气缸、压缩机及制冷设备的制作方法

1.本发明涉及压缩机领域，特别涉及一种气缸、压缩机及制冷设备。


背景技术：

2.随着人们对空调噪声要求的提高及空调系统各部件成本的降低，使得压缩机的噪声问题更加凸显。由于压缩机振动噪声的大小直接影响客户对空调舒适度的评判，所以有必要进一步降低压缩机的噪声。相关技术中，经过声源定位发现，泵体的振动是引起压缩机产生噪声的重要原因，而气缸是泵体的重要组成部分，因此如何减少气缸的振动是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种气缸，其能够抑制振动的响应，减少振动引起的噪声。
4.本发明还提供一种具有上述气缸的压缩机。
5.本发明还提供一种具有上述压缩机的制冷设备。
6.根据本发明第一方面实施例的气缸，包括：
7.本体部；
8.减振部，连接于所述本体部的外周壁；
9.其中，所述减振部设有悬臂段，所述悬臂段沿远离所述本体部的方向延伸设置。
10.根据本发明第一方面实施例的气缸，至少具有如下有益效果：
11.该气缸通过设置有减振部，减振部设置有悬臂段，当气缸发生振动的时候，本体部的振动能够传递至减振部上，使得减振部的悬臂段发生振动而消耗气缸的振动能量，从而抑制气缸的振动响应，减少因气缸振动而产生的噪声，达到减振降噪的目的。
12.根据本发明的一些实施例，所述悬臂段的厚度沿固定端朝向自由端的方向等厚设置或者逐渐减小。
13.所述悬臂段的厚度沿固定端朝向自由端的方向呈幂指数逐渐减小，且满足幂指数曲线h＝a*xm，其中，x为沿所述悬臂段的延伸方向上的点与所述自由端的距离，h为所述悬臂段位于所述点处的厚度，a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2。
14.根据本发明的一些实施例，所述减振部还设有配重块，所述配重块连接于所述自由端。
15.根据本发明的一些实施例，所述配重块为粘弹性质量块。
16.根据本发明的一些实施例，所述自由端的厚度为h1，满足h1≥0.05mm。
17.根据本发明的一些实施例，所述悬臂段沿所述本体部的周向或径向延伸设置。
18.根据本发明的一些实施例，所述本体部的外周壁设有凸起部，所述减振部连接于所述凸起部。
19.根据本发明的一些实施例，所述减振部设有多个，多个所述减振部间隔设置于所
述本体部的外周。
20.根据本发明第二方面实施例的压缩机，包括本发明第一方面实施例的气缸。
21.根据本发明第二方面实施例的压缩机，至少具有如下有益效果：
22.压缩机由于采用本发明第一方面实施例的气缸，该气缸通过设置有减振部，本体部的振动传递至减振部时，使得减振部的悬臂段发生振动而消耗轴承的振动能量，从而抑制气缸的振动响应，减少因气缸振动而产生的噪声，从而能够减少压缩机的工作噪声。
23.根据本发明第三方面实施例的制冷设备，包括本发明第二方面实施例的压缩机。
24.根据本发明第三方面实施例的制冷设备，至少具有如下有益效果：
25.该制冷设备由于采用本发明第二方面实施例的压缩机，压缩机的气缸通过设置有减振部，本体部的振动传递至减振部时，使得减振部的悬臂段发生振动而消耗轴承的振动能量，从而抑制气缸的振动响应，减少因气缸振动而产生的噪声，从而能够减少压缩机的工作噪声，提高制冷设备使用的舒适性。
26.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.图1是本发明一些实施例的气缸的立体结构示意图；
28.图2是图1的气缸的俯视结构图；
29.图3是图2中的a处放大图；
30.图4是本发明另一些实施例的气缸的立体结构示意图；
31.图5是图4的气缸的俯视结构图；
32.图6是本发明又一些实施例的气缸的立体结构示意图；
33.图7是图6的气缸的俯视结构图。
34.附图标记：
35.本体部100；滑片槽110；相位位置120；
36.减振部200；悬臂段210；自由端211；固定端212。
具体实施方式
37.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
40.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
