一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机制造技术

本发明专利技术提供了一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、高效直线驱动电机部分、涡旋板弹簧支撑部分、活塞气缸吸排气压缩部分。压缩机密封外壳为圆筒状并配置内部状态可视窗口；高效直线驱动电机部分主要包括高效强磁钕铁硼永磁体外定子、电工纯铁内定子、漆包铜线线圈动子；涡旋板弹簧支撑部分主要包括多片涡旋板弹簧及辅助绝缘件、导电铜件；活塞气缸吸排气压缩部分主要包括活塞、气缸、吸排气阀片、排气消音器。该发明专利技术集涡旋板弹簧径向支撑与接触导电、高效动圈直线电机驱动、活塞气缸无油润滑吸排气压缩于一体，大大降低了损耗，提升了压缩机的效率、稳定性、比推力。

A moving coil linear compressor based on scroll plate spring support and electric conduction

【技术实现步骤摘要】
一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机
本专利技术涉及线性压缩机的
，尤其涉及一种动圈式直线压缩机。
技术介绍
大到大型储存冷库，小到家用冰箱、空调，制冷压缩机无疑都是这些制冷系统的核心部分。通过压缩机的压缩做功，利用各相关制冷剂优良的热物理特性与热力学特性，实现制冷系统的运行，系统冷热量的交换，达到制冷的效果。现阶段国内外低端冰箱大多采用的仍然是传统的旋转电机驱动的压缩机，它存在着将旋转运动转换成活塞的额直线往复运动的中间转换环节，增加了能量的损耗，降低了压缩机的效率。虽然传统型旋转压缩机具有良好的经济性，但其性能已经达到一定程度，很难再有所突破。对于制冷系统来说，压缩机性能的好坏至关重要，与传统的旋转式压缩机相比较，采用直线电机驱动的直线压缩机的优势便脱颖而出。直线压缩机中直线电机直接驱动压缩机活塞做往复直线运动，避免了中间的运动转换环节，提高了压缩机的效率与性能。虽然现阶段直线压缩机已经有相对较高的效率与性能，但仍有提升的空间，并且在某些方面仍存在有一定的技术问题。在直线压缩机的结构零件方面仍需进行进一步的优化设计，提高直线压缩机中心轴的径向绝对支撑稳定性以及满足轴向方向足够的弹性位移偏移量、提升直线电机电磁线圈部分结构从而提升电磁效率与比推力、降低甚至消除压缩机活塞与气缸之间的往复摩擦磨损。为解决上述技术问题，改善与提高电机轴的径向绝对支撑、对电机电磁部分结构进行优化设计、对活塞与气缸的结构进行优化设计等为进一步提升直线压缩机的性能与效率而言具有重要的实际意义。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，采用了涡旋板弹簧来保证直线电机轴进行径向支撑；采用电工纯铁作为内定子、固定带有钕铁硼永磁体作为外定子、缠绕有漆包线的线包架作为直线电机动子的电机结构；采用空气悬浮支撑气体轴承的原理对活塞与气缸部分结构进行设计，提升了电机轴的径向稳定性、电与磁系统的综合利用率、降低了活塞与气缸支架的摩擦与磨损。在极大程度减小线圈与磁铁之间的磁隙距离，充分提高磁铁磁性的综合利用率，提升直线电机的比推力。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、高效直线驱动电机部分、涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分、活塞气缸吸排气压缩部分。所述压缩机密封外壳包括底座、上盖、筒状外罩、可视窗口；进一步的，底座、上盖及可视窗口相应位置均留有密封件安装槽，底座上表面加工有四个压缩机支撑脚安装孔。所述涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分包括前弹簧支撑架、后弹簧支撑架、涡旋型线板弹簧、外压紧垫片、弹簧外垫片、边导电铜件、外绝缘件1、外绝缘件2、外绝缘套、中心绝缘体、中心导电铜件、中心绝缘套、直线电机轴（活塞杆）、过渡件、后锁紧件、后锁紧前垫片。所述前弹簧支撑架右侧与电机永磁体固定套固定连接在一起，弹簧支撑架右侧凸台嵌入永磁体固定套内孔，并且通过十字沉头螺钉联接对前弹簧支撑架进行固定，其左侧对整个涡旋型线板弹簧与电传导系统进行固定与支撑；进一步的，所述前弹簧支撑架安装涡旋型线板弹簧的一侧的最外侧加工有凸沿，板弹簧贴合部分圆周方向上均布加工螺纹孔，中间部分加工成圆孔，在圆孔周围均布加工有通孔，右侧在圆孔向径向延伸的方向上加工有凸台。所述涡旋型线板弹簧共有8片，圆周外侧加工螺钉布置预留孔，中间位置根据保证板弹簧具有足够的径向支撑刚度与轴向弹性位移的基础上设计的涡旋型线进行加工，中心位置加工圆孔，在圆孔周围加工有均布加工有三个穿线圆孔；进一步的，第一片涡旋型线板弹簧右侧嵌入并紧贴前弹簧支撑架凸沿形成的内槽之中，左侧紧贴于环氧树脂绝缘件1的板弹簧固定槽，中间圆孔穿过电机轴（活塞杆），右侧紧贴于线包架的中心凸缘，左侧放置中心绝缘件对板弹簧中心进行压紧，中间绝缘件的穿线孔与涡旋型线板弹簧的中心穿线孔同轴布置。所述电机轴（活塞杆），中间段加工有线包架固定轴肩，最左端加工有一段后锁紧螺纹，最右端加工有连接件固定槽。所述外绝缘件1，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，双侧端面均加工有板弹簧固定槽，并同时加工有螺钉预留孔；进一步的，第一个外绝缘件1布置于第一片涡旋型线板弹簧的左侧，并且预留孔与板弹簧的预留孔同轴布置。所述中心绝缘件，为环氧树脂绝缘材料，加工成纽扣大小的环形形状，在环形的圆周方向上均布加工三个穿线孔。所述第二片涡旋型线板弹簧为电传导板弹簧，通过中心导电铜件-板弹簧-边导电铜件进行导电，右侧按顺序紧贴于第一个外绝缘件1的左侧的板弹簧固定槽内，圆周方向上的螺钉预留孔与绝缘件1上的预留孔同轴布置，内侧中心圆孔穿过电机轴（活塞杆），右侧紧贴于中心绝缘件，中心位置穿线孔与中心绝缘件的穿线孔同轴布置；进一步的，所述第二片涡旋型线板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件进行压紧，边导电铜件圆周方向螺钉的预留孔与涡旋型线板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋型线板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件进行压紧，中心导电铜件圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋型线板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。所述边导电铜件，为导电铜材料，为圆环状，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔，每一个预留孔内均安装有外绝缘套，圆环外表面固定位置加工有一电源线引线焊接孔；所述中心导电铜件，同为铜质导电材料，为带轮状，加工成纽扣大小，中心为通孔，安装有中心绝缘套，在类似带轮槽的两侧边圆周方向上均布加工有穿线孔。