直線壓縮機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種直線壓縮機，包括氣缸、活塞、氣缸殼、直線電機定子、磁懸浮軸承及動子。氣缸殼的一端套設于氣缸，另一端設有與氣缸腔連通的安裝腔，安裝腔的腔壁分別在其周向設有定子安裝槽和凸起。直線電機定子安裝于定子安裝槽中。磁懸浮軸承設于安裝腔的腔壁。動子包括動子支架和設于動子支架的磁性件，動子支架與活塞連接，動子安裝于直線電機定子的內孔和磁懸浮軸承中，直線電機定子與磁性件作用，從而推動動子帶動活塞在軸向運動。諧振彈簧的兩端分別與動子支架和凸起連接，諧振彈簧能與動子諧振。采用磁懸浮軸承可避免動子和直線電機定子直接接觸產生的機械摩擦。諧振彈簧使得直線電機僅需很小的驅動力，進而提高直線壓縮機的機械效率。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及氣體壓縮設備
，特別是涉及一種直線壓縮機。
技術介紹
目前廣泛使用的家用制冷壓縮機多數為旋轉式壓縮機，旋轉式壓縮機的電機驅動活塞作往復運動。然而曲柄不平衡旋轉質量及連桿運動產生的慣性力和旋轉摩擦必然造成功率損失。傳統的直線壓縮機只需氣缸和活塞一組摩擦副，且其活塞驅動方向與其運動方向在同一直線上，因此對應的其摩擦功率損失應該較小。目前使用的往復活塞壓縮機帶有四組摩擦副，因此理論上直線壓縮機的機械效率要遠高于往復活塞壓縮機，然而實際上并非如此。這是由于直線壓縮機的活塞與動子剛性連接，無法保證活塞位于定子的中心，使得活塞對氣缸產生較大的側向力，導致摩擦功耗上升，機械效率下降。因此有必要對直線壓縮機進行改進，以減小其摩擦功率，提高其機械效率。
技術實現思路
基于此，有必要提供一種降低摩擦功耗、提高機械效率的直線壓縮機。一種直線壓縮機，包括：氣缸，設有氣缸腔；活塞，安裝于所述氣缸腔中；氣缸殼，其一端套設于所述氣缸，其另一端設有安裝腔，且所述安裝腔與所述氣缸腔連通，所述安裝腔的腔壁分別在其周向設有定子安裝槽和凸起；直線電機定子，安裝于所述定子安裝槽中；磁懸浮軸承，設于所述安裝腔的腔壁；動子，包括動子支架和設于所述動子支架的磁性件，所述動子支架與所述活塞連接，所述動子安裝于所述直線電機定子的內孔和所述磁懸浮軸承中，所述磁懸浮軸承給所述動子提供徑向磁懸浮力，所述直線電機定子與所述磁性件作用，能夠推動所述動子帶動所述活塞在軸向運動；諧振彈簧，其兩端分別與所述動子支架和所述凸起連接，所述諧振彈簧能夠與所述動子諧振。上述直線壓縮機，直線電機定子、磁懸浮軸承、動子及諧振彈簧均位于安裝腔中，磁懸浮軸承可避免動子和直線電機定子直接接觸產生的機械摩擦，能夠保證活塞與氣缸無接觸運行，從而降低摩擦功耗。此外諧振彈簧連接于動子支架和凸起，能與動子諧振，從而使得直線電機能夠以很小的驅動力推動活塞做功，進而提高直線壓縮機的機械效率。在其中一個實施例中，所述安裝腔的腔壁在其周向設有軸承安裝槽，所述磁懸浮軸承設于所述軸承安裝槽中。在其中一個實施例中，所述磁懸浮軸承位于所述安裝腔的腔壁與所述氣缸腔的腔壁相鄰的一端。在其中一個實施例中，所述安裝腔的腔壁在軸向上朝外凸設形成軸承安裝槽，所述磁懸浮軸承設于所述軸承安裝槽中。在其中一個實施例中，所述動子支架的端部設有用于磁懸浮支撐動子支架的軸承動子，所述軸承動子具有導磁性，所述軸承動子安裝于所述磁懸浮軸承中。在其中一個實施例中，所述直線壓縮機還包括位移傳感器和磁懸浮軸承控制器；所述位移傳感器設于所述氣缸腔的腔壁以用于感應所述活塞的軸偏移信號；所述磁懸浮軸承控制器與所述磁懸浮軸承連接，所述磁懸浮軸承控制器能夠根據所述軸偏移信號調節所述磁懸浮軸承中的電流，以使所述活塞回到軸向上。