曲轴以及旋转式压缩机制造技术

本发明专利技术提供了一种曲轴以及旋转式压缩机，本发明专利技术的曲轴包括长轴和短轴，所述长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值小于0.14且大于0.07，且所述短轴的外径与压缩机壳体的内径的比值小于或等于0.12且大于0.05。本发明专利技术的旋转式压缩机包括本发明专利技术的曲轴。本发明专利技术整体上减小了曲轴工作过程中的接触面面积，从而减少了曲轴工作时的摩擦损失，进而提高了压缩机的性能系数COP。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压缩机领域，特别涉及一种曲轴以及旋转式压缩机。
技术介绍
在旋转式压缩机中，摩擦损失是影响压缩机性能以及可靠性的重要指标，摩擦损失越小，压缩机的性能系数COP(CoefficiencyofPerformance)越高，压缩机的可靠性越好。其中，曲轴作为核心旋转部件，其工作中产生的摩擦损失是压缩机摩擦损失的主要来源之一。因此，为了提升压缩机的性能和可靠性，有必要对曲轴的结构进行优化，以降低曲轴工作过程中的摩擦损失，从而降低压缩机总的摩擦损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种曲轴，以解决现有技术中旋转式压缩机摩擦损失过大问题，提升旋转式压缩机的性能和可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种曲轴，包括长轴和短轴，且所述长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值小于0.14且大于0.07，且所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值小于或等于0.12且大于0.05。优选地，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.075～0.134之间。优选地，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.075～0.129之间。优选地，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值为0.075、0.119或0.129。优选地，所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.056～0.12之间。优选地，所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值范围在0.056～0.114之间。优选地，所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.056～0.109之间。优选地，所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值为0.056、0.101或0.109。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种旋转式压缩机，包括如上任意一项所述的曲轴。综上所述，本专利技术的技术方案中，通过将曲轴的长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值设在小于0.14且大于0.07，以及同时将曲轴的短轴与压缩机壳体的内径的比值设在小于或等于0.12且大于0.05，整体上减小了曲轴工作过程中的接触面面积，从而减少了曲轴工作时的摩擦损失，进而提高了压缩机的性能系数COP。特别地，申请人研究发现“曲轴外径过大会使摩擦损失过大，影响压缩机性能，曲轴外径过小会使得变形加剧，较大的变形量反而会使得磨耗骤增，并且加工等也变得困难”，故而，本专利技术的技术方案中，进一步将长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值设在0.075～0.129之间，并将短轴的外径与压缩机壳体的内径的比值设在0.056～0.109之间，如此，既可以避免上述研究发现的问题，又可以获得COP的最佳范围。附图说明图1是本专利技术实施例的曲轴以及压缩机壳体的示意图，其中曲轴设置在压缩机壳体内；图2～3是本专利技术实施例的曲轴外径与压缩机壳体内径的比值与压缩机的性能系数COP的关系曲线图，其中图2中横坐标是长轴外径与压缩机壳体内径的比值，图3中横坐标是短轴外径与压缩机壳体内径的比值。附图标记说明如下：1-曲轴；11-长轴；12-短轴；13-偏心部；2-压缩机壳体；21-内腔；3-旋转式压缩机；Ds1-曲轴之长轴的外径；Dcs-压缩机壳体的内径；Ds2-曲轴之短轴的外径。具体实施方式基于
技术介绍
