限位器、泵体组件及压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种限位器、泵体组件及压缩机。


背景技术：

2.相关技术中，旋转式压缩机由于其间隙性排气的特性，每一次排气过程中，阀片会冲击限位器而产生较大的振动及冲击噪声。由于压缩机内部高温高压及充满润滑油的特点，一般的阻尼材料很难在压缩机内部起作用，并且结构复杂，很难在限位器这种狭小的零部件中实施。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种限位器，能够有效降低限位器的振幅，降低噪声辐射。
4.本发明还提出一种具有上述限位器的泵体组件。
5.本发明还提出一种具有上述泵体组件的压缩机。
6.根据本发明第一方面实施例的限位器，包括：限位器本体，设有至少一个容腔；阻尼颗粒，容置于所述容腔内；盖板，与所述限位器本体固定连接，以密封所述容腔。
7.根据本发明实施例的限位器，至少具有如下有益效果：
8.通过在限位器本体设置容腔且在容腔内填充阻尼颗粒，并通过与限位器本体连接的盖板密封容腔，排气阀片冲击限位器时，限位器产生振动并传递至阻尼颗粒，阻尼颗粒之间、阻尼颗粒与容腔的壁面之间相互碰撞和摩擦，从而消耗限位器的振动能量，能够有效降低限位器的振幅，降低噪声辐射。
9.根据本发明的一些实施例，所述限位器本体包括安装部和折弯部，所述安装部与所述折弯部相连，所述容腔设于所述折弯部。
10.根据本发明的一些实施例，所述容腔设于所述折弯部远离所述安装部的一端，所述容腔的开口处形成有凹槽，所述盖板设于所述凹槽内。
11.根据本发明的一些实施例，所述限位器的体积为vs，所述容腔的体积为v，满足：0.04≤v/vs≤0.08。
12.根据本发明的一些实施例，所述容腔的体积为v，所述阻尼颗粒的密度为ρ，所述限位器的质量为m，满足：0.05≤ρv/m≤0.15。
13.根据本发明的一些实施例，所述容腔内的所述阻尼颗粒的总体积为v1，所述容腔的体积为v，满足：0.7≤v1/v≤0.9。
14.根据本发明的一些实施例，所述容腔的横截面积为s，所述阻尼颗粒的直径为d，满足：15≤4s/πd^2≤30。
15.根据本发明的一些实施例，所述阻尼颗粒为金属颗粒，且密度大于或等于6
×
10^3kg/m^3。
16.根据本发明第二方面实施例的泵体组件，包括：阀座，设有排气口；排气阀片，一端
安装于所述阀座，另一端延伸至所述排气口的上方；以上实施例所述的限位器，安装于所述阀座，所述容腔的开口设于所述限位器本体远离所述排气阀片的一侧。
17.根据本发明实施例的泵体组件，至少具有如下有益效果：
18.采用第一方面实施例的限位器，限位器通过在限位器本体设置容腔且在容腔内填充阻尼颗粒，并通过与限位器本体连接的盖板密封容腔，排气阀片冲击限位器时，限位器产生振动并传递至阻尼颗粒，阻尼颗粒之间、阻尼颗粒与容腔的壁面之间相互碰撞和摩擦，从而消耗限位器的振动能量，能够有效降低限位器的振幅，降低噪声辐射。
19.根据本发明第三方面实施例的压缩机，包括以上实施例所述的泵体组件。
20.根据本发明实施例的压缩机，至少具有如下有益效果：
21.采用第二方面实施例的泵体组件，泵体组件通过设置限位器，限位器通过在限位器本体设置容腔且在容腔内填充阻尼颗粒，并通过与限位器本体连接的盖板密封容腔，排气阀片冲击限位器时，限位器产生振动并传递至阻尼颗粒，阻尼颗粒之间、阻尼颗粒与容腔的壁面之间相互碰撞和摩擦，从而消耗限位器的振动能量，能够有效降低限位器的振幅，降低噪声辐射。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
24.图1为本发明一种实施例的压缩机的结构示意图；
25.图2为本发明一种实施例的泵体组件中主轴承的剖视示意图；
26.图3为图2中限位器的放大示意图；
27.图4为本发明一种实施例的泵体组件中主轴承的立体示意图；
28.图5为本发明另一种实施例的泵体组件中主轴承的立体示意图；
29.图6为本发明另一种实施例的限位器本体的结构示意图；
30.图7为图6的剖视示意图；
31.图8为图6的俯视示意图；
32.图9为本发明一种实施例的压缩机中阻尼颗粒的质量占限位器的比值与压缩机的振动衰减比例和与成本增量的关系曲线图；
33.图10为本发明一种实施例的压缩机中阻尼颗粒的填充率与压缩机的振动衰减比例的关系曲线图；
