專利名稱：旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的滑片是在最嚴(yán)酷的條件下進(jìn)行動(dòng)作的零部件，因此從材料選擇的觀點(diǎn)來看，在滑片腔內(nèi)形成空間腔，收納排氣閥，以及降低重量均比較難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、整機(jī)體積小、重量輕、操作靈活、制作成本低、適用范圍廣的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。 按此目的設(shè)計(jì)的一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的壓縮機(jī)構(gòu)和電機(jī)，壓縮機(jī)構(gòu)包括帶有壓縮腔的氣缸，偏心曲軸驅(qū)動(dòng)活塞在壓縮腔內(nèi)作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，用于支撐偏心曲軸的主軸承和副軸承分別設(shè)置在氣缸的上下兩側(cè)，氣缸上設(shè)置有容納滑片滑動(dòng)的滑片槽，滑片的先端與活塞的外周抵接，其結(jié)構(gòu)特征是滑片包括相接的先端部和本體部，先端部與活塞的外周抵接，本體部的外形截面為長方形，本體部的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面為與滑片槽相接的第一滑動(dòng)面和第二滑動(dòng)面，本體部內(nèi)設(shè)置有閥組件腔。所述閥組件腔中設(shè)置有開孔于第一滑動(dòng)面或第二滑動(dòng)面上的排氣孔，以及用于開關(guān)該排氣孔的排氣閥。所述本體部上設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的開口端第一開口端和第二開口端，其中，第一開口端與先端部相接。所述滑片的尾端與線圈彈簧的端部相接，本體部的第二開口端上設(shè)置有用于限制線圈彈簧的端部搖動(dòng)的突起或槽。所述主軸承或副軸承上設(shè)置有排氣機(jī)構(gòu)，本體部上設(shè)置有連通該排氣機(jī)構(gòu)的軸承開口。所述先端部和本體部的材質(zhì)不同,先端部的硬度比本體部的硬度高。所述先端部在與活塞抵接的位置設(shè)置有氮化鉻CrN或含氮化鉻的擴(kuò)散層。本發(fā)明將滑片的先端部和本體部通過連接部連接以完成裝配，在滑片的空間腔即閥組件腔內(nèi)設(shè)置排氣孔和排氣閥，通過設(shè)置在本體部上的突起或槽來固定線圈彈簧，并且，通過對(duì)滑片的材料和表面處理的改進(jìn)，從而具有提升壓縮機(jī)的工作效率、降低制作成本、以及由于滑片輕量化而帶來的電機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷減少等效果。本發(fā)明不僅適用于空調(diào)和冷凍機(jī)器，而且還適用于冰箱和熱水器等，其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、整機(jī)體積小、重量輕、操作靈活、制作成本低、適用范圍廣的特點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例I中的氣缸和滑片位置的截面示意圖。
圖3為實(shí)施例I中的滑片盒的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中的X-X向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為實(shí)施例I中的滑片的先端部在成型前的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為實(shí)施例I中的滑片的先端部在成型后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為實(shí)施例I中的滑片的本體部的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11為圖10的Y-Y向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為實(shí)施例I中的排氣閥的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為圖12的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖14為圖12的后視結(jié)構(gòu)示意圖。