中所述，曲轴工作中产生的摩擦损失是压缩机摩擦损失的主要来源之一。申请人研究发现，旋转式压缩机上使用的曲轴的外径与压缩机壳体的内径的比值与压缩机性能系数COP存在关联。当旋转式压缩机上使用的曲轴之长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值大于或等于0.14，且与此同时，曲轴之短轴的外径与压缩机壳体的内径的比值大于0.12时，曲轴外径的摩擦损失占压缩机全部摩擦损失的比例约为48％，故而，曲轴外径的摩擦损失比较严重，较大影响了压缩机性能。申请人进一步研究发现，曲轴的外径与压缩机壳体的内径的比值与压缩机性能系数COP大致呈正态分布的趋势，通过合理调配曲轴之长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值以及曲轴之短轴的外径与压缩机壳体的内径的比值，可以获得较佳的性能系数COP，且同时能够保证曲轴的结构强度并又便于加工。基于上述研究发现，本专利技术提出了一种曲轴，以解决现有技术中曲轴摩擦损失比较大的问题。以下结合附图1至图3对本专利技术提出的曲轴以及旋转式压缩机作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如图1所示，其是本专利技术实施例的曲轴的示意图，本实施例的曲轴特别是旋转式压缩机上使用的曲轴。在旋转式压缩机中，压缩机构位于电动机构的下方，因此，曲轴的短轴部分位于下部，而长轴位于上部。本实施例的曲轴1包括长轴11和短轴12，所述长轴11和短轴12分别是具有相等外径的圆柱形轴体。特别的，所述长轴11的外径Ds1与压缩机壳体2的内径Dcs的比值，以及所述短轴12的外径Ds2与压缩机壳体2的内径Dcs的比值，分别满足以下关系：0.07＜Ds1/Dcs＜0.14，0.05＜Ds2/Dcs≤0.12(1)在式(1)中，在压缩机壳体2的内径Dcs一定的情况下，压缩机的主要摩擦损失发生在曲轴1上，特别发生在用于安装压缩机构的短轴12上以及用于安装电动机构的长轴11上，因此，将长轴11和短轴12的外径同时减小，即可减小曲轴1工作时与安装部件之间的接触面积，进而减小摩擦损失，提升压缩机的性能系数COP。本实施例中，所述压缩机壳体2具有内腔21，所述内腔21整体呈圆柱形，且所述内腔21的两个相对底面呈弧形。所述内腔21呈圆柱形的那部分的内径为本实施例的压缩机壳体2的内径Dcs。进一步，申请人经过长期研究发现得到图2和图3所示的曲轴的外径与压缩机壳体的内径的比值与COP的关系图。图2～3中，纵坐标指示的是性能系数COP，其中，图2示出的横坐标指示的是长轴11的外径Ds1与压缩机壳体2的内径Dcs的比值Ds1/Dcs，图3示出的横坐标指示的是短轴12的外径Ds2与压缩机壳体2的内径Dcs的比值Ds2Dcs。需要说明的是，图2和图3示出的COP曲线皆是同一条COP曲线，其由Ds1/Dcs和Ds2/Dcs共同确定，本文中，为了便于说明和描述，而通过不同的横坐标示出，但并不意味着COP可以由Ds1/Dcs和Ds2/Dcs中其中之一得到。进而，由图2～3可见，曲轴1的外径与压缩机壳体2的内径的比值与COP整体上呈正态分布的关系。更进一步，申请人在综合考虑“曲轴外径过大会使摩擦损失过大，影响压缩机性能，曲轴外径过小会使得变形加剧，较大的变形量反而会使得磨耗骤增，并且加工等也变得困难等问题”后，将长轴11的外径Ds1以及短轴12的外径Ds2与压缩机壳体2的内径Dcs的比值分别设定在满足以下关系：0.075≤Ds1/Dcs≤0.134，0.056≤Ds2/Dcs≤0.12(2)在式(2)中，更优选0.056≤Ds2/Dcs≤0.114(3)进一步地，长轴11的外径Ds1以及短轴12的外径Ds2与压缩机壳体2的内径Dcs的比值，优选满足以下关系：0.075≤Ds1/Dcs≤0.129，0.056≤D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲轴，包括长轴和短轴，其特征在于，所述长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值小于0.14且大于0.07，且所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值小于或等于0.12且大于0.05。

【技术特征摘要】
1.一种曲轴，包括长轴和短轴，其特征在于，所述长轴的外径与压缩机壳体的内径的比值小于0.14且大于0.07，且所述短轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值小于或等于0.12且大于0.05。2.如权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.075～0.134之间。3.如权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值在0.075～0.129之间。4.如权利要求3所述的曲轴，其特征在于，所述长轴的外径与所述压缩机壳体的内径的比值为0.075、0.119或0.129。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周易，张海锋，楼海琳，
申请(专利权)人：上海日立电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31