41.随着人们对空调噪声要求的提高及空调系统各部件成本的降低，使得压缩机的噪声问题更加凸显，压缩机振动噪声的好坏直接影响客户对空调舒适度的评判，所以有必要进一步降低压缩机的噪声，从而提高客户的满意度。压缩机工作时，泵体组件会发生振动，经过声源定位发现，泵体组件的振动是引起压缩机产生噪声的重要原因，而气缸是泵体组件的主要组成部分，因此如何减少气缸的振动是目前需要解决的技术问题。
42.为了解决上述的至少一个技术问题，本发明提出一种气缸，其应用于压缩机的泵体组件，能够抑制因振动而产生的噪声，达到减振降噪的目的。
43.参照图1至图7，本发明第一方面实施例的气缸，包括本体部100和减振部200，减振部200连接于本体部100的外周壁，减振部200和本体部100构成气缸的主体部分。制作气缸时，可以将减振部200与本体部100一体成型，也可以分别单独制作减振部200和本体部100，然后再将两者通过焊接或是其他方式连接从而构成气缸的主体部分。其中，减振部200还设置有悬臂段210，悬臂段210相对本体部100向外延伸从而构成悬臂梁的结构，悬臂段210的厚度沿着固定端212朝向自由端211的方向等厚设置，或者悬臂段210的厚度沿着固定端212朝向自由端211的方向逐渐减小。
44.具体的，本体部100的外轮廓大致呈圆形，减振部200凸设于本体部100的外周壁，悬臂段210相对本体部100向外延伸设置。
45.当气缸发生振动的时候，本体部100的振动能够传递至减振部200上，减振部200的悬臂段210能够发生振动而消耗气缸振动的能量，从而抑制气缸的振动响应，减少气缸因振动而产生的噪声，达到减振降噪的目的。
46.具体的，当悬臂段210的厚度沿着固定端212朝向自由端211的方向等厚设置的时候，此时悬臂段210能够实现窄带减振的效果，对于振动频率与悬臂段210共振频率相同的振动，以及振动频率在悬臂段210共振频率附近的振动具有良好的减振效果，从而降低气缸因振动而产生的噪声。
47.当悬臂段210的厚度沿固定端212朝向自由端211的方向逐渐减小时，此时悬臂段210能够实现宽频减振的效果，有利于衰减中高频振动，从而降低气缸因振动而产生的中高频噪声。具体而言，振动从悬臂段210的固定端212向自由端211传递时，由于悬臂段210的厚度逐渐减小时，此时振动的波速变小，实现波的聚集，同时根据能量守恒定理，此时振动的波幅值变大，从而能够快速消耗振动的能量。尤其是对于中高频的振动，厚度逐渐变小的悬臂段210的吸振效果更好，因此其能够有效抑制气缸的中高频振动，从而降低气缸因振动而产生的中高频噪声。
48.参照图2、图5和图7，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，悬臂段210的厚度沿固定端212朝向自由端211的方向呈幂指数逐渐减小，且满足幂指数曲线h＝a*xm，其中，x为沿悬臂段210的延伸方向上，悬臂段210上的任意点与自由端211的距离，h为悬臂段210位于该点处的厚度，a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2。可以理解的是，以悬臂段210的自由端211作为原点，x为原点与悬臂段210上任意点位置之间的间距。需要说明的是，悬臂段210的延伸方向轨迹可以是直线段，也可以是曲线段，因此此处的x应该理解为原点与任意点之间
的直线段的长度或者曲线段的长度。也就是说，从固定端212朝向自由端211，悬臂段210的厚度呈幂指数逐渐减小。例如，幂指数曲线为h＝2x2，悬臂段210上距离自由端211的距离为2mm的位置，对应悬臂段210的厚度为8mm；悬臂段210上距离自由端211的距离为1mm的位置，对应悬臂段210的厚度为2mm。可见，越靠近自由端211，悬臂段210的厚度越小，且呈幂指数递减的形式变化。
49.可以理解的是，由于悬臂段210的厚度呈幂指数变化，悬臂段210上呈幂指数变化的区域也可理解为声学黑洞区域，声学黑洞效应是利用薄壁结构几何参数或者材料特性参数的幂指数变化,使波在声学黑洞区域的传播速度逐渐减小,在理想情况下波速可以减小至零，从而不发生反射的现象。利用声学黑洞可以将结构中传播的波动能量聚集在特定的位置，从而在薄壁结构的减振降噪的应用中具有明显的优势，声学黑洞对波的聚集具有宽频高效、实现方法简单灵活等特点。
