臥式旋轉壓縮機及車輛的製作方法

2023-05-02 00:56:21 1

本發明涉及機械製造技術領域，尤其是涉及一種臥式旋轉壓縮機及車輛。

背景技術：

常規立式空調壓縮機，裝配時形成定轉子高度差，電機在通電時，轉子在磁場的作用下承受高度差方向的電磁力，此電磁力使曲軸與副軸承壓緊以約束轉子在軸向方向的運動，從而降低噪音，提升壓縮機的可靠性。因為壓縮機是靜止放置的，這種結構在常規家用空調領域使用是可行的，而且電磁力依賴於壓縮機的運轉狀態，當壓縮機停機時則無電磁力產生，曲軸在軸向無約束。

然而，當該壓縮機應用於車輛等移動式設備的空調上時，由於車輛等的移動及振動的特殊性，在壓縮機不通電時上述的電磁力則不存在，而且由於車輛是隨機振動系統，這導致車輛運行但壓縮機不工作時轉子帶動曲軸在軸向隨機振動，產生異響和破壞，影響壓縮機可靠性及客戶體驗。同時因為定子與轉子高度差的存在，使轉子有效使用高度大大降低，電機效率差，壓縮機輸入功率高，增加壓縮機的功耗。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種臥式旋轉壓縮機，該壓縮機的曲軸上外套有彈簧，從而產生彈性力，以使得曲軸的止推面與副軸承之間有效緊密配合，抵抗壓縮機的軸向振動，提高壓縮機運行的可靠性。

本發明還提出一種車輛，包括上述的壓縮機。

根據本發明實施例的臥式旋轉壓縮機，包括：殼體，所述殼體上設有排氣口和吸氣口；電機，所述電機設在所述殼體內，所述電機包括定子和轉子；泵體組件，所述泵體組件設在所述殼體內，所述泵體組件包括氣缸組件、主軸承、副軸承和曲軸，所述氣缸組件包括至少一個氣缸，所述主軸承和所述副軸承分別設在所述氣缸組件的兩側，所述曲軸穿過所述氣缸組件分別與所述主軸承和所述副軸承配合，所述曲軸固定在所述轉子上；滾動軸承，所述滾動軸承設在所述殼體的內端面上，所述滾動軸承包括內圈和外圈，所述曲軸的伸出所述轉子的端部與所述內圈配合；彈簧，所述彈簧外套在所述曲軸上，所述彈簧的第一端止抵在所述內圈上，所述彈簧的第二端止抵在所述曲軸或者所述轉子上，所述彈簧被構造成處於壓縮狀態以向所述曲軸施加朝向所述副軸承的作用力。

根據本發明實施例的臥式旋轉壓縮機，通過在殼體的內端面上設置滾動軸承，並使彈簧外套在曲軸上，使得彈簧的第一端止抵在滾動軸承的內圈上，使得彈簧的第二端止抵在曲軸或者轉子上以使彈簧被構造成處於壓縮狀態以向曲軸施加朝向副軸承的作用力，這樣，無論壓縮機處於何種狀態，該作用力均可傳遞至副軸承，使得副軸承的端面與曲軸的止推面之間有效配合，抵抗壓縮機的振動，從而無論壓縮機處於任何狀態下曲軸均處於穩定位置，有效解決了常規壓縮機應用在車輛上時的軸向工作不穩定問題；同時可有效地提高滾動軸承的旋轉精度，降低滾動軸承的噪音。另外，彈簧的設置還避免了常規壓縮機中因通過定轉子高度差產生電磁力來壓緊曲軸止推面和副軸承端面而導致的轉子有效使用高度大大降低的問題，從而提高了電機的工作效率，降低了壓縮機輸入功率，進而也改善了壓縮機的噪音和製造性能，提高了壓縮機使用的可靠性。

根據本發明的一些實施例，所述轉子的端面上設有止抵凹槽，所述彈簧的第二端止抵在所述止抵凹槽內。

根據本發明的一些實施例，所述曲軸包括長軸段和配合段，所述長軸段固定在所述轉子上，所述配合段與所述內圈配合，所述配合段的外徑小於所述長軸段的外徑，所述彈簧外套在所述配合段上，所述彈簧的第二端止抵在所述長軸段的端面上。

