活塞限位结构、压缩机及换热设备制造技术

本发明专利技术涉及压缩机领域，具体提供了一种活塞限位结构、压缩机及换热设备。活塞限位结构包括：气缸，具有垂直于气缸轴线方向的活塞孔，活塞孔为圆形；活塞，形状配合地设于活塞孔内且可在活塞孔内往复滑动，活塞的侧壁上开设有限位滑槽，且限位滑槽在沿活塞轴向的长度上不贯穿活塞侧壁的两端；以及限位件，气缸上开设有限位孔，限位件形状配合地安装于限位孔中，限位件的一端可在限位滑槽滑动且与限位滑槽侧壁抵接配合以限制活塞绕自身轴线方向转动。本发明专利技术提供的活塞限位机构不会引入余隙容积，对活塞限位效果更好。

【技术实现步骤摘要】
活塞限位结构、压缩机及换热设备
本专利技术涉及压缩机领域，具体涉及一种活塞限位结构、压缩机及换热设备。
技术介绍
转缸活塞压缩机是一种基于十字滑块原理工作的压缩机，其气缸在气缸套内转动，活塞横向设置在气缸的活塞孔中，且在活塞孔中往复滑动，从而在活塞的端面、活塞孔的侧壁与气缸套的内壁之间形成压缩腔。为了保证活塞与活塞孔之间的贴合程度和适用性，从制造的角度来说，采用圆形的活塞孔和圆柱形截面的活塞显然是最优的，最容易保证加工精度。然而，在这种情况下，由于活塞孔是横向设置在圆柱形的活塞中，活塞孔的两端边缘实际上为两个圆柱的相贯线，因而沿周向各处的长度是连续变化的。同样，活塞的两端边缘也是两个圆柱的相贯线(与活塞孔的两端边缘一致)，活塞沿其周向各处的长度也是连续变化的。在理想状态下，活塞头部(即端面)的母线应当与气缸外表面的母线平行，这样活塞在往复运动的终点可以与气缸套的内壁完美贴合(即活塞端面与气缸外表面构成完成的圆柱面)，完成排气。然而，实际上当采用圆形截面的活塞时，在运行过程中，活塞相对于气缸会发生自转，由于活塞与活塞孔沿周向各处的长度都是连续变化的，二者之间一旦发生相对旋转，活塞端面与气缸外表面便不能形成完整的圆柱面，在活塞进行压缩的过程中便会造成活塞头部与气缸套内壁的干涉，导致撞缸。为了解决圆形活塞会产生撞缸的问题，现有技术中采用两种方案对转缸活塞压缩机进行改进。一是采用非圆形的活塞，气缸的活塞孔也需相应的设置为非圆形形状，非圆形结构加工工艺性不良，不利于规模化生产，且难以加工，精度难以保证。而且活塞与气缸配合面存在多个配档尺寸，例如两个非圆截面外圆直径、半圆弧面圆心距、平行段长度、活塞宽度等，装配过程很难同时保证活塞与气缸之间的配合间隙，影响压缩机装配及性能。并且非圆形活塞平行段实际运行时存在较大变形，影响压缩机可靠性。二是在圆形活塞轴向加设限位结构，从而限制活塞自转，具体为在圆形活塞的轴面上设置销钉，而在气缸的活塞孔对应位置开设贯穿的销钉避空槽，通过销钉与避空槽对活塞进行限位，防止活塞发生转动。然而在这种方案中，虽然活塞为圆形活塞，但是由于贯穿避空槽的设置，对应的活塞孔实际上为非圆形，避空槽与销钉配合，使得避空槽的端部位于吸排气腔内，会影响泵体的吸排气过程，同时会在压缩末端引入天然余隙容积。并且销钉和避空槽的配合位于两个压缩腔之间，需要保证两个腔体密封，从而属于精加工位置，对于气缸依然需要使用线切割等特殊不利于规模化生产的加工工艺。因此，如何解决圆形活塞的撞缸问题成为改进转缸活塞压缩机的重要研究方向。
技术实现思路
