一种隔板组件、泵体组件及压缩机的制作方法

1.本公开涉及压缩机技术领域，具体涉及一种隔板组件、泵体组件及压缩机。


背景技术：

2.常规双缸压缩机下，当压缩机泵体在配档时，一旦确定好下气缸和下滚子，则下滚子的上端面与隔板的下端面间隙就确定，该间隙如果过大，则会增加泄漏，如果过小，则摩擦严重，会增加摩擦功耗。同时滚子与曲轴偏心部为间隙配合，滚子在实际运行过程中，会发生倾斜现象。一旦滚子倾斜，会导致滚子与隔板的间隙不均匀，即一边间隙会增大，一边间隙会减小。间隙增大的一边会增大泄漏，间隙小的一边，有可能滚子与隔板直接接触，会增大隔板与滚子之间的接触应力，增加磨损，增加功耗，降低压缩机的可靠性。
3.目前，常见的变容压缩机采用高压变容方式，在压缩机单缸运行时，下缸处于低压状态，外部为高压状态，高压气体会通过滚子与隔板之间的间隙泄漏到下气缸内，影响压缩机单缸运行时的能效。因此对于变容压缩机来说，单缸运行时，下缸为低压，相较于常规双缸滚子压缩机来说，滚子与隔板之间间隙的大小会更加直接影响变容压缩机单缸运行时能效。因此对于变容压缩机来说，提高单缸运行时的能效的有效手段之一就是减小滚子、隔板之间的间隙，降低泄漏，但间隙过小，当滚子发生倾斜或者滚子发生热膨胀时，滚子易于隔板接触，增大摩擦功耗，同时影响压缩机的可靠性，降低压缩机的使用寿命。
4.由于现有技术中的双缸以上的压缩机存在滚子与隔板之间的间隙过大而导致密封性能不好、泄漏较大，滚子与隔板之间的间隙过小会导致隔板与滚子之间的摩擦功耗大，接触应力大等技术问题，因此本公开研究设计出一种隔板组件、泵体组件及压缩机。


技术实现要素：

[0005][0006]
因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的双缸以上的压缩机存在滚子与隔板之间的间隙过小或滚子发生倾斜或滚子热变形时会导致隔板与滚子之间的摩擦功耗大，接触应力大的缺陷，从而提供一种隔板组件、泵体组件及压缩机。
[0007]
为了解决上述问题，本公开提供一种隔板组件，其中：
[0008]
所述隔板组件设置在第一气缸与第二气缸之间，所述隔板组件包括隔板主体、限位件和浮动件，所述浮动件能被所述限位件和所述隔板主体限位，所述限位件和所述浮动件分别位于所述隔板主体的同一轴向端，所述浮动件的与所述隔板主体相背的轴向一侧为第一轴侧，所述限位件的与所述隔板主体相背的轴向一侧为第二轴侧，所述第一轴侧能够伸出所述第二轴侧，且所述第一轴侧能被驱动而使得所述浮动件产生轴向运动、径向运动和/或转动。
[0009]
在一些实施方式中，所述限位件与所述隔板主体固定连接，所述浮动件能被所述限位件径向限位，且所述浮动件的轴向一端能被所述限位件轴向限位，所述浮动件的轴向另一端能被所述隔板主体轴向限位。
[0010]
在一些实施方式中，所述浮动件位于所述限位件的径向内侧。
[0011]
在一些实施方式中，所述隔板主体为圆环板状结构，所述浮动件包括浮动主体和卡接凸起，所述浮动件也为圆环板状结构，所述卡接凸起连接在所述浮动主体的径向外周且并朝径向外侧延伸，所述限位件还包括限位主体和凹槽，所述限位主体也为圆环板状结构，所述凹槽从所述限位主体的径向内周沿径向向外地延伸；所述卡接凸起能够卡设于所述凹槽中，以通过所述限位件对所述浮动件产生轴向限位和径向限位。
[0012]
在一些实施方式中，所述卡接凸起位于所述浮动件上与所述隔板主体相接的轴向一端，所述凹槽位于所述限位件上与所述隔板主体相接的轴向一端；和 /或，
[0013]
所述隔板主体的内径与所述浮动件的内径相等；所述隔板主体的外径与所述限位件的外径相等。
[0014]
在一些实施方式中，所述卡接凸起的外径小于所述限位件的外径，所述限位主体的内径大于所述浮动主体的内径。
[0015]
在一些实施方式中，所述卡接凸起的外径为d2，所述限位主体的内径为 d1，并有d2和d1之间满足：l0＝(d2
‑
d1)/2＞1mm。
[0016]