根據本發明的一些實施例，臥式旋轉壓縮機還包括蓋板和電控裝置，所述電控裝置與所述電機相連，所述蓋板設在所述殼體的端面上以與所述殼體之間限定出用於放置所述電控裝置的盛放空間。

根據本發明的一些實施例，臥式旋轉壓縮機還包括分隔板，所述分隔板設在所述殼體上以將所述殼體內分隔成高壓腔和低壓腔，所述吸氣口與所述低壓腔連通，所述排氣口與所述高壓腔連通，所述分隔板設有裝配通孔，所述電機設在所述低壓腔內，所述泵體組件設在所述高壓腔內，所述曲軸的一端穿過所述裝配通孔與所述轉子配合，所述裝配通孔與所述曲軸或所述主軸承密封配合，所述氣缸的吸氣入口通過吸氣通道與所述低壓腔連通。

具體地，所述吸氣通道設在所述分隔板上。

具體地，所述吸氣通道的吸入端的流通面積大於所述吸氣通道的排出端的流通面積。

具體地，所述殼體包括第一殼體、第二殼體和固定連接件，所述分隔板的外沿夾持在所述第一殼體和所述第二殼體之間，所述固定連接件穿過所述分隔板分別固定在所述第一殼體和所述第二殼體上。

可選地，所述主軸承包括輪轂部和軸承部，所述輪轂部設在所述軸承部上且所述輪轂部的外周壁與所述裝配通孔密封配合，所述軸承部固定在所述氣缸組件上，所述分隔板的一部分止抵在所述軸承部的設有所述輪轂部的端面上。

根據本發明實施例的車輛，包括上述的臥式旋轉壓縮機。

根據本發明實施例的車輛，通過設置上述的臥式旋轉壓縮機，無論壓縮機處於何種狀態，副軸承的端面與曲軸的止推面之間均可有效配合，抵抗壓縮機的振動，從而無論壓縮機處於任何狀態下曲軸均處於穩定位置，降低了滾動軸承的噪音，提高了電機的工作效率，降低了壓縮機輸入功率，進而也改善了壓縮機的噪音和製造性能，提高了壓縮機使用的可靠性。

附圖說明

圖1是根據本發明一些實施例的臥式旋轉壓縮機的剖視示意圖；

圖2是根據本發明一些實施例的泵體組件的示意圖；

圖3是根據本發明一些實施例的泵體組件的另一方向的示意圖；

圖4是根據圖1所示的泵體組件與轉子的配合立體圖；

圖5是根據圖4所示的泵體組件與轉子配合的另一方向的示意圖；

圖6是根據圖1所示的曲軸、滾動軸承和轉子的裝配剖視圖；

圖7是根據本發明另一些實施例的曲軸的示意圖；

圖8是根據圖7所示的曲軸與滾動軸承的配合示意圖；

圖9是根據本發明一些實施例的滾動軸承的示意圖。

附圖標記：

臥式旋轉壓縮機100；

殼體1；排氣口11；吸氣口12；第一殼體13；第二殼體14；低壓腔15；高壓腔16；

電機2；定子21；轉子22；止抵凹槽221；

泵體組件3；氣缸組件31；氣缸311；壓縮腔3111；主軸承32；輪轂部321；軸承部322；副軸承33；曲軸34；長軸段341；配合段342；偏心部343；滑片35；活塞36；

滾動軸承4；內圈41；外圈42；彈簧5；電控裝置6；蓋板7；盛放空間71；

分隔板8；裝配通孔81；延伸部82。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「長度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「軸向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

