一种压缩机泵体以及压缩机
阅读说明：本技术 一种压缩机泵体以及压缩机 (Compressor pump body and compressor ) 是由 龚沛 邓燕 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种压缩机泵体以及压缩机,所述压缩机泵体包括消音盖以及轴承；消音盖包括第一消音盖,其包括一体加工成型的固定部以及边缘与所述固定部固定连接的凸出部,所述轴承包括轴承柄部以及轴承法兰,所述轴承法兰设置有凹槽,所述轴承柄部的外周面、所述轴承法兰的端面以及所述凹槽与所述消音盖围合形成流通腔室、若干连接通道以及若干共鸣腔室,其中所述流通腔室与所述轴承排气孔相连通,所述共鸣腔室为仅通过所述连接通道与所述流通腔室相连通的密闭腔室,且所述连接通道的流通横截面积小于所述共鸣腔室在所述轴承法兰端面的投影面积,利用所述连接通道与所述共鸣腔室构成亥姆霍兹共鸣器,有效提高消音效果。(The invention relates to a compressor pump body and a compressor, wherein the compressor pump body comprises a silencing cover and a bearing; the amortization lid includes first amortization lid, its fixed part and edge that includes integrated into one piece shaping with fixed part fixed connection's bulge, the bearing includes bearing stalk portion and bearing flange, the bearing flange is provided with the recess, the outer peripheral face of bearing stalk portion the terminal surface of bearing flange and the recess with the amortization lid encloses to close and forms circulation cavity, a plurality of interface channel and a plurality of sympathetic response cavity, wherein the circulation cavity with the bearing exhaust hole is linked together, the sympathetic response cavity is only through interface channel with the airtight cavity that the circulation cavity is linked together, just interface channel's flow cross-sectional area is less than the sympathetic response cavity is in the projection area of bearing flange terminal surface utilizes interface channel with the sympathetic response cavity constitutes the helmholtz resonator, effectively improves noise cancelling effect.)
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种压缩机泵体以及压缩机。
