技术领域
[0001] 本实用新型属于机械工程技术领域，涉及一种旋转活塞的
流体变容式机械，特别是一种旋转式平动活塞压缩机。
背景技术
[0002]
空调压缩机是将低压冷媒气体提升为高压的一种从动的流体机械。空调压缩机是制冷系统的心脏。旋转活塞式空调压缩机被广泛地应用在家用空调中。
[0003] 关于旋转
活塞式压缩机的相关文献较多，如中国
专利文献记载的旋转活塞式压缩机[
申请号：97114554.7；公开号：CN1174297A]。在该文献的背景技术中记载了传统的旋转活塞式压缩机，如图12和图13所示，包括具有偏心部102的
曲轴101、驱动曲轴101旋转的
电机103、
气缸104、
叶片105以及在气缸104中偏心旋转的活塞106。叶片105在
弹簧111的作用下叶片105与活塞106相抵靠，叶片105与活塞106相抵靠的端面呈圆弧形。叶片105在气缸104的叶片槽中往复移动，叶片105与活塞106的外圆周表面滑动
接触。从而叶片105把气缸104的内部分成吸入腔107和排出腔108。由于
电动机带动曲轴101旋转，活塞106在气缸104中转动，制冷剂气体从吸入口109进入，然后被送到排出口110，同时被压缩。通常旋转活塞式空调压缩机应用在1～3HP空调中，目前在5HP的空调也开始应用，其弹簧111的弹
力刚度一般控制在2～8Kg/㎜左右。
[0004] 根据上述的传统结构，由于叶片105的顶部具有圆柱形曲面，活塞106的外圆周表面也是圆柱形的，叶片105与活塞106之间的接触状况等效于小圆柱与大圆柱之间的接触。因此，接触状况是线性接触，其接触面积较小，而每单位面积上的负载（即接触
应力）则较大，使叶片105与活塞106之间的滑动接触状况变得很苛刻。传统结构的旋转活塞式空调压缩机，活塞106外圆周表面与叶片105顶部之间的摩擦阻力矩大于其内圆周表面与曲轴偏心部102之间的摩擦阻力矩，活塞106在工作时会产生自旋。活塞106的自旋数取决于其外圆直径与汽缸104的内孔直径之比。
[0005] 在上述传统结构中，压缩机的润滑主要通过设置在曲轴中孔的螺旋片在工作时产生的
泵油作用，将冷冻机油送到各
轴承间，并流入汽缸内腔形成油膜。
[0006] 为了解决上述活塞106与叶片105之间产生滑动的问题，有人提出了解决技术方案，如日本专利公告报记载的一种垂直
旋转式压缩机（公告号：JP7259767A）；在活塞外圆周上设置一供叶片嵌入的槽，在活塞上开有使槽最深部分与供油通道相联通的孔。活塞与叶片之间的接触变成面接触，活塞的自旋也受到约束，从而达到了稳定滑动的条件。同时又能通过供油通道和孔向活塞与叶片之间的接触部供油。根据所述结构，该旋转式压缩机还存在着以下
缺陷：1、为了避免叶片从活塞外圆周面上的槽内脱离，弹簧所需的弹力较大，该旋转式压缩机弹簧的弹力刚度估计应控制在20Kg/㎜以上。由此产生一系列问题：如叶片对活塞压力增大、在活塞与叶片之间的接触部需要供油润滑、活塞与偏心部之间
摩擦力增大以及压缩机效率大大降低等等。2、活塞与叶片之间的接触部需要供油，即存在供油系统，导致压缩机结构复杂以及零部件加工更困难，成本更高。
[0007] 为了克服上述技术问题，
申请人曾提出了一种旋转式平动活塞压缩机并申请了专利，记载在中国专利文献中，申请号为201310370147.5；公开号为CN103410732A。该旋转式平动活塞压缩机虽然已降低弹簧所需的弹力，但实现降低弹簧所需的弹力结构多样性以及进一步降低弹簧所需的弹力是本领域技术人员所努力的方向。
发明内容
[0008] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种旋转式平动活塞压缩机，本实用新型要解决的技术问题是如何降低弹簧所需的弹力。
[0009] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：本旋转式平动活塞压缩机，包括具有活塞腔的气缸和具有偏心部的曲轴，偏心部位于活塞腔内；所述气缸内设有叶片；其特征在于，所述偏心部上套有活塞，活塞外圆周面上具有平面部；所述叶片和气缸之间设有弹簧；所述叶片与活塞外圆周面上的平面部相抵靠，所述叶片与活塞相抵靠的端面为平面；所述偏心部与活塞之间通过能使叶片的端面始终与活塞外圆周面上的平面相抵靠的减摩结构相连接。
[0010] 本旋转式平动活塞压缩机的叶片与活塞采用平面相抵靠，提高叶片与活塞之间的
密封性，同时降低高压冷媒对叶片移动方向的附加力，即降低对叶片的反作用力，进而可降低弹簧的弹力；因而降低曲轴旋转所需的扭力，实现降低能耗。
[0011] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述活塞外圆周面上的平面宽度为相对应叶片宽度的1.2～1.5倍。压缩机工作时，活塞会产生小