圖15為實(shí)施例I中的滑片的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖16為圖15中的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖17為本發(fā)明實(shí)施例2中的滑片盒的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖18為圖17的俯視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖19為圖18的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。圖20為圖19的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖21為本發(fā)明實(shí)施例3中的滑片盒的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖22為圖21的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖23為本發(fā)明實(shí)施例4中的線圈彈簧與滑片盒組裝時(shí)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖24為圖23的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖25為圖23的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖26為實(shí)施例4的第一應(yīng)用例中的滑片盒的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖27為實(shí)施例4的第一應(yīng)用例中的線圈彈簧的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖28為實(shí)施例4的第一應(yīng)用例中的滑片盒和線圈彈簧的第一裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖29為實(shí)施例4的第二應(yīng)用例中的滑片盒的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖30為實(shí)施例4的第二應(yīng)用例中的線圈彈簧的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖31為實(shí)施例4的第二應(yīng)用例中的滑片盒和線圈彈簧的第二裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖32為本發(fā)明實(shí)施例5中的滑片盒的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中R為旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，2為殼體，4為吸入管，10為壓縮機(jī)構(gòu)，20為氣缸，21為壓縮腔，22為活塞，23為滑片腔，26為吸入孔，30為主軸承，31為軸承開口，40為副軸承，50為偏心曲軸，60為電機(jī)，100為滑片盒，105為滑片，111為先端部，112為本體部，113為閥組件腔，115為背面開口，116為增強(qiáng)柱，120為排氣閥，130為排氣孔，140為線圈彈簧，150為滑片槽，G為引導(dǎo)部，F(xiàn)為連接部，E為槽，J為突起，S為第二滑動(dòng)面，T為第一滑動(dòng)面，W為振幅部，Z為固定部。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例I在實(shí)施例I中，滑片由先端部和本體部二個(gè)部件構(gòu)成，主要目的是在本體部的內(nèi)部配置了排氣孔以及對(duì)排氣孔進(jìn)行開關(guān)的排氣閥，收納排氣閥的滑片制造方法相關(guān)的發(fā)明。參見圖1，為使用本發(fā)明的滑片105的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)R的縱截面圖。旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)R由密封的圓柱形的殼體2內(nèi)安裝的壓縮機(jī)構(gòu)10以及位于壓縮機(jī)構(gòu)10上的電機(jī)60構(gòu)成。壓縮機(jī)構(gòu)10包括帶有壓縮腔21的氣缸20，偏心曲軸50驅(qū)動(dòng)活塞22在壓縮腔21內(nèi)作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，用于支撐偏心曲軸50的主軸承30和副軸承40分別設(shè)置在氣缸20的上下兩側(cè)，氣缸20上設(shè)置有容納滑片105滑動(dòng)的滑片槽150，滑片105的先端與活塞22的外周抵接。壓縮機(jī)構(gòu)10的氣缸20中配置的滑片105與在壓縮腔21中進(jìn)行偏心運(yùn)行的活塞22的外周抵接進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑片105，如后所述見圖15-圖16，由連接先端部111和本體部112的滑片盒100、在滑片盒100的內(nèi)部構(gòu)成的閥組件腔113中配備的二個(gè)排氣孔130 和排氣閥120組成。