一种可改变气缸有效容积的往复式压缩机的制作方法

1.本发明涉及机械制造领域，更具体地涉及一种可改变气缸有效容积的往复式压缩机。


背景技术：

2.专利号为201910750006.3的专利公开了一种改变气缸容积的活塞压缩机，这种压缩机通过滑阀组件及气缸旁通孔开闭实现压缩机有效容积的改变。但是这种压缩机的气缸座旁通孔位置固定，实施变容后的气缸有效容积与气缸最大容积的比例固定不变，无法实现变比例的气缸有效容积调节。


技术实现要素：

3.本发明公开的技术方案，提出了活塞压缩机气缸座有效气缸容积的变比例调节，使得压缩机在保持高性能运行频率状态下，改变压缩机排量。本发明公布一种往复式压缩机，其特征在于：压缩机气缸上部设置有调节滑块结构，通过调节滑块的往复直线位置的改变，可以改变压缩机气缸座的有效容积，从而改变压缩机制冷量，进而使压缩机高性能运行频率状态下，改变压缩机排量，达到提高压缩机低制冷量状态下的性能。
4.根据本发明的一个方面，提供了一种可改变气缸有效容积的往复式压缩机，其中：
5.所述压缩机设置有气缸座，所述气缸座形成有气缸孔；
6.所述气缸座上开设有气缸座调节槽，所述气缸座调节槽一方面沿着所述气缸孔的轴向方向延伸，另一方面与所述气缸孔在所述气缸孔的内壁面上在气缸孔的径向方向贯通；
7.所述压缩机还设有调节滑块和驱动机构，所述调节滑块嵌设在所述气缸座调节槽内可被所述驱动机构驱动沿着所述轴向方向直线运动到不同位置，以调整所述压缩机气缸的有效容积。
8.可选地，所述调节滑块的底端面为圆弧面，所述底端面圆弧面与所述压缩机气缸孔的内壁面圆弧面具有相同的圆心和相等的半径，当所述调节滑块与所述气缸座组合在一起时，所述底端面的圆弧面与所述气缸孔缸内壁面的圆弧面在所述气缸孔周向上形成一完整光滑的气缸内壁面。
9.可选地，所述调节滑块的宽度与气缸座调节槽宽度相等，安装时调节滑块两侧面与气缸座调节槽内侧面可相对滑动的密封贴合在一起。
10.可选地，所述压缩机在所述气缸座的一侧设有汽缸盖，所述汽缸盖与所述气缸座配合在一起；所述调节滑块的前端面上设有安装导杆，所述汽缸盖设有对应的导向部，所述安装导杆一端与所述调节滑块的前端面连接在一起，另一端被限位在所述汽缸盖的导向部上，使所述调节滑块只能沿所述轴向滑动。
11.可选地，所述导向部在朝向所述气缸孔的一侧形成有内凹的限位端面及进一步凹陷于所述限位端面的安装孔，所述安装导杆与所述导向部配合的一端插伸所述安装孔中，
密封垫片；135-消音器；136-卡簧；137-气缸盖。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
37.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
38.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
39.本发明实施例提供了一种可改变气缸有效容积的往复式压缩机，压缩机设置有气缸座52，气缸座形成有气缸孔，气缸座上开设有气缸座调节槽51，气缸座调节槽一方面沿着气缸孔的轴向方向延伸，另一方面与气缸孔在所述气缸孔的内壁面上在气缸孔的径向方向贯通。此外，压缩机还设有调节滑块和驱动机构，所述调节滑块嵌设在所述气缸座调节槽内，且其底部端面与气缸圆弧在同一弧面上，形成完整的气缸。调节滑块可被驱动机构驱动沿着气缸孔的轴向方向直线运动到不同位置，使得调节滑块在前后移动，达到调节气缸座有效容积目的。
40.具体的，在本实施例中，如图1所述，压缩机主要组成零件中实施改变有效容积的零部件优选的包括气缸座11；调节组件12；缸头组件13。其中调节组件由调节滑块122和直线电机121组成，缸头组件13由升程垫片131；吸气阀片132；阀板组件133；密封垫片134；气缸盖137；消音器135；卡簧136组成。安装时，缸头组件13通过紧固螺钉与气缸座11连接，调节组件12的调节滑块122嵌入气缸座11调节槽中，调节滑块122底部圆弧面与气缸座11组成完整的气缸。优选的，调节滑块宽度与气缸座调节槽宽度相等。
41.优选的，调节滑块122在前后端面上一体成型有安装导杆21和滑动导杆23。此种一体成型情形，我们也可以整体的将调节滑块122、安装导杆21和滑动导杆23统称为调节部件，如图1所述，调节部件包含安装导杆21，调节滑块122和滑动导杆23三部分。
42.位于安装导杆21和滑动导杆23之间的调节滑块作为与气缸座组成完整气缸的调节部22，如图3调节滑块的前端面示意图所示，调节部底部端面33为圆弧面，此圆弧面优选的与压缩机气缸孔的内壁面圆弧面具有相同的圆心和相等的半径，且调节部宽度与气缸座调节槽宽度相等，本领域技术人员可理解的，无论是直径相等还是宽度相等，都允许有一定