下面參考圖1-圖9描述根據本發明實施例的臥式旋轉壓縮機100，該臥式旋轉壓縮機100可用在車輛、空調、飛機等上。

如圖1-圖9所示，根據本發明實施例的臥式旋轉壓縮機100，可以包括殼體1、電機2、泵體組件3、滾動軸承4和彈簧5。

具體地，如圖1所示，殼體1上設有排氣口11和吸氣口12，冷媒可從吸氣口12進入到壓縮機100的殼體1內，冷媒被壓縮機100壓縮後，可從排氣口11排出。

電機2和泵體組件3設在殼體1內。具體而言，電機2和泵體組件3間隔開地設在殼體1內，例如，如圖1所示，電機2和泵體組件3在左右方向上間隔開。

電機2包括定子21和轉子22。具體地，如圖1所示，定子21可固定在殼體1的內壁上，轉子22位於定子21內。可選地，臥式旋轉壓縮機100還可以包括電控裝置6，電控裝置6與電機2相連，從而，電控裝置6可控制電機2的通斷電。

泵體組件3包括氣缸組件31、主軸承32、副軸承33和曲軸34。氣缸組件31包括至少一個氣缸311。例如，氣缸組件31包括一個氣缸311，主軸承32和副軸承33分別設在該氣缸311的左右兩側。再例如，如圖2所示，氣缸組件31包括兩個氣缸311和中隔板312，中隔板312設在兩個氣缸311之間，主軸承32和副軸承33分別設在氣缸組件31的左右兩側，也就是說，如圖1和圖2所示，主軸承32設在氣缸組件31的左側，副軸承33設在氣缸組件31的右側。這裡可以理解的是，「左」和「右」是相對的方向，且是依據附圖的示意性說明，其中，左右方向與曲軸34的軸向平行。

曲軸34穿過氣缸組件31分別與主軸承32和副軸承33配合且曲軸34固定在轉子22上。例如，如圖1所示，曲軸34在從左到右的方向上依次穿過轉子22、主軸承32、氣缸組件31和副軸承33，曲軸34固定在轉子22上，且分別與主軸承32和副軸承33配合。從而，轉子22轉動可帶動曲軸34轉動，進而使得氣缸311內的冷媒被壓縮。

具體而言，如圖3所示，氣缸組件31的氣缸311內設有壓縮腔3111，泵體組件3還包括活塞36和滑片35，活塞36設在壓縮腔3111內且套設在曲軸34的偏心部343上，在電機2通電時，轉子22帶動曲軸34轉動，通過曲軸34的轉動以帶動活塞36沿壓縮腔3111的內壁滾動，從而對進入到壓縮腔3111內的冷媒進行壓縮。氣缸311上還具有與壓縮腔3111連通的滑片槽，滑片35可移動地設在滑片槽內，且滑片35的頭部與活塞36的外周壁止抵，由此，當活塞36在壓縮腔3111內往復移動時，滑片35隨之在滑片槽內移動，從而實現對壓縮腔3111內冷媒的壓縮。這裡，需要說明的是，方向「內」可以理解為朝向氣缸311中心的方向，其相反方向被定義為「外」，即遠離氣缸311中心的方向。

滾動軸承4設在殼體1的內端面上，例如如圖1所示，滾動軸承4設在殼體1的左端的內端面上。如圖9所示，滾動軸承4包括內圈41和外圈42，曲軸34的伸出轉子22的端部(例如，曲軸34的左端)與內圈41配合，彈簧5外套在曲軸34上，彈簧5的第一端(例如圖1中的左端)止抵在內圈41上，彈簧5的第二端(例如圖1中的右端)止抵在曲軸34或者轉子22上，彈簧5被構造成處於壓縮狀態以向曲軸34施加朝向副軸承33的作用力，這樣，無論壓縮機100處於何種狀態(工作狀態或者不工作的狀態等)，該作用力均可傳遞至副軸承33，使得副軸承33的端面與曲軸34的止推面之間有效配合，抵抗壓縮機100的振動，從而無論壓縮機100處於任何狀態下曲軸34均處於穩定位置，有效解決了常規壓縮機應用在車輛上時的軸向工作不穩定問題；同時可有效地提高滾動軸承4的旋轉精度，降低滾動軸承4的噪音。另外，彈簧5的設置還避免了常規壓縮機中因通過定轉子高度差產生電磁力來壓緊曲軸止推面和副軸承端面而導致的轉子有效使用高度大大降低的問題，從而提高了電機的工作效率，降低了壓縮機100輸入功率，進而也改善了壓縮機100的噪音和製造性能，提高了壓縮機100使用的可靠性。