34.图11为本发明一种实施例的压缩机中容腔的截面面积和阻尼颗粒的截面面积之比与压缩机的振动衰减比例的关系曲线图。
35.附图标号：
36.壳体100；
37.电机组件200；转子210；定子220；
38.泵体组件300；气缸310；主轴承320；副轴承330；曲轴340；阀座350；排气口351；排气阀片360；限位器370；限位器本体371；安装部3711；折弯部3712；安装孔3713；盖板372；容腔373；凹槽3731；阻尼颗粒374。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
42.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
43.参照图1所示，本发明一种实施例的压缩机，用于制冷系统或者热泵系统中，例如空调器、冰箱、空气能热水器等。举例来说，在空调器的制冷系统循环中，压缩机作为冷媒循环的动力部件，压缩机将低温低压的气态冷媒压缩后形成高温高压的气态冷媒，并依次通过冷凝器放热，节流装置降压，蒸发器吸热后，再重新进入压缩机进行下一个冷媒循环。
44.参照图1所示，本发明一种实施例的压缩机为旋转式压缩机。本发明实施例的压缩机包括壳体100、电机组件200和泵体组件300。电机组件200和泵体组件300位于壳体100的内部。可以理解的是，电机组件200包括转子210和定子220，定子220和泵体组件300固定于壳体100内壁。泵体组件300包括气缸310、主轴承320、副轴承330和曲轴340。气缸310形成有压缩腔(图中未示出)，主轴承320和副轴承330分别连接于气缸310沿轴向的两端，从而封盖压缩腔沿轴向的两端。储液器为泵体组件300提供气态冷媒，转子210与曲轴340连接，从而通过电机组件200驱动曲轴340旋转，曲轴340在主轴承320和副轴承330的支撑作用下稳定地旋转，曲轴340外套设有活塞(图中未示出)，活塞设于气缸310内并相对于气缸310的中心作偏心旋转运动，从而使压缩腔产生周期性变化，泵体组件300完成吸气、压缩和排气的过程，压缩后的气态冷媒通过排气管进入制冷系统循环。
45.参照图2和图4所示，本发明一种实施例的压缩机，泵体组件300还包括阀座350、排气阀片360和限位器370。阀座350设于主轴承320，需要说明的是，阀座350还可以设于副轴承330、隔板等结构，在此不再具体限定。
46.参照图2和图4所示，本发明实施例的压缩机，阀座350与主轴承320一体加工形成，为铣削加工形成的槽体结构；阀座350还可以通过焊接等方式固定于主轴承320。阀座350设有与压缩腔连通的排气口351，排气口351设于阀座350沿长度方向的一端，排气口351用于排出压缩后的高温高压的气态冷媒。排气阀片360和限位器370沿排气口351的气流方向依次安装于阀座350，排气阀片360和限位器370均连接于阀座350沿长度方向的另一端，并且沿排气口351的方向延伸设置，排气阀片360覆盖于排气口351远离压缩腔的一端，即图中排气口351的上方。限位器370位于排气阀片360远离排气口351的一侧，即图中排气阀片360的上方。排气阀片360和限位器370可以通过铆钉、螺栓等紧固件与阀座350实现稳定的连接。
47.需要说明的是，排气口351在每一次排气过程中，气态冷媒会带动排气阀片360冲击限位器370，由此会使限位器370产生较大的振动及冲击噪声。因此，为了解决上述问题，参照图3所示，本发明实施例的限位器370包括限位器本体371和盖板372。限位器本体371向内凹陷形成容腔373，容腔373可以设有一个，例如长条状的槽体；容腔373还可以设有多个，多个容腔373间隔设置，例如沿限位器370的长度方向间隔形成的多个槽体。盖板372固定连接于限位器本体371朝向容腔373的开口的一端，对容腔373的开口进行覆盖，从而实现容腔373的密封。可以理解的是，盖板372可以通过焊接、铆接、螺接等方式连接于限位器本体371。当容腔373设有多个时，可以采用盖板372同时覆盖多个容腔373的方式，也可以采用多个盖板372和多个容腔373一一对应覆盖的方式。
48.参照图2所示，本发明一种实施例的限位器370还包括阻尼颗粒374，阻尼颗粒374填充于容腔373内。可以理解的是，由于限位器370的结构较小，因此为了在有限空间获得较佳的减振效果，阻尼颗粒374采用金属颗粒，金属颗粒的密度大于或等于6