所述第三片涡旋型线板弹簧，也为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心导电铜件左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件的穿线孔同轴布置；进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于外绝缘件2板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置左侧与中心绝缘件右侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置。所述外绝缘件2，为环氧树脂绝缘材料，加工成环形，两侧均加工有板弹簧固定槽，圆周方向均布加工有穿螺钉预留孔。所述第四片涡旋型线板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴于外绝缘件2左侧的板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心绝缘件左侧紧贴布置，二者穿线孔同轴布置；进一步的，所述第四片涡旋型线板弹簧左侧外部圆周方向采用边导电铜件进行压紧，边导电铜件圆周方向螺钉的预留孔与涡旋型线板弹簧上的预留孔同轴布置，涡旋型线板弹簧中间位置左侧采用中心导电铜件进行压紧，中心导电铜件圆周方向上均布加工有穿线孔与涡旋型线板弹簧中心的穿线孔同轴进行布置。所述第五片涡旋型线板弹簧，同为导电板弹簧，右侧外圆周方向紧贴布置于边导电铜件，板弹簧螺钉预留孔与边导电铜件预留孔同轴布置，中心位置穿过电机轴（活塞杆），右侧与中心导电铜件左侧靠紧，穿线孔与中心导电铜件的穿线孔同轴布置；进一步的，所述板弹簧左侧外圆周方向紧贴于外绝缘件1板弹簧固定槽内，二者螺钉预留孔同轴布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、位于所述压缩机密封外壳内的涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分和高效直线驱动电机部分、活塞气缸吸排气压缩部分，其特征在于：/n所述压缩机密封外壳包括底座（26）、上盖（3）、筒状外罩（2）、可视窗口（1）；/n所述涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分包括沿轴线从前到后排列的各个涡旋型线板弹簧（4）以及对所述涡旋型线板弹簧（4）进行支撑的弹簧前支撑架（11）及弹簧后支撑架（6）、设置于后侧的对后侧板弹簧进行压紧的外压紧垫片（5）、设置于后侧的对后侧两片板弹簧进行间隔分离的弹簧外垫片（33）、设置于外圆周方向上的用于导电的边导电铜件（7）、设置于外圆周方向两导电铜件中间位置的外绝缘件1（8）、设置于外圆周方向两导电铜件外侧的外绝缘件2（10）、用于所述边导电铜件（7）圆周方向上的螺钉预留孔与螺钉绝缘的外绝缘套(9)、沿着中心轴线布置的用于分隔开导电区域与非导电区域及不同导电方向区域的中心绝缘件(35)、用于对线圈引线进行电流的传导的中心导电铜件（33）、设置于所述中心导电铜件（33）内孔的用于隔绝与直线电机轴（23）之间导电的额中心绝缘套（36）、位于中心轴线方向上的直线电机轴（23）、设置于中心轴线方向外侧对应于弹簧后支撑架（6）的过渡件（37）、设置于所述直线电机轴（23）左端有螺纹处的后锁紧件（40）、位于所述后锁紧件（40）右端的后锁紧前垫片（39）；/n所述高效直线驱动电机部分包括回铁外套（12）、沿所述回铁外套（12）内部圆周方向自中心位置依次向外设置的中心磁环（28）、边磁环（29）、外小磁环（30）、直线电机动子线包架（32）、缠绕于所述线包架（32）的漆包铜线（31）、设置于所述线包架（32）内部的中心回铁（24）、对所述中心回铁（24）进行支撑设置于所述中心回铁（24）右侧的前支撑架（14）；/n所述活塞气缸吸排气压缩部分包括设置于所述前支撑架（14）右侧的过渡法兰（15）以及使用所述过渡法兰（15）进行连接的设置于活塞外壳（17）、设置于所述活塞外壳右端的排气阀组（18）、设置与所述压缩活塞（20）右端的排气阀片（19）、位于所述压缩活塞外壳（17）内的压缩活塞（20）、用于连接所述压缩活塞（20）的压缩活塞杆（21）、对所述直线电机轴（23）与所述压缩活塞杆（21）进行连接的连接件（22）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，包括压缩机密封外壳、位于所述压缩机密封外壳内的涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分和高效直线驱动电机部分、活塞气缸吸排气压缩部分，其特征在于：
所述压缩机密封外壳包括底座（26）、上盖（3）、筒状外罩（2）、可视窗口（1）；
所述涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分包括沿轴线从前到后排列的各个涡旋型线板弹簧（4）以及对所述涡旋型线板弹簧（4）进行支撑的弹簧前支撑架（11）及弹簧后支撑架（6）、设置于后侧的对后侧板弹簧进行压紧的外压紧垫片（5）、设置于后侧的对后侧两片板弹簧进行间隔分离的弹簧外垫片（33）、设置于外圆周方向上的用于导电的边导电铜件（7）、设置于外圆周方向两导电铜件中间位置的外绝缘件1（8）、设置于外圆周方向两导电铜件外侧的外绝缘件2（10）、用于所述边导电铜件（7）圆周方向上的螺钉预留孔与螺钉绝缘的外绝缘套(9)、沿着中心轴线布置的用于分隔开导电区域与非导电区域及不同导电方向区域的中心绝缘件(35)、用于对线圈引线进行电流的传导的中心导电铜件（33）、设置于所述中心导电铜件（33）内孔的用于隔绝与直线电机轴（23）之间导电的额中心绝缘套（36）、位于中心轴线方向上的直线电机轴（23）、设置于中心轴线方向外侧对应于弹簧后支撑架（6）的过渡件（37）、设置于所述直线电机轴（23）左端有螺纹处的后锁紧件（40）、位于所述后锁紧件（40）右端的后锁紧前垫片（39）；
所述高效直线驱动电机部分包括回铁外套（12）、沿所述回铁外套（12）内部圆周方向自中心位置依次向外设置的中心磁环（28）、边磁环（29）、外小磁环（30）、直线电机动子线包架（32）、缠绕于所述线包架（32）的漆包铜线（31）、设置于所述线包架（32）内部的中心回铁（24）、对所述中心回铁（24）进行支撑设置于所述中心回铁（24）右侧的前支撑架（14）；
所述活塞气缸吸排气压缩部分包括设置于所述前支撑架（14）右侧的过渡法兰（15）以及使用所述过渡法兰（15）进行连接的设置于活塞外壳（17）、设置于所述活塞外壳右端的排气阀组（18）、设置与所述压缩活塞（20）右端的排气阀片（19）、位于所述压缩活塞外壳（17）内的压缩活塞（20）、用于连接所述压缩活塞（20）的压缩活塞杆（21）、对所述直线电机轴（23）与所述压缩活塞杆（21）进行连接的连接件（22）。


