一种压缩机泵体结构及压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机泵体结构及压缩机。


背景技术：

2.压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏，它从吸气口吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气口排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩、冷凝(放热)、膨胀、蒸发(吸热)的制冷循环。
3.为了保证压缩机吸排气的顺利进行，目前立式滚动转子式压缩机泵体结构的排气结构通常采用上排气、下排气或者混合排气的形式，排气结构包括排气孔、阀片和挡板，在压缩机运转时，通过排气压差实现阀片的开闭。通常情况下，阀片开闭次数与压缩机中曲轴的转速呈正相关，曲轴的转速越高，阀片开闭次数越多，在阀片不断受气流冲击以及不断拍打挡板的联合影响下，会产生排气噪音，长时间影响下还可能导致阀片断裂，影响压缩机正常工作。另外，阀片在与压缩机装配时，为了保证两者之间的密封性，需要有很高的加工、装配精度，要求严苛且装配成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种压缩机泵体结构及压缩机，以解决现有技术中阀片开闭次数多、易断裂、产生噪声的问题。具体技术方案如下：
5.第一方面，本发明提供一种压缩机泵体结构，包括：
6.上缸盖、下缸盖和气缸，所述上缸盖和所述下缸盖分别设置于所述气缸的两端，形成一用于压缩制冷剂的压缩空间；
7.曲轴，包括长轴部、偏心部和短轴部；
8.活塞，固定于所述曲轴的偏心部，所述曲轴连接有电机，用于通过所述活塞将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂；
9.排气部件，所述气缸的内侧壁上开设一沿轴向贯穿所述气缸的凹槽，供所述排气部件安装，所述排气部件侧壁上设有一排气口，所述排气部件内还具有一连通所述排气口和气缸的外部的排气通道；
10.传动件，分别与所述曲轴和所述排气部件连接，通过将所述曲轴的旋转力传动至所述排气部件，驱动所述排气部件在所述凹槽内往复运动，以控制所述排气口与所述气缸的内部的通断状态。
11.可选的，所述排气部件包括径向闭合连接的第一圆弧面和第二圆弧面，所述第一圆弧面的半径与所述气缸的内径相等，所述第二圆弧面的半径小于所述气缸的内径，所述排气口开设在所述第一圆弧面上。
12.可选的，所述凹槽的轮廓与所述排气部件的外形相吻合。
13.可选的，所述上缸盖上设有供所述排气部件穿过的通孔，所述通孔的轮廓与所述
排气部件的径向截面相吻合。
14.可选的，所述下缸盖上设有供所述排气部件穿过的通孔，所述通孔的轮廓与所述排气部件的径向截面相吻合。
15.可选的，所述传动件为一凸轮，所述排气部件的端部抵触所述凸轮，所述凸轮与所述排气部件相抵触的部位包括第一路径和第二路径，当所述排气部件沿着所述第一路径移动时，所述排气部件的排气口脱离所述凹槽口，封闭所述气缸，当所述排气部件沿着所述第二路径移动时，所述排气部件上的排气口位于所述凹槽口，连通所述气缸。
16.可选的，所述凸轮安装在所述曲轴的短轴部，所述排气部件的底部抵触紧靠所述凸轮的上表面，所述凸轮的上表面上包括所述第一路径和所述第二路径，所述第一路径为平整段，所述第二路径为下凹圆弧段。
17.可选的，所述排气部件靠近所述上缸盖的一端为中空结构，作为所述排气通道，所述排气部件靠近所述下缸盖的一端为实心结构。
18.可选的，所述凸轮中心开穿孔，所述凸轮与所述曲轴的短轴部通过过盈配合的方式进行装配。
19.第二方面，本发明提供一种压缩机，包括如第一方面所述的压缩机泵体结构。
20.本发明提供的一种压缩机泵体结构及压缩机，具有以下有益效果：所述压缩机泵体结构包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气部件和传动件，所述上缸盖和所述下缸盖分别设置于所述气缸的两端，形成一用于压缩制冷剂的压缩空间，所述曲轴连接有电机，用于通过所述活塞将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，所述气缸从内侧壁起沿径向开设一供所述排气部件安装的凹槽，且所述凹槽沿轴向贯穿所述气缸，所述排气部件上设有一排气口，所述排气部件内还具有一连通所述排气口和所述气缸外部的排气通道，所述传动件分别与所述曲轴和所述排气部件连接，通过将所述曲轴的旋转力传动至所述排气部件，驱动所述排气部件沿所述凹槽往复运动，以控制所述排气口与所述气缸的内部的通断状态。本发明中压缩机采用排气部件进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且结构简单、加工成本低，实现了压缩机内零余隙容积的利用，提高了压缩机性能。
