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變容氣缸的滑片控制結構、變容氣缸及變容壓縮機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510965018.X

申請日:

2015.12.18

公開號:

CN105464978A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F04C 18/356申請日:20151218|||公開
IPC分類號: F04C18/356; F04C28/06; F04C27/00 主分類號: F04C18/356
申請人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
發明人: 黃輝; 胡余生; 魏會軍; 余冰; 楊歐翔; 王珺; 苗朋柯; 王明華
地址: 519070廣東省珠海市前山金雞路789號9棟(科技樓)
優先權:
專利代理機構: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449 代理人: 柳興坤; 蔡純
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510965018.X

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.05.04|||2016.04.06

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種變容氣缸的滑片控制結構以及設置有這種滑片控制結構的變容氣缸和變容壓縮機,所述滑片控制結構包括:銷釘,設置在所述滑片的下側,所述銷釘具有能夠卡止所述滑片的第一位置和能夠與所述滑片脫離的第二位置;在所述銷釘的下方設置有低壓通道;在所述銷釘和低壓通道之間設置有面密封結構,當所述銷釘處于第二位置時,所述銷釘的下端處形成面密封。本申請中的滑片控制結構設置有面密封結構,面密封的密封效果遠遠優于間隙密封,大幅降低了制冷劑的泄漏量,進而提升了變容氣缸處于工作模式時壓縮機的效率,優化了壓縮機的性能。

權利要求書

1.一種變容氣缸的滑片控制結構,所述滑片控制結構包括:
銷釘(113,213),設置在所述滑片(11)的下側,所述銷釘(113,
213)具有能夠卡止所述滑片(11)的第一位置和能夠與所述滑片(11)
脫離的第二位置;
在所述銷釘的下方設置有低壓通道(115,215);
其特征在于,在所述銷釘(113,213)和低壓通道(115,215)之間設
置有面密封結構,當所述銷釘(113,213)處于第二位置時,所述銷釘(113,
213)的下端處形成面密封。
2.根據權利要求1所述的滑片控制結構,其特征在于,
所述銷釘(113)設置在銷釘孔(117)內,所述銷釘孔(117)為階梯孔,
所述銷釘孔(117)靠近下端的部分的內徑小于上側的部分的內徑,這樣,
在所述銷釘孔(117)靠近下端的部分形成沿徑向方向向內延伸的臺階面。
3.根據權利要求2所述的滑片控制結構,其特征在于,在所述臺階
面上設置有密封墊(109),所述銷釘(113)的下端能夠緊密地壓緊在所
述密封墊(109)的上表面上,在所述銷釘(113)的下端和所述密封墊
(109)的上表面之間形成所述面密封。
4.根據權利要求2或3所述的滑片控制結構,其特征在于,所述密
封墊(109)的中間形成有通孔。
5.根據權利要求1所述的滑片控制結構,其特征在于,在所述銷釘
(113)的下側設置有密封隔板(218),所述銷釘(213)的下端能夠抵靠在
所述密封隔板(218)的上表面上,在所述銷釘(213)的下端和所述密
封隔板(218)的上表面之間形成所述面密封。
6.根據權利要求5所述的滑片控制結構,其特征在于,所述銷釘
(213)的下部設置有凹槽(2131),在所述密封隔板(218)上與所述凹
槽(2131)相對應的位置處設置有第一通孔(219)。
7.根據權利要求6所述的滑片控制結構,其特征在于,所述第一通
孔(219)在水平面上的最大尺寸小于所述銷釘(213)的最大外徑
8.根據權利要求6所述的滑片控制結構,其特征在于,所述第一通
孔(219)在水平面上的最大尺寸小于所述凹槽(2131)在水平面上的最
大尺寸。
9.根據權利要求6所述的滑片控制結構,其特征在于,在所述密封
隔板(218)上設置有第二通孔(220),所述第二通孔(220)使得所述
低壓通道(215)能夠與所述變容氣缸(203)的進氣口(216)相連通。
10.一種變容氣缸,其特征在于,設置有權利要求1-9任一項所述的
滑片控制結構。
11.一種變容壓縮機,其特征在于,設置有權利要求10所述的變容
氣缸。