背景技术
压缩机，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，一般用于空调器等制冷设备中。基于人们对生活质量要求的提高，空调器静音化的发展越来越受到人们的关注，其工作时能够保持安静是保证用户舒适的重要条件。而空调器产生的噪音的来源是多方面的，其中，目前空调器压缩机产生的噪音是主要的来源之一，因此降低压缩机的噪音对实现空调器静音化显得尤为重要。
压缩机泵体是压缩机中用以实现制冷剂压缩的结构，其包括上轴承、下轴承、消音盖、气缸组件、活塞以及曲轴等结构，消音盖套设于曲轴，并与上轴承和/或下轴承围合形成消音腔，经气缸组件压缩过的制冷剂气体从气缸的压缩腔内经上轴承上的排气口排入消音腔，实现消音降噪。当压缩机工作时，制冷剂气体的流动及排气阀门的开闭会造成很强的冲击噪音，并且具有很宽的频域，是压缩机的主要噪音源。现有的压缩机用消音盖的结构构造较为单一，请参照图1，图1为现有技术压缩机用消音盖结构示意图，其通过固定螺丝与压缩机的轴承实现固定，其包括消音盖1，消音盖1贯穿开设有若干供以所述固定螺丝穿设的固定孔11，消音盖1避让固定孔11形成凸起12，凸起12与上轴承或下轴承端面围合形成消音腔；为改善消音效果，现有通过调整排气孔的位置及大小来达到改善噪音目的的方案，但该种改善方式效果不明显，另外还有通过增加消音盖厚度或使用多重消音盖的方式降低噪音的方案，但该方式效果同样不明显，还额外增加了成本，且通过增加厚度的方式其无法实现消除特定频段噪音的效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种压缩机泵体，其具有结构简单、生产加工难度低、成本低且噪音低的优点。
一种压缩机泵体，其包括消音盖以及轴承；
所述消音盖包括第一消音盖，所述第一消音盖包括一体加工成型的固定部以及边缘与所述固定部固定连接的凸出部；所述凸出部贯穿开设有轴孔；
所述轴承包括轴承柄部以及环状设置于所述轴承柄部一端外侧的轴承法兰，所述轴承柄部穿设于所述轴孔，所述轴承法兰与所述固定部可拆卸式固定，所述轴承法兰设置有轴承排气孔以及凹槽，所述凹槽位于所述轴承法兰朝向所述第一消音盖的一侧端面；所述轴承柄部的外周面、所述轴承法兰的端面以及所述凹槽与所述第一消音盖围合形成内消音腔，所述内消音腔包括流通腔室、若干连接通道以及若干共鸣腔室，其中所述流通腔室与所述轴承排气孔相连通，所述共鸣腔室为仅通过所述连接通道与所述流通腔室相连通的密闭腔室，且所述连接通道的流通横截面积小于所述共鸣腔室在所述轴承法兰端面的投影面积。
本发明实施例所述压缩机泵体，其通过消音盖结构的优化设计，利用其与所述轴承围合形成流通腔室、连接通道以及共鸣腔室，其中所述流通腔室与所述轴承排气孔相连通，流通横截面积相对于所述共鸣腔室较小的所述连接通道与所述共鸣腔室能够构成亥姆霍兹共鸣器，经压缩后高温高压的制冷剂气体经所述轴承排气孔进入所述流通腔室并排出，在流经所述连接通道入口时形成共振消音，有效提高消音效果；所述消音盖结构简单，一体成型的方式生产加工难度低，且相对于增加消音盖厚度或设置多个消音盖以提高消音效果的方案，本发明实施例所述方案能够避免成本的增加，同时通过所述连接通道以及所述共鸣腔室的位置及尺寸调整，能够对特定频段的噪声进行消除，使得能够针对性地对人耳敏感的声音频段进行消除，极大地提高消音效果。
进一步地，所述消音盖的凸起部包括固定连接的第一凸起部以及第二凸起部；所述第一凸起部贯穿形成所述轴孔，所述第一凸起部与所述轴承柄部的外周面以及所述轴承法兰的端面围合形成所述流通腔室；所述第二凸起部包括连接部以及凸起部本体，所述连接部与所述轴承法兰的端面围合形成所述连接通道，所述凸起部本体与所述凹槽位置相对应，并围合形成所述共鸣腔室。利用所述凹槽有效扩大所述共鸣腔室的容积，有效提高消音效果。
进一步地，所述凸起部本体在所述轴承法兰端面的投影呈带圆角R的多边形，其中0.1mm＜R＜10mm；所述凹槽具有与所述凸起部本体在所述轴承法兰端面的投影相匹配的形状；所述连接通道与所述共鸣腔室的其中一端或中部相连通。
