示意图。

图14为图2中的X-X向局部剖视结构示意图。

图15为实施例1中的中隔板的消音器腔产生的作用力的横截面图。

图16为实施例2的中隔板的结构示意图。

图17为图16中的B-B向局部剖视结构示意图。

图中：R为旋转式压缩机，2为壳体，4为压缩机构，5为电机部，13a为第一气缸，13b为第二气缸，14a为第一压缩腔，14b为第二压缩腔，17a为第一活塞，17b为第二活塞，18a为第一滑片，18b为第二滑片，21为曲轴，25为主轴承，26为副轴承，31为第一排气装置，32为第二排气装置，35为下消音器，100为中隔板，101为中心孔，102为消音器腔，110为第一平板，112为环形槽，113为排气阀槽，114为止动槽，115为排气孔，116为气缸螺钉孔，117为螺孔，118为排气通路，119为圆形槽，120为第二平板，122为环形凸起，123为圆锥凸起，124为阀螺钉孔，130为排气阀组件，131为排气阀，132为限位阀，132a为止动凸起，134为阀螺钉，135为阀固定孔，S为点焊，H为高压腔，L为低压腔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

参见图1所示的双缸旋转式压缩机R，由密封的壳体2内收纳的电机部5和其下面配置的压缩机构4组成。压缩机构4由第一气缸13a和第二气缸13b两个气缸、分隔它们的中隔板100、曲轴21、主轴承25和副轴承26等组成。压缩机构4的主轴承25的外周被固定在壳体2的内壁上。

参见图2，显示了压缩机构4的详细结构。压缩机构4配置有：在第一气缸13a和第二气缸13b的中央分别构成的第一压缩腔14a和第二压缩腔内作偏心运转的第一活塞17a和第二活塞17b、和这些活塞的外周抵接作往复运动的第一滑片18a和第二滑片18b。驱动该两个活塞的曲轴21通过主轴承25和副轴承26滑动支撑。

由于第一气缸13a的高度大于和第二气缸13b的高度，故第一压缩腔14a的排量比第二压缩腔14b的大。主轴承25收纳有排出第一压缩腔14a内的气体的第一排气装置31，副轴承26收纳有排出第二压缩腔14b内的气体的第二排气装置32，中隔板100收纳有排出第一压缩腔14a内的气体的排气阀组件130。因此，第一压缩腔14a有第一排气装置31和排气阀组件130组成的两个排气通道。

第一压缩腔14a的高压气体通过两个排气通道，(1)从第一排气装置31排到壳体2的内部，(2)从中隔板100内部配备的排气阀组件130和消音器腔102经由排气通路118，从主轴承25排到壳体2内。第二压缩腔14b的高压气体从第二排气装置32经由设置在副轴承26上的下消音器35，从主轴承25的上部排到壳体2的内部。其中，排气通路118设置在中隔板100、第一气缸13a和主轴承25中。

参见图3-图4，说明中隔板100的构成。中隔板100是由第一平板110和第二平板120这两个平板状部件组成，在由第一平板110和第二平板120共同围成的消音器腔102内收纳了排气阀组件130。

第一平板110和第二平板120至少在中心孔101的周围被连接在一起。第一平板110和第二平板120中的任一个上设置的凸起与另外一个上设置的槽的布局一致，在这个槽的内部被连接在一起。

所述第一平板110和第二平板120至少在中心孔101的周围被连接在一起。第一平板110的中心孔101的周围和第二平板120的中心孔101的周围设置有二个以上的气缸螺钉孔116，通过螺钉就可将第一平板110和第二平板120连接在一起。

所述凸起包括设置在第二平板120上的中心孔101的外侧的环形凸起122，该环形凸起122的外侧设置有二个以上的圆锥凸起123；所述槽包括设置在第一平板110上的中心孔101的外侧的环形槽112，该环形槽112的外侧设置有二个以上的圆形槽119。

第一平板110和第二平板120通过粉末合金和冲压等方法成型，部分的追加了机械加工。第一平板110收纳了排气阀组件130后，在规定的位置和第二平板120连接。

如下所述，通过凸焊连接第二平板120的中心孔101的外侧配置的环形凸起122和第二平板的外周配置的六个圆锥凸起123，完成连接工序。

参见图5-图6，为第一平板110的详细结构。圆形的第一平板110经过粉末合金加工成型，第一平板110的中心部位设置有中心孔101，消音器腔102内设置有排气阀槽113和排气孔115，排气通路118与消音器腔102连通，中心孔101的外侧设置有环形槽112，第一平板110的外周上设置有六个圆形槽119和五个气缸螺钉孔116。

参见图7-图8所示的第二平板120，设置有连通消音器腔102的排气通路118和五个气缸螺钉孔116，位于第二平板120的中心部的中心孔101的外侧设置有环形凸起122，环形凸起122的外周设置有六个圆锥凸起123。它们与被成对连接的第一平板110的通道、孔、槽配置在一致的位置。阀螺钉孔124和第一平板110上的螺孔117的中心一致。