的工艺误差存在。安装时调节滑块两侧面与气缸座调节槽内侧面可相对滑动的密封贴合在一起。当调节滑块与气缸座组合在一起时，此圆弧面与气缸孔缸内壁面的圆弧面在气缸孔周向上形成了一完整光滑的气缸内壁面。
43.压缩机的气缸座的一侧设有汽缸盖，汽缸盖与气缸座配合在一起。安装导杆优选的由调节滑块122一体成型由调节滑块前端面伸出，气缸盖设有对应的导向部61，安装导杆与气缸盖导向部配合，限制调节滑块122水平及竖直方向位置。具体如图6所示的汽缸盖的前端面24，导向部在朝向气缸孔的一侧形成有内凹的限位端面及进一步凹陷于限位端面的安装孔，安装导杆与导向部配合的一端插伸入安装孔中，优选的安装导杆的长度小于或等于安装孔的深度，安装导杆的直径等于安装孔孔径，如此安装孔62可用于限定调节滑块的安装导杆21水平及竖直方向位置，进而限定调节滑块在两方向上位置，使得调节滑块只能沿着轴向滑动。且导向部兼具有约束调节滑块在轴向方向前进的最大位置功能，当调节滑块沿轴向方向移动至前端面与导向部平面重合时，此时调节滑块即前进至最大轴向位置。
44.位于调节滑块尾部也即调节滑块后端面上的是滑动导杆，滑动导杆与直线电机121配合，直线电机121通过螺钉固定在气缸座上方。优选的，滑动导杆也由调节滑块一体成型。滑动导杆内部设置有用于安装磁轴块54的轴孔以实现与直线电机的驱动连接。进一步优选的，如图4调节滑块左视图剖面示意图所示，滑动导杆23外径与直线电机上的配合孔内径相等。调节滑块安装在压缩机之后，通过滑动导杆与直线电机连接并实施调节容积工作，直线电机可改变滑动导杆在轴向方向上的位置，进而使得调节滑块前后移动，以达到调节气缸有效容积的目的。从而改变压缩机制冷量，进而使压缩机高性能运行频率状态下，改变压缩机排量，达到提高压缩机低制冷量状态下的性能。
45.具体的，调节过程示例如下，可分为s1,s2如下两个步骤：
46.s1，直线电机控制调节滑块的移动。
47.直线电机通过推进/后拉滑动导杆，来改变调节滑块在轴向方向的位置。标记调节滑块的调节部前端面与气缸盖的前端面重合的位置为p1，标记调节滑块的调节部前端面与汽缸盖导向部平面重合的位置为p2，则调节滑块的调节部前端面的在轴向方向的运动范围为从p1到p2。
48.s2，基于已移动完毕的调节滑块，压缩机活塞从上止点向下止点运动，压缩气缸内的工质。这里的工质为制冷剂，指代被压缩的流体。
49.如图9，直线电机控制调节滑块的移动结束后，即已经确定了气缸的有效容积v。此时压缩机活塞从上止点向下止点运动，如果进入气缸内的工质超出了气缸当前的有效容积，则工质超出的部分会随着活塞的运动而从气缸座后部排出，不参与实际压缩。如果进入气缸的工质没有超出气缸当前的有效容积或者处于有效容积内的工质，会被压缩，然后经由阀组进入系统中，完成制冷循环。
50.这里，如图10，当调节滑块的调节部前端面在p2位置时，此时所述压缩机气缸的有效长度为活塞前端面到气缸座前端面距离l
min
，气缸有效容积为v
min
＝a*l
min
，其中a为所述气缸截面积。
51.如图8，当调节滑块的调节部前端面在p1位置时，此时压缩机气缸的有效长度为活塞前端面到气缸盖前端面距离l
max
，气缸有效容积为v
max
＝a*l
max
，其中a为所述气缸截面积。
52.调节滑块在实施容积调节工作时，所述压缩机气缸的有效长度可在l
min
到l
max
之间
变化，所述压缩机容积可以实现在最大有效容积的至100％比例范围的调节；实施容积调节后即可在不改变所述压缩机高性能运行频率的条件下，改变所述气缸座有效容积进而改变所述压缩机排量。
53.有益效果：
54.1、本发明优选适用于往复式压缩机，通过在压缩机气缸上部设置与气缸连通且在气缸轴向上延伸的调节槽以及可沿着调节槽轴向线性移动改变位置的调节滑块，可以改变压缩机气缸座的有效容积，从而改变压缩机制冷量，进而使压缩机高性能运行频率状态下，改变压缩机排量，达到提高压缩机低制冷量状态下的性能，有效的实现了往复式压缩机气缸座有效气缸容积的变比例调节以及保持压缩机高性能运行频率状态下，改变压缩机排量。
55.2、本发明通过调节滑块底部设置有与气缸孔直径相等的圆弧面有利的实现了调节滑块对气缸有效容积的线性调节。
56.3、调节滑块通过前部弹簧或安装导杆可保持其水平及竖直方向位置不变。调节滑块通过滑动导杆与直线电机连接并实施调节容积工作。在实施容积调节工作时，直线电机控制滑动导杆在轴向方向上位置，进而使调节滑块在前后移动，达到调节气缸座有效容积目的。