压缩机支撑结构

摘要

本发明公开了压缩机支撑结构，压缩机机芯的底部设置有至少一组支撑组件，支撑组件由弹簧、弹簧上底座和弹簧下底座组成；弹簧上底座固定在压缩机机芯底面上，弹簧的两端分别与弹簧上底座以及弹簧下底座连接。本发明在压缩机机芯的底部设置支撑组件来降低压缩机机芯的振幅，并对支撑组件的弹簧结构加以改进，使弹簧能够同时满足压缩机高频、低频两种振动对支撑系统的要求，降低压缩机启动和停止瞬间的振动，弹簧的刚性能够随压缩机运行过程中的振幅大小而改变，对较小振幅的振动有更好的吸收作用，对较大振幅的振动有更好的抑制作用；本发明能够有效降低压缩机的运行振动，增加了压缩机运行的可靠性，对提高压缩机的使用寿命有积极的促进作用。

权利要求

1.压缩机支撑结构，包括压缩机机芯（100），其特征在于：所述压缩机机芯（100）的底部设置有至少一组支撑组件，所述支撑组件由弹簧（200）、弹簧上底座（300）和弹簧下底座（400）组成；弹簧上底座（300）固定在压缩机机芯（100）底面上，弹簧（200）的两端分别与弹簧上底座（300）以及弹簧下底座（400）连接；所述弹簧（200）为一根钢丝卷绕组成的变节距螺旋弹簧，弹簧（200）的两端为分别与弹簧上底座（300）以及弹簧下底座（400）相配合的并紧圈（210），两个并紧圈（210）之间为多圈自由圈（220）；当弹簧（200）的丝径≤1.5mm、自由圈（220）的圈数≤12、静载荷≤100N时，所述弹簧（200）的形状满足公式：S=2（H/N‑d）（1‑n/N）+d；其中S为第n圈处的节距，d为丝径，N为自由圈（220）的圈数，H为自由圈（220）的长度；

当弹簧（200）的丝径＞1.5mm、自由圈（220）的圈数＞12、静载荷＞100N时，所述弹簧（200）的

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形状满足公式：S=3n(H‑Nd)/N+d；并紧圈（210）的总高度为1.5d～2.5d。

2.如权利要求1所述的压缩机支撑结构，其特征在于：所述弹簧上底座（300）为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，圆柱的圆周面为与弹簧（200）间隙配合的第一限位面（310），第一限位面（310）的高度等于弹簧（200）上端并紧圈（210）的高度，弧形柱的圆弧半径在D～

3D之间，D为弹簧（200）的中径。

3.如权利要求1所述的压缩机支撑结构，其特征在于：所述弹簧下底座（400）为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，弹簧下底座（400）的外周设有多个限位凸条（410），多个限位凸条（410）环绕弹簧下底座（400）的外周均匀设置。

4.如权利要求3所述的压缩机支撑结构，其特征在于：所述限位凸条（410）的上半部倾斜设置，限位凸条（410）上半部的倾斜方向与弹簧（200）的旋向相反，限位凸条（410）上半部的外周面为与限位凸条（410）下半部相切的圆弧面，圆弧面的半径在D～3D之间，D为弹簧（200）的中径；限位凸条（410）的下半部竖直设置，限位凸条（410）下半部外周面组成与弹簧（200）过盈配合的第二限位面（420），第二限位面（420）上设有旋向与弹簧（200）相反的螺纹，第二限位面（420）的高度等于弹簧（200）下端并紧圈（210）的高度。

5.如权利要求1所述的压缩机支撑结构，其特征在于：所述支撑组件的数量为四组，四组支撑组件呈矩形均布设置在压缩机机芯（100）的底部。

说明书

压缩机支撑结构

技术领域

[0001] 本发明涉及压缩机技术领域，尤其是一种压缩机支撑结构。

背景技术

[0002] 压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的机械，压缩机可分为容积型压缩机和速度型压缩机，单缸往复活塞式压缩机即属于容积型压缩机。单缸往复活塞式压缩机依靠往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积，单缸往复活塞式压缩机在运行时，机芯的往复惯性力无法被完全平衡，导致机芯会产生振动，同时电机的转子在运行时也会产生振动，会进一步加深整机的振动；在压缩机启动或停止的时候，由于这两个时段存在较大的加速度，机芯会产生很大的扭转振幅，造成机芯振幅过大。机芯振动过大必然会对压缩机的工作造成影响，若不加以控制，甚至会严重影响压缩机的使用寿命。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种可降低压缩机振幅的压缩机支撑结构。

