[实用新型]两级滚动转子压缩机的不对称曲轴结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于空调器、电冰箱、冷冻机和热泵热水器中的旋转式压缩机，特别指对两级滚动转子压缩机的曲轴结构的改进。

背景技术

两级压缩机工作时第一级气缸与第二级气缸是串联工作，制冷剂气体从储液器进入第一级气缸被压缩排出后，进入第二级气缸再次被压缩。旋转式两级压缩机一般采用上、下气缸结构，经下气缸第一级压缩后的制冷剂气体再进入上气缸经第二级压缩。这种上、下气缸结构的曲轴则采用具有上、下两个偏心的双偏心曲轴。从该曲轴的轴向看，上偏心为1a，对应上气缸，偏心距为OO₁，下偏心为1b，对应下气缸，偏心距为OO₂。根据现有技术设计曲轴时，考虑到曲轴运动时上、下偏心轴径受力的动、静平衡，通常将曲轴的上、下偏心设计为对称结构，即将上、下偏心夹角θ设计为180°，这已成为两级压缩机设计的一条定律。这里所谓的曲轴的上、下偏心夹角θ即两偏心轴心O₁、O₂与曲轴轴心O形成的夹角∠O₁OO₂，以两偏心轴心重合为0°，可结合附图2理解。

曲轴的上、下偏心对称设置，即上、下偏心夹角θ为180°时，第一级气缸排气流速曲线与第二级气缸吸气的流速曲线如图1所示。图1中横坐标的单位为角度，以压缩机第一级气缸的上止点为0°，纵坐标为制冷剂的流速。由图可见，在两级压缩机运的行过程中，会出现第一级气缸排气已经达到一定的流速，而第二级气缸的吸气还只刚开始；当第一级气缸排气已经完成，第二级气缸的吸气还没有到达最大值，因此在这两个气缸之间会存在过压缩的情况。这样，在第一级气缸排气与第二级气缸吸气之间会因不协调而造成较大的吸、排气压力脉动，对两级压缩机的性能、噪音、振动和使用寿命造成不良影响。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种两级滚动转子压缩机的不对称曲轴结构，突破曲轴对称结构的常规，从而有效地改善压缩机上、下气缸间吸、排气不协调问题，达到减少噪音和振动，改善压缩机性能，延长使用寿命的目的。

本实用新型的一种两级滚动转子压缩机的不对称曲轴结构，包括设有上、下偏心的曲轴，所述上、下两偏心的轴心0₁、0₂与曲轴轴心0所形成的上、下偏心夹角θ的范围在0°～＜180°或＞180°～360°之间。夹角θ的具体数值可根据两级压缩机的上、下气缸的容积比、制冷剂种类和一级排气与二级吸气之间管路参数确定。

本实用新型的效果在于：突破曲轴对称结构的常规，通过对曲轴的上、下偏心的不对称设计，有效地改善了压缩机上、下气缸间吸、排气的不协调问题，起到了减少噪音和振动，改善压缩机性能，延长使用寿命的作用。

附图说明

图1为现有技术中两级压缩机第一级排气流速曲线与第二级吸气流速曲线示意图；

图2为本实用新型的不对称曲轴结构与上、下偏心夹角θ示意图；

图3为本实用新型的第一级排气流速曲线与第二级吸气流速曲线示意图(图1、3中的纵坐标为制冷剂气体流速，单位为m/s)。

具体实施方式

现结合以下实施例及附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

当压缩机使用R22制冷剂，上、下气缸容积比为0.7，两气缸间连接铜管长度为400mm时，经优化计算与验证确定，曲轴上、下偏心夹角θ为185°。

实施例2：

当压缩机使用R22制冷剂，上、下气缸容积比为0.65，两气缸间铜管长度为260mm时，经优化计算与验证确定，曲轴上、下偏心夹角θ为172°。

实施例3：

当压缩机使用R410A制冷剂，上、下气缸容积比为0.6，两气缸间铜管长度约220mm时，通过优化计算与验证确定，曲轴上、下偏心夹角θ为4°。

通过对曲轴上、下偏心夹角的改变，最终使得两级压缩机在第一级排气与第二级吸气之间得到协调统一，实现了第一级气缸排气时，第二级气缸同时吸气，且第一级排气的大流速范围与第二级吸气的大流速范围基本吻合，从而第一级排气与第二级吸气之间达到了较好的匹配效果，如图3所示。