另外，滑片105通過背部的滑片腔23中配備的線圈彈簧140通常被壓住與活塞22的外周抵接。參見圖2，是氣缸壓縮部的截面圖，表示滑片105的內(nèi)部及壓縮要素的配置?；?05、被插入氣缸20中加工的滑片槽150中。排氣閥120開關(guān)從閥組件腔113向壓縮腔21開孔的排氣孔130。參見圖3-圖4，表示滑片盒100的詳情。如上述，滑片盒100由先端部111和本體部112構(gòu)成。先端部111為與活塞22的外周抵接的活動(dòng)面，本體部112的截面形狀為長方形，本體部112相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面第一滑動(dòng)面T和第二滑動(dòng)面S在滑片槽150的內(nèi)表面滑動(dòng)。先端部111和本體部112在連接部F的位置被連接，構(gòu)成了閥組件腔113。另外，設(shè)置了排氣孔130，使排氣孔130對(duì)本體部112的第一滑動(dòng)面T和閥組件腔113開孔。排氣孔130對(duì)壓縮腔21開孔，另外，通過滑片槽150可以改變排氣孔130的開孔面積。另外，本體部112上的背面開口 115處設(shè)置的二組槽E和突起J起到了固定線圈彈簧140的作用。本體部112上設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的開口端第一開口端和第二開口端，其中，第一開口端與先端部111相接。接下來，根據(jù)圖5-圖11，對(duì)先端部111和本體部112的制造方法及其組裝方法進(jìn)行說明。先端為R形的長方形的先端部111在其背面設(shè)置有呈平面狀突起的引導(dǎo)部G。先端部111是對(duì)耐磨性能要求最高的部分，其材料適合用含鉻、鎳、鑰等的合金鋼或粉末冶金等。在采用合金鋼制作先端部111時(shí)，可以軋制切斷成先端部111的形狀，當(dāng)采用方形的合金鋼制作時(shí)，效率最高、也最經(jīng)濟(jì)。在采用粉末冶金制作先端部111時(shí)，可以將粉末合金直接沖壓成型后再烘烤而成。本體部112是將上述的合金鋼擠壓拉伸成截面為圓形管或長方形管的工件成型及切斷成所需的尺寸。此時(shí)，成型時(shí)要使工件外部的四個(gè)角部分的R尺寸盡量小。否則，連接后的切削加工或者研磨加工的加工余量會(huì)增加。而且,排氣孔130位于本體部112的第一開口端附近的位置，可以使用各種加工手段。另外，槽E和突起J為沖壓成型。先端部111和本體部112完成后，本體部112的第一開口端連接了先端部111的引導(dǎo)部G。這時(shí)，考慮到零部件的精度和強(qiáng)度，可以采用電阻焊、CO2、激光焊等母材間的焊接。但是，先端部111使用了粉末冶金時(shí)，或母材間焊接有困難時(shí)，可以使用少量的焊接材料進(jìn)行局部焊接。當(dāng)連接完成后，可以在最后工序通過研磨加工進(jìn)行表面的精加工，或有必要時(shí)追加輥光工序完成滑片盒100。接下來，對(duì)滑片盒100中設(shè)置的閥組件腔113中組裝排氣閥120的方法進(jìn)行說明。圖12-圖14為排氣閥120設(shè)計(jì)中的-個(gè)例子。排氣閥120由一個(gè)彈性板材構(gòu)成，其設(shè)計(jì)概念是，由開關(guān)二個(gè)排氣孔130的振幅部W和保 持該振幅部W的固定部Z構(gòu)成。當(dāng)然，排氣閥120由數(shù)個(gè)彈性板材構(gòu)成沒有任何問題。振幅部W由其先端部中的可以開關(guān)排氣孔130的圓形部、與該圓形部一體的直線部，其后端彎曲成U形的彎曲部構(gòu)成。二個(gè)直線部靠彎曲部與固定部Z連接在一起。固定部Z由底面部和位于底面部的兩側(cè)彎成直角的側(cè)面部構(gòu)成。如上構(gòu)成的排氣閥120被插入完成的滑片盒100的閥組件腔113中，完成滑片盒100的閥組件。排氣閥120收納在閥組件腔113中組裝完成的滑片稱為滑片105。參見圖15-圖16，表示組裝完成的滑片105。排氣閥120的底面部被壓在滑片100的第二滑動(dòng)面S的內(nèi)側(cè)，排氣閥120的二個(gè)側(cè)面部被壓在第二滑動(dòng)面S和第一滑動(dòng)面T之間構(gòu)成的上下滑動(dòng)面的內(nèi)部。其中，底面部在滑片100的第二滑動(dòng)面S的內(nèi)側(cè)、二個(gè)側(cè)面部受到在第二滑動(dòng)面S和第一滑動(dòng)面T之間構(gòu)成的上下滑動(dòng)面內(nèi)部的壓力。這時(shí)，構(gòu)成振幅部W的圓形部的中心與排氣孔130的中心一致，可以關(guān)閉排氣孔130避免氣體泄漏。另外，根據(jù)需要，可以追加限位板避免排氣閥120移動(dòng)到背面開口 115的側(cè)面?；?05按圖2所示，被插入滑片槽150并組裝。