說明書

變容氣缸的滑片控制結構、變容氣缸及變容壓縮機

技術領域

本發明涉及壓縮機技術領域,具體涉及一種變容氣缸的滑片控制結
構以及設置有這種滑片控制結構的變容氣缸和變容壓縮機。

背景技術

現有變容壓縮機的常用結構為壓縮機主體包含主氣缸與變容氣缸,
變容氣缸可選擇性地工作或不工作,從而實現工作排量的變化,以適應
制冷系統不同的負荷要求,達到節能的目的。現有變容氣缸通常采用一
種所謂的銷釘-滑片切換方式:滑片、氣缸及覆蓋在氣缸兩端的軸承與隔
板等在滑片尾部形成密閉空腔,該密閉空腔可選擇性通入高壓/低壓氣
體;在滑片側邊設置有銷釘鎖止/解鎖裝置,該裝置由銷釘孔、銷釘、彈
簧等組成,其中銷釘的頭部與上述密閉空腔相通,銷釘的尾部通過低壓
通道引入低壓,并且通過物理裝置(如彈簧、磁鐵等)使銷釘具有向滑片
靠近的預作用力。上述方式存在的缺陷是:當需要變容缸正常運行時,
需要向密閉空腔中通入高壓制冷劑氣體,高壓制冷劑氣體導致密閉空腔
內冷凍油被排出;而為了保證銷釘在銷釘孔內可上下滑動,銷釘與銷釘
孔之間存在一定的間隙,從而無法實現潤滑油間隙密封;再者制冷劑粘
度遠遠小于潤滑油,間隙泄漏速度快。因此,現有技術方案會產生如下
有害影響:通過銷釘側面間隙從密閉空腔漏向變容氣缸進氣口的制冷劑
將明顯增多,導致變容缸容積效率降低、性能降低;另外,批量生產時
不同壓縮機的間隙大小不可能做到完全一致,從而會導致壓縮機制冷/
制熱能力波動明顯,不利于控制壓縮機及空調產品質量穩定性。

發明內容

有鑒于此,本發明為了至少部分地解決上述技術問題,提供一種能
夠保證密封效果的變容氣缸的滑片控制結構以及設置有這種滑片控制結
構的變容氣缸和變容壓縮機。

根據本發明的第一方面,提供一種變容氣缸的滑片控制結構,所述
滑片控制結構包括:

銷釘,設置在所述滑片的下側,所述銷釘具有能夠卡止所述滑片的
第一位置和能夠與所述滑片脫離的第二位置;

在所述銷釘的下方設置有低壓通道;

在所述銷釘和低壓通道之間設置有面密封結構,當所述銷釘處于第
二位置時,所述銷釘的下端處形成面密封。。

優選地,所述銷釘設置在銷釘孔內,所述銷釘孔為階梯孔,所述銷
釘孔靠近下端的部分的內徑小于上側的部分的內徑,這樣,在所述銷釘
孔靠近下端的部分形成沿徑向方向向內延伸的臺階面。

優選地,在所述臺階面上設置有密封墊,所述銷釘的下端能夠緊密
地壓緊在所述密封墊的上表面上,在所述銷釘的下端和所述密封墊的上
表面之間形成所述面密封。

優選地,所述密封墊的中間形成有通孔。

優選地,在所述銷釘的下側設置有密封隔板,所述銷釘的下端能夠
抵靠在所述密封隔板的上表面上,在所述銷釘的下端和所述密封隔板的
上表面之間形成所述面密封。

優選地,所述銷釘的下部設置有凹槽,在所述密封隔板上與所述凹
槽相對應的位置處設置有第一通孔。

優選地,所述第一通孔在水平面上的最大尺寸小于所述銷釘的最大
外徑

優選地,所述第一通孔在水平面上的最大尺寸小于所述凹槽在水平
面上的最大尺寸。

優選地,在所述密封隔板上設置有第二通孔,所述第二通孔使得所
述低壓通道能夠與所述變容氣缸的進氣口相連通。

根據本發明的第二方面,提供一種變容氣缸,設置有本申請中的滑
片控制結構。

根據本發明的第三方面,提供一種變容壓縮機,設置有本申請中的
變容氣缸。

本申請中,由于在銷釘和低壓通道之間設置有面密封結構,面密封
的密封效果遠遠優于間隙密封,大幅降低了制冷劑的泄漏量,進而提升
了變容缸處于工作模式時壓縮機的效率,優化了壓縮機的性能;并且,
本申請中由于設置了上述面密封結構,密封效果好,這樣可降低銷釘孔
的加工精度要求,降低了銷釘孔的加工成本和裝配成本,使得壓縮機生
產質量穩定。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述,本發明的上述以及其它
目的、特征和優點將更為清楚,在附圖中:

