滚子、泵体组件、压缩机的制作方法

1.本发明属于压缩机制造技术领域，具体涉及一种滚子、泵体组件、压缩机。


背景技术：

2.在常见的旋转式滚子压缩机中，滚子活塞通常为一体式的结构，装配时需要按个测量滚子的高度值，匹配合适的高度差，并且在压缩机工作压缩阶段排气的一瞬间温度很高，导致滚子在发生热膨胀时，高度增加导致与上法兰直接紧密接触，在压缩机高速高频运行阶段容易引起异常磨损，导致整机效率以及压缩机的整机能效值降低、同时通常会出现异常噪音问题，为此需要设计一种合理的方案减少或避免这种异常磨损。


技术实现要素：

3.因此，本发明提供一种滚子、泵体组件、压缩机，能够克服相关技术中的旋转式滚子压缩机中的滚子在受热后发生膨胀与上下法兰接触引起异常磨损、噪音并降低压缩机效率及能效的不足。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种滚子，包括沿所述滚子的轴向依次设置的第一滚子筒段、第二滚子筒段，其中所述第二滚子筒段的热膨胀变形量小于所述第一滚子筒段的热膨胀变形量。
5.在一些实施方式中，所述滚子还包括第三滚子筒段，所述第三滚子筒段处于所述第二滚子筒段远离所述第一滚子筒段的一侧，且所述第三滚子筒段的热膨胀变形量与所述第一滚子筒段的热膨胀变形量相等。
6.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段具有垂直于其轴线的第一径向平面，所述第二滚子筒段关于所述第一径向平面对称；和/或，所述第一滚子筒段与所述第三滚子筒段关于所述第一径向平面对称。
7.在一些实施方式中，所述第一滚子筒段与所述第二滚子筒段之间可拆卸连接，和/或，所述第三滚子筒段与所述第二滚子筒段之间可拆卸连接。
8.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段包括同轴设置的内环壁、外环壁，所述内环壁与所述外环壁之间具有多个连接板，所述第一滚子筒段朝向所述第二滚子筒段的端面上构造有多个安装槽，多个所述连接板分别一一对应地处于多个所述安装槽中，和/或，所述第三滚子筒段朝向所述第二滚子筒段的端面上构造有多个安装槽，多个所述连接板分别一一对应地处于多个所述安装槽中。
9.在一些实施方式中，多个所述连接板沿所述第二滚子筒段的周向均匀间隔设置。
10.在一些实施方式中，在垂直于所述第二滚子筒段的轴线的第二径向平面上投影，所述连接板为关于其径向中心线对称的扇环，相邻的两个所述连接板分别具有的径向中心线之间的夹角为c，所述扇环的两条直线边之间形成夹角为d，d≥c/12。
11.在一些实施方式中，所述第一滚子筒段的外圆周壁朝向所述第二滚子筒段的一端具有第一l形环槽，所述外环壁至少部分地处于所述第一l形环槽内，且所述外环壁的外壁
面与所述外圆周壁的外壁面处于同一圆周面上，所述第一滚子筒段的内圆周壁朝向所述第二滚子筒段的一端具有第二l形环槽，所述内环壁至少部分地处于所述第二l形环槽内，且所述内环壁的内壁面与所述内圆周壁的内壁面处于同一圆周面上。
12.在一些实施方式中，所述外环壁的径向厚度大于所述内环壁的径向厚度；和/或，所述连接板内构造有导油流道，所述导油流道能够将润滑油由所述内环壁的内侧引导至所述外环壁与所述第一滚子筒段和/或第三滚子筒段的配合面处。
13.在一些实施方式中，所述导油流道包括沿所述第二滚子筒段的径向延伸的径向延伸段以及沿所述第二滚子筒段的轴向延伸的轴向延伸段，其中所述轴向延伸段处于所述径向延伸段远离所述第二滚子筒段的轴心的一端。
14.在一些实施方式中，所述外环壁的外周壁的直径为a，所述轴向延伸段的中心所在圆的直径为h4，h4＝0.9a。
15.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段的材料密度小于所述第一滚子筒段及所述第三滚子筒段的材料密度。
16.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段采用铝合金材料制作，所述第一滚子筒段及第三滚子筒段采用合金铸铁材料制作。
17.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段的外周壁上具有耐磨层。
