压缩机泵体及具有其的压缩机.pdf

本发明提供了一种压缩机泵体及具有其的压缩机。该压缩机泵体包括：曲轴，曲轴的轴向依次设置有多级偏心部；多级滚子，多级滚子一一对应地套设在多级偏心部的外周；多级压缩气缸，多级压缩气缸一一对应地套设在多级滚子的外周；其中，在吸气开始时刻，相邻两级压缩气缸的吸气口在垂直于曲轴轴线的平面内的投影的夹角在60°至180°的范围内。根据本发明可以使得后一级压缩气缸的吸气高峰期与前一级压缩气缸的排气高峰期重叠，减小中间腔或中间流道内制冷剂量随曲轴角度的变化幅度，从而有效抑制中间压力波动，减低中间压力波动导致的功率损失，提高了压缩机的性能。

权利要求书
1.  一种压缩机泵体，其特征在于，包括：
曲轴(10)，所述曲轴(10)的轴向依次设置有多级偏心部；
多级滚子，所述多级滚子一一对应地套设在所述多级偏心部的外周；
多级压缩气缸，所述多级压缩气缸一一对应地套设在所述多级滚子的外周；其中，
在吸气开始时刻，相邻两级所述压缩气缸的吸气口在垂直于所述曲轴(10)轴线的平 面内的投影的夹角在60°至180°的范围内。

2.  根据权利要求1所述的压缩机泵体，其特征在于，在吸气开始时刻，相邻两级所述压缩气 缸的吸气口在垂直于所述曲轴(10)轴线的平面内的投影的夹角为120°。

3.  根据权利要求1所述的压缩机泵体，其特征在于，所述多级偏心部包括第一级偏心部(11) 和第二级偏心部(12)；
所述多级滚子包括第一级滚子(20)和第二级滚子(30)；
所述多级压缩气缸包括第一级压缩气缸(40)和第二级压缩气缸(50)；其中，
在吸气开始时刻，所述第一级压缩气缸的吸气口(41)和所述第二级压缩气缸的吸气 口(51)在垂直于所述曲轴(10)轴线的平面内的投影的夹角在60°至180°的范围内。

4.  根据权利要求3所述的压缩机泵体，其特征在于，在吸气开始时刻，所述第一级压缩气缸 的吸气口(41)和所述第二级压缩气缸的吸气口(51)在垂直于所述曲轴(10)轴线的平 面内的投影的夹角为120°。

5.  根据权利要求3所述的压缩机泵体，其特征在于，所述压缩机泵体还包括：
隔板(60)，所述隔板(60)套设在所述曲轴(10)上，并位于所述第一级压缩气缸 (40)和所述第二级压缩气缸(50)之间，且所述隔板(60)上设置有导流通道(61)。

6.  根据权利要求5所述的压缩机泵体，其特征在于，所述压缩机泵体还包括：
第一法兰(70)，所述第一法兰(70)设置在所述第一级压缩气缸(40)的远离所述 第二级压缩气缸(50)的一侧，所述第一法兰(70)上设置有中间空腔(71)，所述中间 空腔(71)与所述第一级压缩气缸的排气口(43)和所述第二级压缩气缸的吸气口(51) 均连通；
第二法兰(80)，所述第二法兰(80)设置在所述第二级压缩气缸(50)的远离所述 第一级压缩气缸(40)的一侧，所述第二法兰(80)上设置有与所述第二级压缩气缸的排 气口(52)连通的排气通道。

7.  根据权利要求6所述的压缩机泵体，其特征在于，所述第一法兰(70)上设置有补气口(72)， 所述补气口(72)与所述中间空腔(71)连通。

8.  根据权利要求7所述的压缩机泵体，其特征在于，所述第一级压缩气缸(40)上设置有通 孔(42)，所述通孔(42)的两端分别与所述中间空腔(71)和所述导流通道(61)连通。

9.  根据权利要求6所述的压缩机泵体，其特征在于，所述压缩机泵体还包括固定组件(90)， 所述固定组件(90)包括：
螺栓(91)，所述螺栓(91)依次从所述第一法兰(70)穿设至所述第二法兰(80)；
螺母(92)，所述螺母(92)可拆卸地设置在所述螺栓(91)上以将所述第一级压缩 气缸(40)和所述第二级压缩气缸(50)固定在所述曲轴(10)上。