在其中一個實施例中，所述位移傳感器的數量為多個，多個所述位移傳感器在所述活塞的周向均勻分布。在其中一個實施例中，所述凸起位于所述活塞與所述直線電機定子之間，所述諧振彈簧套設于所述動子上。在其中一個實施例中，所述直線電機定子位于所述活塞與所述凸起之間，所述諧振彈簧連接于所述動子支架的端部。在其中一個實施例中，所述直線電機定子通過過盈配合安裝于所述定子安裝槽中。附圖說明圖1為一實施例的直線壓縮機的剖視圖；圖2為圖1所示直線壓縮機的氣缸和氣缸殼的結構圖；圖3為又一實施例的直線壓縮機的剖視圖；圖4為又一實施例的直線壓縮機的剖視圖。具體實施方式為了便于理解本技術，下面將參照相關附圖對本技術進行更全面的描述。附圖中給出了本技術的較佳實施例。但是，本技術可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本技術的公開內容的理解更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本技術的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本技術。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。參照圖1，本較佳實施例的直線壓縮機10，包括氣缸100、活塞200、氣缸殼300、直線電機定子400、磁懸浮軸承500、動子600及諧振彈簧700。氣缸100設有氣缸腔110。具體的，氣缸100的材質選用耐磨性能較好的灰鑄鐵或者球墨鑄鐵。活塞200安裝于氣缸腔110。具體的，活塞200一般選用導磁材料，如10號鋼。活塞200在氣缸腔110內往復運動，從而完成對氣體的壓縮和排氣。參照圖1和圖2，氣缸殼300的一端套設于氣缸100上，氣缸殼300的另一端設有安裝腔310。安裝腔310與氣缸腔110連通。安裝腔310的腔壁分別在其周向設有定子安裝槽320和凸起330。具體的，在本實施例中，凸起330位于活塞200與直線電機定子400之間。即定子安裝槽320設于安裝腔310遠離氣缸100的一端。具體的，安裝腔310的腔壁在其周向設有兩個凸起330，兩個凸起330相對設置。可以理解，凸起330也可為環狀結構。氣缸殼300的材質選用非導磁材料或弱導磁材料，如鑄鋁合金。一方面可以降低整機重量，減少機體的振動；另一方面還可以減少直線電機的漏磁損失，提高直線電機和磁懸浮軸承500的效率。直線電機定子400安裝于定子安裝槽320中。可以理解，直線電機定子400由直線電機驅動。具體的，直線電機定子400通過過盈配合安裝于定子安裝槽320中。具體的，直線壓縮機10還包括與直線電機定子400連接的直線電機控制器410。直線電機控制器410根據直線壓縮機10工作時負載大小的不同，控制活塞200在氣缸腔310中往復直線運動的行程，并根據工況的差異進行輸氣量的調節。磁懸浮軸承500設于安裝腔310的腔壁。動子600安裝于磁懸浮軸承500中，給動子600提供徑向磁懸浮力。采用磁懸浮軸承500，可以避免動子600和直線電機定子400直接接觸產生的機械摩擦，能夠保證活塞200與氣缸100無接觸運行，理論上機械效率接近100％。而且采用磁懸浮軸承500，無需油泵，使直線壓縮機10結構更緊湊，有利于減小直線壓縮機10的體積和成本。動子600包括動子支架610和設于動子支架610的磁性件620。動子支架610與活塞200連接。動子600安裝于直線電機定子400的內孔中。直線電機定子610與磁性件620作用，能夠推動動子600帶動活塞200在軸向運動。具體的，直線電機定子400產生的交變磁場與磁性件620作用，從而推動動子600帶動活塞200在軸向運動。