进一步地，所述消音盖的凸起部包括相互独立的第一凸起部以及第二凸起部；所述第一凸起部贯穿形成所述轴孔，所述第一凸起部与所述轴承柄部的外周面以及所述轴承法兰的端面围合形成流通腔室；所述第二凸起部与所述轴承法兰的端面围合形成所述共鸣腔室；所述凹槽包括条形连接槽，所述条形连接槽与所述固定部围合形成所述连接通道。
进一步地，所述消音盖的凸起部包括相互独立的第一凸起部以及第二凸起部；所述第一凸起部贯穿形成所述轴孔，所述第一凸起部与所述轴承柄部的外周面以及所述轴承法兰的端面围合形成流通腔室；所述凹槽包括相连通的条形连接槽以及腔室槽，所述条形连接槽与所述固定部围合形成所述连接通道，所述腔室槽与所述第二凸起部的位置相对应，所述腔室槽、所述轴承法兰的端面与所述第二凸起部围合形成所述共鸣腔室，或所述腔室槽与所述第二凸起部围合形成所述共鸣腔室。
利用所述条形连接槽与所述固定部围合形成所述连接通道，能够避免在所述消音盖上冲压形成狭窄凸起造成的加工难度增加的问题。利用所述腔室槽的设置能够有助于扩大所述共鸣腔室的容积进而提高消音效果。
进一步地，所述第二凸起部在所述轴承法兰端面的投影呈带圆角R的多边形，其中0.1mm＜R＜10mm；所述腔室槽具有与所述第二凸起部在所述轴承法兰端面的投影相匹配的形状；所述连接通道与所述共鸣腔室的其中一端或中部相连通。
进一步地，所述第二凸起部的垂直凸起高度为h1，所述凹槽的深度为h2，所述共鸣腔室在所述轴承法兰端面的投影面积为S1，所述连接通道的流通横截面积为S2，所述共鸣腔室的容积为V1，所述连接通道的径向长度为L，其中h1＜20mm，h2＜12mm，S1＜2800mm2，S2＜30mm2，L＜30mm，其中各参数关系为通过此参数限定，能够优选将所述共鸣腔室的优化频段调整至人耳敏感频段，对此频段的噪声进行优化使得能够从使用者的听觉感受出发，极大地降低噪声造成的影响。
进一步地，所述消音盖还包括第二消音盖，其可拆卸式固定于所述第一消音盖外，并与所述第一消音盖围合形成外消音腔，所述外消音腔与所述流通腔室相连通。双层消音盖的设置能够进一步对降低噪声，提高用户使用感。
进一步地，还包括气缸组件；所述轴承包括第一轴承以及第二轴承，所述第一轴承、所述气缸组件以及所述第二轴承依次可拆卸式固定，并形成一独立的制冷剂压缩工作空间；所述消音盖的固定部通过若干固定螺丝与所述第一轴承和/或所述第二轴承的轴承法兰可拆卸式固定。
另外，本发明实施例还提供一种压缩机，其包括以上所述的压缩机泵体。
本发明实施例所述压缩机，通过使用以上所述压缩机泵体，具有噪音低且生产加工成本低的优点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为现有技术压缩机用消音盖结构示意图；
图2为本发明实施例1所述第一消音盖结构示意图；
图3为本发明实施例1所述第一消音盖结构俯视示意图；
图4为本发明实施例1所述轴承结构示意图；
图5为本发明实施例1所述轴承结构俯视示意图；
图6为本发明实施例1所述流通腔室、所述连接通道、所述共鸣腔室以及所述轴孔在所述轴承法兰端面的投影示意图；
图7为本发明实施例1所述压缩机泵体结构示意图；
图8为本发明实施例2所述第一消音盖结构示意图；
图9为本发明实施例2所述第一消音盖结构俯视示意图；
图10为本发明实施例2所述轴承结构示意图；
图11为本发明实施例2所述轴承结构俯视示意图；
图12为本发明实施例3所述第一消音盖结构示意图；
图13为本发明实施例3所述轴承结构示意图；
图14为本发明实施例3所述轴承结构俯视示意图；
图15为本发明实施例3所述第一消音盖与现有技术消音盖组装压缩机测得的噪声频谱；
图16为本发明实施例3所述第一消音盖与现有技术消音盖噪声传递损失CAE分析结果图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明实施例1提供一种压缩机泵体，其包括消音盖以及轴承2。