10.  一种压缩机，包括压缩机泵体，其特征在于，所述压缩机泵体为权利要求1至9中任一项 所述的压缩机泵体。

说明书压缩机泵体及具有其的压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，更具体地，涉及一种压缩机泵体及具有其的压缩机。
背景技术
现有单机双级压缩技术中，由于曲轴两个偏心部180°对称布置，能够很好的抑制曲轴滚 子偏心运转导致的不平衡惯量，所以具有运转平稳、振动小等优点。但是由于转子式压缩气 缸是非均匀速率吸气、排气的，第二级气缸吸气滞后第一级气缸吸气开始角度180°，当第一 级气缸处于排气速率高峰期时，第二级气缸却处于吸气速率低谷期，从而导致中间腔或中间 流道压力上升；当第一级气缸处于排气速率低谷期时，第二级气缸却处于吸气速率高峰期， 从而导致中间腔或中间流道压力下降。因此双级压缩机中间腔或中间流道内的压力随着曲轴 转角的变化是不断变化的。
中间腔或中间流道压力的波动往往导致第一级气缸排气不畅，过压缩损失大；第二级气 缸吸气速率高峰期时吸气压力低，二级压缩压比升高，二级压缩功率增大。对于带补气增焓 功能的双级压缩机，在中间腔压力峰值阶段，中间腔内压力高于补气压力，导致补气导流， 降低了制冷系统的性能。
发明内容
本发明旨在提供一种压缩机泵体及具有其的压缩机，以解决现有技术中压缩机泵体压力 损失大的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机泵体，包括：曲轴， 曲轴的轴向依次设置有多级偏心部；多级滚子，多级滚子一一对应地套设在多级偏心部的外 周；多级压缩气缸，多级压缩气缸一一对应地套设在多级滚子的外周；其中，在吸气开始时 刻，相邻两级压缩气缸的吸气口在垂直于曲轴轴线的平面内的投影的夹角在60°至180°的 范围内。
进一步地，在吸气开始时刻，相邻两级压缩气缸的吸气口在垂直于曲轴轴线的平面内的 投影的夹角为120°。
进一步地，多级偏心部包括第一级偏心部和第二级偏心部；多级滚子包括第一级滚子和 第二级滚子；多级压缩气缸包括第一级压缩气缸和第二级压缩气缸；其中，在吸气开始时刻， 第一级压缩气缸的吸气口和第二级压缩气缸的吸气口在垂直于曲轴轴线的平面内的投影的夹 角在60°至180°的范围内。
进一步地，在吸气开始时刻，第一级压缩气缸的吸气口和第二级压缩气缸的吸气口在垂 直于曲轴轴线的平面内的投影的夹角为120°。
进一步地，压缩机泵体还包括：隔板，隔板套设在曲轴上，并位于第一级压缩气缸和第 二级压缩气缸之间，且隔板上设置有导流通道。
进一步地，压缩机泵体还包括：第一法兰，第一法兰设置在第一级压缩气缸的远离第二 级压缩气缸的一侧，第一法兰上设置有中间空腔，中间空腔与第一级压缩气缸的排气口和第 二级压缩气缸的吸气口均连通；第二法兰，第二法兰设置在第二级压缩气缸的远离第一级压 缩气缸的一侧，第二法兰上设置有与第二级压缩气缸的排气口连通的排气通道。
进一步地，第一法兰上设置有补气口，补气口与中间空腔连通。
进一步地，第一级压缩气缸上设置有通孔，通孔的两端分别与中间空腔和导流通道连通。
进一步地，压缩机泵体还包括固定组件，固定组件包括：螺栓，螺栓依次从第一法兰穿 设至第二法兰；螺母，螺母可拆卸地设置在螺栓上以将第一级压缩气缸和第二级压缩气缸固 定在曲轴上。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括压缩机泵体，压缩机泵体为上述的压 缩机泵体。
应用本发明的技术方案，当压缩机泵体工作时，由于在吸气开始时刻相邻两级压缩气缸 的吸气口在垂直于曲轴轴线的平面内的投影的夹角在60°至180°的范围内。将这个夹角用 θ表示，那么，在压缩机泵体运行的过程中，相邻两级压缩气缸中，后一级压缩气缸吸气开 始角度相对前一级压缩气缸吸气开始的角度之后180°-θ，当θ在60°至180°之间时，可 以使得后一级压缩气缸的吸气高峰期与前一级压缩气缸的排气高峰期重叠，减小中间腔或中 间流道内制冷剂量随曲轴角度的变化幅度，从而有效抑制中间压力波动，减低中间压力波动 导致的功率损失，提高了压缩机的性能。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及 其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的双级压缩机泵体的剖视图；
