滚子、泵体组件、转子式压缩机及空调器

本申请是申请日为2022年9月15日、申请号为202211124618.X、发明名称为“泵体组件、转子式压缩机及空调器”的分案申请。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种滚子、泵体组件、转子式压缩机及空调器。

背景技术

压缩机作为空调器核心部件，对空调器成本影响较大，为了降低成本，小型化、高效化逐渐成为一种趋势。但是，小尺寸的压缩机带来性能、噪声振动的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出滚子，有利于提高压缩机能效，减小噪音。

本发明还提出一种应用上述滚子的泵体组件，提高能效，减小噪音。

本发明还提出另一种应用上述滚子的泵体组件，提高能效，减小噪音。

本发明还提出一种应用上述泵体组件的转子式压缩机，提高能效，减小噪音。

本发明还提出一种应用上述转子式压缩机的空调器，提高能效，减小噪音。

根据本发明实施例的滚子内设有容纳腔和位于所述容纳腔轴向两侧的第一内径台阶和第二内径台阶，所述第一内径台阶的内径和所述第二内径台阶的内径分别大于所述容纳腔的内径。

根据本发明实施例的滚子，通过在滚子上设置第一内径台阶和第二内径台阶，可以增加润滑油储存量，降低了摩擦系数，降低了噪音。

在一些实施例中，所述滚子的高度为L1，所述第一内径台阶的高度为k1，所述第二内径台阶的高度为k2；其中，所述滚子满足如下关系式：2.5≤L1/(k1+k2)≤4.0。

在一些实施例中，所述滚子满足如下关系式：0.5mm≤k1≤3mm，0.5mm≤k2≤3mm。

在一些实施例中，所述第一内径台阶的直径为r1，所述第二内径台阶的直径为r2，所述容纳腔的直径为R1，所述滚子满足如下关系式：1＜max(r1/R1，r2/R1)＜1.3。

根据本发明实施例的泵体组件，包括曲轴和上述的滚子，所述曲轴包括偏心部，所述容纳腔用于容纳所述偏心部。

根据本发明实施例的泵体组件，包括曲轴、第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和第二滚子均为上述的滚子，所述曲轴包括第一偏心部和第二偏心部，所述第一滚子的容纳腔用于容纳所述第一偏心部，所述第二滚子的容纳腔用于容纳所述第二偏心部。

在一些实施例中，所述第一偏心部的外径大于所述第二偏心部的外径。

在一些实施例中，所述泵体组件还包括：隔板件，所述隔板件上设有通孔，所述曲轴穿设在所述通孔内，且所述隔板件设在所述第一偏心部与所述第二偏心部之间；其中，所述第一偏心部的直径为d1，所述第二偏心部的直径为d2，所述通孔的直径为d0，d0＞d1＞d2。

根据本发明实施例的转子式压缩机，包括上述的泵体组件。

根据本发明实施例的转子式压缩机，通过设置上述泵体组件，在实现小型化兼顾成本的前提下，有效提高能效，降低了摩擦系数，降低了噪音。

根据本发明实施例的空调器，包括上述的转子式压缩机。

根据本发明实施例的空调器，通过设置上述转子式压缩机，同时兼顾成本、性能和噪音振动等各方面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中泵体组件的结构示意图；

图2为图1中曲轴的结构示意图；

图3为图1中第一滚子的结构示意图；

图4为图1中第二滚子的结构示意图；

图5为图1中曲轴、第一滚子、第二滚子及隔板件的配合示意图。

附图标记：

100、泵体组件；

10、曲轴；11、长轴部；12、短轴部；13、第一偏心部；14、第二偏心部；

20、第一滚子；21、第一容纳腔；22、第一内径台阶；23、第二内径台阶；

30、第二滚子；31、第二容纳腔；32、第三内径台阶；33、第四内径台阶；

40、隔板件；50、上轴承；60、上气缸；70、下轴承；80、下气缸。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图描述本发明实施例的泵体组件100。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的泵体组件100，泵体组件100包括：曲轴10、第一滚子20及第二滚子30。

