技术领域
[0001] 本发明涉及压缩装置技术领域,具体而言,涉及一种气缸座及压缩机。
相关背景技术
[0002] 活塞压缩机由于体积小、噪声低、成本低等优点在冰箱、冷柜和酒柜等领域应用越来越广泛,具有无可替代的优势。随着冰箱新能效标准的出台,新标准对冰箱一级能效标准进行重新标定,新标准对能效的要求相比以前更加苛刻。因此,开发更加高效的活塞压缩机是压缩机企业发展的重点。活塞压缩机结构采用曲柄-连杆机构,电机转子与曲轴以过盈配合方式连在一起,电机转动时带动曲轴旋转,通过曲柄-连杆机构的转换作用,将电机的旋转运动转换为活塞的直线往复运动,最后压缩气体做功。
[0003] 目前市场上的冰箱用活塞压缩机主要采用单支撑方式:曲轴主要由曲柄和主轴两部分组成,轴承段通过一端支撑,即:气体力通过连杆直接作用到曲柄上。单支撑结构的优点是结构简单,工艺性好,成本低。单支撑由于采用悬臂支撑,曲轴上下两段受力不平衡,容易造成曲轴短轴部分变形,使得压缩机摩擦功耗增加,不利于压缩机效率的提升。
[0004] 图1是单支撑结构曲轴10’受力图,图2是双支撑结构的曲轴10’受力图。因此,采用双支撑结构具有无可替代的优势。通过力学特性分析可知,对于单支撑结构:F1+F3=F2;F1*L1=F3*L2;按照国标工况,R系列33Hz,F1max=400N,F2max=625N,F3max=245N;
[0005] 对于双支撑结构,F1+F3=F2,F1*L1=F3*L2,F1max=400N,F2max=625N,F3max=245N,F1=F2+F3;F2=F3,F1max=400N,F2max=F3=200。可以看出,双支撑曲轴最大受力只有单支撑最大受力的1/3。
[0006] 双支撑结构是在曲轴的顶部增加一个支撑板,通过两端支撑减少曲轴的受力。由于曲轴受力减少,曲轴轴颈可以减小,因此可以降低压缩机的摩擦功耗。
[0007] 专利文献CN201120045601.6提到的一个双支撑结构该结构是在气缸座顶端布置一个支撑板,通过支撑板上的小孔和气缸座上的轴孔实现对曲轴的两端支撑。支撑板通过螺钉固定在气缸座上。
[0008] 但是,该方案不足之处在于:用于紧固支撑板的三个螺纹孔有2个固定在气缸孔的顶端。活塞压缩机活塞与气缸孔的配合属于精密配合,间隙3-5um,对零件的要求很高,气缸内孔的圆柱度一般控制在3um以下。要保证支撑板能够固定在气缸座上一般需要8N.m以上的力矩。这就极易造成紧固支撑板的螺栓时造成气缸孔的变形,造成活塞卡缸,影响压缩机的效率。
具体实施方式
[0029] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0030] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0033] 参见图3至图5所示,根据本发明的实施例,提供了一种压缩机,本实施例中的压缩机尤其指活塞压缩机。
[0034] 参见图4和图5所示,在本发明的第一实施例中,压缩机包括气缸座、支撑板50以及曲轴60。
[0035] 其中,气缸座包括平板座10、侧板座20以及支撑柱30,平板座10上设置有轴孔12;侧板座20垂直设置在平板座10的第一侧,侧板座20上设置有气缸孔21;支撑柱30设置在平板座10上,且支撑柱30与气缸孔21之间具有预定距离。
[0036] 安装时,将曲轴60的长轴部分安装在轴孔12上,将曲轴60的短轴安装在支撑板50上,支撑板50通过锁紧件40固定安装在支撑柱30的顶端,由于本实施例中的支撑柱30与气缸孔21之间具有预定距离,安装支撑板50时,用于固定支撑板50的锁紧件40拧紧的过程中不容易造成气缸孔21变形,解决了活塞与气缸孔21容易卡死的问题,降低了压缩机的摩擦功耗,提高了压缩机的机械效率。
[0037] 本实施例中的支撑柱30的顶端设置有螺纹孔31,锁紧件40设置为螺栓,安装支撑板50时,通过穿设在螺纹孔31内的螺栓即可将支撑板50固定在支撑柱30的顶端,结构简单,便于实现。