图2示意性示出了在图1中G-G位置时的双级压缩机泵体拆去隔板后的俯视图；
图3示意性示出了现有的双级压缩机泵体的第一级压缩气缸和第二级压缩气缸的容积变 化曲线示意图；以及
图4示意性示出了本发明的双级压缩机泵体的第一级压缩气缸和第二级压缩气缸的容积 变化曲线示意图。
附图标记说明：10、曲轴；11、第一级偏心部；12、第二级偏心部；20、第一级滚子；30、 第二级滚子；40、第一级压缩气缸；41、第一级压缩气缸的吸气口；42、通孔；43、第一级 压缩气缸的排气口；50、第二级压缩气缸；51、第二级压缩气缸的吸气口；52、第二级压缩 气缸的排气口；60、隔板；61、导流通道；70、第一法兰；71、中间空腔；72、补气口；80、 第二法兰；90、固定组件；91、螺栓；92、螺母；100、盖板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖 的多种不同方式实施。
参见图1和图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种压缩气缸泵体。该压缩机泵体 包括曲轴10、多级滚子以及多级压缩气缸。曲轴10的轴向依次设置有多级偏心部；多级滚子 一一对应地套设在多级偏心部的外周；多级压缩气缸一一对应地套设在多级滚子的外周。当 曲轴10旋转的时候，带动曲轴10上的多级偏心部旋转，然后通过多级滚子的作用，推动多 级压缩机的滑片运动，进而带动多级压缩气缸对压缩气缸内部的流体进行多级压缩。其中， 在吸气开始时刻，相邻两级压缩气缸的吸气口在垂直于曲轴10轴线的平面内的投影的夹角在 60°至180°的范围内。当压缩机泵体工作时，由于在吸气开始时刻相邻两级压缩气缸的吸气 口在垂直于曲轴10轴线的平面内的投影的夹角在60°至180°的范围内。将这个夹角用θ表 示，那么，在压缩机泵体运行的过程中，相邻两级压缩气缸中，后一级压缩气缸吸气开始角 度相对前一级压缩气缸吸气开始的角度之后180°-θ，当θ在60°至180°之间时，可以使 得后一级压缩气缸的吸气高峰期与前一级压缩气缸的排气高峰期重叠，减小中间腔或中间流 道内制冷剂量随曲轴角度的变化幅度，从而有效抑制中间压力波动，减低中间压力波动导致 的功率损失，提高了压缩机的性能。
在本发明的一种优选的实施例中，在吸气开始时刻，相邻两级压缩气缸的吸气口在垂直 于曲轴10轴线的平面内的投影的夹角为120°，能够大大降低压缩机泵体在前后级压缩气缸 之间的压力波动，降低功率损失。
再次参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种双级压缩机泵体。在本实施例中 多级偏心部包括第一级偏心部11和第二级偏心部12；多级滚子包括第一级滚子20和第二级 滚子30；多级压缩气缸包括第一级压缩气缸40和第二级压缩气缸50；其中，在吸气开始时 刻，第一级压缩气缸的吸气口41和第二级压缩气缸的吸气口51在垂直于曲轴10轴线的平面 内的投影的夹角在60°至180°的范围内。
优选地，双级压缩机泵体中，在吸气开始时刻，第一级压缩气缸的吸气口41和第二级压 缩气缸的吸气口51在垂直于曲轴10轴线的平面内的投影的夹角为120°，能够大大降低压缩 机泵体在前后级压缩气缸之间的压力波动，降低功率损失。
在本实施例中，压缩机泵体还包括隔板60，该隔板60套设在曲轴10上，并位于第一级 压缩气缸40和第二级压缩气缸50之间，且该隔板60上设置有导流通道61，便于使第一级压 缩气缸40内的流体流至第二级压缩气缸50内，进而对压缩机内的流体进行多次压缩。
为了将第一级压缩气缸40和第二级压缩气缸50固定在曲轴10上，本实施例的压缩机泵 体还包括第一法兰70和第二法兰80。其中，第一法兰70设置在第一级压缩气缸40的远离第 二级压缩气缸50的一侧，第一法兰70上设置有中间空腔71，中间空腔71与第一级压缩气缸 的排气口43和第二级压缩气缸的吸气口51均连通，便于将经第一级压缩气缸40压缩过后的 流体输送至第二级压缩气缸50；第二法兰80设置在第二级压缩气缸50的远离第一级压缩气 缸40的一侧，该第二法兰80上设置有与第二级压缩气缸的排气口52连通的排气通道(图中 未示出)，便于将压缩过后的流体输送至压缩机泵体的外部。本实施例的压缩机泵体还包括固 定组件90，该固定组件90包括螺栓91和螺母92。其中，螺栓91依次从第一法兰70穿设至 第二法兰80；螺母92可拆卸地设置在螺栓91上以将第一级压缩气缸40和第二级压缩气缸 50固定在曲轴10上，结构简单，便于实现。