如图2所示，曲轴10包括长轴部11、短轴部12、第一偏心部13与第二偏心部14，长轴部11设在第一偏心部13远离第二偏心部14的一侧，短轴部12设在第二偏心部14远离第一偏心部13的一侧。

如图3所示，第一滚子20内设有用于容纳第一偏心部13的第一容纳腔21和位于第一容纳腔21轴向两侧的第一内径台阶22和第二内径台阶23，第一内径台阶22的内径和第二内径台阶23的内径分别大于第一容纳腔21的内径。也即是说，第一偏心部13安装在第一容纳腔21内，第一内径台阶22与第二内径台阶23的内径分别大于第一容纳腔21的内径，与相关技术中无内径台阶的方案相比，本发明通过设置第一内径台阶22与第二内径台阶23增大了第一滚子20与第一偏心部13之间的空间，增加了润滑油储存量。

例如，如图3所示，第一容纳腔21轴向两侧分别为第一容纳腔21的上侧与下侧，第一内径台阶22与第二内径台阶23分别设在第一容纳腔21的上侧与下侧。

如图4所示，第二滚子30内设有用于容纳第二偏心部14的第二容纳腔31和位于第二容纳腔31轴向两侧的第三内径台阶32和第四内径台阶33，第三内径台阶32的内径和第四内径台阶33的内径分别大于第二容纳腔31的内径。也即是说，第二偏心部14安装在第二容纳腔31内，第三内径台阶32与第四内径台阶33的内径分别大于第二容纳腔31的内径，与相关技术中无内径台阶的方案相比，本发明通过设置第三内径台阶32与第四内径台阶33增大了第二滚子30与第二偏心部14之间的空间，增加了润滑油储存量。

例如，如图4所示，第二容纳腔31轴向两侧分别为第二容纳腔31的上侧与下侧，第三内径台阶32与第四内径台阶33分别设在第二容纳腔31的上侧与下侧。

第一偏心部13的外径大于第二偏心部14的外径。泵体组件100一般设在压缩机内，本申请的发明人经过大量实验发现，通过采用第一偏心部13的外径大于第二偏心部14的外径的方案，可以提高压缩机的能效。

根据本发明实施例的泵体组件100，通过第一偏心部13的外径大于第二偏心部14的外径的设置，有效提高了对应的压缩机的能效，同时第一滚子20上设置第一内径台阶22和第二内径台阶23、第二滚子30上设置第三内径台阶32和第四内径台阶33，一方面降低了磨损功耗，进一步提高能效，另一方面增大了第一滚子20与第一偏心部13之间的空间、第二滚子30与第二偏心部14之间的空间，从而增加了其中润滑油储存量，降低了摩擦系数，降低了噪音。

如图3、图4所示，一些实施例中，第一滚子20的高度为L1，第一内径台阶22的高度为k1，第二内径台阶23的高度为k2；第二滚子30的高度为L2，第三内径台阶32的高度为k3，第四内径台阶33的高度为k4。其中，泵体组件100满足如下关系式：2.5≤L1/(k1+k2)≤4.0，2.5≤L2/(k3+k4)≤4.0。

具体的，如图3所示，第一滚子20的高度为第一滚子20在上下方向上的尺寸，第二滚子30、第一内径台阶22、第二内径台阶23、第三内径台阶32、第四内径台阶33的高度方位与第一滚子20的高度方位情况相同，这里不再赘述。若第一内径台阶22、第二内径台阶23的高度之和与第一滚子20的高度的比值过小，导致第一内径台阶22与第一偏心部13之间的空间、第二内径台阶23与第一偏心部13之间的空间总和过小，中间存储的润滑油较少，使得第一滚子20与第一偏心部13之间的摩擦无改善；若第一内径台阶22的高度、第二内径台阶23的高度之和与第一滚子20的高度的比值过大，使得第一滚子20上与第一偏心部13接触的部位面积较小，使得第一滚子20上与第一偏心部13接触的部位磨损过快，降低使用寿命；本发明通过2.5≤L1/(k1+k2)≤4.0的设置，既提高了使用寿命又增加了润滑油的储存量，降低了第一偏心部13与第一滚子20之间接触面的摩擦系数。