[0004] 为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：压缩机支撑结构，包括压缩机机芯，所述压缩机机芯的底部设置有至少一组支撑组件，所述支撑组件由弹簧、弹簧上底座和弹簧下底座组成；弹簧上底座固定在压缩机机芯底面上，弹簧的两端分别与弹簧上底座以及弹簧下底座连接。

[0005] 进一步的是：所述弹簧为一根钢丝卷绕组成的变节距螺旋弹簧，弹簧的两端为分别与弹簧上底座以及弹簧下底座相配合的并紧圈，两个并紧圈之间为多圈自由圈。

[0006] 进一步的是：当弹簧的丝径≤1.5mm、自由圈的圈数≤12、静载荷≤100N时，所述弹簧的形状满足公式：S＝2(H/N‑d)(1‑n/N)+d；其中S为第n圈处的节距，d为丝径，N为自由圈的圈数，H为自由圈的长度。

[0007] 进一步的是：当弹簧的丝径＞1.5mm、自由圈的圈数＞12、静载荷＞100N时，所述弹2 3
簧的形状满足公式：S＝3n (H‑Nd)/N+d；其中S为第n圈处的节距，d为丝径，N为自由圈的圈数，H为自由圈的长度；并紧圈的总高度为1.5d～2.5d。

[0008] 进一步的是：所述弹簧上底座为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，圆柱的圆周面为与弹簧间隙配合的第一限位面，第一限位面的高度等于弹簧上端并紧圈的高度，弧形柱的圆弧半径在D～3D之间，D为弹簧的中径。

[0009] 进一步的是：所述弹簧下底座为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，弹簧下底座的外周设有多个限位凸条，多个限位凸条环绕弹簧下底座的外周均匀设置。

[0010] 进一步的是：所述限位凸条的上半部倾斜设置，限位凸条上半部的倾斜方向与弹簧的旋向相反，限位凸条上半部的外周面为与限位凸条下半部相切的圆弧面，圆弧面的半径在D～3D之间，D为弹簧的中径；限位凸条的下半部竖直设置，限位凸条下半部外周面组成与弹簧过盈配合的第二限位面，第二限位面上设有旋向与弹簧相反的螺纹，第二限位面的高度等于弹簧下端并紧圈的高度。

[0011] 进一步的是：所述支撑组件的数量为四组，四组支撑组件呈矩形均布设置在压缩机机芯的底部。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明通过在压缩机机芯的底部设置支撑组件来降低压缩机机芯的振幅，并对支撑组件的弹簧结构加以改进，使弹簧能够同时满足压缩机高频、低频两种振动对支撑系统的要求，降低压缩机启动和停止瞬间的振动，弹簧的刚性能够随压缩机运行过程中的振幅大小而改变，对较小振幅的振动有更好的吸收作用，对较大振幅的振动有更好的抑制作用；本发明能够有效降低压缩机的运行振动，增加了压缩机运行的可靠性，对提高压缩机的使用寿命有积极的促进作用。

附图说明

[0013] 图1为本发明的结构分解示意图；

[0014] 图2为弹簧的示意图；

[0015] 图3为弹簧上底座的示意图；

[0016] 图4为弹簧上底座的示意图；

[0017] 图中标记为：100‑压缩机机芯、200‑弹簧、210‑并紧圈、220‑自由圈、300‑弹簧上底座、310‑第一限位面、400‑弹簧下底座、410‑限位凸条、420‑第二限位面。

具体实施方式

[0018] 为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

[0019] 如图1所示，本发明所述的压缩机支撑结构在压缩机机芯100的底部设置有支撑组件，支撑组件的数量可根据实际需要进行选择，本发明中为了提高压缩机机芯100的稳定性，采用了四组支撑组件，四组支撑组件呈矩形均布设置在压缩机机芯100的底部。支撑组件由弹簧200、弹簧上底座300和弹簧下底座400组成；弹簧上底座300固定在压缩机机芯100底面上，弹簧下底座400固定在压缩机机芯100的下壳体支撑销座上，弹簧200的两端分别与弹簧上底座300以及弹簧下底座400连接。压缩机机芯100在运行时，支撑组件的弹簧200对压缩机机芯100的振动起到缓冲作用，吸收压缩机机芯100的振动能量，从而对压缩机机芯100进行保护。

[0020] 如图2所示，本发明中所采用弹簧200为一根钢丝卷绕组成的变节距螺旋弹簧，缩短弹簧200的两端位置弹簧圈的节距，使弹簧200的两端位置的相邻弹簧圈紧贴，并增加弹簧200中间部分弹簧圈的节距。弹簧200两端端头紧贴的弹簧圈为并紧圈210，两个并紧圈210之间的弹簧圈为自由圈220；两端的并紧圈210用于与弹簧上底座300以及弹簧下底座
400进行连接，中部的自由圈220则起到主要的缓冲消能作用。本发明所采用的弹簧200安装在压缩机机芯100上且处于静止状态时，自由圈220中不超过总长度三分之一的部分由于受压而并紧；在压缩机正常运行时候，由于承受压缩机机芯100的交变载荷，自由圈200的并紧长度不断变化，但有至少三分之一的自由圈220始终保持张开状态。