需要说明的是，为了加工方便，本实施例中的中间空腔71由从第一法兰70的远离第一 级压缩气缸40的一侧向靠近第一级压缩气缸40的一侧凹陷的凹槽和盖板100组成，盖板100 设置在第一法兰70的远离第一级压缩气缸40的一侧将凹槽密封起来以形成中间空腔71。
优选地，第一法兰70上设置有补气口72，该补气口72与中间空腔71连通，通过补气口 72的作用，可以使安装本实施例的压缩机实现增焓功能，本实施例中，由于第一级压缩气缸 40在排气高峰时，第二级压缩气缸50正好处于吸气高峰，因此，本实施例的压缩机泵体还可 以防止补气倒流的现象的出现，进一步提高压缩机的性能。
在本实施例中，第一级压缩气缸40上设置有通孔42，该通孔42的两端分别与中间空腔 71和导流通道61连通，保证经第一级压缩气缸40压缩之后的流体能够顺畅地进入到第二级 压缩气缸50内，为压缩机泵体实现多级压缩提供必要的结构基础。
下面再次结合本发明的双级压缩机泵体的结构具体介绍压缩机泵体的具体工作过程：
图1是一种应用本发明技术方案的双级转子式压缩泵体实施例，该压缩机泵体具有传递 动力的曲轴10、对制冷剂实现第一级压缩的第一级压缩气缸40、对制冷剂实现第二级压缩的 第二级压缩气缸50、分隔第二级压缩气缸50与第一级压缩气缸40的隔板60、覆盖在第二级 压缩气缸50上的第二法兰80、覆盖在第一级压缩气缸40下端面的第一法兰70，第一法兰70 与盖板100形成的中间空腔71。该压缩机泵体工作过程是：低压气体A进入第一级压缩气缸 40，完成一级压缩后，一级排气B进入中间空腔71；来自制冷系统的增焓气体C进入中间空 腔71，与低压级排气B混合形成混合气体D；混合气体D通过第一法兰70、第一级压缩气缸 40的通孔42及隔板60的导流通道61形成的通道进入第二级压缩气缸50；完成二级压缩后， 高压排气E排出从第二法兰80的排气通道排出泵体。
图2在上述实施例的基础上，对本发明技术方案进一步说明。在去除隔板60的视图下， 可以明显看到，曲轴10两级偏心部在圆周方向呈现180°对称分布，两级气缸吸气口在圆周 方向存在θ夹角，第一级压缩气缸的排气口43在圆周方向上处于夹角60°至180°之间。
图3与图4分别给出了现有的压缩机泵体与本发明的压缩机泵体高低压缸的容积变化情 况。图中，以第一级压缩气缸40内的第一级滚子20滑过第一级压缩气缸40的滑片槽为第一 级压缩气缸40的角度定位为曲轴转角0°，粗线表示第一级压缩气缸40的吸气容积变化，细 线表示第二级压缩气缸50吸气容积变化；上述曲线各处切线斜率越大，表示容积变化速率越 快。
如图3所示，第一级压缩气缸40在曲轴转角180°左右时打开，当第一级压缩气缸40在 曲轴转角为180°到270°区间时，粗线变化速率大，该区间是第一级压缩气缸40排气速率 高峰期，而细线在该区间变化缓慢，是第二级压缩气缸50的吸气速率低谷区，从而使得中间 空腔71中压制冷剂量不断增加，导致中间压力上升。反之，当第一级压缩气缸40在曲轴转 角位0°到90°区间时，第一级压缩气缸40无排气，而此时第二级压缩气缸50处于吸气速 率高峰期，第二级压缩气缸50对中间空腔71形成“抽真空”的效果，中间压力下降。
如图4所示，根据本发明的技术方案，当θ为120°时，第一级压缩气缸40的压缩腔容 积变化速率与第二级压缩气缸50吸气腔容积变化速率在各曲轴转角下相当，正负相反，所以 第二级压缩气缸50可以及时吸取第一级压缩气缸40的排气，因而可以有效降低中间压力波 动。
根据本发明的另一实施例，提供了一种压缩机，该压缩机包括压缩机泵体，该压缩机泵 体上述的压缩机泵体。
根据上述的实施例可以知道，本发明的压缩机泵体及压缩机的压力波动小，可有效降低 前一级压缩气缸排气过压缩损失及后一级压缩气缸的压缩比，进而提高压缩机能效。当将本 发明的压缩机泵体应用在带增焓的多级压缩机系统中，可提高补气效率，防止补气倒流导致 的制冷系统性能下降。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。