50.根据声学黑洞效应，可理解到，悬臂段210采用声学黑洞结构，悬臂段210的厚度按照幂指数逐渐减小的规律分布，因此悬臂段210能够降低结构中波的传播速度，将超音速波转化为亚音速波，从而在一定的空间尺度上将宽频带的波聚集于结构厚度变薄的区域内，起到抑制结构中声辐射的作用，能够显著减小气缸的振动响应，获得良好的降噪效果。
51.参照图3，可以理解的是，悬臂段210的自由端211的厚度h1越小，则悬臂段210能起到的声学黑洞效应更好。然而，考虑工艺和加工的限制，实际制作中将自由端211的厚度设置为等于或稍大于0.05mm的尺寸即可。例如，自由端211的厚度设置为0.1mm，此时采用现有的工艺可以实现悬臂段210的上述尺寸，同时悬臂段210能够实现较好的减振效果。
52.需要说明的是，为了进一步抑制气缸的低频噪声，减振部200还可以设置有配重块(图中未示出)，配重块的重量根据所需要消除的振动频率而具体设置，配重块连接于悬臂段210远离本体部100的端部，即配重块连接于悬臂段210的自由端211。通过设置有配重块，可以增大对振动能量的消耗，从而提高悬臂段210对低频振动的吸振效果，有利于抑制气缸的低频振动，从而减少气缸的低频噪声的产生。
53.可以理解的是，减振部200采用厚度逐渐减小的悬臂段210并结合配重块的结构，可以实现气缸全频段振动的衰减，从而有效抑制气缸的全频段噪声的产生，因此可以获得更好的减振降噪效果。
54.可以理解的是，在本发明的一些实施例中，配重块可以为粘弹性的质量块，粘弹性的质量块可以由橡胶或是其他黏弹性材料制成，可以通过硫化或粘接等方式连接固定于悬臂段210的自由端211。
55.需要说明的是，粘弹性质量块还具有阻尼作用，其能够将固体机械振动能转变为热能而耗散，粘弹性质量块能够在不改变结构的情况下进行有效的减振和降噪，材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，评价阻尼大小的标准是阻尼系数。因此在悬臂段210的自由端211连接粘弹性质量块的时候，从而可以进一步降低气缸的振动响应，提高减振部200的减振效果。
56.当然，在本发明的一些实施例中，配重块还可以为刚性的质量块，刚性的质量块可以采用与悬臂段210相同的材质制成，制作时将配重块与悬臂段210一体成型，加工更为方便。
57.参照图1至图5，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，悬臂段210沿着本体部
100的周向延伸设置，从而形成环绕于本体部100外周的悬臂梁结构，此时可以将悬臂段210设置较长的长度，从而有利于提高减振的效果，同时能够减小减振部200对气缸的径向空间的占用。实际产品中，本体部100位于滑片槽110和相位位置120处通常设置有凸起部，具体的相位位置120可以根据实际产品的需要而具体定义，例如可以是沿电机转动方向，与滑片槽110中心线的夹角为180
°
的位置。为了方便加工，可以将减振部200连接于相应的凸起部。
58.参照图1至图2，具体的，在本发明的一些实施例中，减振部200设有两个并分别连接于本体部100相位位置120所在的凸起部的两侧，每个减振部200具有一条悬臂段210，悬臂段210环绕于本体部100的外周。此时，两条悬臂段210对称于本体部100外周的两侧，一方面加工制作更为方便，另一方面通过增加悬臂段210的数量可以提高气缸减振降噪的效果。
59.参照图4和图5，当然，两条悬臂段210也可以采用非对称的形式环绕于本体部100的外周。例如，两个减振部200分别连接于本体部100的滑片槽110所在的凸起部的两侧，其中一个减振部200的悬臂段210的长度比较短，另一个减振部200的悬臂段210的长度比较长，两条悬臂段210环绕于本体部100的外周，此时也可以起到较好的减振降噪效果。
60.参照图6和图7，需要说明的是，在本发明的一些实施例中，悬臂段210还可以沿着本体部100的径向延伸设置，从而在本体部100的外周形成向外发散的悬臂梁结构，此时单条悬臂段210占用气缸的周向空间比较少。因此有利于在气缸的周向布局设置多条悬臂段210，从而提高气缸减振降噪的效果。
61.本发明第二方面实施例的压缩机，包括本发明第一方面实施例的气缸。压缩机可以是旋转式压缩机，当然也可以是其他形式的压缩机。
62.下面以旋转式压缩机为例进行描述，压缩机包括泵体组件和电机组件，泵体组件和电机组件安装于壳体的内腔中。具体的，泵体组件位于内腔中的下端，电机组件位于内腔中的上端。