2.根据权利要求1所述的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，其特征在于，所述压缩机密封外壳底座（27）为圆盘凸台形状，在凸台圆周方向有密封条安装槽，在所述凸台上表面有四个所述支撑脚（25）的安装孔；
所述压缩机密封外壳筒状外罩（2），在侧壁中间位置对称布置了两个所述可视窗口（1）的安装孔，在上下侧均有突出外沿，在突出外沿上加工有螺栓孔，利用螺栓将所述上盖（3）、底座（27）与筒形外罩（2）进行固定；
所述压缩机上盖（3）同所述底座（27），均为圆盘凸台形状且在凸台圆周方向有密封条安装槽；
所述可视窗口（1），可对压缩机密封外壳内部的状态进行观察，采用圆形钢化玻璃及钢化玻璃、玻璃固定压板、密封条等，将上述按照相应位置安装于所述筒状外罩的可视窗口安装孔内。


3.根据权利要求1中所述的一种基于涡旋板弹簧支撑与电传导的动圈式直线压缩机，其特征在于，所述涡旋型线式板弹簧支撑与电传导部分涡旋型线板弹簧(4)共有八片，每片侧面加工为涡旋形状，中心位置加工有中心孔，中心孔边缘外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪月，蔡京辉，陈洪岩，王鑫，杨辛未，毛君，刘辉，李鹏飞，梁晓瑜，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21