×
10^3kg/m^3。限位器370的减振效果随着金属颗粒的密度的增大而增大，金属颗粒的密度越大，碰撞与摩擦损耗的能量越大，从而确保了阻尼颗粒374的减振效果。
49.本发明实施例的限位器370通过设置容腔373，且在容腔373内填充阻尼颗粒374，并通过与限位器本体371连接的盖板372密封容腔373，排气阀片360冲击限位器370时，限位器370产生振动并传递至阻尼颗粒374，阻尼颗粒374之间、阻尼颗粒374与容腔373的壁面之间相互碰撞和摩擦，将振动的动能转变为摩擦热能，并通过限位器本体371扩散至壳体100内部，从而消耗限位器370的振动能量，能够有效降低限位器370的振幅，降低噪声辐射，进而降低压缩机的振动，降低压缩机的运行噪音，提高压缩机的稳定性。
50.参照图3所示，可以理解的是，限位器本体371包括安装部3711和折弯部3712，安装部3711和折弯部3712分别位于限位器本体371沿长度方向的两端，安装部3711和折弯部3712连接形成一体结构。安装部3711为平板结构，安装部3711设有安装孔3713，用于穿设紧固件从而使限位器370固定于阀座350。折弯部3712沿远离安装部3711的方向延伸设置，折弯部3712延伸至排气口351的排气侧，并与排气阀片360相对应，从而达到限制排气阀片360行程的作用。可以理解的是，相对于安装部3711，折弯部3712的振动幅度更大，因此将容腔373设置在折弯部3712，通过容腔373内的阻尼颗粒374的作用，能够消耗折弯部3712的振动能量，从而进一步降低限位器370的振幅，降低噪声辐射。当然，容腔373还可以部分设置在安装部3711，部分设置在折弯部3712，从而增加容腔373的体积，进一步提高减振的效果。
51.参照图5和图6所示，本发明另一种实施例的限位器370，容腔373设于折弯部3712的自由端，即折弯部3712远离安装部3711的一端的端部。可以理解的是，折弯部3712的自由端为限位器370振动幅度最大的位置，因此将容腔373设置在自由端，能够通过容腔373内的阻尼颗粒374的作用，消耗折弯部3712的振动能量，从而最大程度降低限位器370的振幅，降低噪声辐射。
52.参照图6和图7所示，可以理解的是，容腔373的开口处形成有凹槽3731，凹槽3731的内径大于容腔373的截面的内径，盖板372设于凹槽3731内，凹槽3731对盖板372进行定位，从而实现稳定的连接，而且装配更加方便。
53.参照图8所示，可以理解的是，容腔373的开口设于限位器370朝向排气阀片360的一端或者限位器370背离排气阀片360的一端。当容腔373的开口设置在限位器370的下方
时，盖板372内置于凹槽3731的设计能够减少盖板372对限位器370的表面的平整度和光滑度的影响，保证限位器370和排气阀片360配合的接触面为光滑面，提高与排气阀片360配合的稳定性，进而提高压缩机的稳定性。当容腔373的开口设置在限位器370的上方时，能够有效避免容腔373加工对限位器370功能的影响，保证了限位器370与排气阀片360配合的稳定性，保证了压缩机的稳定性。
54.参照图8所示，可以理解的是，定义限位器370的体积为vs，容腔373的体积为v。容腔373的体积v与限位器370的体积vs的比值设定在0.04至0.08的范围内。需要说明的是，限位器370的减振效果是随着阻尼颗粒374的填充质量增大而增大，但当阻尼颗粒374填充的体积到达一定量后，继续增大阻尼颗粒374的填充质量对限位器370的减振效果影响较小。因此，综合考虑成本和限位器370的空间限制，经过大量实验数据验证，将v/vs设置在0.04至0.08的范围内是最佳组合状态。
55.参照图8所示，可以理解的是，定义阻尼颗粒374的密度为ρ，限位器370的质量为m。容腔373内的阻尼颗粒374的质量与对应的限位器370的质量比值，可以通过ρv/m表示，且该比值设定在0.05至0.15的范围内。参照图9所示，图9为本发明一种实施例的压缩机中阻尼颗粒374的质量占限位器370的比值与压缩机的振动衰减比例和与成本增量的关系曲线图。从图中可以示出，成本增量曲线沿阻尼颗粒374的质量占比增加而逐渐增加的直线，而振动衰减比例曲线沿阻尼颗粒374的质量占比增加而逐渐增加的曲线，而且曲线的斜率逐渐减小。因此，通过权衡振动衰减比例和成本增量，将ρv/m设定在0.05至0.15的范围内，压缩机的减振效果较好，而且限位器370的容腔373占用的空间和阻尼颗粒374的成本相对友好，性价比较高。