例如，L1/(k1+k2)为2.5，或者L1/(k1+k2)为2.7，或者L1/(k1+k2)为3.0，或者L1/(k1+k2)为3.3，或者L1/(k1+k2)为3.5，或者L1/(k1+k2)为3.7，或者L1/(k1+k2)为4.0等等。由此，可以较好的提高使用寿命，又增加了第一偏心部13与第一滚子20之间的空间，增加润滑油的存储量，降低了第一偏心部13与第一滚子20之间接触面的摩擦系数。

具体的，若第三内径台阶32、第四内径台阶33的高度之和与第二滚子30的高度的比值过小，导致第三内径台阶32与第二偏心部14之间的空间、第四内径台阶33与第二偏心部14之间的空间总和过小，中间存储的润滑油较少，使得第二滚子30与第二偏心部14之间的摩擦无改善；若第三内径台阶32、第四内径台阶33的高度之和与第二滚子30的高度的比值过大，使得第二滚子30上与第二偏心部14接触的部位面积较小，使得第二滚子30上与第二偏心部14接触的部位磨损过快，降低使用寿命；本发明通过2.5≤L2/(k3+k4)≤4.0的设置，既提高了使用寿命又增加了润滑油的储存量，降低了第二偏心部14与第二滚子30之间接触面的摩擦系数。

例如，L2/(k3+k4)为2.5，或者L2/(k3+k4)为2.8，或者L2/(k3+k4)为3.0，或者L2/(k3+k4)为3.2，或者L2/(k3+k4)为3.5，或者L2/(k3+k4)为3.8，或者L2/(k3+k4)为4.0等等。由此，可以较好的提高使用寿命，又增加了第二偏心部14与第二滚子30之间的空间，增加润滑油的存储量，降低了第二偏心部14与第二滚子30之间接触面的摩擦系数。

具体的，泵体组件100满足如下关系式：0.5mm≤k1≤3mm，0.5mm≤k2≤3mm。相关技术中，滚子转动时在高度方向(如图1所示的上下方向)上存在波动，相关技术中通常缩小滚子与轴承、隔板之间的间隙，减小波动，较小的间隙导致滚子上下端面上容易产生磨损、烧结等问题，相关技术中还会对滚子施加向上的力，避免波动，但是可能会导致上端面发生较大的变形，本发明通过设置第一内径台阶22与第二内径台阶23，且0.5mm≤k1≤3mm、0.5mm≤k2≤3mm，使得第一滚子20受到的上下压力差较为均衡，减小了第一滚子20运转时的磨损量。其中，k1可以等于k2，或者，k1不等于k2。

例如，k1为0.5mm、k2为0.5mm，或者k1为1.0mm、k2为0.5mm，或者k1为1.5mm、k2为0.5mm，或者k1为2.0mm、k2为0.5mm，或者k1为2.5mm、k2为0.5mm，或者k1为3.0mm、k2为0.5mm，或者k1为0.5mm、k2为1.0mm，或者k1为1.0mm、k2为1.0mm，或者k1为1.5mm、k2为1.0mm，或者k1为2.0mm、k2为1.0mm，或者k1为2.5mm、k2为1.0mm，或者k1为3.0mm、k2为1.0mm等等。如此，使得第一滚子20受到的上下压力差较为均衡，减小了第一滚子20运转时的磨损量。需要说明的是，k1的值与k2的值无关联，两者在满足2.5≤L1/(k1+k2)≤4.0的情况下可以任意取值。

其中，k1可以等于k2，第一内径台阶22与第二内径台阶23相同，在安装泵体组件100时无需考虑上下问题，提高可制造性和装配性。

在一些具体实施例中，泵体组件100满足如下关系式：0.5mm≤k3≤3mm，0.5mm≤k4≤3mm。相关技术中，滚子转动时在高度方向(如图1所示的上下方向)上存在波动，相关技术中通常缩小滚子与轴承、隔板之间的间隙，减小波动，较小的间隙导致滚子上下端面上容易产生磨损、烧结等问题，相关技术还会对滚子施加向上的力，避免波动，但是可能会导致上端面发生较大的变形，本发明通过设置第三内径台阶32与第四内径台阶33，且0.5mm≤k3≤3mm、0.5mm≤k4≤3mm，使得第二滚子30受到的上下压力差较为均衡，减小了第二滚子30运转时的磨损量。