63.电机组件包括有转子和定子，定子固定于壳体的内壁，转子能够相对定子转动。转子连接泵体组件的曲轴，其能够带动曲轴做旋转运动。
64.泵体组件包括有气缸、上轴承、下轴承、消音器和曲轴，上轴承配合安装于气缸的上端面，下轴承配合安装于气缸的下端面，从而使得气缸的内部形成有压缩腔。消音器安装于上轴承的上端，用于降低压缩腔排气时产生的气流噪声。
65.曲轴的一端与转子连接，另一端套设有活塞，活塞位于压缩腔内，活塞在曲轴的带动下在压缩腔内做偏心旋转运动，从而使压缩腔的工作容积产生周期性变化。活塞与配合的滑片将压缩腔分隔为低压腔和高压腔。
66.压缩机通常还设有储液器，储液器与泵体组件连接，为泵体组件提供制冷剂，泵体组件的曲轴在电机组件的转子驱动下旋转，使得泵体组件能够完成吸气、压缩、排气的过程，制冷剂经过泵体组件的压缩后，通过壳体的排气管排出，然后进入制冷装置循环。
67.压缩机工作时，泵体组件会产生振动，泵体组件的振动是造成压缩机产生噪声的重要原因。为此，泵体组件的气缸通过设置有本体部100和减振部200，减振部200具有悬臂段210，本体部100的振动传递至减振部200时，减振部200的悬臂段210能够吸收振动的能量，抑制气缸的振动响应，从而能够减少泵体组件工作时的振动，进而减少压缩机的工作噪声，提高使用的舒适性。
68.本发明第三方面实施例的制冷设备，包括本发明第二方面实施例的压缩机。该制
冷设备可以是空调、冰箱等家用电器，制冷设备应用上述实施例的压缩机。由于制冷设备采用了上述实施例的压缩机的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
69.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.气缸，其特征在于，包括：本体部；减振部，连接于所述本体部的外周壁；其中，所述减振部设有悬臂段，所述悬臂段沿远离所述本体部的方向延伸设置。2.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述悬臂段的厚度沿固定端朝向自由端的方向等厚设置或者逐渐减小。3.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述悬臂段的厚度沿固定端朝向自由端的方向呈幂指数逐渐减小，且满足幂指数曲线h＝a*x
m
，其中，x为沿所述悬臂段的延伸方向上的点与所述自由端的距离，h为所述悬臂段位于所述点处的厚度，a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2。4.根据权利要求3所述的气缸，其特征在于：所述减振部还设有配重块，所述配重块连接于所述自由端。5.根据权利要求4所述的气缸，其特征在于：所述配重块为粘弹性质量块。6.根据权利要求3所述的气缸，其特征在于：所述自由端的厚度为h1，满足h1≥0.05mm。7.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述悬臂段沿所述本体部的周向或者径向延伸设置。8.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：所述本体部的外周壁设有凸起部，所述减振部连接于所述凸起部。9.根据权利要求1至8任一项所述的气缸，其特征在于：所述减振部设有多个，多个所述减振部间隔设置于所述本体部的外周壁。10.压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的气缸。11.制冷设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的压缩机。

技术总结
本发明公开了气缸、压缩机及制冷设备，其中气缸包括本体部和减振部，减振部连接于本体部的外周壁，减振部设有悬臂段，悬臂段沿远离本体部的方向延伸设置，当气缸发生振动的时候，本体部的振动能够传递至减振部上，使得减振部的悬臂段发生振动而消耗气缸的振动能量，从而抑制气缸的振动响应，减少因气缸振动而产生的噪声，达到减振降噪的目的。达到减振降噪的目的。达到减振降噪的目的。


技术研发人员：郭莉娟 张肃 叶容君
受保护的技术使用者：广东美芝精密制造有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8