在一些实施方式中，所述卡接凸起的外径为d2，所述凹槽的孔径为d3， l＝(d3
‑
d2)/2，并有l＞0；
[0017]
所述卡接凸起的轴向高度为h1，所述凹槽的轴向高度为h2，所述隔板主体与所述浮动件之间的轴向间隙为h，h＝h2
‑
h1>0；
[0018]
所述限位主体的内径为d1，所述浮动主体的外径为d，l1＝(d1
‑
d)/2>0。
[0019]
本公开还提供一种泵体组件，其包括前任一项所述的隔板组件，包括第一气缸、第二气缸、第一滚子、第二滚子和曲轴，所述第一滚子设于所述第一气缸中，所述第二滚子设于所述第二气缸中，所述隔板组件位于所述第一气缸和所述第二气缸之间；
[0020]
所述浮动件的所述第一轴侧能够与所述第一气缸相接，所述第一滚子能够运动至与所述浮动件相接，且所述浮动件能够被所述第一滚子作用而产生轴向运动、径向运动和/或转动。
[0021]
在一些实施方式中，所述隔板主体与所述浮动件之间的轴向间隙为h，所述第一滚子与所述第一气缸之间的轴向间隙为δ，h与δ之间满足： 0.5δ＜h≤1.5δ。
[0022]
在一些实施方式中，当所述浮动件还包括浮动主体和卡接凸起，且所述限位件还包括限位主体和凹槽时：
[0023]
所述卡接凸起的外径为d2，所述凹槽的孔径为d3，l＝(d3
‑
d2)/2，所述第一滚子与所述曲轴之间的径向间隙为l2，并有l与l2之间满足：l≤1.5l2。
[0024]
在一些实施方式中，当所述浮动件还包括浮动主体和卡接凸起，且所述限位件还包括限位主体和凹槽时：
[0025]
所述卡接凸起的外径为d2，所述凹槽的孔径为d3，l＝(d3
‑
d2)/2，所述第一滚子与所述曲轴之间的径向间隙为l2，所述浮动主体与所述限位主体之间的径向间隙l1，并有l1、l和l2之间满足：l≤l1≤1.5l2。
[0026]
在一些实施方式中，当所述浮动件还包括浮动主体时：所述浮动主体的轴向端面与所述第一气缸的轴向端面相贴合，所述浮动主体的外径为d，所述第一气缸的内径为d0，并有d和d0之间满足：d>d0。
[0027]
本公开还提供一种压缩机，其包括前任一项所述的泵体组件。
[0028]
本公开提供的一种隔板组件、泵体组件和压缩机具有如下有益效果：
[0029]
本公开通过在第一气缸与第二气缸之间设置隔板组件，且隔板组件包括隔板主体、限位件和浮动件，隔板主体用于对限位件和浮动件进行支撑和限位，限位件用于对浮动件进行限位，而浮动件能够被第一滚子作用而产生轴向运动、径向运动和/或转动，隔板与滚子之间的轴向间隙可调节，当滚子发生倾斜时，隔板也可以发生倾斜，降低滚子与隔板之间的接触应力，降低磨损，且当如果接触力过大时，隔板还可以转动，从而可以进一步降低滚子与隔板之间的摩擦。滚子与隔板轴向间隙过小时，当泵体吸气不顺时，摩擦副发热严重，滚子热变形量增加，滚子与隔板直接接触，在常规压缩机中，此时滚子与隔板之间的摩擦力增大，磨损严重，影响压缩机的可靠性，但是，由于本发明，隔板可上下移动，从而避免滚子因热变形与隔板之间接触力的增大，降低磨损，减小功耗。
[0030]
因此本公开的滚子与隔板之间的轴向间隙设置变小，而不增大隔板滚子之间的摩擦功耗；滚子发生倾斜或滚子热变形时，能有效减小滚子与隔板之间的接触应力，减小磨损。
附图说明
[0031]
图1为本公开的隔板组件的剖视图；
[0032]
图2a为图1中的a部分的局部放大图；
[0033]
图2b为图1中的b部分的局部放大图；
[0034]
图3为本公开的泵体组件的剖视图；
[0035]
图4a为图3中的d部分的局部放大图；
[0036]
图4b为图3中的f部分的局部放大图；
[0037]
图5为本公开的隔板组件的爆炸结构图；
[0038]
图6为现有技术中滚子处于常规状态下的结构示意图；
[0039]
图7为现有技术中滚子处于倾斜状态下的结构示意图；
[0040]
图8为本公开滚子处于倾斜状态下的结构示意图。
[0041]
附图标记表示为：
[0042]