例如，k3为0.5mm、k4为0.5mm，或者k3为1.0mm、k4为0.5mm，或者k3为1.5mm、k4为0.5mm，或者k3为2.0mm、k4为0.5mm，或者k3为2.5mm、k4为0.5mm，或者k3为3.0mm、k4为0.5mm，或者k3为0.5mm、k4为1.0mm，或者k3为1.0mm、k4为1.0mm，或者k3为1.5mm、k4为1.0mm，或者k3为2.0mm、k4为1.0mm，或者k3为2.5mm、k4为1.0mm，或者k3为3.0mm、k4为1.0mm等等。如此，使得第二滚子30受到的上下压力差较为均衡，减小了第二滚子30运转时的磨损量。需要说明的是，k3的值与k4的值无关联，两者在满足2.5≤L2/(k3+k4)≤4.0的情况下可以任意取值。

其中，k3可以等于k4，在安装泵体组件100时无需考虑上下安装方位问题，提高可制造性和装配性。

如图1所示，在一些实施例中，泵体组件100还包括：上轴承50、上气缸60、下轴承70及下气缸80。

上轴承50套设在长轴部11上且抵在第一滚子20上。第一偏心部13与第一滚子20设在上气缸60内。下轴承70套设在短轴部12上且抵在第二滚子30上。第二偏心部14与第二滚子30设在下气缸80内。

如图1、图5所示，在一些实施例中，泵体组件100还包括：隔板件40，隔板件40上设有通孔，曲轴10穿设在通孔内，且隔板件40设在第一偏心部13与第二偏心部14之间；其中，通孔的直径为d0，d0＞d1＞d2，使得隔板件40的内径大于第一偏心部13与第二偏心部14的外径，区别于相关技术中隔板只能通过一侧安装，本发明的隔板件40可通过曲轴10上侧或下部两侧进行安装，提高了安装有上述泵体组件100的压缩机的可制造性，同时保证一定的密封距离与性能。

如图3、图4所示，在一些具体实施例中，第一内径台阶22的直径为r1，第二内径台阶23的直径为r2，第一容纳腔21的直径为R1，第三内径台阶32的直径为r3，第四内径台阶33的直径为r4，第二容纳腔31的直径为R3，泵体组件100满足如下关系式：1＜max(r1/R1，r2/R1)＜1.3，1＜max(r3/R3，r4/R3)＜1.3。也就是说，r1/R1与r2/R1两者之间较大的值处于1至1.3之间的范围内，r3/R3与r4/R3两者之间较大的值处于1至1.3之间的范围内，通过对r1/R1、r2/R1、r3/R3及r4/R3的进一步限定，进一步的保证第一滚子20与上侧的上轴承50、下侧的隔板件40的接触面积，保证第二滚子30与上侧的隔板件40、下侧的下轴承70的接触面积，减少冷媒发生泄露的概率，使得安装本申请的泵体组件100的压缩机效率与综合性能最佳。

例如，r1/R1与r2/R1两者中r1/R1较大时，r1/R1可以为1.01、或1.05、或1.07、或1.1、或1.13、或1.15、或1.17、或1.18、或1.2、或1.24、或1.25、或1.27等等；当然，r1/R1与r2/R1两者中r2/R1较大时，r2/R1可以为1.01、或1.05、或1.07、或1.1、或1.13、或1.15、或1.17、或1.18、或1.2、或1.24、或1.25、或1.27等等。如此，保证密封面积，减少冷媒发生泄露的概率。