当然，将设置在第一平板上的槽与设置在第二平板上的凸起进行对调，也是可以实现本发明的目的，

参见图9-图11，显示了排气阀组件130的构成和装配图。排气阀组件130，轻松地点焊排气阀131的S位置和限位阀132的S位置完成组装。点焊不仅能保障长时间的运转，还能对排气阀131和限位阀132调芯，使排气阀组件130固定到后述的第一平板110上变得容易。

装配完成的排气阀组件130配置在如图5-图6所示的第一平板110的排气阀槽113的里面。此时，因为排气阀组件130的止动凸起132a和排气阀槽113的止动槽114配合，排气阀组件130正确地，而且不会由于振动而移动，被收纳在止动槽114内。另外，阀螺钉134在排气阀组件130的制造最终工序时，固定了排气阀部件130。

在第一平板110和第二平板120之间装配着排气阀组件130的状态下，在第二平板120的环形凸起122和圆锥凸起123一致，第一平板110的环形槽112和圆形槽119一致的状态下，对第一平板和第二平板进行凸焊。结果是，第一平板110和第二平板120在外周和中心孔牢固的焊接在一起。

焊接部分的详细情况看图12-13所示。图12所示的是焊接前，图13所示的是焊接后。圆锥凸起123的凸起长度，相对圆形槽119的深度，焊接余量设置较长。因此，由于圆锥凸起123的先端和圆形槽119的底部焊接，对第一平板110和第二平板120的接触面没有不良影响，可确保紧密固定在一起。因为这一效果，不仅能防止从消音器腔102到中心孔101的气体泄漏，还能维持在下一研磨工序时的精度提高。

接下来，收纳排气阀组件130、完成连接的中隔板100，为了提高与第一气缸13a和第二气缸13b的平面上固定的两个面的平面精度，追加了磨削工序。结果，确保了中隔板100的外侧平面的精度。

其后，从排气孔115注入清洗液，清洗排气阀组件130和消音器腔102，除去磨削粉末。清洗液从排气通路118被回收。此时，没被螺钉固定的排气阀组件130，上下左右有一点空隙能够运转，所以能清洗排气阀组件的四周。

清洗工序完成后，从第二平板120上配置的阀螺钉孔124插入阀螺钉134，把排气阀部件130固定在第一平板110上配置的螺孔117里。到此中隔板100的装配全部完成。这时，排气阀部件130被止动槽114固定了位置，故可自动地由阀螺钉134固定在正确的位置。

这样连接装配的中隔板100的第一平板110和第二平板120与中心孔101外侧的全周被连成一体，中隔板100可以看做是一个构造。因此刚性很高，不容易变形。

图14是图2中的X-X向截面。与偏心运转的第二活塞17b往复运转的滑片18b把第二压缩腔14b分隔成低压腔L和高压腔H。低压腔L的容量是滑片到下止点(滑片行程量为零时)为最大，这时，整个压缩腔的压力为低压侧压力Ps。在第一气缸13a的第一压缩腔14a内偏心运转的第一活塞17a，相对于第二活塞17b，通常位于相差180度的相位角度。

参见图15，旋转式压缩机R在运转中，第一压缩腔14a和第二压缩腔14b、以及和配置在其间的消音器腔102的压力关系。消音器腔102的压力是通常和壳体2内的压力一样或是压力高若干的高压侧压力Pd。第一压缩腔14a和第二压缩腔14b的压力交替地重复转换高压侧压力Pd和低压侧压力Ps。

任一压缩腔的压力变成低压侧压力Ps时，和消音器腔102的压力Pd之间的压力差ΔP最大，同时产生了从消音器腔102向该压缩腔的最大作用力Fa或Fb。这个最大作用力Fa或Fb在双缸旋转式压缩机内，曲轴21转一圈之中，在第一压缩腔14a和第二压缩腔14b内，各交替产生一次。

这个最大作用力Fa或Fb成为使中隔板100变形，向压缩腔弯曲的作用力，以及是对在中隔板100上作滑动的活塞的止动力。但是，如上所述的实施例1中的一体化的中隔板100，刚性充分高，能防防患于未然。

另外，根据专利文献1的揭示技术，第一平板和第二平板没有接合。在这样的场合，由于作用力Fa和Fb的存在，第一平板向第一压缩腔一侧变形，第二平板面向第二压缩腔14b一侧变形。此时，在中心孔部分两个中隔板之间出现了间隙，消音器腔如膨胀一般扩张。

在连接第一平板110和第二平板120的本实施例1，和专利文献1采用不连接的第一平板和第二平板的设计方案作比较，其刚度差相对于前者，后者的设计估计是1/8。也就是说把中隔板分成两个平板后，各自平板的刚性大幅度下降，后者的变形量大大的增加。因此，就产生了下述问题。

活塞的上下滑动面分别与轴承平面以及中隔板之间的间隙通常设定为活塞高度的0.05～0.1％之间，也就是即活塞的上下滑动面之间的长度的0.05～0.1％之间。例如，如果活塞的高度为20mm，间隙为10～20μm，该间隙为活塞的两侧间隙的合计。

