[发明专利]用于往复式制冷压缩机的缸体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于封闭式或非封闭式制冷压缩机中的往复式压缩机构的缸体的结构配置。

现有技术

往复式即具有往复运动活塞的制冷压缩机通常具有一机械组件，该机械组件主要包括缸体、曲轴、一个或多个连接杆和一个或多个活塞，活塞被特别设置为允许将由压缩机的电动机提供的曲轴转动转换为每个活塞的往复线性运动。

用于图1和2所示类型的往复式压缩机的普通结构在壳体(未图示)内部具有一限定出活塞套(或气缸)10的缸体B，该活塞套具有水平轴线X且活塞20在其内部往复运动。

缸体B还具有一轴套30，该轴套具有相邻端部31、自由端部32和与活塞套10的水平轴线X相交的竖直轴线Y，所述轴套30容纳有包括从轴套30的相邻端部31向外突出并通过连接杆50可操作地联接到活塞20上的偏心端部45的曲轴40。

在本文中，曲轴40的轴线被认为与轴套30的竖直轴线Y重合，与压缩机的工作状态无关。

曲轴40的偏心端部45附近安装有连接杆50的较大孔眼51，其较小孔眼52通过肘销53联接到活塞20。曲轴40联接到未图示的电动机转子上，该转子使所述曲轴40转动以便使活塞20往复运动。

总的来说，在这类压缩机中，曲轴40的下部进一步承载将油从限定于壳体下部的油池传递到待润滑的压缩机部件的油泵(未图示)。所述油泵还联接到压缩机内的偏心端部45，壳体内的机械组件可逆地安装在压缩机中。缸体B大体在端部70处支撑电动机的定子(未图示)。

在这种现有结构中，活塞套10形成在缸体B的上部而轴套30形成在所述缸体B的下部，所述缸体B的上部和下部通过限定在活塞套10的水平轴线X和轴套30的相邻端部31之间的连接部分60彼此连接成单体件。

在这种已知结构中，在活塞套10内的气体压缩期间，抵靠曲轴40的偏心端部45致动的压缩反作用力F通过曲轴40传递到位于轴套30的相邻端部31和自由端部32的缸体B，向各所述端部施加随后又源于压缩反作用力F的第一和第二压缩力F1、F2。

进一步根据所述的现有结构，连接部分60在相应的活塞套10和轴套30之间限定出单一的坚固结构连接。

在活塞压缩期间，压缩反作用力F沿水平轴线X方向、抵靠其偏心端部45施加到曲轴40，迫使曲轴40远离活塞套10。所述反作用力F势必引起曲轴40的偏心端部45的弹性角变形，使其轴线Z相对于轴套30的竖直轴线Y偏离活塞套10一角度α。

施加到曲轴40的偏心端部45上的该压缩反作用力F通过第一和第二压缩力F1、F2传递到位于轴套30的相邻端部31和自由端部32的缸体B。施加到轴套30的第一和第二压缩力F1、F2分别通过第一和第二弯矩M1、M2相对于连接部分60赋予轴套一角位移，这两个弯矩合成为合成弯矩MF。轴套30的所述角位移指向活塞套10并相对于活塞套竖直轴线Y的标称位置形成角度β，使连接部分60弹性变形并使轴套30的竖直轴线Y相对于活塞套10的水平轴线X不在正交处，与所述轴线形成略小于90°的角度ω(参见图1和3)。

合成弯矩MF呈现图3所示的、主要包括施加到轴套30的自由端部32的第二弯矩M2的方向，因为施加到轴套30的相邻端部31的第一压缩力F1投影到连接部分60上因而使其杠杆臂减小。因此，由第一压缩力F1引起的第一弯矩M1相对于连接部分60也是最小化的。

轴套30和曲轴40的偏心端部45在压缩循环期间所承受的角变形使偏心端部45的轴线Z相对于活塞套10的水平轴线X不在正交处，与所述轴线形成相当于90°+α+β总和的钝角，造成曲轴40的偏心端部45和连接杆50之间的错位。

偏心端部45的轴线和活塞套10的水平轴线X以及活塞套的往复运动之间的垂直度损失造成曲轴40的偏心端部45和连接杆50之间的错位，这一事实势必损坏所述偏心端部45周围的活塞较大孔眼51的支撑件。此外，这种几何偏差在活塞20上产生径向力，使后者抵靠在活塞套10的内壁上，增加能量损耗和各部件之间的金属接触，带来必然高的、降低压缩机的耐用性和可靠性的磨损率。因此上述提及的几何偏差是十分不理想的。

还应注意到，除了偏心端部45和轴套30的角变形之外，还会产生更加增大曲轴40和连接杆50之间的错位的制造几何偏差，损害压缩机的效率和耐用性。

在大容量压缩机中，由于较大的压缩负载这个问题更明显。为了减少由于部件变形产生的错位，使用具有相对于与轴线X重合的载荷线对称设置的支撑件的轴。虽然这个实施例使部件变形对支撑件错位的影响最小，但是这使曲轴40和连接杆50的制造和组装更加复杂。

发明内容