所述消音盖包括第一消音盖1，请参照图2-3，图2为本发明实施例1所述第一消音盖结构示意图，图3为本发明实施例1所述第一消音盖结构俯视示意图，如图所示，第一消音盖1包括一体加工成型的固定部11以及边缘与固定部11固定连接的凸出部12；凸出部12贯穿开设有轴孔124。
请参照图4-5，图4为本发明实施例1所述轴承结构示意图，图5为本发明实施例1所述轴承结构俯视示意图，轴承2包括轴承柄部21以及环状设置于轴承柄部21一端外侧的轴承法兰22，轴承柄部21穿设于轴孔124，轴承法兰22与固定部11可拆卸式固定，轴承法兰22设置有轴承排气孔23以及凹槽24，轴承排气孔23沿轴承2的轴向设置，凹槽24位于轴承法兰22朝向第一消音盖1的一侧端面。
轴承柄部21的外周面、轴承法兰22的端面以及凹槽24与第一消音盖1围合形成内消音腔，所述内消音腔包括流通腔室A、若干连接通道B以及若干共鸣腔室C，其中请参照图6，图6为本发明实施例1所述流通腔室、所述连接通道、所述共鸣腔室以及所述轴孔在所述轴承法兰端面的投影示意图，如图所示，流通腔室A与轴承排气孔23相连通，共鸣腔室C为仅通过连接通道B与流通腔室A相连通的密闭腔室，且连接通道B的流通横截面积小于共鸣腔室C在轴承法兰22端面的投影面积。
本发明实施例1所述压缩机泵体，其通过消音盖结构的优化设计，利用其与所述轴承围合形成流通腔室、连接通道以及共鸣腔室，其中所述流通腔室与所述轴承排气孔相连通，流通横截面积相对于所述共鸣腔室较小的所述连接通道与所述共鸣腔室能够构成亥姆霍兹共鸣器，亥姆霍兹共鸣器的原始形状是一个有细颈或小开口的容器，当受声波的作用时，颈内的空气振动，而容器内的空气对之产生恢复力。在声波波长远大于共鸣器几何尺度的情形下，可以认为共鸣器内空气振动的动能集中于颈内空气的运动，势能仅与容器内空气的弹性形变有关。这样，这个共鸣器是由颈内空气有效质量和容器内空气弹性组成的一维振动系统，因而对作用声波有共振现象，可以消除固定的频段。由此，经压缩后高温高压的制冷剂气体经所述轴承排气孔进入所述流通腔室并排出，在流经所述连接通道入口时形成共振消音，有效提高消音效果；所述消音盖结构简单，可一体成型的方式生产加工难度低，且相对于增加消音盖厚度或设置多个消音盖以提高消音效果的方案，本发明实施例所述方案能够避免成本的增加，同时通过所述连接通道以及所述共鸣腔室的位置及尺寸调整，能够对特定频段的噪声进行消除，使得能够针对性地对人耳敏感的声音频段进行消除，极大地提高消音效果。
作为一种可选实施方式，在本实施例中，所述凸起部包括固定连接的第一凸起部121以及第二凸起部；第一凸起部121贯穿形成轴孔124；第一凸起部121与轴承柄部21的外周面以及轴承法兰22的端面围合形成流通腔室A；所述第二凸起部包括连接部122以及凸起部本体123，连接部122与轴承法兰22的端面围合形成连接通道B，凹槽24与凸起部本体123位置相对应，进一步优选地，凹槽24具有与凸起部本体123在轴承法兰22端面的投影相匹配的形状，并与凸起部本体123围合形成共鸣腔室C。具体地，第一凸起部121、连接部122以及凸起部本体123可通过冲压的方式加工形成，其加工方式简单且能够有效节约生产加工成本。
进一步地，第一凸起部121设置于第一消音盖1中部，其中心贯穿开设形成轴孔124，所述第二凸起部的数目至少为1，在本实施例中，其数目为3，其沿周向设置于轴孔124外侧；凸起部本体123在轴承法兰22端面的投影呈带圆角R的多边形，其中0.1mm＜R＜10mm；进一步优选地，凸起部123在轴承法兰22端面的投影呈腰型，并沿轴承法兰22的周向延伸设置，此设定能够尽量扩大共鸣腔室C的容积；连接通道B与共鸣腔室C的其中一端或中部相连通，需要进行说明的是，共鸣腔室C的其中一端或中部，是相对于轴承法兰22周向延伸方向而言的。
