旋轉壓縮機和偏心凸輪組件的製作方法

2023-04-30 10:42:51 2

專利名稱：旋轉壓縮機和偏心凸輪組件的製作方法
技術領域：
本公開的實施例涉及一種旋轉壓縮機，更具體地講，涉及一種能夠減小施加到旋轉軸上的最大載荷的旋轉壓縮機的偏心凸輪。
背景技術：
通常，旋轉壓縮機被構造成執行如下功能:將被構造成包括製冷循環的空調處的製冷劑壓縮成高溫高壓製冷劑，所述製冷循環通過使用製冷劑作為媒介而具有壓縮、冷凝、膨脹和蒸發的連續過程。這樣的旋轉壓縮機設置有:機殼，機殼具有被構造成吸入氣體(諸如空氣和製冷劑氣體)的入口和被構造成排放壓縮的氣體的出口 ；旋轉設備，被構造成在機殼的內部產生旋轉力；壓縮設備，具有旋轉軸、偏心凸輪、滾子和缸體，並且壓縮設備被構造成通過利用旋轉設備的旋轉力壓縮氣體。詳細地講，旋轉軸的下部被構造成在穿過缸體的同時旋轉，並且沿縱向設置。偏心凸輪以偏心狀態一體地形成在缸體內部的旋轉軸處，滾子被構造成在被設置在偏心凸輪的外周表面處並且通過偏心凸輪沿著缸體的內周表面旋轉的同時壓縮氣體。此時，上法蘭和下法蘭分別安裝在缸體的頂部和底部，以可旋轉地支撐旋轉軸。根據壓縮機的總長度和成本，上法蘭和下法蘭的總長度可相對地不同，因此，在旋轉軸處可能會出現壓力載荷。

發明內容
因此，本公開的一方面在於提供一種能夠減小施加到旋轉軸上的最大載荷的旋轉壓縮機。本公開的另一方面在於提供一種旋轉壓縮機，該旋轉壓縮機被構造成由於偏心凸輪沿著軸向偏心地移動而減小被施加到旋轉軸的最大載荷。本公開的其它方面一部分將在下面的描述中進行闡述，一部分將通過描述而明顯，或者可通過本公開的實施而了解。根據本公開的實施例，一種旋轉壓縮機，包括機殼、缸體、旋轉軸、滾子和偏心凸輪。缸體可被安裝在機殼的內部並被構造成提供用於壓縮氣體的空間。旋轉軸可在穿過缸體的同時設置。滾子可被構造成通過沿著缸體的內周表面旋轉而壓縮氣體。偏心凸輪可與旋轉軸一體地形成並設置在滾子的內部。偏心凸輪可設置在旋轉軸的軸線上的軸向偏心位置處。 所述偏心凸輪可沿著朝向軸向的上側的方向偏心地設置。所述旋轉壓縮機可包括分別設置在缸體的上部處和下部處的上法蘭和下法蘭，以可旋轉地支撐旋轉軸。所述偏心凸輪可沿著朝向上法蘭的方向偏心地設置。根據本公開的另一方面，一種偏心凸輪組件包括旋轉軸和偏心凸輪。偏心凸輪可安裝在旋轉軸上。偏心凸輪可在旋轉軸的軸向上偏心地設置。
所述偏心凸輪可沿著朝向旋轉軸的上側的方向偏心地設置。根據本公開的另一方面，一種旋轉壓縮機包括氣密容器、缸體、上法蘭、下法蘭、旋轉軸、偏心凸輪和滾子。缸體可安裝在氣密容器的內部。上法蘭可被構造成在結合到缸體的上部的同時形成壓縮室。下法蘭可被構造成在結合到缸體的底部的同時形成所述壓縮室。旋轉軸可在穿過缸體的同時設置。偏心凸輪可被構造成與旋轉軸一體地形成的同時執行偏心旋轉。滾子可結合到偏心凸輪，並且被構造成通過沿著缸體的內周表面旋轉而壓縮氣體。所述偏心凸輪可設置在旋轉軸的軸線上的朝向上法蘭的偏心位置處。如上所述,可有效地減小施加到旋轉壓縮機的旋轉軸上的最大載荷。此外，由於偏心凸輪的位置沿著軸線偏心地移動，所以減小了施加到軸上的最大載荷，從而有效地改進了壓縮效率。