1、曲轴；2、上法兰；3、第二滚子；4、第二气缸；5、隔板组件；6、第一滚子；7、第一气缸；8、下法兰；9、下盖板；10、隔板主体；11、限位件； 111、限位主体；112、凹槽；12、浮动件；121、浮动主体；122、卡接凸起。
具体实施方式
[0043]
如图1
‑
8所示，本公开提供一种隔板组件，其中：
[0044]
所述隔板组件设置在第一气缸7与第二气缸4之间，所述隔板组件包括隔板主体10、限位件11和浮动件12，所述浮动件12能被所述限位件11和所述隔板主体10限位，所述限位件11和所述浮动件12分别位于所述隔板主体10 的同一轴向端，所述浮动件12的与所述隔板主体10相背的轴向一侧为第一轴侧，所述限位件11的与所述隔板主体10相背的轴向一侧为第二轴侧，所述第一轴侧能够伸出所述第二轴侧，且所述第一轴侧能被驱动而使得所述浮动件产生轴向运动、径向运动和/或转动。
[0045]
本公开通过在第一气缸与第二气缸之间设置隔板组件，且隔板组件包括隔板主体、限位件和浮动件，隔板主体用于对限位件和浮动件进行支撑和限位，限位件用于对浮动件进行限位，而浮动件能够被第一滚子作用而产生轴向运动、径向运动和/或转动，隔板与滚子之间的轴向间隙可调节，当滚子发生倾斜时，隔板也可以发生倾斜，降低滚子与隔板之间的接触应力，降低磨损，且当如果接触力过大时，隔板还可以转动，从而可以进一步降低滚子与隔板之间的摩擦。滚子与隔板轴向间隙过小时，当泵体吸气不顺时，摩擦副发热严重，滚子热变形量增加，滚子与隔板直接接触，在常规压缩机中，此时滚子与隔板之间的摩擦力增大，磨损严重，影响压缩机的可靠性，但是，由于本发明，隔板可上下移动，从而避免滚子因热变形与隔板之间接触力的增大，降低磨损，减小功耗。
[0046]
浮动件的运动取决于滚子的状态，若滚子发生倾斜或滚子发生热膨胀且当滚子倾斜或热膨胀到与浮动件接触时，由于浮动件具有一定自由度，其会被滚子顶起，此时，滚子与隔板之间的接触力就会降低。
[0047]
1.参见图1
‑
图8，本发明了一种泵体组件，其包含曲轴1、上法兰2、第二滚子3、第二气缸4、第一滚子6、第一气缸7、下法兰8、下盖板9以及隔板组件5。该泵体组件与常规压缩机泵体组件的主要区别在于一种组合隔板(隔板组件5)，该隔板组件5装配在上下气缸之间，将上下气缸分为独立的腔体。该组合的隔板组件5由隔板平板(隔板主体10)、限位件11、浮动件12构成。隔板平板(隔板主体10)与限位件11固接，浮动件12安装在两者之间。所述浮动件12与其余两部件为间隙配合，其可以上下、左右移动，还可以转动。
[0048]
2.隔板平板(隔板主体10)与浮动件12的轴向间隙h与下滚子
‑
下气缸之间的轴向间隙δ满足：0.5δ＜h≤1.5δ。
[0049]
3.浮动件12的上端面直径d2、限位件11的上部孔径d3，l＝1/2(d3
‑
d2)，其中l与下滚子
‑
曲轴之间的径向间隙l2满足：l≤1.5l2。
[0050]
4.浮动件12的下部与限位件11的下部径向间隙l1满足：l≤l1≤1.5l2。
[0051]
5.所述浮动件12的下端面与下气缸上端面相贴合，浮动件12的下端面直径d、下气缸内径d0满足：d>d0，能够减小浮动件与气缸端面之间的泄漏，增强密封性。
[0052]
6.浮动件12的上部端面直径d2、限位件11下部孔径d1满足：
[0053]
12(d2‑
d1)＞1mm，能够保证浮动件卡接凸起的足够长度，保证其结构强度。
[0054]
在一些实施方式中，所述限位件11与所述隔板主体10固定连接，所述浮动件12能被所述限位件11径向限位，且所述浮动件12的轴向一端能被所述限位件11轴向限位，所述浮动件12的轴向另一端能被所述隔板主体10轴向限位。本公开的限位件于隔板主体固定连接，能够使得形成一个完整的整体，而限位件能够对浮动件进行径向定位，还能对浮动件进行轴向一端的限位，而隔板主体能够对浮动件的轴向另一端形成轴向限位，从而使得浮动件能够在轴向方向运动以及径向方向运动时不会脱出隔板主体与限位件限定出的空间外，保证对气缸滚子的有效应力卸荷的作用，减小滚子的应力，减小摩擦。