圖1為現有技術中變容壓縮機中的變容缸處于正常工作模式時的結
構示意圖;

圖2為現有技術中變容壓縮機中的變容缸處于卸載模式時的結構示
意圖;

圖3為圖1中A-A截面的剖視局部放大圖;

圖4為本發明的一個優選實施例的結構示意圖(與圖3所示部分對
應);

圖5為本發明的另一個優選實施例的結構示意圖(與圖3所示部分
對應)。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本發明的各種實施例。在各個附圖
中,相同的元件采用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見,附
圖中的各個部分沒有按比例繪制。

需要說明的是,本文中所使用的術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并非用于限制本發明的結
構。

如圖1-3所示,變容壓縮機的泵組件包括曲軸1,以及連接到曲軸
1上的上軸承4、下軸承5、蓋板7以及夾設在上軸承4和下軸承5之間
的第一氣缸2和第二氣缸3。所述第一氣缸2和第二氣缸3之間通過隔
板6間隔開,其中第二氣缸3為變容氣缸。所述上軸承4、第一氣缸2、
隔板6、第二氣缸3、下軸承5以及蓋板7沿壓縮機曲軸1的軸向依次安
裝。在所述第一氣缸2內設置有第一滑片槽,第一滑片10設置于第一滑
片槽內,第一滑片10在設置于其背部的彈簧的彈力作用下壓向第一滾動
活塞8,第一滑片10與第一滾動活塞8的外表面相接觸,從而將第一氣
缸2內腔分隔為進氣室和壓縮室。在第二氣缸3內設置有第二滑片槽,
所述第二滑片設置于第二滑片槽內,在所述第二滑片11的背部(圖1
中位于第二滑片11右邊的一側)形成有密閉空腔18,在該密閉空腔18
上設置有壓力切換管12,該壓力切換管12可與外部氣源(圖中未示出)
連接,所述外部氣源優選可以是來自該壓縮機出氣口/吸氣口的高壓/低
壓氣體。該壓力切換管12可通過控制閥與外部氣源連接,該控制閥優選
例如可采用電磁閥或三通閥等,用于控制壓力切換管12內通入的高/低
壓氣體的切換,從而使壓力切換管12內能夠通入高壓或低壓氣體。當向
所述壓力切換管12中通入高壓氣體時,所述第二滑片11能夠在通入的
氣體壓力作用下壓向第二滾動活塞9,第二滑片11與第二滾動活塞9的
外表面相接觸,從而將第二氣缸3內腔分隔為進氣室和壓縮室。其中第
一滾動活塞8和第二滾動活塞9固定安裝在壓縮機曲軸1的偏心部上,
在壓縮機曲軸1的帶動下在氣缸內做偏心旋轉,從而對進入氣缸內腔的
制冷劑氣體進行壓縮。

在下軸承5內設置有銷釘孔17,優選地,該銷釘孔17的軸線平行
于壓縮機曲軸1的軸線,所述銷釘孔17的上端與所述密閉空腔18連通。
在所述銷釘孔17的下方設置有與所述第二氣缸進氣孔16相連通的低壓
通道15(參見圖3),所述低壓通道15的一部分優選設置在所述蓋板7
上。在所述銷釘孔17內設置有銷釘13,所述銷釘13可在銷釘孔17內
上下移動。在所述銷釘13的下側設置有偏置件14,所述偏置件可以為
彈簧等物理裝置,該偏置件14向所述銷釘13提供向上的偏置力。優選
地,在所述銷釘13下側設置有凹槽131,所述偏置件14設置在所述凹
槽的頂壁和銷釘13下方的蓋板7之間。在所述第二滑片11的下表面上
對應設置有能夠與所述銷釘13的上端相配合的銷釘槽111(參見圖1),
當銷釘13向上移動且端部突出于下軸承5時,銷釘13的上端部可伸入
到第二滑片11的所述銷釘槽111中,從而將所述第二滑片11鎖定在卡
止位置(此時所述銷釘13處于第一位置)。

當壓力切換管12內通入高壓氣體時,所述銷釘13在高壓氣體的作
用下,克服偏置件14的預作用力和低壓通道的氣體壓力,使得銷釘13
向下移動并離開所述第二滑片11上的銷釘槽111,從而使銷釘13位于
使第二滑片11不受約束的解鎖位置(此時所述銷釘13處于第二位置),
所述第二滑片11在其背部高壓氣體的作用下壓向第二滾動活塞9,第二
滑片11頭部與第二滾動活塞9的外表面相接觸,從而實現第二氣缸3(變
容氣缸)的正常壓縮過程。