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本公開的這些和/或其它方面將變得明顯並且更加容易理解，在附圖中:圖1是示意性地示出根據本公開的實施例的旋轉壓縮機的截面圖；圖2是示意性地示出根據本公開的實施例的旋轉壓縮機的壓縮單元的放大視圖；圖3是示意性示出根據本公開的實施例的旋轉壓縮機的偏心凸輪的放大視圖；圖4是示意性示出了指示在應用了根據本公開的實施例的偏心凸輪的情況下施加給旋轉軸的載荷的模擬結果的視圖；圖5是示意性示出了指示在根據本公開的實施例的偏心凸輪的情況下旋轉壓縮機的效率的模擬結果的視圖；圖6是示意性地示出了根據本公開的另一實施例的兩級旋轉壓縮機的偏心凸輪的放大視圖。
具體實施例方式現在將對本公開的實施例進行詳細說明，實施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標號始終指示相同的元件。圖1示意性地示出了根據本公開的實施例的旋轉壓縮機的截面圖，圖2是示意性示出根據本公開的實施例的旋轉壓縮機的壓縮單元的放大視圖。如圖1至圖2中所示出的，旋轉壓縮機I包括機殼10，機殼10在形成氣密容器的同時形成旋轉壓縮機I的外觀。機殼10設置有:製冷劑入口 6，被構造成吸入諸如空氣和製冷劑氣體的氣體；製冷劑出口 10b，被構造成排放壓縮的氣體。在機殼10的內部安裝有:旋轉設備2，被構造成通過定子2b和轉子2a產生旋轉力；壓縮設備20，被構造成通過旋轉軸21利用旋轉設備2的旋轉力壓縮氣體；偏心凸輪30 ；滾子28。旋轉軸21具有被插入於轉子2a內部的上部以及穿過缸體27以沿縱向設置的下部，從而旋轉軸21隨著轉子2a的旋轉而旋轉。偏心凸輪30以偏心狀態一體地形成於在缸體27內部的旋轉軸21處。滾子28設置在偏心凸輪30的外周表面處，並且被構造成通過偏心凸輪30的旋轉而沿著缸體27的內表面旋轉的同時壓縮氣體。上法蘭25和下法蘭26安裝在缸體27的頂部和底部，以通過密封缸體27形成壓縮室24，並且上法蘭25和下法蘭26被設置成可旋轉地支撐旋轉軸21。製冷劑入口 6設置在缸體27的一側，連接到被構造成儲存液化製冷劑的儲液罐4，同時製冷劑入口管5介於儲液罐4和製冷劑入口 6之間，從而通過製冷劑入口管5被引入到氣密容器中的製冷劑被引導到壓縮室24。滾子28被構造成通過與上法蘭25和下法蘭26緊密接觸的偏心凸輪30而偏心地旋轉。機殼10在其下部設置有下部油盤10a，下部油盤IOa被構造成儲存油，以潤滑旋轉軸21、上法蘭25和下法蘭26、偏心凸輪30和滾子28以及缸體27之間的接觸部分。為了從下部油盤IOa提升油來潤滑旋轉部件，旋轉軸21設置有:可被插入的中空部分21a，該中空部分21a從旋轉軸21的底部到上法蘭25的上部沿著縱向形成；多個油排放孔22，在旋轉軸21的幾個位置處沿著徑向形成，同時與中空部分21a連通；油拾取構件23，被構造成通過提升在下部油盤IOa處的油而將油供應到缸體27的內部和上法蘭25。因此，在下部油盤IOa處的油在旋轉軸21的旋轉離心力的作用下通過插入在旋轉軸21的中空部分21a處的油拾取構件23而上升，並且在通過油排放孔22排放的同時潤滑每個旋轉部件。