從壓縮腔21向排氣孔130排出的高壓氣體通過閥組件腔113從背面開口 115排出到滑片腔23中。其后，從滑片腔23的上部開口部排出到殼體2的內(nèi)部，見圖I。旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的滑片在非常嚴(yán)酷的條件下滑動(dòng)，運(yùn)行時(shí)間由于應(yīng)用設(shè)備的不同要求保證3 10萬小時(shí)。因此，在實(shí)施例I中，從耐久性的觀點(diǎn)來看，最好將先端部111和本體部112中的任一處，或兩處要使用含鉻量較多的材料，進(jìn)行氮化處理，形成氮化鉻或含氮化鉻擴(kuò)散層。此時(shí)，上述構(gòu)成部件連接后進(jìn)行氮化處理。與活塞22的外周滑動(dòng)的先端部111，與在滑片槽150內(nèi)滑動(dòng)的本體部112比較，條件更加嚴(yán)酷，因此先端部111和本體部112之間的材料不同，建議使先端部111的硬度較高，或者，選擇耐磨性較好的材料。實(shí)施例I將滑片盒100分為先端部111和本體部112，故具有先端部111和本體部112可以選擇不同材質(zhì)的特點(diǎn)。在實(shí)施例I中，將滑片盒100分為先端部111和本體部112兩部分，但分割滑片盒100的方法方面，不但是上述揭示的構(gòu)成，不用說，可以在本發(fā)明的要旨范圍內(nèi)進(jìn)行種種變形。實(shí)施例2參見圖17-圖20，本實(shí)施例是在如圖10-圖11所示的長方形的本體部的中心部追加增強(qiáng)柱116，可以大幅提高具有閥組件腔111的滑片盒100的剛性。在本體部112擠壓成型的同時(shí)，于本體部112的中心部構(gòu)成了增強(qiáng)柱116。其后，再將本體部112與先端部111連接。如實(shí)施例2將閥組件腔113進(jìn)行分割的設(shè)計(jì)方案中，要在各自的閥組件腔中分別配置排氣孔和排氣閥。因此，相對(duì)于實(shí)施例I說明的排氣閥120可以分成二部分，但是，將實(shí)施例I揭示的排氣閥設(shè)計(jì)概念運(yùn)用到本實(shí)施例中時(shí)，沒有必要進(jìn)行根本性的變更，換句話說就是基本可以照搬。其余未述部分見實(shí)施例1，不再重復(fù)。實(shí)施例3參見圖21-圖22，在本實(shí)施例中，是將上述的實(shí)施例I和實(shí)施例2中的滑片盒100作為以往的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的滑片使用的設(shè)計(jì)例。首先，本實(shí)施例中的滑片盒100作為排氣手段的功能部件，在廢除了實(shí)施例I和實(shí)施例2中的排氣閥120和排氣孔130的同時(shí)，如以往一樣，必須要在主軸承30或者副軸承40上設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中的滑片盒100，因?yàn)闆]有必要在閥組件腔113中收納排氣閥120，所以滑片的寬度尺寸，也就是第二滑動(dòng)面S和第一滑動(dòng)面T之間的寬度尺寸，可以和以往的滑片的寬度尺寸相當(dāng)。由于滑片盒100的空間腔的存在，故最后的滑片的重量可以減輕。其 結(jié)果是，線圈彈簧140的彈簧常數(shù)可以減小，壓縮機(jī)的啟動(dòng)性能可以提高。另外，可以減少較貴的滑片材料使用量。其余未述部分見實(shí)施例2，不再重復(fù)。實(shí)施例4由于本發(fā)明中的滑片盒100的尾端設(shè)置有背面開口 115，所以滑片盒100較難固定線圈彈簧140的動(dòng)作端，也就是與該背面開口 115相接的一端，本實(shí)施例將提出解決該技術(shù)問題的具體辦法。參見圖23-圖25，表示固定在滑片盒100背面端突起J處的線圈彈簧140，參見圖26-圖31，表示各個(gè)零部件的具體結(jié)構(gòu)。圖26中的對(duì)角線LI是連接相對(duì)兩個(gè)突起J的外側(cè)肩部的尺寸。圖27所示線圈彈簧140的內(nèi)徑Dl的長度與該對(duì)角線LI的長度相比，其結(jié)果是基本相同或稍微大些。因此，如圖28所示，線圈彈簧140被四個(gè)肩部P限制并固定。圖29中的對(duì)角線L2是連接相對(duì)的二個(gè)槽E的內(nèi)側(cè)肩部的尺寸。圖30所示線圈彈簧140的外徑D2的長度與該對(duì)角線L2的長度相比，其結(jié)果是基本相同或稍微小些。因此，如圖31所示，線圈彈簧140由四個(gè)肩部P'限制并固定。其余未述部分見實(shí)施例3，不再重復(fù)。實(shí)施例5參見圖32，主軸承或副軸承上設(shè)置有排氣機(jī)構(gòu)，該排氣機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在主軸承或副軸承上的排氣孔，在滑片盒100的本體部112內(nèi)配備了與排氣孔連通的軸承開口 31。