低背压旋转式压缩机及其活塞的制作方法

专利名称

：低背压旋转式压缩机及其活塞的制作方法

技术领域

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本实用新型涉及压缩机构造领域，尤其是涉及一种用于低背压旋转式压缩机的活塞及具有其的低背压旋转式压缩机。

背景技术

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现已广泛采用的旋转式压缩机均采用壳体内高压力即高背压结构，从系统回到压缩机的制冷剂通过气液分离器后，气态的制冷剂被直接吸入到汽缸内完成压缩，经过压缩后的高温高压制冷剂排入到压缩机壳体内部空间，冷却电机后排出压缩机，进入系统循环。相对于高背压结构的旋转式压缩机，存在一种壳体内为低压力即壳体内与吸气压力连通的低背压结构旋转式压缩机。这种结构的压缩机相比高背压压缩机在一些领域，特别是未来的旋转式压缩机领域中有着特别的优势，这是由于低背压压缩机的电机在低温低压的吸气环境中，不会出现高背压压缩机那样因为排气温度高而导致电机温度过高或电机冷却不足。另外，低压环境下，压缩机内制冷剂的含量将大幅减少，制冷系统的制冷剂充注量可以得到大幅降低。但是，相比高背压压缩机，性能偏低及供油困难均是低背压旋转式压缩机存在的主要问题，其中活塞端面的气体泄露是引起这两个问题的主要原因之一。具体而言，在低背压压缩机中，由于偏心曲轴中心油孔连通位于低压壳体内的油池，因此通过偏心曲轴中心油孔供油的活塞内径处也处于与吸气压力连通的低压环境中，而在压缩机运转时，压缩腔的压力要高于吸气压力，特别是在接近排气时，使活塞内外径存在较大的压差，导致压缩腔内(活塞外部)的高压气体会通过活塞端面的间隙泄露至活塞内径中(即活塞内部)，导致压缩机性能偏低。另外，由于高压气体的泄露，使活塞内径空间的压力高于油池压力，导致油泵上油困难。简言之，在低背压压缩机中，由于活塞端面的气体泄露，一方面会影响到压缩机的性能，另一方面还会影响到压缩机的供油，带来可靠性的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于低背压旋转式压缩机的活塞，该活塞的端面上设置有用于存贮润滑油的凹槽，以便在压缩机运行时可在活塞的端面处形成油膜密封，解决了端面处气体泄漏的问题。本实用新型的另一目的在于提出一种具有上述活塞的低背压旋转式压缩机。根据本实用新型第一方面的用于低背压旋转式压缩机的活塞，所述活塞的上端面和/或下端面上设有用于存贮润滑油的凹槽。根据本实用新型的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其上下端面的至少一个上设有用于存储润滑油的凹槽，从而在该端面处形成油膜密封，减少从该端面处泄漏出的气体量，进而提高了压缩机的性能和可靠性，而且由于油膜的存在，还能大大减少活塞端面与压缩机主、副轴承之间的摩擦，提高压缩机的使用寿命，进而降低使用成本。而且，由于改善了气体泄漏问题，因此也相应改善了压缩机的供油问题，从而提高了压缩机的可靠性。另外，根据本实用新型的用于低背压旋转式压缩机的活塞，还可以具有如下附加技术特征:在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽为圆环形凹槽且与所述活塞共圆心。这样可以存贮足够的润滑油，并且可以在活塞的端面上形成均匀的密封油膜，避免周向上出现局部无密封油膜或者在周向上密封油膜薄厚不均匀，从而更好地改善活塞外部的高压气体从端面处泄漏的现象。所述圆环形凹槽与所述活塞的外周面和内周面分别间隔开。这样，可以保证在活塞端面上形成良好的油膜密封。所述圆环形凹槽为多个且在径向上彼此隔开。所述凹槽为多个且在周向上间隔布置。在本实用新型的另一个实施例中，所述多个凹槽在周向上均匀分布。每个所述凹槽与所述活塞的外周面和内周面分别间隔开。每个所述凹槽均为圆形、椭圆形或长圆形。
所述凹槽的深度不大于1.5mm。由此，方便凹槽的加工，且在活塞高速运转时，凹槽内的润滑油也能顺利地在活塞的端面处形成油膜密封。根据本实用新型第二方面的低背压旋转式压缩机，包括根据本实用新型上述第一方面的用于低背压旋转式压缩机的活塞。本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本实用新型一个实施例的活塞的剖视图；图2是根据本实用新型一个实施例的活塞的主视图；图3是根据本实用新型另一个实施例的活塞的主视图；图4是凹槽处的剖视图。附图标记说明:活塞1，凹槽11。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的用于低背压旋转式压缩机的活塞I。
根据本实用新型一个实施例的活塞1，该活塞I的上端面和/或下端面上设有用于存贮润滑油的凹槽11。例如，在本实用新型的一个优选实施例中，活塞I的上端面和下端面上分别设有凹槽11。又如，在本实用新型的另一个实施例中，活塞I的上端面上设有凹槽11，下端面可不设置凹槽11。再如，在本实用新型的再一个实施例中，活塞I的下端面上设有凹槽11，上端面上可不设置凹槽11。该凹槽11用于存储润滑油，这样在低背压旋转式压缩机工作时，活塞I高速运转，其上端面与主轴承以及下端面与副轴承之间会形成一层致密的油膜，该油膜可以更好地密封活塞I上端面与主轴承以及活塞I下端面与副轴承之间的间隙，从而避免由于活塞I内外压差导致活塞I外部的高压气体(即压缩腔内经过压缩后的高压气体)从上述间隙进入活塞I内部(活塞I内周面与偏心部之间的空间)，进而减少从活塞I端面泄漏出的气体总量。需要说明的是，在本实用新型中，有关活塞I端面的描述，如果没有特殊说明为上端面或者为下端面，则该端面可以理解为上端面或者下端面或者上端面和下端面。根据本实用新型实施例的用于低背压旋转式压缩机的活塞1，其上下端面的至少一个上设有用于存储润滑油的凹槽11，从而在该端面处形成油膜密封，减少从该端面处泄漏出的气体量，进而提高了压缩机的性能和可靠性，而且由于油膜的存在，还能大大减少活塞I端面与压缩机主、副轴承之间的摩擦，提高压缩机的使用寿命，进而降低使用成本。而且，由于改善了气体泄漏问题，因此也相应改善了压缩机的供油问题，从而提高了压缩机的可靠性。另外，根据本实用新型实施例的活塞1，其优选方式为在活塞I的上下端面均设置凹槽11，这样可以最大限度地提升压缩机的能效。当然，可以理解的是，本实用新型不限于此，例如可根据实际情况，仅在活塞I的上端面设置凹槽11或者仅在活塞I的下端面设置凹槽11。在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，凹槽11为圆环形且与活塞I共圆心，这样可以存贮足够的润滑油，并且可以在活塞I的端面上形成均匀的密封油膜，避免周向上出现局部无密封油膜或者在周向上密封油膜薄厚不均匀，从而更好地改善活塞I外部的高压气体从端面处泄漏的现象。进一步地，圆环形凹槽11与活塞I的外周面和内周面分别间隔开。换言之，圆环形凹槽11具有底壁、从底壁外周沿向上延伸的外周壁以及从底壁内周沿向上延伸的内周壁，其中外周壁与活塞I的外周面间隔一定距离，内周壁与活塞I的内周面间隔一定距离，即圆环形凹槽11与活塞I内部和外部均不直接连通。这样，可以保证在活塞I端面上形成良好的油膜密封。优选地，圆环形凹槽11为多个且在径向上彼此隔开。换言之，圆环形凹槽11为多个且排列成同心圆。由此，可以在活塞I端面上更好地形成油膜密封，提高压缩机的能效。在本实用新型的另一个实施例中，如图1和图2所以，凹槽11为多个且在周向上间隔布置，每个凹槽11均可为圆形，或者均为椭圆形，或者均为长圆形。当然，可以理解的是，凹槽11的形状不限于上述的圆形、椭圆形或长圆形。优选地，多个凹槽11在周向上均匀分布，这样可以在活塞I的端面上形成均匀的密封油膜，避免周向上出现局部无密封油膜或者在周向上密封油膜薄厚不均匀，从而更好地改善活塞I外部的高压气体从端面处泄漏的现象。如图2所示，每个凹槽11与活塞I的外周面和内周面分别间隔开，即每个凹槽11均与活塞I的外周面隔开一定距离同时与活塞I的内周面也隔开一定距离，也就是说每个凹槽11与活塞I内部和外部均不直接连通。这样，可以保证在活塞I端面上形成良好的油膜密封。在本实用新型的一些优选实施例中，凹槽11的深度不大于1.5mm，如图4所示，凹槽11的深度为d，即有d彡1.5mm。由此，方便凹槽11的加工，且在活塞I高速运转时，凹槽11内的润滑油也能顺利地在活塞I的端面处形成油膜密封。总体而言，根据本实用新型一个优选实施例的用于低背压旋转式压缩机的活塞1，通过在活塞I端面上设置用于储油的凹槽11，一方面可在端面处形成油膜密封，另一方面还能减少活塞I端面的磨损，与传统的低背压旋转式压缩机相比，本实用新型的压缩机的活塞I由于采用了端面开槽的设计方式，其制冷量大约提高了 2%，功耗大约下降I %，从而使得本实用新型的压缩机的能效提升了大约3%，效果尤为显著。根据本实用新型实施例的低背压旋转式压缩机，包括根据本实用新型上述实施例中描述的用于低背压旋转式压缩机的活塞I。可以理解的是，根据本实用新型实施例的低背压旋转式压缩机的其它构成例如气缸、主副轴承、滑片、曲轴、驱动电机等及其工作原理均已为现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里不再一一详细描述。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