根据作用力的第一平板或者第二平板的变形量，如果超过了上述两侧间隙的值，活塞的上下滑动面的滑动间隙就没有了，活塞不仅不能运转，还会造成活塞和轴承平面或中隔板之间的烧结磨损。而且，即使变形量在上述的两侧间隙的值以下时，如果变形量的值比较大，由于活塞和中隔板的摩擦损失，压缩机的效率就会下降。

另外，如专利文献2或者专利文献3所示的容量控制式旋转式压缩机，通过使在第二气缸内往复运转的滑片静止，固定在下止点，因而使第二活塞空转。因此，停止了第二气缸的压缩作用。

此时，第二活塞在第二压缩腔内空转，跟第二活塞的运转无关，第二压缩腔通常为低压侧Ps。这时，消音器腔对第二压缩腔的作用力Fb为最大。所以，将如专利文献1中的第一平板和第二平板没有接合的中隔板应用于上述的容量控制式旋转式压缩机的设计中，活塞的上下滑动面的运转间隙会是更加严格的值。

在实施例1中，关于中心孔101的外侧配置的环形凸起122和外周配置的圆锥凸起123的连接，在压缩机构的装配中，中隔板的外周被固定在第一气缸13a和第二气缸13b之间。因此，即使省略了该外周的连接，也不会对中隔板100的刚性有很大的影响。但是，这时就有必要确认中隔板100在磨削工序的精度。

为了改善中隔板100的刚性，不连接第一平板110和第二平板120，虽然有增加它们厚度的手段，但是中隔板100的厚度增加的话，就会增加主轴承25的下端和副轴承26的上端之间的尺寸。

随着尺寸的增加，驱动两个活塞的曲轴21的轴间距离就会变长，就会发生由于曲轴21的刚性下降，运转的振幅变大的问题。因此，中隔板100的厚度是根据中隔板和曲轴21的刚性的关系而限制在一定范围。因此，如实施例1中，在限制第一平板110和第二平板120的厚度的同时，对它们进行连接是最好的。

另外，在实施例1中，将第一平板110和第二平板120用凸焊接合，但是，作为替代技术，例如，如果使用激光焊接，用更少的热输入来焊接是可能的，而且还能省略凸焊时必须的凸起和槽。因此，本发明不只上述中揭示的技术构成，在本发明要旨的范围内，可以实施各种变形。

实施例2

参见图16-图17，在本实施例中，在减小设置有排气孔115和排气阀131的第一平板110的厚度的同时，把第二平板120的厚度加厚，然后在第二平板120上构成限位阀132。然后将该第一平板和第二平板如实施例1中的方法一样连接，完成中隔板100。

在实施例2中，改变第一平板110和第二平板120的厚度，在第二平板120上能够配置限位阀。根据实施例2，可以省略实施例1中必须的排气阀组件。

当然，通过改变第一平板110和第二平板120的厚度，在第一平板上也能够配置限位阀，从而也能够实现本发明的目的。

其余未述部分见实施例1，不再重复。

Claims (6)

1.一种双缸旋转式压缩机，密封的壳体(2)内设置有电机部(5)和压缩机构(4)，压缩机构(4)包括带有第一压缩腔(14a)的第一气缸(13a)、带有第二压缩腔(14b)的第二气缸(13b)以及夹设在第一气缸(13a)与第二气缸(13b)之间且带有中心孔(101)的中隔板(100)，第一压缩腔(14a)内设置有第一活塞(17a)和第一滑片(18a)，第二压缩腔(14b)内设置有第二活塞(17b)和第二滑片(18b)，曲轴(21)同时驱动第一活塞(17a)和第二活塞(17b)，用于支撑曲轴(21)的主轴承(25)和副轴承(26)分别设置在第一气缸(13a)和第二气缸(13b)的侧面，其特征是中隔板(100)至少包括连接在一起的第一平板(110)和第二平板(120)，第一平板(110)和/或第二平板(120)内设置有排气阀(131)。

2.根据权利要求1所述的双缸旋转式压缩机，其特征是所述第一平板(110)和第二平板(120)至少在中心孔(101)的周围被连接在一起。

3.根据权利要求1所述的双缸旋转式压缩机，其特征是所述第一平板(110)和第二平板(120)中的任一个上设置的凸起与另外一个上设置的槽的布局一致，在这个槽的内部第一平板(110)和第二平板(120)被连接在一起。

4.根据权利要求3所述的双缸旋转式压缩机，其特征是所述凸起包括设置在第二平板(120)上的中心孔(101)的外侧的环形凸起(122)，该环形凸起(122)的外侧设置有二个以上的圆锥凸起(123)。

5.根据权利要求3所述的双缸旋转式压缩机，其特征是所述槽包括设置在第一平板(110)上的中心孔(101)的外侧的环形槽(112)，该环形槽(112)的外侧设置有二个以上的圆形槽(119)。

6.根据权利要求1至3任一所述的双缸旋转式压缩机，其特征是所述中隔板(100)采用粉末合金加工成型。

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