當壓力切換管12內通入低壓時,所述銷釘13的頭部(上端)和尾
部(下端)壓力平衡,所述銷釘13在所述偏置件14的預作用力的作用
下向上移動,靠近所述第二滑片11,當所述第二滑片11運行到所述銷
釘槽111和銷釘13的頭部相對的位置時,所述銷釘13的頭部插入第二
滑片11的銷釘槽111內,從而卡止所述第二滑片11,此時所述第二滑
片11與所述第二滾動活塞9脫離,使得所述第二氣缸3無法正常工作,
實現第二氣缸3(變容氣缸)的卸載。

附圖1-3所示的現有結構中存在一定的缺陷,在壓力切換管12內
通入高壓氣體時,如附圖3所示,密閉空腔18內的高壓制冷劑氣體會將
密閉空腔18內的冷凍油排出。出于保證銷釘13在銷釘孔17內可上下滑
動的需要,銷釘13與銷釘孔17之間必然存在一定的間隙,在冷凍油被
排出的情況下,此時無法實現潤滑油的間隙密封,從而高壓制冷劑氣體
會沿著銷釘13的外壁與銷釘孔17的內壁之間的間隙,沿圖3中的箭頭
所示方向向外泄漏。高壓制冷劑氣體經由銷釘13的外壁與銷釘孔17的
內壁之間的間隙和銷釘13下方的低壓通道15進入到第二氣缸3的進氣
孔16,高壓制冷劑氣體的膨脹使得第二氣缸3實際進行氣體循環的量減
少,并重復壓縮泄漏的氣體,既降低了制冷能力,又額外消耗了功率,
使得現有變容壓縮機進行雙氣缸工作時的工作性能下降。

本發明是在上述現有技術中所描述的變容壓縮機的基礎上進行的
改進,在該現有的變容壓縮機中設置有本發明中的變容壓縮機滑片控制
結構,也就是說,本發明中的滑片控制結構應用于具有上述構造和部件
的變容壓縮機中,下面對本發明中的變容壓縮機的滑片控制結構進行詳
細的說明,為了避免內容過多的重復,與上述結構相同的部分將不再贅
述。

如圖4所示,在本發明的一個優選實施例中,變容壓縮機的第二氣
缸103設置在下軸承105的上方,在下軸承105的下方設置有蓋板107。
在下軸承105中設置有形成為階梯狀的銷釘孔117,所述銷釘孔117靠
近下端的部分的內徑小于上側的部分的內徑,這樣,在所述銷釘孔117
靠近下端的部分形成沿徑向方向向內延伸的臺階面,在該臺階面上設置
有密封墊109,該密封墊109優選但不限于為金屬密封墊或者橡膠密封
墊。該密封墊109為環形密封墊且中心設置有通孔。下側設置有凹槽1131
的銷釘113設置在所述銷釘孔17中,所述銷釘113的下端面能夠抵接在
所述臺階面上的密封墊109的上表面上。所述銷釘113的凹槽1131中設
置有穿過所述密封墊109上的通孔并與蓋板107接觸的偏置件114,所
述偏置件114優選為彈簧,用于向所述銷釘113提供向上的偏置力。所
述銷釘113的下端與蓋板107上的低壓通道115連通,進而與第二氣缸
103的進氣孔116連通。所述密封墊109為金屬材質或橡膠材質。

當本發明上述實施例中的變容壓縮機的第二氣缸103進行正常工作
時,向所述銷釘113上方的密閉空腔(圖中未示出)中通入高壓制冷劑
氣體,在高壓制冷劑氣體的作用下,銷釘113克服偏置件114的預作用
力和低壓通道中的氣體壓力的作用,所述銷釘113在銷釘孔117中向下
移動到第二位置,從而使銷釘113與所述第二氣缸103的滑片脫離,同
時所述銷釘113的下端緊密地壓緊在所述密封墊109的上表面上,在所
述銷釘113的下端處形成面密封。此時第二氣缸103進行正常壓縮工作。
該高壓制冷劑氣體會沿著銷釘113與銷釘孔117之間的間隙向下流動,
但由于銷釘113的下端緊密地壓緊在密封墊109上,從而在銷釘113與
銷釘孔17的臺階面處形成面密封結構,進而在銷釘113與銷釘孔117
之間的間隙和銷釘113下側的低壓通道115之間形成面密封。該面密封
結構的密封性能要遠遠優于銷釘113與銷釘孔117之間的間隙密封,使
得制冷劑的泄漏量大幅降低,從而有效提升了壓縮機的性能。

