[发明专利]泵体组件和旋转式压缩机

说明书

本发明涉及压缩机技术领域，提供一种泵体组件和旋转式压缩机。所述泵体组件包括：气缸和盖设于气缸的端面的缸盖组件，气缸设有螺纹直孔，缸盖组件与气缸之间通过穿过缸盖组件的通孔并啮合于螺纹直孔的泵体螺栓紧固连接；其中，所述泵体螺栓包括沿其长度方向依次设置的头部、光杆部和螺纹部，随所述螺纹部穿过所述通孔与所述螺纹直孔中的螺纹啮合，所述光杆部自所述通孔部分地伸入所述螺纹直孔中，至所述头部支承于所述缸盖组件的支承面。本发明在泵体螺栓的头部和螺纹部之间设置光杆部，并使光杆部部分地伸入气缸的螺纹直孔中，避免了泵体螺栓拧紧过程中气缸的端面处的入力，使气缸内径变形显著减小，提升旋转式压缩机的性能。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体地说，涉及一种泵体组件和包括该泵体组件的旋转式压缩机。

背景技术

旋转式压缩机中，泄露和摩擦损失对性能影响很大。泵体组件之间的配合间隙是决定泄露和摩擦损失最关键的因素之一，具体原因是：配合间隙过大会导致冷媒和润滑油的泄露增加，而配合间隙过小又会导致零件相对运动摩擦损失增加，甚至出现异常磨损、卡死等可靠性问题。

而在设计泵体组件之间的配合间隙时，由于装配、运转过程中的零件变形，设计初始需要考虑增加理论间隙进行补偿，从而增大了冷媒和润滑油泄露的可能性。

通过大量仿真和试验均表明，对于气缸上设置螺栓孔的结构，在螺栓紧固过程中，螺栓拧紧力使气缸内径产生内凸的花瓣状变形，导致气缸与活塞之间的最小径向间隙设计值不得不考虑适当增加，以满足螺栓紧固力带来的气缸内径变形的影响。由于气缸和活塞之间的径向间隙在泄露损失中占比很大，最小径向间隙设计值的增大无疑降低了压缩机性能。

由此可见，对于气缸上设置螺栓孔的结构，如何进行泵体组件的配合是一大难题。

现有技术中，有一种方案是在气缸的螺栓孔上设置锥形的沉孔结构，以减小螺栓拧紧力对气缸内径的挤压变形。这一方案从原理上能够减小气缸内径变形，但最大的问题在于：为了实现对螺牙的避让，沉孔直径相比螺栓孔直径更大，则势必减小了从螺栓孔到气缸内径边缘的材料厚度，也即牺牲了气缸端面处的壁厚，从而导致气缸端面处的刚性变弱，削减了预期的减小气缸内径变形的效果。

图1示出沉孔结构对气缸内径的变形测试示意，参照图1所示，气缸11’的外径和内径分别对应外径圆11’a和内径圆11’b，设有沉孔结构的螺栓孔所在位置2’在螺栓拧紧过程中对气缸11’产生的变形影响示意为曲线3’。从图1可以明显看出，气缸11’受到的最深变形影响(示意为加粗虚线30’)已触及内径圆11’b，也即会直接影响到气缸11’与活塞之间的配合间隙。

图2示出沉孔直径对气缸内径的变形影响曲线，参照图2所示，沉孔直径必须大于气缸的螺栓孔的直径才能从理论上减小气缸内径变形，但沉孔直径设置过大，则会因过多牺牲气缸端面处的壁厚而增大对气缸内径的变形影响。也即沉孔直径越大，则其对气缸内径的变形影响的改善效果越打折扣。

由此可见，现有的在气缸的螺栓孔上设置沉孔结构的方案，不管如何设计沉孔结构，气缸内径均会受到不同程度的影响，导致旋转式压缩机的性能降低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种泵体组件和包括该泵体组件的旋转式压缩机，可以避免螺栓拧紧过程中对气缸内径的影响，提升旋转式压缩机的性能。

根据本发明的一个方面，提供一种泵体组件，包括气缸和盖设于所述气缸的端面的缸盖组件，所述气缸设有螺纹直孔，所述缸盖组件与所述气缸之间通过穿过所述缸盖组件的通孔并啮合于所述螺纹直孔的泵体螺栓紧固连接；其中，所述泵体螺栓包括沿其长度方向依次设置的头部、光杆部和螺纹部，随所述螺纹部穿过所述通孔与所述螺纹直孔中的螺纹啮合，所述光杆部自所述通孔部分地伸入所述螺纹直孔中，至所述头部支承于所述缸盖组件的支承面。