附图说明
21.图1是现有技术中提供的一种压缩机泵体结构的结构示意图；
22.图2是现有技术中提供的一种阀片式排气结构的结构示意图；
23.图3是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构中所述气缸的结构示意图；
24.图4是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构的结构示意图；
25.图5是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构中所述排气部件的结构示意图；
26.图6是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构中所述排气部件的尺寸示意图；
27.图7是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构内排气路径的示意图；
28.图8是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构中所述凸轮的结构示意图。
29.图9是本发明一实施例提供的一种压缩机泵体结构中所述凸轮的俯视图；
30.其中，附图1～9的附图标记说明如下：
31.1-上缸盖；2-下缸盖；3-气缸；31-凹槽；4-曲轴；5-活塞；6-阀片式排气结构；61-挡板；62-阀片；63-排气孔；7-排气部件；71-排气口；72-第一圆弧面；73-第二圆弧面；8-凸轮；81-平整段；82-下凹圆弧段；83-穿孔，a-排气路径。
具体实施方式
32.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种压缩机泵体结构及压缩机作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
33.如背景技术所述，请参阅图1和图2，现有技术中压缩机泵体结构主要由上缸盖1、气缸3、曲轴4、活塞5、下缸盖2组成，并形成气缸容腔封闭结构，上缸盖1和/或下缸盖2上设有阀片式排气结构6，阀片式排气结构6包括阀片62、挡板61和排气孔63。初始状态时，气缸3内部处于低压状态下的吸气压力，气缸3外部处于较高压力状态下的排气压力，此时阀片62在气缸3内、外压力差的作用下处于闭合状态；当压缩机开始工作时，电机带动曲轴4转动，曲轴4带动活塞5压缩气缸内部制冷剂，当气缸内部压力大于气缸外部排气压力时，阀片62在排气压差作用下冲击弯曲，排气孔63开启，制冷剂从排气孔63处排出；当曲轴4转动到初始位置时，排气完成，气缸3内部制冷剂回到初始低压状态，而气缸3外部仍然处于较高压力状态下，在气缸3内、外压差作用下，阀片62再次闭合，重新开始下一个吸排气循环。
34.由于排气孔63的排气方向与阀片62为垂直关系，因此气体对阀片62的作用面积大，冲击力大，加之阀片62的开闭频率又很高，会产生排气噪音，长时间影响下还可能导致阀片62断裂，影响压缩机正常工作。另外，阀片62在与压缩机装配时，为了保证两者之间的密封性，需要有很高的加工、装配精度，要求严苛且装配成本高。
35.为此，本发明提供一种压缩机泵体结构，请参阅图3，所述压缩机泵体结构包括上缸盖1、下缸盖2、气缸3、曲轴4、活塞5、排气部件7和传送件。
36.所述上缸盖1和所述下缸盖2分别设置于所述气缸3的两端，形成一用于压缩制冷剂的压缩空间。
37.所述曲轴4包括长轴部、偏心部和短轴部。
38.所述活塞5固定于所述曲轴4的偏心部，所述曲轴4连接有电机(图中未示出)，用于通过所述活塞5将所述电机的旋转力传递给所述气缸3，以压缩制冷剂。
39.请参与图4和图5，所述气缸3从内侧壁起沿径向开设一供所述排气部件7安装的凹槽31，且所述凹槽31沿轴向贯穿所述气缸3的内壁，所述排气部件7的侧壁上设有一排气口71，所述排气部件7内还具有一连通所述排气口71和气缸3的外部的排气通道。
40.相应的，所述上壳盖1和所述下壳盖2上设有供所述排气部件7穿过的通孔，在进行排气部件7装配时，将所述排气部件7依次贯穿所述上壳盖1、气缸3和下壳盖2。进一步的，所述凹槽31的轮廓与所述排气部件7的外形相吻合且所述上缸盖1和所述下壳盖2上的通孔均与所述排气部件7的径向截面相吻合，以保证所述压缩空间的气密性，不会影响压缩机的工作性能。
41.具体的，所述排气部件7靠近所述上缸盖1的一端为中空结构，作为所述排气通道，所述排气部件7靠近所述下缸盖2的一端为实心结构，所述排气口71与所述中空结构连通。