此處可以理解的是，滾動軸承4的旋轉軸線與轉子22的旋轉軸線重合。

根據本發明實施例的臥式旋轉壓縮機100，通過在殼體1的內端面上設置滾動軸承4，並使彈簧5外套在曲軸34上，使得彈簧5的第一端止抵在滾動軸承4的內圈41上，使得彈簧5的第二端止抵在曲軸34或者轉子22上以使彈簧5被構造成處於壓縮狀態以向曲軸34施加朝向副軸承33的作用力，這樣，無論壓縮機100處於何種狀態，該作用力均可傳遞至副軸承33，使得副軸承33的端面與曲軸34的止推面之間有效配合，抵抗壓縮機100的振動，從而無論壓縮機100處於任何狀態下曲軸34均處於穩定位置，有效解決了常規壓縮機應用在車輛上時的軸向工作不穩定問題；同時可有效地提高滾動軸承4的旋轉精度，降低滾動軸承4的噪音。另外，彈簧5的設置還避免了常規壓縮機中因通過定轉子高度差產生電磁力來壓緊曲軸止推面和副軸承端面而導致的轉子有效使用高度大大降低的問題，從而提高了電機的工作效率，降低了壓縮機100輸入功率，進而也改善了壓縮機100的噪音和製造性能，提高了壓縮機100使用的可靠性。

根據本發明的一些實施例，如圖1和圖6所示，轉子22的端面上設有止抵凹槽221，彈簧5的第二端止抵在止抵凹槽221內。也就是說，轉子22的朝向滾動軸承4的端面上設有止抵凹槽221，彈簧5的第二端止抵在止抵凹槽221內，從而限制彈簧5的軸向移動，彈簧5可分別對滾動軸承4和轉子22施加軸向的彈力，由於曲軸34固定在轉子22上，彈簧5施加給轉子22的彈力進一步傳遞給曲軸34，進而彈力進一步施加給副軸承33。這樣，可實現曲軸34與副軸承33之間的有效配合，當壓縮機100應用在車輛上時，避免車輛運行但壓縮機100不工作時轉子22帶動曲軸34在軸向隨機振動而產生的異響和破壞，提高了壓縮機100的可靠性和用戶的體驗感。當然，可以理解的是，轉子22的端面上還可以不設置上述的止抵凹槽221，彈簧5的第二端可直接止抵在轉子22的朝向滾動軸承4的端面上。

在另一些實施例中，如圖7和圖8所示，曲軸34包括長軸段341和配合段342，長軸段341固定在轉子22上，配合段342與內圈41配合，配合段342的外徑小於長軸段341的外徑，彈簧5外套在配合段342上，彈簧5的第二端止抵在長軸段341的端面上即彈簧5的第二端止抵在長軸段341的鄰近配合段342的一端的端面上。從而，彈簧5可分別對滾動軸承4和曲軸34施加軸向的彈力，進而彈力進一步施加給副軸承33。這樣，可實現曲軸34與副軸承33之間的有效配合，當壓縮機100應用在車輛上時，避免車輛運行但壓縮機100不工作時轉子22帶動曲軸34在軸向隨機振動而產生的異響和破壞，提高了壓縮機100的可靠性和用戶的體驗感。