[0038] 当然,在本发明的其他实施例中,还可以在支撑柱30的顶端设置卡扣,对应在支撑板50上设置卡钩,通过卡钩和卡钩的配合连接作用,将支撑板50固定在支撑柱30的顶端。只要是在本发明的构思下的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
[0039] 在本发明的一种未示出的实施例中,将支撑柱30设置为两根,两根支撑柱30分别设置在轴孔12的两侧,便于对位于支撑柱30顶端的支撑板50进行有效固定。
[0040] 参见图3和图4所示,本实施例中的支撑柱30为三根,三根支撑柱30呈三角形布置在平板座10上,便于对支撑板50进行稳定支撑。
[0041] 当然,在本发明的其他实施例中,还可以将支撑柱30设置为3根以上,只要能够对支撑板50进行稳定支撑的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
[0042] 本实施例中的轴孔12的相对的两侧均设置有与侧板座20连接的加强筋11,支撑柱30位于加强筋11上,通过加强筋11的作用,便于提高本实施例的气缸座的稳定性和强度。
[0043] 当将支撑柱30设置为两根时,在第一个加强筋11上设置有一根支撑柱30,对应地在第二个加强筋11上设置另一根支撑柱30。
[0044] 当将支撑柱30设置为三根时,在第一个加强筋11上设置有一根支撑柱30,对应地在第二个加强筋11上设置另外两根支撑柱30。
[0045] 在本实施例中,平板座10上设置有消音腔13,平板座10的靠近消音腔13的一侧设置有一个支撑柱30,便于布局,轴孔12的与消音腔13相对的一侧设置有两个支撑柱30。
[0046] 优选地,本实施例中的平板座10和侧板座20一体成型设置,结构简单,强度高。
[0047] 优选地,上述的预定距离不小于3mm,拧紧支撑板50上的螺栓时就不容易造成气缸孔21的变形,改善了现有技术存在的不足。
[0048] 根据上述的实施例可以知道,本发明的气缸座在侧板座20的板面方向上有1个气缸孔21,垂直侧板座20上的平板座10上设置有1个轴孔12。活塞装配到气缸孔21以后形成工作腔,冷媒在工作腔内被压缩形成高压气体后排出,经过冷凝器、毛细管和蒸发器后回到压缩机内部,形成制冷循环。轴孔12与曲轴60长轴部分配合,曲轴60在电机带动下在曲轴60内做旋转运动,在曲柄上通过连杆作用将电机的旋转运动转换为活塞的往复运动。平板座10上有3个支撑柱30,分别位于气缸座内壁两侧,用于支撑板50的安装固定。每个支撑柱30上各有1个螺纹孔31,用于紧固支撑板50。其中,左侧有2个支撑柱30,位于侧面加强筋11的顶端,距离气缸孔21的最小距离不小于3mm。气缸座前后各有1个支撑柱30。右侧有1个支撑柱30,位于两个消音腔13的后面。
[0049] 曲轴60装配到气缸座以后,长轴部分由轴孔12轴承段支撑,短轴部分由支撑板50支撑。装配时,先将曲轴60装好到气缸座轴孔12内,然后装配上支撑板50。支撑板50装配好以后,压紧支撑板50,装入3个螺栓紧固。由于3个支柱分别位于远离气缸孔21的位置,这样拧紧支撑板50上的螺栓时就不容易造成气缸孔21的变形,改善了现有技术存在的不足。
[0050] 参见图5所示,在本发明的第二实施例中,气缸座的结构与第一实施例中的气缸座的基本相同,所不同的是,本实施例中的气缸座没有设置有消音腔13,将支撑柱30设置为三根时,可以将三根支撑柱30中的任意两根随意设置在轴孔12两侧的任意一侧的加强筋11上,将另外一根设置在轴孔12另一侧的加强筋11上。
[0051] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0052] 本发明在气缸座尾部端面设置三个支柱,在支柱上设计三个螺纹孔,用于紧固支撑板。由于三个螺纹孔远离气缸孔,可以减少支撑板装配时气缸孔的变形问题,解决了活塞与气缸孔的卡死问题;由于气缸孔不存在变形问题,压缩机的摩擦功耗就会降低,提高了压缩机的机械效率。
[0053] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。