角度的摆动，综合考虑弹簧的弹力以及活塞强度之后得出的优选数值。换言之，上述数值过小，则导致叶片端面与活塞外圆周面上的平面错位量过大，则弹簧弹力降低幅度无法满足设计要求。上述数值过大，则导致活塞外圆周面上的平面与活塞内圆周面之间最小值变的过小，进而导致活塞强度无法满足设计要求。
[0012] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述叶片的端面和活塞外圆周面上的平面之间具有冷冻机油。冷冻机油在装配时涂在叶片的端面和/或活塞外圆周面上，进而保证叶片与活塞之间能稳定且灵活地滑动，进而使活塞能产生摆动。
[0013] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩结构包括采用聚四氟乙烯制成的减摩套，减摩套与偏心部和活塞之间均为间隙配合。聚四氟乙烯与采用金属之间的
摩擦系数极低，曲轴与活塞之间均采用金属制成；由此，偏心部与减摩套之间和活塞与减摩套之间均具有极小的摩擦力，换言之，偏心部与活塞之间产生双重减摩效果，进而保证活塞不会产生旋转。
[0014] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩套的高度略小于活塞的高度。避免减摩套与气缸缸盖之间产生摩擦，即避免因减摩套与气缸缸盖产生摩擦而导致电机能耗增加。作为优选，减摩套的高度比活塞的高度小0.1～0.3mm。
[0015] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩套的厚度为2～3mm。
[0016] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述偏心部外侧面上开有第一
螺旋槽，所述曲轴内设有与第一螺旋槽相连通的供油通道。
[0017] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩套外侧面上开有第二螺旋槽，所述减摩套上开有连通第二螺旋槽与减摩套内侧空腔的第一连通孔。
[0018] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述活塞内侧面上开有第三螺旋槽，所述减摩套上开有若干个贯通的第二连通孔。
[0019] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩结构包括
镀在偏心部外表面采用聚四氟乙烯制成的减摩层，减摩层与活塞之间为间隙配合。
[0020] 在上述的旋转式平动活塞压缩机中，所述减摩结构包括镀在活塞内表面采用聚四氟乙烯制成的减摩层，减摩层与偏心部之间为间隙配合。
[0021] 本旋转式平动活塞压缩机的叶片与活塞之间采用平面摩擦和平面密封，进而增大密封面，提高密封性。同时由于上述平面密封，因此高压冷媒很难进入叶片与活塞之间，进而减少压缩机工作时高压冷媒对叶片移动方向的附加力。
[0022] 活塞与偏心部之间通过减摩结构相连接，进而大幅度地降低了活塞与偏心部之间的摩擦系数；因此本旋转式平动活塞压缩机运行时曲轴不会带动活塞旋转。
[0023] 综上所述，本旋转式平动活塞压缩机中弹簧所需的弹力仅为如图12和图13所示的压缩机中弹簧所需的弹力的一半或更小。
附图说明
[0024] 图1是本实用新型
实施例一的剖视结构示意图。
[0025] 图2是本实用新型实施例一另一视角的剖视结构示意图。
[0026] 图3是本实用新型实施例二的剖视结构示意图。
[0027] 图4是本实用新型实施例二另一视角的剖视结构示意图。
[0028] 图5是本实用新型实施例三的减摩套的主视结构示意图。
[0029] 图6是本实用新型实施例四的减摩套的主视结构示意图。
[0030] 图7是本实用新型实施例四的活塞的剖视结构示意图。
[0031] 图8是本实用新型实施例五的剖视结构示意图。
[0032] 图9是本实用新型实施例五的偏心部主视结构示意图。
[0033] 图10是本实用新型实施例六的剖视结构示意图。
[0034] 图11是本实用新型实施例六的活塞剖视结构示意图。
[0035] 图12是现有压缩机的结构示意图。
[0036] 图13是现有压缩机的气缸部位剖视结构示意图。
[0037] 图中，101、曲轴；102、偏心部；103、电机；104、气缸；105、叶片；106、活塞；107、吸入腔；108、排出腔；109、吸入口；110、排出口；111、弹簧；1、缸盖；2、活塞腔；3、平面部；4、减摩套；5、第一螺旋槽；6、供油通道；7、第二螺旋槽；8、第一连通孔；9、第三螺旋槽；10、第二连通孔；11、减摩层；12、缸体。
具体实施方式
[0038] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0039] 实施例一