其中，在本实施例中，共鸣腔室C在轴承法兰22端面的投影面积为S1，连接通道B的流通横截面积为S2，连接通道B的径向长度为L，共鸣腔室C的容积为V1，其中S1＜2800mm2，S2＜30mm2，L＜30mm。其中各参数关系为通过上述参数限定，能够优选将所述共鸣腔室的优化频段调整至人耳敏感频段，对此频段的噪声进行优化使得能够从使用者的听觉感受出发，极大地降低噪声造成的影响。
在本实施例中，所述第二凸起部的垂直凸起高度为h1，凹槽24的深度为h2，h1＜20mm，h2＜12mm，作为一种可选实施方式，在本实施例中，凸起部本体123的水平横截面沿其凸起高度方向不变，凹槽24的水平横截面沿其深度方向不变，即在本实施例中，共鸣腔室C的容积为V1＝S1×(h1+h2)，以有助于进一步扩大共鸣腔室C的容积，以进一步提高消音效果。在其他实施方式中，凸起部本体123的水平横截面积还可随其凸起高度的增大而略微减小，成型拔模斜度2～10°，凹槽24的水平横截面积随其深度的增大而略微减小，以有助于进行加工。
请参照图7，图7为本发明实施例1所述压缩机泵体结构示意图，如图所示，所述压缩机泵体还包括气缸组件3、活塞4、曲轴5，具体地，轴承2包括第一轴承25和第二轴承26，第一轴承25和第二轴承26可拆卸式固定，并围合形成一工作空间，气缸组件3设置于所述工作空间内；活塞4活动设置于气缸组件3内；曲轴5活动贯穿第一轴承25的内孔以及第二轴承26的内孔，并可驱动所述活塞往复运动并完成制冷剂压缩工作。
作为一种可选实施方式，在本实施例中，第一消音盖1的固定部为通过固定螺丝6与第一轴承25和/或第二轴承26的轴承法兰可拆卸式。具体地，第一消音盖1的固定部11贯穿开设有若干第一固定孔；第一轴承25或第二轴承26对应所述第一固定孔位置处贯穿开设有第二固定孔，所述气缸组件对应所述第二固定孔位置处开设有固定螺孔，固定螺丝6依次对应穿设于所述第一固定孔、所述第二固定孔以及所述固定螺孔。利用固定螺丝的方式实现可拆卸式固定，固定稳定性良好，且拆装操作简便。
另外，进一步地，所述消音盖还包括第二消音盖(图未示)，所述第二消音盖可拆卸式套设于所述第一消音盖外侧，并与所述第一消音盖围合形成外消音腔，所述外消音腔与所述流通腔室相连通。双层消音盖的设置能够进一步对降低噪声，提高用户使用感。
实施例2
本发明实施例2提供一种压缩机泵体，其与实施例1的区别在于：请参照图8-9，图8为本发明实施例2所述第一消音盖结构示意图，图9为本发明实施例2所述第一消音盖结构俯视示意图，如图所示，在本实施例中，所述凸起部包括相互独立的第一凸起部121以及第二凸起部126；第一凸起部121位于消音盖1中部，第一凸起部121中心贯穿形成轴孔124，第一凸起部121与轴承柄部21的外周面以及轴承法兰22的端面围合形成流通腔室A，第二凸起部126与轴承法兰22的端面围合形成共鸣腔室C；请参照图10-11，图10为本发明实施例2所述轴承结构示意图如图所示，图11为本发明实施例2所述轴承结构俯视示意图，凹槽24包括条形连接槽241，条形连接槽241与第一消音盖1的固定部11围合形成连接通道B。
由于连接通道B其流通横截面积相对较小，直接在第一消音盖1通过冲压等加工方式直接加工形成凸起，进一步与轴承法兰22的端面围合形成该狭窄通道，其对冲压加工的精度要求较高，尤其容易在连接通道B与流通腔室A、共鸣腔室C的衔接处出现加工缺陷，导致产品不良甚至报废；在本实施例中通过对凹槽24进行改进，设置条形连接槽241以使其与第一消音盖1的固定部11围合形成所述连接通道，能够避免直接在第一消音盖1上冲压形成连接通道造成的加工难度增加、容易造成加工不良的问题。
实施例3
本发明实施例3提供一种压缩机泵体，其与实施例1的区别在于：请参照图12，图12为本发明实施例3所述第一消音盖结构示意图，如图所示，在本实施例中，所述凸起部包括相互独立的第一凸起部121以及第二凸起部126；第一凸起部121位于消音盖1的中部，第一凸起部121的中心贯穿开设有轴孔124，第一凸起部121与轴承柄部21的外周面以及轴承法兰22的端面围合形成流通腔室A。