例如，r3/R3与r4/R3两者中r3/R3较大时，r3/R3可以为1.01、或1.05、或1.07、或1.1、或1.13、或1.15、或1.17、或1.18、或1.2、或1.24、或1.25、或1.27等等；当然，r3/R3与r4/R3两者中r4/R3较大时，r4/R3可以为1.01、或1.05、或1.07、或1.1、或1.13、或1.15、或1.17、或1.18、或1.2、或1.24、或1.25、或1.27等等。如此，保证密封面积，减少冷媒发生泄露的概率。需要说明的是，max(r1/R1，r2/R1)与max(r3/R3，r4/R3)相互独立，两者无关联。

如图2所示，在一些实施例中，长轴部11的直径为D1；短轴部12的直径为D2；其中，第一偏心部13的直径为d1，第二偏心部14的直径为d2，D1-D2≤5mm，且D1-D2≤1.5(d1-d2)。通过上述对d1、d2、D1及D2的限定，增加对压缩机性能的提升效果。

相关技术中，压缩机的小轴径、大偏心量有利于建立性能优势，但是曲轴轴径过小会导致强度差、可靠性低，而较大的偏心量可能造成在安装滚子的过程中发生干涉或者滚子端面泄漏的问题，本发明通过对d1、d2、D1及D2的限定，兼顾成本、性能和噪音振动等各方面的要求，提升安装有上述泵体组件100的压缩机的整体性能。同时，相关技术中为了实现压缩机小型化的设计目标，通常长轴部与短轴部的直径不同，其中为了减小短轴部与轴承的接触面积，减少功耗，造成短轴部的直径过小，D1-D2≥5mm，导致处于曲轴最薄弱位置的短轴部发生变形，降低可靠性，而本申请通过设置D1-D2≤5mm，在减少功耗的同时兼顾可靠性，提高安装有上述泵体组件100的压缩机的性能。

例如，(D1-D2)为4.5mm，则(d1-d2)大于或等于3mm，(d1-d2)可以为3mm、或4mm、5mm等等，从而提升对应的压缩机的性能。

如图2所示，在一些实施例中，长轴部11的直径为D1；短轴部12的直径为D2；其中，第一偏心部13的直径为d1，第二偏心部14的直径为d2，D1-D2≥2mm，且1mm≤d1-d2≤D1-D2。通过上述对d1、d2、D1及D2的限定，进一步提高了泵体组件100的可制造性及可靠性。

例如，(D1-D2)为4.5mm，则1mm≤d1-d2≤4.5mm，(d1-d2)可以为1.5mm、或2.0mm、或2.5mm、或3mm、或3.5mm、或4mm等等，从而方便制造，提升可靠性。当然，(D1-D2)还可以取其他值，例如2.5mm、3.0mm等等，这里不再赘述。

如图3、图4所示，在一些实施例中，第一滚子20的外径为R2，第二滚子30的外径为R4，R2＝R4。

如图3、图4所示，在另一些实施例中，第一滚子20的外径为R2，第二滚子30的外径为R4，R2不等于R4。

根据本发明实施例的转子式压缩机，包括上述的泵体组件100。

根据本发明实施例的转子式压缩机，通过设置上述泵体组件100，解决了转子式压缩机小型化设计中，因需要在小尺寸上设计大排量，且需兼顾性能优化的要求，导致的泵体组件100存在工艺上的困难和曲轴强度上的问题，长轴部11采用较大直径，避免挠度过大，短轴部12采用小轴径设计，有利于提高气缸排量。同时为提升转子式压缩机的能效，对曲轴10的第一偏心部13、第二偏心部14采用不同的外径，则对应的第一滚子20、第二滚子30的内径不同，且在轴向上增加第一内径台阶22、第二内径台阶23、第三内径台阶32及第四内径台阶33，降低滚子曲轴滚动副摩擦接触面积，同时有效增加两者之间的润滑油存储量和油润滑的面积，提升转子式压缩机的可靠性。

根据本发明实施例的空调器，包括上述的转子式压缩机。

根据本发明实施例的空调器，通过设置上述转子式压缩机，同时兼顾成本、性能和噪音振动等各方面。

根据本发明实施例的泵体组件100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。