這裡，施加到被構造成可旋轉地支撐旋轉軸21的上法蘭25和下法蘭26的載荷根據下面的公式計算。[數學公式I]I； F=O, Fcam=Fupper journal+Flower journalI； M=O, — Fupperjournal氺Lupper=Flowerjournal氺LlowerFLowerjournal=(Lupper/(Lupper+Llower))氺FcamFupperjournal=(Llower/(Lupper+Llower))*Fcam此時，Fupperjournal表示上法蘭25的壓力，Flowerjournal表示下法蘭26的壓力，Fcam表示偏心凸輪30的壓力，Lupper表示上法蘭25的長度,Llower表示下法蘭26的長度。然而，如圖2上所示出的，由於下法蘭26的長度Llower比上法蘭25的長度Lupper短，所以由於壓力載荷的反作用力導致在下法蘭26處出現更多的載荷。因此，在如圖3上所示出的本公開的實施例中，偏心凸輪30相對於旋轉軸21的在滾子28中或在上法蘭25和下法蘭26之間的部分的軸線的中心C設置在軸向偏心位置C'處。期望偏心凸輪30的偏心位置C'被設置在靠近上法蘭25的一側。如數學公式I中所示出的，在旋轉軸21處所受到的最大載荷由於偏心凸輪30相對於中心C設置在靠近上法蘭25的一側的偏心位置C'而減小。因此，由於被構造成支撐滾子28 (為了進行旋轉軸21的壓縮衝程而偏心地旋轉)的偏心凸輪30的中心位置向上法蘭25(上法蘭25具有由壓縮載荷的反作用力而導致的上法蘭25和下法蘭26中相對小的反作用力)一側移動，從而減小了在旋轉軸21處受到的最大載荷。
圖4是示意性示出了指示在應用了根據本公開的實施例的偏心凸輪的情況下被施加給旋轉軸的載荷的模擬結果的視圖，圖5是示意性示出了指示在應用了根據本公開的實施例的偏心凸輪的情況下旋轉壓縮機的效率的模擬結果的視圖。當旋轉壓縮機I的偏心凸輪30的中心位置被提升大約3mm的偏心距離G時，模擬了施加到上法蘭25和下法蘭26的載荷。此時，旋轉軸21設置有大約14.325mm的直徑和大約134.1mm的長度，偏心凸輪30設置有大約23_的直徑和大約12.8mm的長度。如圖4的結果所示出的，在使偏心凸輪30的中心位置偏心大約3mm的情況下，下法蘭26的載荷A被減小了大約11%。因此確定:通過應用根據本公開的實施例的偏心凸輪30 (其設置在軸線上的軸向偏心位置C'處)可減小旋轉軸21的總載荷。圖5示出了當在使偏心凸輪30的中心位置偏心大約3mm的狀態下旋轉軸21的類型變為第一類型的旋轉軸(a)和第二類型的旋轉軸(b)時，旋轉壓縮機I的隨頻率變化的(by-frequency)效率的模擬結果。當與將偏心凸輪30的中心設為中心C的傳統旋轉軸(a)和(b)相比時，發現本公開(偏心凸輪30的中心位於朝著上法蘭25 —側偏心大約3mm的偏心位置C'處)的旋轉軸(a')和(b')顯示出壓縮機的效率增加大約1%。因此，在應用了設置在旋轉軸21的軸線上的軸向偏心位置C'處的偏心凸輪30的情況下，則確定可以提高整個旋轉壓縮機I的效率。