或者，在其它實施例中，曲軸34或轉子22上還可以設有卡簧、銷釘或螺紋部等，以使得彈簧5的第二端止抵在卡簧、銷釘或螺紋部上以限制彈簧5的軸向移動。

根據本發明的一些實施例，如圖1所示，臥式旋轉壓縮機100還包括分隔板8，分隔板8設在殼體1上以將殼體1內分隔成高壓腔16和低壓腔15，吸氣口12與低壓腔15連通，排氣口11與高壓腔16連通，分隔板8上設有裝配通孔81，電機2設在低壓腔15內，泵體組件3設在高壓腔16內，曲軸34的一端(例如左端)穿過裝配通孔81與轉子22配合，裝配通孔81與曲軸34或主軸承32密封配合，氣缸311的吸氣入口(未示出)通過吸氣通道(未示出)與低壓腔15連通。具體而言，冷媒從吸氣口12吸入到低壓腔15內後，在電機2的發出的熱量作用下，液態冷媒會蒸發，所以低壓腔15會起到一定的氣液分離作用，隨後冷媒從低壓腔15經過吸氣通道和吸氣入口進入到氣缸311內，從氣缸311排出的壓縮後的冷媒可排入到高壓腔16內，冷媒在高壓腔16內會進行油氣分離，從而高壓腔16起到一定的油氣分離作用，降低排油量，同時可以降低噪音，高壓腔16內的冷媒可通過排氣口11排出。由此，分隔板8的設置可使得壓縮機100同時具有氣液分離和油氣分離的效果，有利於壓縮機100的小型化，而且電機2處於低溫狀態，可保證電機2工作的可靠性和性能的提升，有利於電機2以更高的旋轉速度運轉；同時高低壓腔15的壓差直接作用在了分隔板8上，而不必作用在主軸承32上，這樣有利於泵體組件3處於力平衡狀態以及泵體組件3的可靠性。

可選地，吸氣通道設在分隔板8上。由此，結構簡單，方便設置，有利於簡化壓縮機100的整體尺寸。當然，本發明不限於此，在另一些實施例中，吸氣通道還可以為位於殼體1外的吸氣管路，吸氣管路的一端與低壓腔15連通，另一端與氣缸311的吸氣入口相連。

進一步地，吸氣通道的吸入端的流通面積大於吸氣通道的排出端的流通面積，從而便於低壓腔15內的冷媒經過吸氣通道進入到氣缸311內。

可選地，如圖1所示，殼體1包括第一殼體13、第二殼體14和固定連接件(未示出)，分隔板8的外沿夾持在第一殼體13和第二殼體14之間，固定連接件穿過分隔板8分別固定在第一殼體13和第二殼體14上，從而實現了殼體1和分隔板8的裝配。

根據本發明的進一步實施例，如圖1-圖2所示，主軸承32包括輪轂部321和軸承部322，輪轂部321設在軸承部322上且輪轂部321的外周壁與裝配通孔81密封配合，軸承部322固定在氣缸組件31上，分隔板8的一部分止抵在軸承部322的設有輪轂部321的端面上。從而實現分隔板8與主軸承32之間的裝配。另外，輪轂部321與裝配通孔81之間的密封配合，有利於保證壓縮機100的穩定運行。當然，本發明不限於此，在另一些實施例中，裝配通孔81可直接與曲軸34密封配合。

具體地，如圖1所示，分隔板8的朝向主軸承32的端面上設有朝向主軸承32的方向延伸的延伸部82，延伸部82止抵在軸承部322的設有輪轂部321的端面上。

在本發明的一些實施例中，如圖1所示，臥式旋轉壓縮機100還包括蓋板7，蓋板7設在殼體1的端面上(例如，左端面上)以與殼體1之間限定出用於放置電控裝置6的盛放空間71，從而方便了對電控裝置6的放置，而且還可以避免外界環境中的水汽、灰塵等進入到電控裝置6內而影響電控裝置6的使用。

優選地，如圖1所示，所述蓋板7可設在殼體1的鄰近低壓腔15的端面上，從而當電控裝置6位於盛放空間71內時，低溫的低壓腔15可對電控裝置6進行冷卻降溫。

根據本發明實施例的車輛，包括上述的臥式旋轉壓縮機100。

根據本發明實施例的車輛，通過設置上述的臥式旋轉壓縮機100，無論壓縮機100處於何種狀態，副軸承33的端面與曲軸34的止推面之間均可有效配合，抵抗壓縮機100的振動，從而無論壓縮機100處於任何狀態下曲軸34均處於穩定位置，降低了滾動軸承4的噪音，提高了電機2的工作效率，降低了壓縮機100輸入功率，進而也改善了壓縮機100的噪音和製造性能，提高了壓縮機100使用的可靠性。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。