18.在一些实施方式中，所述耐磨层为dlc金属镀层。
19.本发明还提供一种泵体组件，包括上述的滚子。
20.本发明还提供一种压缩机，包括上述的泵体组件。
21.本发明提供的一种滚子、泵体组件、压缩机，所述滚子由热膨胀变形量较小的第二滚子筒段与热膨胀变形量相对较大的第一滚子筒段而非全部由单一热膨胀变形量的材料制作形成，能够降低滚子的总体轴向变形量，有效降低滚子在受热膨胀后与上下法兰接触引起的异常磨损与噪音，从而提高压缩机效率及整机能效。
附图说明
22.图1为本发明实施例的滚子的拆解结构示意图(立体)；
23.图2为本发明实施例的滚子组装后的内部结构示意图；
24.图3为图1中的第二滚子筒段的立体结构示意图；
25.图4为图3的第二滚子筒段的径向断面的结构示意图；
26.图5为图1中的第一滚子筒段或者第三滚子筒段的立体结构示意图。
27.附图标记表示为：
28.11、第一滚子筒段；111、第一l形环槽；112、第二l形环槽；12、第二滚子筒段；121、内环壁；122、外环壁；123、连接板；124、径向延伸段；125、轴向延伸段；126、进油口；127、出油口；13、第三滚子筒段；14、安装槽。
具体实施方式
29.结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种滚子，包括沿所述滚子的轴向依次设置的第一滚子筒段11、第二滚子筒段12，其中所述第二滚子筒段12的热膨胀变形量小于所述第一滚子筒段11的热膨胀变形量。该技术方案中，所述滚子由热膨胀变形量
较小的第二滚子筒段12与热膨胀变形量相对较大的第一滚子筒段11而非全部由单一热膨胀变形量的材料制作形成，能够降低滚子的总体轴向变形量，有效降低滚子在受热膨胀后与上下法兰接触引起的异常磨损与噪音，从而提高压缩机效率及整机能效。
30.在一些实施方式中，所述滚子还包括第三滚子筒段13，所述第三滚子筒段13处于所述第二滚子筒段12远离所述第一滚子筒段11的一侧，且所述第三滚子筒段13的热膨胀变形量与所述第一滚子筒段11的热膨胀变形量相等，此时，所述第二滚子筒段12处于所述第一滚子筒段11与所述第三滚子筒段13之间，在所述第一滚子筒段11与第三滚子筒段13变形后与对应的上下法兰接触时，上下法兰对所述第一滚子筒段11及第三滚子筒段13施加的反作用力(轴向)将迫使处于所述第二滚子筒段12的轴向变形，进而降低所述第一滚子筒段11、第三滚子筒段13与上下法兰之间的异常磨损。
31.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段12具有垂直于其轴线的第一径向平面，所述第二滚子筒段12关于所述第一径向平面对称；和/或，所述第一滚子筒段11与所述第三滚子筒段13关于所述第一径向平面对称，从而使所述滚子在轴向上的质量分布均匀，利于保证所述滚子在旋转运行时的动平衡。
32.在一些实施方式中，所述第一滚子筒段11与所述第二滚子筒段12之间可拆卸连接，和/或，所述第三滚子筒段13与所述第二滚子筒段12之间可拆卸连接。相邻的两个滚子筒段之间的可拆卸连接能够使所述滚子的轴向高度适用工况更加丰富，通过组装不同高度的第二滚子筒段12使滚子的整体高度具有不同的规格，也即可拆卸的连接提高了滚子的互换性。
33.作为一种具体的实现方式，所述第二滚子筒段12包括同轴设置的内环壁121、外环壁122，所述内环壁121与所述外环壁122之间具有多个连接板123，所述第一滚子筒段11朝向所述第二滚子筒段12的端面上构造有多个安装槽14，多个所述连接板123分别一一对应地处于多个所述安装槽14中，和/或，所述第三滚子筒段13朝向所述第二滚子筒段12的端面上构造有多个安装槽14，多个所述连接板123分别一一对应地处于多个所述安装槽14中。该技术方案中，所述第二滚子筒段12通过所述连接板123分别与处于其轴向两端的所述第一滚子筒段11及第三滚子筒段13分别具有的安装槽14实现连接，保证了所述第一滚子筒段11、第三滚子筒段13、第二滚子筒段12三者的周向位置的一致性，进而保证三者在旋转时的同步性。在一些实施方式中，多个所述连接板123沿所述第二滚子筒段12的周向均匀间隔设置，以保证所述滚子的质量在周向上的均匀性，保证滚子在旋转过程中的动平衡。