圖6是示意性示出了根據本公開的另一實施例的兩級旋轉壓縮機的偏心凸輪的放大視圖。雖然未示出，但是在旋轉軸21的軸線上的軸向偏心位置C'處設置第一偏心凸輪30a和第二偏心凸輪30b中的每個，所述第一偏心凸輪30a和第二偏心凸輪30b—體地形成在兩級旋轉壓縮機的旋轉軸21處，從而能夠減小施加到旋轉軸21的最大載荷。可基於上面所解釋的描述實現軸向偏心地設置在兩級旋轉壓縮機的旋轉軸21的軸線上的第一偏心凸輪30a和第二偏心凸輪30b的運動和效果，因此，將省略重複性描述。雖然已經顯示並描述了本公開的一些實施例，但是本領域技術人員將理解的是在不脫離權利要求及其等同物中限定其範圍的本公開的原理和精神的情況下，可在這些實施例中進行改變。
權利要求
1.一種旋轉壓縮機，包括: 機殼; 缸體，安裝在機殼的內部並被構造成提供用於壓縮氣體的空間； 旋轉軸，在穿過缸體的同時設置； 滾子，被構造成通過沿著缸體的內周表面旋轉而壓縮氣體； 偏心凸輪，與旋轉軸一體地形成並設置在滾子的內部， 其中，偏心凸輪設置在旋轉軸的軸線上的軸向偏心位置處。
2.如權利要求1所述的旋轉壓縮機，其中: 所述偏心凸輪沿著朝向軸向的上側的方向偏心地設置。
3.如權利要求1所述的旋轉壓縮機，其中: 所述旋轉壓縮機包括分別設置在缸體的上部處和下部處的上法蘭和下法蘭，以可旋轉地支撐旋轉軸， 所述偏心凸輪沿著朝向上法蘭的方向偏心地設置。
4.一種偏心凸輪組件，包括: 旋轉軸；和 偏心凸輪，安裝在旋轉軸上， 其中，偏心凸輪在旋轉軸的軸向上偏心地設置。
5.如權利要求4所述的偏心凸輪組件，其中: 所述偏心凸輪沿著朝向旋轉軸的上側的方向偏心地設置。
6.—種旋轉壓縮機,包括: 氣密容器； 缸體，安裝在氣密容器的內部； 上法蘭，被構造成在結合到缸體的上部的同時形成壓縮室； 下法蘭，被構造成在結合到缸體的底部的同時形成所述壓縮室； 旋轉軸，在穿過缸體的同時設置； 偏心凸輪，被構造成與旋轉軸一體地形成的同時執行偏心旋轉； 滾子，結合到偏心凸輪並且被構造成通過沿著缸體的內周表面旋轉而壓縮氣體， 其中，所述偏心凸輪設置在旋轉軸的軸線上的朝向上法蘭的偏心位置處。
7.如權利要求6所述的旋轉壓縮機，其中，所述旋轉軸包括: 中空部分，沿著旋轉軸的長度方向從旋轉軸的底部向上法蘭的上部形成； 多個油排放孔，沿著徑向形成同時與中空部分連通； 油拾取構件，被構造成通過提升儲存在旋轉壓縮機的機殼的下部油盤中的油將油供應到缸體的內側和上法蘭。
全文摘要
本公開公開了一種旋轉壓縮機和偏心凸輪組件，所述旋轉壓縮機能夠減小被施加到旋轉軸上的最大載荷，所述旋轉壓縮機包括機殼；缸體，安裝在機殼的內部並被構造成提供用於壓縮氣體的空間；旋轉軸，在穿過缸體的同時設置；滾子，被構造成通過沿著缸體的內周表面旋轉而壓縮氣體；偏心凸輪，與旋轉軸一體地形成並設置在滾子的內部，其中，偏心凸輪在旋轉軸的軸線上被設置在軸向偏心位置處。
文檔編號F04C29/00GK103206376SQ20131001647
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者裴範俊, 白玟錫 申請人:三星電子株式會社