请参照图13-14，图13为本发明实施例3所述轴承结构示意图，图14为本发明实施例3所述轴承结构俯视示意图，如图所示，凹槽24包括条形连接槽241以及腔室槽242，条形连接槽241与第一消音盖1的固定部11围合形成连接通道B，腔室槽242与第二凸起部126的位置相对应，腔室槽242、轴承法兰22的端面与第二凸起部126围合形成共鸣腔室C，以扩大共鸣腔室C的容积，或者，作为一种可选实施方式，在本实施例中，腔室槽242具有与第二凸起部126在轴承法兰22端面的投影相匹配的形状，其独自与第二凸起部126围合形成共鸣腔室C，此设置能够充分扩大共鸣腔室C的容积。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，在本实施例中，第二凸起部126在轴承法兰22端面的投影呈带圆角R的多边形，其中0.1mm＜R＜10mm；进一步优选地，第二凸起部126在轴承法兰22端面的投影呈腰型，并沿轴承法兰22的周向延伸设置，此设定能够尽量扩大共鸣腔室C的容积。
对本发明实施例3所述消音盖进行性能测试，将本实施例3所述消音盖和现有技术中量产的消音盖分别与其他组件组装成压缩机，并在压缩机转速为75Hz(4500r/min)，使用制冷剂为R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)，其工况如下表所示：
测得噪声频谱请参照图15，如图15所示，本发明实施例3所述第一消音盖对应组装的压缩机测得的噪声在800-2500Hz频段相对于现有技术消音盖的对应数据大幅量化，而在4000-10000Hz频段相对于现有技术消音盖的对应数据产生小幅改善，实测噪音值低减1.5dB以上。
进一步使用计算机CAE对本发明实施例3所述第一消音盖以及现有技术消音盖的噪声传递损失进行对比，测试得到对应的频率-TL曲线如图16所示，其中TL值越大，代表所述隔音构件的噪声递减效果越好。由图16中可以得知，本发明实施例3所述第一消音盖其在较大范围内TL值均大幅高于现有技术消音盖，其改善效果明显，尤其对于人耳较为敏感的声音频段，即1000-8000Hz频段，本发明实施例所述第一消音盖通过结构的优化改进，其能够有效对该频段的噪声进行降噪消音，降低噪声影响，提高使用体验。
实施例4
本发明实施例4提供一种压缩机，其包括实施例1-3任一所述的压缩机泵体。
其中需要进行说明的是，当所述压缩机属于上排气机种时，所述压缩机用消音盖的数目为1，其与所述第一轴承固定，即作为上消音盖时，所述压缩机用消音盖还贯穿开设有消音盖排气孔，所述消音盖排气孔与所述流通腔室相连通，经所述压缩机泵体压缩后高温高压的气体经所述轴承排气孔进入所述流通腔室并自所述消音盖排气孔排出；当所述压缩机属于上下排气机种时，所述压缩机用消音盖包括第一消音盖以及第二消音盖，所述第一消音盖以及所述第二消音盖分别与所述第一轴承和所述第二轴承可拆卸式固定，此时所述第一轴承和所述第二轴承均开设有轴承排气孔，所述第一消音盖贯穿开设有消音盖排气孔，而所述第二消音盖无需开设消音盖排气孔，且所述气缸组件以及所述第一轴承上对应位置开设有通孔，经所述压缩机泵体压缩后高温高压的气体经所述第二轴承的轴承排气孔进入所述第二轴承与所述第二消音盖之间的流通腔室，并进一步依次经所述气缸组件以及所述第一轴承上对应设置的通孔排出至所述第一轴承与所述第一消音盖之间的流通腔室，与经所述第一轴承的轴承排气孔排出的气体共同经所述第一消音盖的消音盖排气孔排出。以上结构描述仅做举例说明，并非对本发明实施例所述压缩机的结构进行限定，具体应用时的结构不限此例。
本发明实施例所述压缩机，通过使用以上所述第一消音盖，具有噪音低且生产加工成本低的优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
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