可以理解，直線電機定子400內設有線圈(圖未示)，直線電機10通交流電后，線圈產生交變磁場。具體的，磁性件620設于動子支架610的內部且位于直線電機定子400的內孔中。具體的，動子支架610優選鑄鋁件。動子支架610和磁性件620可一體式壓鑄成型。具體的，在本實施例中，磁性件620為磁石。具體的，直線壓縮機10還包括連桿630，活塞200通過連桿630與動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直線壓縮機，其特征在于，包括：氣缸(100)，設有氣缸腔(110)；活塞(200)，安裝于所述氣缸腔(110)中；氣缸殼(300)，其一端套設于所述氣缸(100)，其另一端設有安裝腔(310)，且所述安裝腔(310)與所述氣缸腔(110)連通，所述安裝腔(310)的腔壁分別在其周向設有定子安裝槽(320)和凸起(330)；直線電機定子(400)，安裝于所述定子安裝槽(320)中；磁懸浮軸承(500)，設于所述安裝腔(310)的腔壁；動子(600)，包括動子支架(610)和設于所述動子支架(610)的磁性件(620)，所述動子支架(610)與所述活塞(200)連接，所述動子(600)安裝于所述直線電機定子(400)的內孔和所述磁懸浮軸承(500)中，所述磁懸浮軸承(500)給所述動子(600)提供徑向磁懸浮力，所述直線電機定子(400)與所述磁性件(620)作用，能夠推動所述動子(600)帶動所述活塞(200)在軸向運動；諧振彈簧(700)，其兩端分別與所述動子支架(610)和所述凸起(330)連接，所述諧振彈簧(700)能夠與所述動子(600)諧振。

【技術特征摘要】
1.一種直線壓縮機，其特征在于，包括：氣缸(100)，設有氣缸腔(110)；活塞(200)，安裝于所述氣缸腔(110)中；氣缸殼(300)，其一端套設于所述氣缸(100)，其另一端設有安裝腔(310)，且所述安裝腔(310)與所述氣缸腔(110)連通，所述安裝腔(310)的腔壁分別在其周向設有定子安裝槽(320)和凸起(330)；直線電機定子(400)，安裝于所述定子安裝槽(320)中；磁懸浮軸承(500)，設于所述安裝腔(310)的腔壁；動子(600)，包括動子支架(610)和設于所述動子支架(610)的磁性件(620)，所述動子支架(610)與所述活塞(200)連接，所述動子(600)安裝于所述直線電機定子(400)的內孔和所述磁懸浮軸承(500)中，所述磁懸浮軸承(500)給所述動子(600)提供徑向磁懸浮力，所述直線電機定子(400)與所述磁性件(620)作用，能夠推動所述動子(600)帶動所述活塞(200)在軸向運動；諧振彈簧(700)，其兩端分別與所述動子支架(610)和所述凸起(330)連接，所述諧振彈簧(700)能夠與所述動子(600)諧振。2.根據權利要求1所述的直線壓縮機，其特征在于，所述安裝腔(310)的腔壁在其周向設有軸承安裝槽(340)，所述磁懸浮軸承(500)設于所述軸承安裝槽(340)中。3.根據權利要求2所述的直線壓縮機，其特征在于，所述磁懸浮軸承(500)位于所述安裝腔(310)的腔壁與所述氣缸腔(110)的腔壁相鄰的一端。4.根據權利要求1所述的直線壓縮機，其特征在于，所述安裝腔(310)的腔壁在軸向上朝外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡余生，魏會軍，黃傳順，崔中，劉成，
申請(專利權)人：珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44