此時(shí)，閥組件腔113的高壓氣體從軸承開口 31經(jīng)過設(shè)置在主軸承30或者主軸承40上的排氣孔向殼體2的內(nèi)部流出。上述的軸承開口 31可以與實(shí)施例I的背面開口 115同時(shí)使用。其余未述部分見實(shí)施例4，不再重復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，包括設(shè)置在殼體(2)內(nèi)的壓縮機(jī)構(gòu)(10)和電機(jī)(60)，壓縮機(jī)構(gòu)(10)包括帶有壓縮腔(21)的氣缸(20)，偏心曲軸(50)驅(qū)動(dòng)活塞(22)在壓縮腔(21)內(nèi)作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，用于支撐偏心曲軸(50)的主軸承(30)和副軸承(40)分別設(shè)置在氣缸(20)的上下兩側(cè)，氣缸(20)上設(shè)置有容納滑片(105)滑動(dòng)的滑片槽(150)，滑片(105)的先端與活塞(22)的外周抵接，其特征是滑片(105)包括相接的先端部(111)和本體部(112)，先端部(111)與活塞(22)的外周抵接，本體部(112)的外形截面為長方形，本體部(112)的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面為與滑片槽(150)相接的第一滑動(dòng)面(T)和第二滑動(dòng)面(S)，本體部(112)內(nèi)設(shè)置有閥組件腔(113)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述閥組件腔(113)中設(shè)置有開孔于第一滑動(dòng)面(T)或第二滑動(dòng)面(S)上的排氣孔(130)，以及用于開關(guān)該排氣孔(130)的排氣閥(120)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述本體部(112)上設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的開口端第一開口端和第二開口端，其中，第一開口端與先端部(111)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述滑片(105)的尾端與線圈彈簧(140)的端部相接，本體部(112)的第二開口端上設(shè)置有用于限制線圈彈簧(140)的端部搖動(dòng)的突起(J)或槽(E)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述主軸承(30)或副軸承(40)上設(shè)置有排氣機(jī)構(gòu)，本體部(112)上設(shè)置有連通該排氣機(jī)構(gòu)的軸承開口(31)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述先端部(111)和本體部(112)的材質(zhì)不同，先端部(111)的硬度比本體部(112)的硬度高。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是所述先端部(111)在與活塞(22)抵接的位置設(shè)置有氮化鉻CrN或含氮化鉻的擴(kuò)散層。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的壓縮機(jī)構(gòu)和電機(jī)，壓縮機(jī)構(gòu)包括帶有壓縮腔的氣缸，偏心曲軸驅(qū)動(dòng)活塞在壓縮腔內(nèi)作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，用于支撐偏心曲軸的主軸承和副軸承分別設(shè)置在氣缸的上下兩側(cè)，氣缸上設(shè)置有容納滑片滑動(dòng)的滑片槽，滑片的先端與活塞的外周抵接，滑片包括相接的先端部和本體部，先端部與活塞的外周抵接，本體部的外形截面為長方形，本體部的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面為與滑片槽相接的第一滑動(dòng)面和第二滑動(dòng)面，本體部內(nèi)設(shè)置有閥組件腔。閥組件腔中設(shè)置有開孔于第一滑動(dòng)面或第二滑動(dòng)面上的排氣孔，以及用于開關(guān)該排氣孔的排氣閥。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單合理、整機(jī)體積小、重量輕、操作靈活、制作成本低、適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04C18/356GK102767518SQ20111011305
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者吳延平, 小津政雄 申請(qǐng)人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司