为解决现有技术中的圆形活塞会发生自转导致活塞头部与气缸套内壁干涉甚至撞缸、同时圆形活塞与气缸之间限位结构会引入天然余隙容积的技术问题，本专利技术提供了一种防止活塞自转同时配合精度高不会引入余隙容积的活塞限位结构。同时，为解决现有转缸活塞压缩机中的圆形活塞限位结构会引入余隙容积、对加工工艺要求高的技术问题，本专利技术提供了一种不会引入余隙容积的采用圆形活塞的压缩机。再有，为解决与上述类似的技术问题，本专利技术还提供了一种换热设备。第一方面，本专利技术提供了一种活塞限位结构，包括：气缸，具有垂直于所述气缸轴线方向且贯穿所述气缸的活塞孔，所述活塞孔在沿所述贯穿方向上的投影为圆形；活塞，形状配合地设于所述活塞孔内且可在所述活塞孔内往复滑动，在所述活塞的侧壁上沿轴线方向开设有限位滑槽，且所述限位滑槽在沿所述活塞轴向的长度上不贯穿所述活塞侧壁的两端；以及限位件，所述气缸上开设有自所述气缸外壁贯通至所述活塞孔的限位孔，所述限位件形状配合地安装于所述限位孔中，所述限位件的一端可在所述限位滑槽滑动且与所述限位滑槽侧壁抵接配合以限制所述活塞绕自身轴线方向转动。所述限位孔自所述气缸端面贯通至所述活塞孔且与所述气缸的轴线方向平行。所述限位件的一端与所述限位滑槽滑动配合时，满足：L≥S+D其中，L是限位滑槽在沿所述活塞轴向的长度，S是活塞在所述气缸内滑动的行程，D是所述限位件沿所述活塞轴向方向上的长度。所述限位孔在所述气缸端面的位置与所述活塞径向长度的1/2位置相对应。所述限位孔在所述气缸端面上的位置，满足：其中，r是限位孔的中心距所述气缸端面圆心的距离，R1是气缸端面的半径，S是活塞在所述气缸内滑动的行程,D′是所述限位孔在沿所述限位孔中心与气缸端面圆心连线方向上的长度。所述气缸开设有与所述气缸端面同心且沿轴向贯穿所述气缸的圆形装配孔，所述装配孔供转轴穿过。所述限位孔在所述气缸端面上的位置，满足：其中，R2是所述装配孔截面的半径。所述活塞上开设有沿所述气缸轴线方向贯穿的轴孔，所述轴孔位于所述活塞轴向长度的1/2位置处。所述限位滑槽设于所述轴孔沿所述活塞轴线方向前后两侧中的至少一侧上。所述限位件为圆柱形限位销钉。第二方面，本专利技术提供了一种压缩机，包括：转轴；上述的活塞限位结构，所述转轴依次穿出所述气缸和所述活塞，所述转轴驱动所述活塞和所述气缸转动；以及气缸套，所述气缸设于所述气缸套内且在所述气缸套内转动。第三方面，本专利技术提供了一种换热设备，包括上述的活塞限位结构。所述换热设备为空调。本专利技术的技术方案，具有如下有益效果：1)本专利技术提供的活塞限位结构，包括气缸、活塞和限位件，气缸具有垂直于气缸轴线方向且贯穿气缸的活塞孔，活塞孔在贯穿方向上的投影为圆形，活塞形状配合地设于活塞孔内且可在活塞孔内往复滑动，采用圆形活塞和圆形活塞孔，活塞和气缸的工艺性良好，便于加工，保证加工精度，易于规模化生产，且气缸的活塞孔到气缸端面的距离均匀过渡，类似拱桥结构，结构更加坚固，不易变形，同时圆形活塞和圆形气缸活塞孔配合，有利于控制活塞与气缸之间的装配间隙，有利于降低摩擦功耗，减小泄露，从而提高活塞压缩机性能。活塞的侧壁上沿轴线方向开设有限位滑槽，限位滑槽在活塞轴向长度上部贯穿活塞侧壁的两端，活塞与气缸内壁之间不存在避空槽，限位面与容积腔不连通，不会引入余隙容积，使得转缸压缩机工作更稳定。气缸上开设有自气缸外壁贯通至活塞孔的限位孔，限位件形状配合地安装于限位孔中，限位件的一端可在限位滑槽滑动且与限位滑槽侧壁抵接配合以限制活塞绕自身轴线方向转动。设置安装在气缸上的限位件与活塞上的限位面配合，便于工件的装配，易于加工生产，同时活塞与气缸之间的配档尺寸减少，有效控制活塞与气缸配合间隙，降低活塞与气缸间的摩擦功耗，提升压缩机性能。2)本专利技术提供的活塞线轴结构，限位孔沿气缸端面贯通至活塞孔且与气缸的轴线方向平行，将气缸的限位孔和限位件设置为竖直方向，限位件不会干涉气缸转动，使得气缸转动更加稳定可靠。