[0021] 根据所需承受压缩机机芯100的静载荷的不同，本发明所采用的弹簧200的结构具有两种形式。第一种，当弹簧200的丝径≤1.5mm、自由圈220的圈数≤12、静载荷≤100N时，弹簧200的形状满足公式：S＝2(H/N‑d)(1‑n/N)+d；其中S为第n圈处的节距，d为丝径，N为自由圈220的圈数，H为自由圈220的长度。第二种，当弹簧200的丝径＞1.5mm、自由圈220的圈2 3
数＞12、静载荷＞100N时，弹簧200的形状满足公式：S＝3n (H‑Nd)/N+d；其中S为第n圈处的节距，d为丝径，N为自由圈220的圈数，H为自由圈220的长度；并紧圈210的总高度为1.5d～
2.5d。

[0022] 以最常规的单缸往复活塞式压缩机为例，其压缩机机芯重量为2775g，采用四组支撑组件进行支撑，每组支撑组件中的弹簧200所需承受的静载荷为6.8N，弹簧200采用材质为SWRH82B，弹簧200的丝径d为1.3mm，弹簧200的中径D为13.6mm，自由圈220的总圈数N为10圈，自由圈220的总长度H为35mm，自由圈220的节距s与圈数n的关系应满足：S＝2(H/N‑d)2
(1‑n/N)+d。采用上述结构的弹簧200后，压缩机的运行振动降低0.2m/s ，噪声降低1dB(A)，将该压缩机安装在冰箱上，冰箱的整机运行噪声降低2dB(A)。

[0023] 如图3所示，本发明中所采用的弹簧上底座300为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，圆柱的圆周面为与弹簧200间隙配合的第一限位面310，第一限位面310的高度等于弹簧200上端并紧圈210的高度，弹簧200与弹簧上底座300连接时，弹簧上底座300的弧形柱插入弹簧200上端的并紧圈210中。弧形柱的圆弧半径在D～3D之间；对于低背压的压缩机，弧形柱的圆弧半径在1.5D～3D之间；对于中高背压的压缩机，弧形柱的圆弧半径在D～2D之间，D为弹簧200的中径。

[0024] 如图4所示，本发明中所采用的弹簧下底座400为圆柱和弧形柱连接组成的一体结构，弹簧下底座400的外周设有多个限位凸条410，多个限位凸条410环绕弹簧下底座400的外周均匀设置。限位凸条410的上半部倾斜设置，限位凸条410上半部的倾斜方向与弹簧200的旋向相反，限位凸条410上半部的外周面为与限位凸条410下半部相切的圆弧面，弹簧200与弹簧下底座400连接时，弹簧下底座400的圆柱和弧形柱插入弹簧200下端的并紧圈210中。圆弧面的半径在D～3D之间；对于低背压的压缩机，圆弧面的圆弧半径在1.5D～3D之间；对于中高背压的压缩机，圆弧面的圆弧半径在D～2D之间，D为弹簧200的中径。限位凸条410的下半部竖直设置，限位凸条410下半部外周面组成与弹簧200过盈配合的第二限位面420，第二限位面420上设有旋向与弹簧200相反的螺纹，第二限位面420的高度等于弹簧200下端并紧圈210的高度。

[0025] 将本发明所述的压缩机支撑结构安装在压缩机上后，当压缩机启动时，压缩机机芯100产生一个较大的扭转力，弹簧下底座400上限位凸条410的螺纹旋转方向与弹簧200的旋向相反，弹簧下底座400能够获得更大的反向力矩，有助于降低压缩机机芯100启动时的振幅。在压缩机运行过程中，弹簧200的刚度能够随振幅的变化而变化，对于较小振幅的振动，弹簧200的刚度较常规的同规格等距弹簧更小，能够对于较小振幅的振动起到更好的吸收作用；对于较大振幅的振动，弹簧200的刚性较常规的同规格等距弹簧更大，能够对于较大振幅的振动起到更好的抑制作用。并且本发明所采用的变节距螺旋弹簧自身没有固有振动频率，不会传导压缩机机芯100的共振，能够有效避免压缩机机芯100与冰箱的箱体产生共振，能够进一步降低压缩机的运行振动，提升压缩机的工作质量。