[0055]
在一些实施方式中，所述浮动件12连接设置于所述限位件11的径向内侧。本公开通过将浮动件和限位件均设置于隔板主体的同一轴向端，能够利用隔板主体对浮动件的轴向另一端起到限位作用，利用限位件对浮动件的径向方向起到限位作用。
[0056]
在一些实施方式中，所述隔板主体10为圆环板状结构，所述浮动件12还包括浮动主体121和卡接凸起122，所述浮动件12也为圆环板状结构，所述卡接凸起122连接在所述浮
动主体121的径向外周且并朝径向外侧延伸，所述限位件11还包括限位主体111和凹槽112，所述限位主体111也为圆环板状结构，所述凹槽112从所述限位主体111的径向内周沿径向向外地延伸；所述卡接凸起122能够卡设于所述凹槽112中，以通过所述限位件11对所述浮动件12产生轴向限位和径向限位。这是本公开的隔板组件的进一步优选结构形式，圆环板状结构的隔板主体的中心孔能够容纳曲轴穿过，浮动件包括卡接凸起和浮动主体，利用卡接凸起能够有效地插设于限位件的凹槽中，形成对浮动件的径向限位的作用，利用卡接凸起和凹槽还能对浮动件起到轴向限位的作用，浮动件的中心孔也能容纳曲轴穿过。
[0057]
进一步浮动件优选为弹性结构，通过从限位件的轴向一侧沿轴向卡设进入其内部的凹槽中，从而完成对浮动件的装配。
[0058]
在一些实施方式中，所述卡接凸起122位于所述浮动件12上与所述隔板主体10相接的轴向一端，所述凹槽112位于所述限位件11上与所述隔板主体 10相接的轴向一端；和/或，
[0059]
所述隔板主体10的内径与所述浮动件12的内径相等；所述隔板主体10 的外径与所述限位件11的外径相等。
[0060]
本公开利用卡接凸起位于浮动件上与隔板主体相接的轴向一端，能够使得卡接凸起形成在浮动件的轴向方向的内部，凹槽形成在限位件的轴向方向的内部，从而使得凹槽能够对卡接凸起在轴向方向起到限位作用；隔板主体的径向内周优选与浮动件的径向内周对齐，以容纳曲轴顺利穿过；隔板主体的径向外周优选与限位件的径向外周对齐，能够使得二者形成一体完整的结构。
[0061]
在一些实施方式中，所述卡接凸起122的外径小于所述限位件11的外径，所述限位主体111的内径大于所述浮动主体121的内径。本公开通过卡接凸起 122的外径＜所述限位件11的外径能够保证卡接凸起不会伸出限位件的径向外部，从而有效保证限位件能够对卡接凸起的径向方向起到限位作用；通过限位主体111的内径＞所述浮动主体121的内径能够保证限位主体不会超过浮动主体的内径，从而保证浮动件能够卡接到凹槽中同时还能通过在限位主体内侧的浮动主体有效将其取出，方便装拆作用。
[0062]
在一些实施方式中，所述卡接凸起122的外径为d2，所述限位主体111 的内径为d1，并有d2和d1之间满足：l0＝(d2
‑
d1)/2＞1mm。
[0063]
为了保证浮动件12凸出部位的强度，需满足：l0＝12(d2‑
d1)＞1mm。
[0064]
在一些实施方式中，所述卡接凸起122的外径为d2，所述凹槽112的孔径为d3，l＝1/2(d3
‑
d2)，并有l＞0；
[0065]
所述卡接凸起122的轴向高度为h1、所述凹槽112的轴向高度为h2，所述隔板主体10与所述浮动件12之间的轴向间隙为h，h＝h2
‑
h1>0；
[0066]
所述限位主体111的内径为d1，所述浮动主体121的外径为d， l1＝1/2(d1
‑
d)>0。
[0067]
上述尺寸范围能够保证间隙配合，使得所述浮动件12可以上下、左右移动，还可以转动。当滚子发生倾斜且与隔板组件5接触时，浮动件12可以向上移动，且可以随着滚子倾斜，这样可以大幅降低滚子倾斜且与隔板接触时的接触应力，降低摩擦磨损，降低功耗，同时浮动件12还可以转动，这样可以降低滚子与浮动件12的相对速度，可以进一步降低摩擦功耗，提升压缩机的使用寿命。所述浮动件12的下端面与下气缸7的上端面配合，两端面贴合，其浮动件12的下端面直径大于下气缸内径，即φd大于下气缸内径。