如圖5所示,在本發明的另一個優選實施例中,變容壓縮機的第二
氣缸203設置在下軸承205的上方,在下軸承205的下方依次設置有密
封隔板218和蓋板207。其中,在下軸承205中設置有銷釘孔217,在銷
釘孔217中設置有帶有凹槽2131的銷釘213。在銷釘213的凹槽2131
的頂壁與銷釘213下方的密封隔板218之間設置有能夠產生預作用力的
偏置件214,例如彈簧。在所述密封隔板218上與所述銷釘孔17上的凹
槽2131相對應的位置處設置有第一通孔219。優選地,所述通孔219在
水平面上的最大尺寸小于銷釘213的外徑,以使得銷釘213的下端能夠
抵靠在密封隔板218的上表面上。更加優選地,所述通孔219在水平面
上的最大尺寸小于所述凹槽2131在水平面上的最大尺寸,以使得所述偏
置件214的底部能夠抵靠在密封隔板218的上表面上。當所述通孔219
為圓孔時,其最大尺寸即為其直徑。在所述蓋板207上設置有與第二氣
缸進氣孔216連通的低壓通道215,優選地,為了使得所述低壓通道215
能夠與所述第二氣缸203的進氣孔216相連通,在所述密封隔板218上
設置有第二通孔220。所述低壓通道215以及第一通孔219和第二通孔
220的設置方式并不是唯一的,可以有多種結構形式,只要能夠將所述
銷釘213的下側與所述第二氣缸203的進氣孔216連通即可。優選地,
所述密封隔板218為機械加工制成或沖壓成型。

本發明上述實施例中的變容壓縮機的第二氣缸203進行正常工作
時,在所述銷釘213上方的密閉空腔(圖中未示出)中通入高壓制冷劑
氣體。在高壓制冷劑氣體的作用下,所述銷釘213克服偏置件的預作用
力和低壓通道中的氣體壓力作用,從而使銷釘213在銷釘孔17中向下移
動到第二位置,從而使銷釘213與所述第二氣缸203的滑片脫離,此時
第二氣缸203進行正常壓縮工作。該高壓制冷劑氣體會沿著銷釘213與
銷釘孔217之間的間隙向下流動,但由于銷釘213的底部端面與密封隔
板218之間形成面接觸,在所述銷釘213的下端處形成面密封,在兩端
壓力差的作用下銷釘213的下端緊密的壓緊在密封隔板218的上端面上,
從而在銷釘213的下端與密封隔板218的上端面之間形成面密封,該面
密封結構的密封性能要遠遠優于銷釘213與銷釘孔217之間的間隙密封,
使得制冷劑的泄漏量大幅降低,從而提升了壓縮機的性能。

本申請中,由于在銷釘和低壓通道之間設置有面密封結構,面密封
的密封效果遠遠優于間隙密封,大幅降低了制冷劑的泄漏量,進而提升
了變容缸處于工作模式時壓縮機的效率,優化了壓縮機的性能;并且,
本申請中由于設置了上述面密封結構,密封效果好,這樣可降低銷釘孔
的加工精度要求,降低了銷釘孔的加工成本和裝配成本,使得壓縮機生
產質量穩定。

除非另有定義,本文中所使用的技術和科學術語與本發明的技術領
域的技術人員通常理解的含義相同。本文中使用的術語只是為了描述具
體的實施目的,不是旨在限制本發明。本文中出現的諸如“部件”等術
語既可以表示單個的零件,也可以表示多個零件的組合。本文中出現的
諸如“安裝”、“設置”等術語既可以表示一個部件直接附接至另一個部
件,也可以表示一個部件通過中間件附接至另一個部件。本文中在一個
實施方式中描述的特征可以單獨地或與其它特征結合地應用于另一個實
施方式,除非該特征在該另一個實施方式中不適用或是另有說明。

本發明已經通過上述實施方式進行了說明,但應當理解的是,上述
實施方式只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發明限制于所描述
的實施方式范圍內。本領域技術人員可以理解的是,根據本發明的教導
還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發明所要求
保護的范圍以內。

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氣缸 控制 結構 壓縮機
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