需要说明的是，将所述排气部件7一端设置成中空结构，另一端设置成实心结构，一是为了在对所述排气部件7进行精加工工序时，避免全部都为中空结构可能会引起加工变形的问题，二是为了避免排气回流的问题。
42.进一步的，请参阅图6，所述排气通道的径向截面由两个闭合连接的圆弧面组成，分别为第一圆弧面72和第二圆弧面73，所述第一圆弧面的半径r2与所述气缸的内径r1相等，所述第二圆弧面r3的半径远小于所述气缸的内径r1，，所述排气口71开设在所述第一圆弧面72上。
43.所述传动件分别与所述曲轴4和所述排气部件7连接，通过将曲轴4的旋转力传动至所述排气部件7，驱动所述排气部件7沿所述凹槽31往复运动，以控制所述排气口71与所述气缸3的内部的通断状态。
44.进一步的，所述传动件为一凸轮8，所述凸轮8安装在所述曲轴4的短轴部，具体的，所述凸轮8中心开穿孔83，所述凸轮8与所述曲轴4的短轴部通过过盈配合的方式进行装配，与所述曲轴4同步转动，所述排气部件7的底部紧靠所述凸轮8，所述凸轮8包括第一路径和第二路径，当所述排气部件紧靠所述第一路径移动时，所述排气部件7封闭所述气缸，当所述排气部件紧靠所述第二路径移动时，所述排气部件7上的排气口71连通所述气缸。具体的，所述第一路径为平整段81，所述第二路径为下凹圆弧段82。
45.具体的，请参阅图7和图8，当所述排气部件7的底部位于所述凸轮的下凹圆弧段82时，所述排气部件7下沉，此时所述排气口71就会连通所述气缸3进行排气，排气路径a如图7所示，排气方向与所述排气口71的出气方向垂直，当所述排气部件7的底部位于所述凸轮的平整段81时，所述排气部件7上移，此时所述排气口71会上移至所述上缸盖1处，与所述上缸盖1处的通孔壁贴合封闭，所述排气部件7的实心结构的一端会与所述气缸3形成封闭压缩空间，以压缩制冷剂。
46.进一步的，请参阅图9，所述凸轮上的下凹圆弧段82对应的圆心角为θ，所述压缩机的压缩排气比为θ：(360-θ)，可见，本发明可通过调整θ实现压缩机的压缩排气比的调整。在另一实施例中，可根据对压缩机的压缩排气比需求更改所述凸轮上的下凹圆弧段82对应的圆心角θ。
47.可见，本实施例中压缩机采用排气部件进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且实现了压缩机内零余隙容积的利用，提高了压缩机性能。另外，本实施例中压缩机还可根据实际情况进行压缩排气比设计。
48.实际应用时，压缩机的工作原理如下：
49.初始状态时，所述气缸内部处于低压状态下的吸气压力，所述排气部件7的底部位于所述凸轮的平整段81，当压缩机开始工作时，电机带动曲轴4转动，所述曲轴4带动所述活塞5压缩气缸内部制冷剂，同时带动所述凸轮8转动，当所述气缸内部压力(可通过调整所述凸轮上的平整段对应的圆心角360-θ调整活塞压缩时间进行设定)大于一定值时，所述凸轮8会转动至使所述排气部件7的底部位于其下凹圆弧段82处，此时所述排气部件7下沉，所述排气口71就会连通所述气缸3进行排气，排气路径a如图7所述，经过一段排气时间(凸轮转过所述凸轮上的下凹圆弧段对应的圆心角θ所需的时间)后，所述凸轮8重新转动至使所述排气部件7的底部位于其平整段81，此时所述排气部件7上移，所述排气口71会上移至所述
上缸盖1处，与所述上缸盖1处的通孔壁贴合封闭，所述排气部件7的实心结构的一端会与所述气缸3形成封闭压缩空间，继续压缩制冷剂，重新开始下一个吸排气循环。
50.另外，本实施例还提供一种压缩机，所述压缩机包括如上所述的压缩机泵体结构。
51.综上所述，在本发明提供的一种压缩机泵体结构及压缩机，具有以下优点：所述压缩机泵体结构包括上缸盖、下缸盖、气缸、曲轴、活塞、排气部件和传动件，所述上缸盖和所述下缸盖分别设置于所述气缸的两端，形成一用于压缩制冷剂的压缩空间，所述曲轴连接有电机，用于通过所述活塞将所述电机的旋转力传递给所述气缸，以压缩制冷剂，所述气缸从内侧壁起沿径向开设一供所述排气部件安装的凹槽，且所述凹槽沿轴向贯穿所述气缸，所述排气部件上设有一排气口，所述排气部件内还具有一连通所述排气口和气缸的外部的排气通道，所述传动件分别与所述曲轴和所述排气部件连接，通过将所述曲轴的旋转力传动至所述排气部件，驱动所述排气部件沿所述凹槽往复运动，以控制所述排气口与所述气缸的通断状态。本发明中压缩机采用排气部件进行排气，取代了原有的阀门式排气结构，避免了原有的阀门式排气结构中阀片因开闭频率高容易断裂、产生冲击噪声的问题，且结构简单、加工成本低，实现了压缩机内零余隙容积的利用，提高了压缩机性能。
52.最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。