目前，在冰箱生产中越来越多地采用旋转式 压缩机，尤其是具有体积小、重量轻和结构简单 等优点的全封闭滚动活塞式压缩机。然而，传统滚 0#123 动活塞式压缩机在结构上仍然存在不少缺陷 ，比 如滚动活塞和转子均以偏心运转的方式工作，因 此会产生很大的不平衡离心惯性力，这是造成压 缩机振动及噪声大的一个重要原因；另外，压缩 机的各个运动副之间均存在有非常高的相对运动 ! 速度，比如转子与滚动活塞之间，滚动活塞与缸 孔内壁面之间，隔离叶片与滚动活塞之间，以及 转子、滚动活塞和隔离叶片与两侧密封端盖之间 等等，由此不仅会产生比较大的摩擦与磨损，而 且还因为存在配合间隙而难以避免冷媒从高压的 压缩腔窜逸至低压的吸气腔，从而导致较大的泄 漏损失。 鉴于上述问题，我们对传统全封闭滚动活塞 式压缩机的结构进行了大胆的创新与改进，提出 了一种包含有嵌固隔离叶片、旋转缸套和随动端 盖的新型旋转式全封闭压缩机，该压缩机不仅保 留了以往滚动活塞式压缩机结构简单、零件数少 的优点，而且与之相比还具有更低的振动噪声、 更小的摩擦损耗以及更少的泄漏损失，因此是一 种较有应用前景的新型旋转式冰箱压缩机。 结构设计 ! （）总体布置 # 图 所示结构为本文设计的新型全封闭旋转 # 式冰箱压缩机，它采用上置压缩机和下置电机的 图 新型全封闭旋转式压缩机结构示意图 # 立式结构布置方式，并采用吊簧式悬挂避振系统。 排气管 支座架 卸荷腔 随动端盖 隔离叶片 进气管 # ! ) $ ’ 4 压缩机部分主要由安置在一个密闭壳体内的旋转 壳 体 旋转缸套 转 子 转 柱 吸气腔 压缩腔 5 2 ( # ## #! 内，它的外圆柱面与旋转缸套的内孔壁面相切并 间产生有很大的接触压力，这显然会加剧压缩机 转动配合，两者于接触处形成一条密封线，转子 的摩擦和磨损。为了改善这一状况，本压缩机在 的下端做成轴颈并与电机转子紧配合。转子及旋 转子的上端与上随动端盖之间设置有一个卸荷腔， 转缸套均各自绕各自自身的轴线作定轴转动，且 该卸荷腔通过转子上的倾斜油道将高压的润滑油 旋转方向相同。在旋转缸套的两端头分别紧固连 （与压缩机排气压力大致相等）引入其内，以此产 接有一个随动端盖，另外，在转子上开设有一条 生向下的轴向力来平衡转子。同样道理，该卸荷 轴向圆弧槽，槽内转动地配装有一个包含有轴向 腔也可以减轻下随动端盖与支座架处的轴向推力 扁平滑槽的转柱，隔离叶片的外端嵌固在旋转缸 轴承的负荷。 套的内孔壁面上，其内端则插入上述转柱的扁平 原理分析 ! 滑槽内并与之滑动配合。显然，隔离叶片将转子、 （）工作原理 # 转柱、旋转缸套和两侧随动端盖所围成的密闭空 本新型旋转式压缩机的工作原理是：当转子 间分隔成为了两个容积可以周期性地发生变化的 在电机的驱动下转动时，首先通过转子圆弧槽带 工作腔，其中一个为吸气腔，另一个为压缩腔， 动转柱转动，然后再由转柱扁平滑槽带动隔离叶 这两个工作腔随着转子的转动不断地循环转换角 片、旋转缸套和随动端盖一起转动。随着转子的 色。 转动，吸气腔的容积将逐渐增大并形成负压，此 （）进排气系统 ! 时气态的工质在压差的作用下经进气管、支座架 为了减少对进气的有害加热，以便能获得高 孔道、转柱滑槽槽底和隔离叶片侧面上的吸气槽 的压缩机容积效率，本压缩机尽量缩短进气路径， 道进入到压缩机的吸气腔内；与此同时，压缩腔 让进气管与支座架相连接，并通过支座架的进气 的容积则逐渐减少，被封闭在其内的气态工质受 道沟通转柱滑槽的底部，最后经由开在隔离叶片 到压缩，压力开始逐渐增高，当压缩压力达到设 ! 侧面上的进气槽道连通压缩机的吸气腔。这样做 定的数值时，排气过程开始，气体经开设在随动 带来的一个好处是可使进气槽道与排气口之间的 端盖上的排气口、排气单向阀、排气消声器、高 夹角做得很小，由此增加有效进气的角度，同时 压密闭腔和排气管最后排出压缩机外。 还可以解决隔离叶片与转柱扁平滑槽在槽底处的 由于本压缩机的转子、隔离叶片和旋转缸套 “困气”现象。压缩机的排气口直接开设在上随动 均作定轴转动，因此它们的偏心运动质量较小， 端盖上并与压缩机的压缩腔相连通，而端盖上则 故所产生的振动和噪声亦小。同时，由于将隔离 设置有马蹄型的槽道、簧片和限位器等所组成的 叶片嵌固连接在旋转缸套和两侧随动端盖上，因 排气单向阀，高压的气体从单向阀出来后即进入 此彻底解决了隔离叶片外端与缸孔内壁面之间、 到排气消声腔内，之后再进入到由压缩机外壳体 以及隔离叶片侧端与密封端盖之间的摩擦损耗和 所围成的封闭空间，最后经由排气管排出压缩机 密封可靠性的问题。另外，压缩机的主要运动副 外。 如转子与旋转缸套之间、转子与随动端盖之间的 （）润滑系统 & 相对运动速度较小，结果也对减少摩擦损耗有利。 本压缩机设计有离心式泵油润滑系统，即在 （）机构分析 ! 转子转轴上开设有与轴线倾斜的油道，利用转子 从机构学的角度看，本压缩机的主要运动副 旋转时产生的离心力迫使润滑油上升并到达各个 构成了如图 所示的滑块转杆机构，该机构由两 ! 运动摩擦副。注意到压缩机在正常工作时，转子 个固定铰支 和 、一个滑块 、一个主动转杆 ’ ’ ( # ! 将受到高压气体及油池中高压油所产生的向上轴 以及一个从动转杆 等所组成。其中，主动 ’( ’) # ! 向推力的作用，其大小等于转子转轴轴颈断面积 转杆 由转子简化而成，从动转杆 由旋转 ’( ’) # ! 与排气压力的乘积。该轴向推力与进气压力在转 缸套和隔离叶片简化而成，滑块 由转柱及转柱 ( 子下端面形成的轴向推力一道向上推托转子，两 上的扁平滑槽简化而成。固定铰支 和 分别代 ’ ’ # ! 者之和远远大于压缩机转子和电机转子的向下重 表了转子的旋转轴线和旋转缸套的旋转轴线，两 力，因此在压缩机转子的上端面与上随动端盖之 者之间的距离即为转子相对于旋转缸套的偏心距。