34.在一些实施方式中，参见图4所示，在垂直于所述第二滚子筒段12的轴线的第二径向平面上投影，所述连接板123为关于其径向中心线对称的扇环，相邻的两个所述连接板123分别具有的径向中心线之间的夹角为c，所述扇环的两条直线边之间形成夹角为d，d≥c/12，如此能够保证所述内环壁121与所述外环壁122的连接结构强度，防止其在径向变形时发生内外环壁的分离。
35.在一些实施方式中，所述第一滚子筒段11的外圆周壁朝向所述第二滚子筒段12的一端具有第一l形环槽111，所述外环壁122至少部分地处于所述第一l形环槽111内，且所述外环壁122的外壁面与所述外圆周壁的外壁面处于同一圆周面上，所述第一滚子筒段11的内圆周壁朝向所述第二滚子筒段12的一端具有第二l形环槽112，所述内环壁121至少部分地处于所述第二l形环槽112内，且所述内环壁121的内壁面与所述内圆周壁的内壁面处于
同一圆周面上，从而使所述滚子的整体外圆周壁及内圆周壁保持光滑，提升其耐磨性能。在一些实施方式中，所述外环壁122的径向厚度大于所述内环壁121的径向厚度，如此能够保证所述外环壁122具有更强的耐磨性能。
36.在一些实施方式中，所述连接板123内构造有导油流道，所述导油流道能够将润滑油由所述内环壁121的内侧引导至所述外环壁122与所述第一滚子筒段11和/或第三滚子筒段13的配合面处，从而能够对所述第二滚子筒段12与第一滚子筒段11、第三滚子筒段13的接触配合面处进行润滑，还能够通过相邻两个筒段的接触缝隙将润滑油引导至所述滚子的外圆周壁上实现外圆周壁与气缸内壁之间的润滑。而需要特别说明的是，所述导油流道的设置还能够降低所述第二滚子筒段12的整体结构强度，如此，能够增大所述第二滚子筒段12的受力后的变形能力，进而在所述滚子热膨胀变形时，变形量较大的第一滚子筒段11、第三滚子筒段13施加轴向力于所述第二滚子筒段12时，所述第二滚子筒段12产生较大的弹性变形对滚子的轴向两端的变形进行吸收，进一步降低滚子轴向两端的磨损。
37.在一些实施方式中，所述导油流道包括沿所述第二滚子筒段12的径向延伸的径向延伸段124以及沿所述第二滚子筒段12的轴向延伸的轴向延伸段125，其中所述轴向延伸段125处于所述径向延伸段124远离所述第二滚子筒段12的轴心的一端。在一个具体的实施例中，所述径向延伸段124、轴向延伸段125的孔径为1mm～1.5mm以保证润滑油供给量的充足。具体的，所述内环壁121设有进油口126，其能够承接由曲轴的主油道泵送而来的润滑油，在所述外环壁122的轴向两端上则分别构造有出油口127。
38.在一些实施方式中，所述外环壁122的外周壁的直径为a，所述轴向延伸段125的中心所在圆的直径为h4，h4＝0.9a，能够保证轴向延伸段125能够足够长，进而能够在曲轴主油道泵油不足时存储较多润滑油，维持相应部位能够充分润滑。
39.在一些实施方式中，所述第二滚子筒段12的材料密度小于所述第一滚子筒段11及所述第三滚子筒段13的材料密度，具体的，所述第二滚子筒段12采用铝合金材料制作，所述第一滚子筒段11及第三滚子筒段13采用合金铸铁材料制作，如此能够进一步降低所述滚子的整体质量，提升滚子的动平衡性能。
40.滚子整体在高速运转时，滚子整体受到电机输入的扭矩变化受力不均匀，滚子整体表面会导致异常磨损，尤其是轴向中间位置常见有划痕产生，因此，在一些实施方式中，所述第二滚子筒段12的外周壁上具有耐磨层，所述耐磨层例如可以为dlc金属镀层(diamond
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like carbon，类金刚石镀膜)，以提升所述滚子的外圆周壁的耐磨性能，提升滚子的使用寿命。
41.根据本发明的实施例，还提供一种泵体组件，包括上述的滚子。
42.根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，包括上述的泵体组件。
43.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
44.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。