56.参照图10所示，图10为本发明一种实施例的压缩机中阻尼颗粒374的填充率与压缩机的振动衰减比例的关系曲线图。可以理解的是，定义容腔373内的阻尼颗粒374的总体积为v1，容腔373内的阻尼颗粒374的总体积v1和容腔373的体积v之间的比值设定在0.7至0.9的范围内，能够保证阻尼颗粒374的填充率，使得阻尼颗粒374有足够的空间进行碰撞与摩擦，同时阻尼颗粒374的填充率也不能过小，否则会影响减振效果。从图中可以示出，在其他条件不变的情况下，上述比值在0.7-0.9的范围内，压缩机的振动衰减比例相对较高，压缩机的稳定性更高。当上述比值小于0.7，压缩机的振动衰减比例随着填充率的减少而减少。当上述比值大于0.9，压缩机的振动衰减比例随着填充率的增加而减少，由于容腔373的空间受限，导致阻尼颗粒374没有足够的运动空间，无法保证阻尼颗粒374能够通过摩擦或碰撞损耗振动的能量。
57.参照图11所示，图11为本发明一种实施例的压缩机中容腔373的截面面积和阻尼颗粒374的截面面积之比与压缩机的振动衰减比例的关系曲线图。可以理解的是，定义容腔373的横截面积为s，阻尼颗粒374的直径为d，阻尼颗粒374的横截面积可以通过1/4*πd^2表示。可以理解的是，当阻尼颗粒374为不规则的球状结构时，此时阻尼颗粒374的直径d应当理解为阻尼颗粒374的外表面上任意两点相连所构成的线段中最长的线段。容腔373的截面面积和阻尼颗粒374的截面面积之比设定在15至30的范围内，保证了阻尼颗粒374能够在容腔373内形成层流状态，并且在此状态下限位器370的减振效果最优。从图中可以示出，在其他条件不变的情况下，上述比值在15-30的范围内，压缩机的振动衰减比例相对较高，压缩机的稳定性更高。当上述比值小于15，压缩机的振动衰减比例随着阻尼颗粒374的横截面积
的减少而减少。当上述比值大于30，压缩机的振动衰减比例随着阻尼颗粒374的横截面积的增加而减少。
58.参照图1所示，本发明一种实施例的泵体组件300，包括阀座350、排气阀片360和以上实施例的限位器370。阀座350设有排气口351，排气阀片360的一端安装于阀座350，排气阀片360的另一端延伸至排气口351的上方，限位器370安装于阀座350，容腔373的开口设于限位器本体371远离排气阀片360的一端。本发明实施例的泵体组件300采用第一方面实施例的限位器370，限位器370通过在限位器本体371设置容腔373且在容腔373内填充阻尼颗粒374，并通过与限位器本体371连接的盖板372密封容腔373，排气阀片360冲击限位器370时，限位器370产生振动并传递至阻尼颗粒374，阻尼颗粒374之间、阻尼颗粒374与容腔373的壁面之间相互碰撞和摩擦，从而消耗限位器370的振动能量，能够有效降低限位器370的振幅，降低噪声辐射，提升泵体组件300的稳定性，而且容腔373的开口位于限位器370远离排气阀片360的一端，因此不会对限位器370的功能造成影响，保证了限位器370的功能。
59.由于泵体组件300采用了上述实施例的限位器370的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
60.参照图1所示，本发明一种实施例的压缩机，包括以上实施例的泵体组件300。本发明实施例采用第二方面实施例的泵体组件300，泵体组件300设置限位器370，限位器370通过在限位器本体371设置容腔373且在容腔373内填充阻尼颗粒374，并通过与限位器本体371连接的盖板372密封容腔373，排气阀片360冲击限位器370时，限位器370产生振动并传递至阻尼颗粒374，阻尼颗粒374之间、阻尼颗粒374与容腔373的壁面之间相互碰撞和摩擦，从而消耗限位器370的振动能量，能够有效降低限位器370的振幅，降低噪声辐射。
61.由于压缩机采用了上述实施例的泵体组件300的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
62.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。