3)本专利技术提供的活塞限位结构，限位件的一端与限位滑槽滑动配合时满足：L≥S+D，其中，L是限位滑槽在沿所述活塞轴向的长度，S是活塞在所述气缸内滑动的行程，D是所述限位件沿所述活塞轴向方向上的长度。限位滑槽的长度大于限位件与活塞行程长度的总和，从而保证活塞在往复滑动时不会撞击限位件，保证稳定性和可靠性。4)本专利技术提供的活塞限位结构，限位孔在气缸端面的位置与活塞径向长度的1/2位置相对应，该位置处气缸端面至活塞孔壁厚最小，便于限位孔和限位滑槽的加工。5)本专利技术提供的活塞限位结构，限位孔在气缸端面上的位置满足：其中，r是限位孔的中心距气缸端面圆心的距离，R1是气缸端面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞限位结构，其特征在于，包括：气缸(1)，具有垂直于所述气缸(1)轴线方向且贯穿所述气缸(1)的活塞孔(11)，所述活塞孔(11)在沿该贯穿方向上的投影为圆形；活塞(2)，形状配合地设于所述活塞孔(11)内且可在所述活塞孔(11)内往复滑动，所述活塞(2)的侧壁上沿轴线方向开设有限位滑槽(21)，且所述限位滑槽(21)在沿所述活塞(2)轴向的长度上不贯穿所述活塞(2)侧壁的两端；以及限位件(3)，所述气缸(1)上开设有自所述气缸(1)外壁贯通至所述活塞孔(11)的限位孔(13)，所述限位件(3)形状配合地安装于所述限位孔(13)中，所述限位件(3)的一端可在所述限位滑槽(21)滑动且与所述限位滑槽(21)侧壁抵接配合以限制所述活塞(2)绕自身轴线方向转动。

【技术特征摘要】
1.一种活塞限位结构，其特征在于，包括：气缸(1)，具有垂直于所述气缸(1)轴线方向且贯穿所述气缸(1)的活塞孔(11)，所述活塞孔(11)在沿该贯穿方向上的投影为圆形；活塞(2)，形状配合地设于所述活塞孔(11)内且可在所述活塞孔(11)内往复滑动，所述活塞(2)的侧壁上沿轴线方向开设有限位滑槽(21)，且所述限位滑槽(21)在沿所述活塞(2)轴向的长度上不贯穿所述活塞(2)侧壁的两端；以及限位件(3)，所述气缸(1)上开设有自所述气缸(1)外壁贯通至所述活塞孔(11)的限位孔(13)，所述限位件(3)形状配合地安装于所述限位孔(13)中，所述限位件(3)的一端可在所述限位滑槽(21)滑动且与所述限位滑槽(21)侧壁抵接配合以限制所述活塞(2)绕自身轴线方向转动。2.根据权利要求1所述的活塞限位结构，其特征在于，所述限位孔(13)自所述气缸(1)端面贯通至所述活塞孔(11)且与所述气缸(1)的轴线方向平行。3.根据权利要求2所述的活塞限位结构，其特征在于，所述限位件(3)的一端与所述限位滑槽(21)滑动配合时，满足：L≥S+D其中，L是限位滑槽(21)在沿所述活塞(2)轴向的长度，S是活塞(2)在所述气缸(1)内滑动的行程，D是所述限位件(3)沿所述活塞(2)轴向方向上的长度。4.根据权利要求3所述的活塞限位结构，其特征在于，所述限位孔(13)在所述气缸(1)端面的位置与所述活塞(2)径向长度的1/2位置相对应。5.根据权利要求4所述的活塞限位结构，其特征在于，所述限位孔(13)在所述气缸(1)端面上的位置，满足：其中，r是限位孔(13)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，李直，杜忠诚，魏会军，任丽萍，梁社兵，张荣婷，史正良，丁宁，刘一波，郭霜，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44