[0040] 如图1和图2所示，本旋转式平动活塞压缩机包括电机103、气缸104、曲轴101、叶片105、活塞106和弹簧111。
[0041] 气缸104包括缸体12和缸盖1，气缸104内具有一活塞腔2和叶片槽。
[0042] 曲轴101具有偏心部102，曲轴101穿过气缸104的活塞腔2，且偏心部102位于活塞腔2内。电机103
转轴与曲轴101相连接。
[0043] 叶片105嵌在叶片槽内，能沿着叶片槽
侧壁滑动。活塞106套设在偏心部102上。弹簧111位于叶片槽内，弹簧111的一端与叶片105的另一端相抵靠，弹簧111的另一端与气缸104相抵靠，弹簧111使叶片105始终与活塞106外侧面相抵靠。
[0044] 叶片105与活塞106相抵靠的端面为平面，该平面与叶片105的侧面相垂直。活塞106外圆周面上设有平面部3；换言之，平面部3是通过
切除活塞106外围部分金属而形成一矩形平面。矩形平面的宽度为叶片105宽度的1.2倍至1.5倍。
[0045] 为了保证叶片105与活塞106之间能稳定且灵活地滑动，在装配过程中，在叶片105的端面和/或活塞106外圆周面上涂上冷冻机油；进而使叶片105的端面和活塞106外圆周面上的平面之间具有冷冻机油。
[0046] 在本旋转式平动活塞压缩机的弹簧111的弹力刚度仅为
现有技术（如图12和图13所示）压缩机中弹簧111弹力刚度的一半或更小，保证曲轴101旋转时不会带动活塞106旋转，因此在偏心部102与活塞106之间通过能使叶片105的端面始终与活塞106外圆周面上的平面相抵靠的减摩结构相连接。具体来说，减摩结构包括采用聚四氟乙烯制成的减摩套4，减摩套4与偏心部102和活塞106之间均为间隙配合。作为优选，间隙配合的间隙为0.006～0.010mm。
[0047] 为了方便加工及保证减摩套4的承载力，减摩套4的厚度优选2～3mm。同时为了避免减摩套4与气缸104缸盖1之间产生摩擦，减摩套4的高度略小于活塞106的高度。作为优选，减摩套4的高度比活塞106的高度小0.1～0.3mm。采用聚四氟乙烯制成的减摩套4连接活塞106与偏心部102，即保证了极低的摩擦系数，又增加了连接面积；进而有效地提高本旋转式平动活塞压缩机的使用寿命及运行
稳定性。
[0048] 实施例二
[0049] 本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图3和图4所示，为了进一步降低活塞106与偏心部102之间的摩擦系数，则在偏心部102外侧面上开设第一螺旋槽5，曲轴101内设有与第一螺旋槽5相连通的供油通道6。本旋转式平动活塞压缩机工作时，
润滑油通过供油通道6进入减摩套4与偏心部102之间的间隙内。设置第一螺旋槽5使润滑油更容易将上述间隙填充满，即避免在高速运行过程中，导致上述间隙产生缺油现象。向上述间隙内供入润滑油还能将摩擦产生的热量带走，避免减摩套4升温。
[0050] 实施例三
[0051] 本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图5所示，本旋转式平动活塞压缩机还包括位于减摩套4外侧面上的第二螺旋槽7，减摩套4上开有连通第二螺旋槽7与减摩套4内侧空腔的第一连通孔8。即润滑油通过第一连通孔8，进入减摩套4与活塞106之间的间隙内；第二螺旋槽7使润滑油更容易将上述间隙填充满。
[0052] 实施例四
[0053] 本实施例同实施例三的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图6和图7所示，活塞106内侧面上开有第三螺旋槽9，减摩套4上开有若干个贯通的第二连通孔10。
[0054] 实施例五
[0055] 本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图8和图9所示，减摩结构包括附着在活塞106内表面采用聚四氟乙烯制成的减摩层11，减摩层11与偏心部102之间为间隙配合。减摩层11可采用镀层的方式形成，也可采用聚四氟乙烯制成的薄套与活塞106紧配合。在偏心部102外侧面上开设第一螺旋槽5，曲轴101内设有与第一螺旋槽5相连通的供油通道6。
[0056] 实施例六
[0057] 本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图10和图11所示，减摩结构包括附着在偏心部102外表面采用聚四氟乙烯制成的减摩层11，减摩层11与活塞106之间为间隙配合。减摩层11可采用镀层的方式形成，也可采用聚四氟乙烯制成的薄套与偏心部102紧配合。活塞106内侧面上开有第三螺旋槽9，曲轴101内设有供油通道6，供油通道6贯穿减摩层11。