[0068]
在变容压缩机单缸运行时，浮动件上端面为高压气体，下端面为低压气体，且浮动件受到重力作用，会导致浮动件下端面与下气缸上端面相贴合，保证端面密封，减小泄漏。
[0069]
直径大是为了防止泄漏，因为若直径小于下气缸内径，如图所示，此时，配合间隙形成的泄漏通道直接与下气缸相连，会导致高压气体更为顺畅的泄漏到下气缸。直径如果大于下气缸内径，浮动件与下气缸上端面会形成端面密封，更为有效的减小泄漏。
[0070]
本公开还提供一种泵体组件，其包括前任一项所述的隔板组件5，包括第一气缸7、第二气缸4、第一滚子6、第二滚子3和曲轴1，所述第一滚子6套设于所述第一气缸7中，所述第二滚子3套设于所述第二气缸4中，所述隔板组件5位于所述第一气缸7和所述第二气缸4之间；
[0071]
所述浮动件12的所述第一轴侧能够与所述第一气缸7相接，所述第一滚子6能够运动至与所述浮动件12相接，且所述浮动件12能够被所述第一滚子 6作用而产生轴向运动、径向运动和/或转动。
[0072]
在一些实施方式中，所述隔板主体10与所述浮动件12之间的轴向间隙为 h，所述第一滚子6与所述第一气缸7之间的轴向间隙为δ，h与δ之间满足： 0.5δ＜h≤1.5δ。
[0073]
由于浮动件12与其余两部件为间隙配合，则高压气体会通过浮动件12与其余两部件的配合间隙进行泄漏，配合间隙需满足一定条件，该间隙的范围主要是为了满足滚子发生最大倾斜或滚子发生热膨胀时，浮动件可以在这种情况下还可以有一定的自由度，同时，也为了尽量减小浮动件与隔板平板之间的间隙(泄漏通道)过大，导致高压气体进入下气缸。
[0074]
在一些实施方式中，当所述浮动件12还包括浮动主体121和卡接凸起122，且所述限位件11还包括限位主体111和凹槽112时：
[0075]
所述卡接凸起122的外径为d2，所述凹槽112的孔径为d3，l＝1/2(d3
‑
d2)，所述第一滚子6与所述曲轴1之间的径向间隙为l2，并有l与l2之间满足： l≤1.5l2。该间隙的范围能够满足滚子发生最大倾斜或滚子发生热膨胀时，浮动件可以在这种情况下还可以有一定的自由度，同时，也为了尽量减小浮动件与隔板平板之间的间隙(泄漏通道)过大，导致高压气体进入下气缸。
[0076]
在一些实施方式中，当所述浮动件12还包括浮动主体121和卡接凸起122，且所述限位件11还包括限位主体111和凹槽112时：
[0077]
所述卡接凸起122的外径为d2，所述凹槽112的孔径为d3，l＝1/2(d3
‑
d2)，所述第一滚子6与所述曲轴1之间的径向间隙为l2，所述浮动主体121与所述限位主体111之间的径向间隙l1，并有l1、l和l2之间满足：l≤l1≤1.5l2。该间隙的范围也能够满足滚子发生最大倾斜或滚子发生热膨胀时，浮动件可以在这种情况下还可以有一定的自由度，同时，也为了尽量减小浮动件与隔板平板之间的间隙(泄漏通道)过大，导致高压气体进入下气缸。
[0078]
在一些实施方式中，当所述浮动件12还包括浮动主体121时：所述浮动主体121的轴向端面与所述第一气缸7的轴向端面相贴合，所述浮动主体121 的外径为d，所述第一气缸7的内径为d0，并有d和d0之间满足：d>d0。
[0079]
在变容压缩机单缸运行时，浮动件上端面为高压气体，下端面为低压气体，且浮动件受到重力作用，会导致浮动件下端面与下气缸上端面相贴合，保证端面密封，减小泄漏。直径大是为了防止泄漏，因为若直径小于下气缸内径，如图所示，此时，配合间隙形成的泄
漏通道直接与下气缸相连，会导致高压气体更为顺畅的泄漏到下气缸。直径如果大于下气缸内径，浮动件与下气缸上端面会形成端面密封，更为有效的减小泄漏。
[0080]
本公开还提供一种压缩机，其包括前任一项所述的泵体组件。
[0081]
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。