本發(fā)明涉及壓縮機,具體涉及一種壓縮機的密封結(jié)構(gòu)及壓縮機。
背景技術(shù):
1、在滾動轉(zhuǎn)子壓縮機中,活塞與排氣孔之間的最小密封距離直接影響余隙容積和排氣效率?,F(xiàn)有技術(shù)中,通過在曲軸偏心部設(shè)置密封突出部,可在排氣孔內(nèi)移時維持密封距離,從而降低余隙容積和排氣阻力,然而,該技術(shù)存在以下問題:
2、(1)密封與摩擦的沖突:若密封突出部面積過小,則無法有效覆蓋排氣孔,導(dǎo)致密封失效,氣體泄漏增加;若面積過大,則與缸蓋接觸面積增加,摩擦損失顯著上升,降低壓縮機效率和壽命。
3、(2)缺乏量化標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)有設(shè)計多依賴經(jīng)驗調(diào)整,缺乏基于理論計算的面積優(yōu)化方法,導(dǎo)致設(shè)計周期長且效果不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種壓縮機的密封結(jié)構(gòu)及壓縮機,通過合理設(shè)計突出部的面積與密封結(jié)構(gòu)其他部件的關(guān)系,使得密封結(jié)構(gòu)在保證密封效果的同時降低摩擦損失,提升壓縮效率及可靠性,以及提高設(shè)計對應(yīng)尺寸密封結(jié)構(gòu)所需合適突出部的接觸面積時的效率。
2、本發(fā)明實施例提供了一種壓縮機的密封結(jié)構(gòu),所述密封結(jié)構(gòu)包括氣缸、活塞、曲軸和缸蓋,所述缸蓋上設(shè)有排氣孔,所述曲軸包括偏心部,所述活塞套設(shè)于所述偏心部上且設(shè)于所述氣缸的內(nèi)部;所述偏心部靠近所述排氣孔的一側(cè)設(shè)有至少一個突出部,所述突出部與所述活塞配合,共同實現(xiàn)對所述排氣孔的密封;所述突出部的接觸面積為s,滿足:
3、
4、其中,k為安全系數(shù);pmax為所述活塞可承受的最大工作壓力;d為所述活塞的外直徑;μ為所述活塞的端面與所述缸蓋的端面之間的摩擦系數(shù);n為所述曲軸的轉(zhuǎn)速。
5、在一些實施例中,所述突出部的接觸面積s滿足:40mm2≤s≤80mm2。
6、在一些實施例中,所述突出部的靠近所述排氣孔的一側(cè)設(shè)有低摩擦層,所述低摩擦層的摩擦系數(shù)小于等于0.12。
7、在一些實施例中,所述突出部沿所述偏心部的外緣周向且朝靠近所述突出部的中心方向延伸。
8、在一些實施例中,所述突出部為關(guān)于突出部軸線對稱的對稱結(jié)構(gòu)。
9、在一些實施例中,所述突出部的形狀為圓弧形或梯形。
10、在一些實施例中,當(dāng)所述偏心部帶動所述活塞旋轉(zhuǎn)時,所述突出部的突出部軸線與所述偏心部的對稱線形成夾角θ,θ滿足:5°≤θ≤15°。
11、在一些實施例中,排氣孔在其所在的缸蓋上的內(nèi)移距離為△l,滿足:△l≥0.8*s0.5。
12、在一些實施例中,所述突出部的端部為圓弧倒角結(jié)構(gòu)。
13、本發(fā)明實施例還提供了一種壓縮機,包括如上所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu)。
14、本發(fā)明所提供的壓縮機的密封結(jié)構(gòu)及壓縮機具有如下優(yōu)點:
15、本發(fā)明通過合理設(shè)計突出部與活塞外徑、曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系,以為不同尺寸的壓縮機匹配合適面積的突出部,使突出部在保證密封效果的同時降低摩擦損失,提升壓縮機效率及可靠性,降低不同尺寸密封結(jié)構(gòu)匹配合適面積突出部的開發(fā)周期,提高在不同尺寸壓縮機上設(shè)置突出部的效率。
1.一種壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述密封結(jié)構(gòu)包括氣缸、活塞、曲軸和缸蓋,所述缸蓋上設(shè)有排氣孔,所述曲軸包括偏心部,所述活塞套設(shè)于所述偏心部上且設(shè)于所述氣缸的內(nèi)部;所述偏心部靠近所述排氣孔的一側(cè)設(shè)有至少一個突出部,所述突出部與所述活塞配合,共同實現(xiàn)對所述排氣孔的密封;所述突出部的接觸面積為s,滿足:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部的接觸面積s滿足:40mm2≤s≤80mm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部的靠近所述排氣孔的一側(cè)設(shè)有低摩擦層,所述低摩擦層的摩擦系數(shù)小于等于0.12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部沿所述偏心部的外緣周向且朝靠近所述突出部的中心方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部為關(guān)于突出部軸線對稱的對稱結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部的形狀為圓弧形或梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,當(dāng)所述偏心部帶動所述活塞旋轉(zhuǎn)時,所述突出部的突出部軸線與所述偏心部的對稱線形成夾角θ,θ滿足:5°≤θ≤15°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,排氣孔在其所在的缸蓋上的內(nèi)移距離為△l,滿足:△l≥0.8*s0.5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述突出部的端部為圓弧倒角結(jié)構(gòu)。
10.一種壓縮機,其特征在于,包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的壓縮機的密封結(jié)構(gòu)。