权利要求

1.一种用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述活塞的上端面和/或下端面上设有用于存贮润滑油的凹槽。
2.根据权利要求1所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽为圆环形凹槽且与所述活塞共圆心。
3.根据权利要求2所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述圆环形凹槽与所述活塞的外周面和内周面分别间隔开。
4.根据权利要求2所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，所述圆环形凹槽为多个且在径向上彼此隔开。
5.根据权利要求1所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽为多个且在周向上间隔布置。
6.根据权利要求5所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述多个凹槽在周向上均匀分布。
7.根据权利要求5所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，每个所述凹槽与所述活塞的外周面和内周面分别间隔开。
8.根据权利要求5所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，每个所述凹槽均为圆形、椭圆形或长圆形。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其特征在于，所述凹槽的深度不大于1.5_。
10.一种低背压旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于低背压旋转式压缩机的活塞。

专利摘要

本实用新型公开了一种低背压旋转式压缩机及其活塞，属于压缩机构造领域。其中活塞的上端面和/或下端面上设有用于存贮润滑油的凹槽。根据本实用新型的用于低背压旋转式压缩机的活塞，其上下端面的至少一个上设有用于存储润滑油的凹槽，从而在该端面处形成油膜密封，减少从该端面处泄漏出的气体量，进而提高了压缩机的性能和可靠性，而且由于油膜的存在，还能大大减少活塞端面与压缩机主、副轴承之间的摩擦，提高压缩机的使用寿命，进而降低使用成本。而且，由于改善了气体泄漏问题，因此也相应改善了压缩机的供油问题，从而提高了压缩机的可靠性。