專利名稱：雙容量壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將諸如制冷劑的工作流體壓縮至所需壓力的壓縮機(jī)，并尤其涉及一種其壓縮容量隨轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變的壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
雙容量壓縮機(jī)是一種其活塞行程和壓縮容量隨著電動(dòng)機(jī)和曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而改變的往復(fù)式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)是借助于以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與曲軸的曲柄銷相結(jié)合的偏心套筒形成的。由于雙容量壓縮機(jī)的壓縮容量可以根據(jù)所需的負(fù)載而改變，因而這種壓縮機(jī)被廣泛地用在需要工作流體的壓縮的設(shè)備中，特別是在制冷循環(huán)中運(yùn)轉(zhuǎn)的家用電器中，諸如冰箱，以便提高壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。美國專利4236874公開了一種通用的雙容量壓縮機(jī)，本發(fā)明將參照此專利對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的雙容量壓縮機(jī)作簡要的描述。
圖1示出了美國專利4236874所公開的雙容量壓縮機(jī)的截面，而圖2示意性地示出了這種雙容量壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。
參照?qǐng)D1，雙容量壓縮機(jī)設(shè)置有下述關(guān)鍵構(gòu)件汽缸8內(nèi)的活塞7、曲軸1、具有偏心于曲軸1的軸線1a的軸線3a的曲柄銷3、與曲柄銷3相連接的偏心環(huán)4和連接于偏心環(huán)4和活塞7之間的連桿6。偏心環(huán)4和連桿6可以彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以相對(duì)于曲柄銷的軸線3a轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄銷3和偏心環(huán)4的接觸面上分別有釋放區(qū)9，并且在該釋放區(qū)內(nèi)有用于連接曲柄銷3和偏心環(huán)4的鍵部件5。下面將描述雙容量壓縮機(jī)有關(guān)壓縮容量的操作。如圖2所示，在雙容量壓縮機(jī)內(nèi)，活塞7的行程由隨偏心環(huán)4所處的位置而不同的偏心距來調(diào)節(jié)，其中，如果需要較大容量，那么曲軸1就以順時(shí)針方向(常規(guī)方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，而如果需要較小容量，那么曲軸1就以逆時(shí)針方向(反方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2A詳細(xì)地示出了在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)中活塞7位于上死點(diǎn)(dead point)的時(shí)刻，而圖2B詳細(xì)地示出了在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)中活塞7位于下死點(diǎn)的時(shí)刻，此時(shí)，由于偏心距是最大的，因而活塞行程Lmax也是最大的。圖2C示出了在逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)中活塞7位于下死點(diǎn)的時(shí)刻，而圖2D示出了在逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)中活塞7位于上死點(diǎn)的時(shí)刻，此時(shí)，由于偏心距是最小的，因而活塞行程Lmin也是最小的。
然而，在前述運(yùn)轉(zhuǎn)方式中，曲柄銷3和偏心環(huán)4都受到離心力的作用，所述離心力分別由曲柄銷和偏心環(huán)繞曲軸的軸線1a的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生，并分別施加在曲軸的軸心1a和曲柄銷的軸心3a之間的引出線上和軸心1a到偏心環(huán)4a的重心之間的引出線上。因而，與圖2A和圖2B不同的是，在圖2C和圖2D的情況中，由于兩條作用線并不在同一直線上，因而在偏心環(huán)4上產(chǎn)生了相對(duì)曲柄銷3的局部轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩的施加方向與曲軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同(逆時(shí)針方向)，其大小為到銷3的垂直距離‘d’與該偏心環(huán)自身離心力的乘積。由于曲柄銷3和偏心環(huán)4是可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件，因此轉(zhuǎn)動(dòng)力矩引起偏心環(huán)4在曲軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使鍵部件5從曲柄銷3和偏心環(huán)4上脫開，并使偏心環(huán)4和鍵部件5沿圖3中虛線所示轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)。而且，如圖3所示，例如，在順時(shí)針方向運(yùn)行時(shí)，壓縮后的汽缸內(nèi)壓力‘P’(工作流體的再膨脹壓力)向曲軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向推動(dòng)偏心環(huán)4，以使偏心環(huán)4沿曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)于曲柄銷3轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)使壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)變得不穩(wěn)定，從而無法實(shí)現(xiàn)所期望的壓縮性能。
事實(shí)上，由于鍵部件5無法很好地保持曲柄銷3和偏心環(huán)4，因而會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。無論何時(shí)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，鍵部件5都會(huì)在釋放區(qū)內(nèi)滾動(dòng)，從而導(dǎo)致相應(yīng)的接觸面上的嚴(yán)重摩擦，這縮短了壓縮機(jī)的工作壽命。
除了美國專利4236874之外，還有很多專利公開了雙容量壓縮機(jī)技術(shù)，下面將對(duì)這些技術(shù)作簡要描述。
類似的，美國專利4479419公開了一種具有曲柄銷、偏心凸輪和鍵部件的雙容量壓縮機(jī)。鍵部件固定到偏心凸輪，并且在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)沿著曲柄銷中的軌道移動(dòng)。然而，由于鍵部件不能夠剛性地保持曲柄銷和偏心凸輪，因此美國專利4479419也具有由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)造成的不穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
美國專利5951261公開了一種具有偏心部件和偏心凸輪的壓縮機(jī)。該偏心部件具有一個(gè)穿過偏心部件形成的孔的內(nèi)徑，該偏心凸輪具有另一個(gè)孔，該孔的內(nèi)徑與在偏心部件一側(cè)形成的孔的內(nèi)徑相同。在偏心部件的孔內(nèi)設(shè)置有銷，而在偏心套筒中的孔內(nèi)設(shè)置有壓縮彈簧。因此，當(dāng)所述孔在轉(zhuǎn)動(dòng)中對(duì)準(zhǔn)時(shí)，銷就在離心力的作用下移動(dòng)到凸輪的孔內(nèi)，從而將偏心部件和偏心凸輪保持在一起。然而，在美國專利5951261中，由于偏心凸輪內(nèi)只設(shè)置了一個(gè)孔，因此只有當(dāng)壓縮機(jī)沿一個(gè)特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心部件和偏心凸輪才能夠保持在一起。而且，由于銷穿過這些孔從偏心部件到偏心凸輪的精確運(yùn)動(dòng)是難于實(shí)現(xiàn)的，因而就不能保證運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
同時(shí)，基本上每個(gè)前述的雙容量壓縮機(jī)都使用了偏心部件，諸如偏心環(huán)和偏心凸輪，并利用所述偏心部件的偏心距來改變活塞的行程和壓縮容量。因?yàn)檫@些偏心部件與其周圍部件的相對(duì)設(shè)置隨著壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而改變，所以偏心距隨之發(fā)生改變。因此，為了產(chǎn)生適量的偏心距改變，在正確地連接所述偏心部件之前將所述偏心部件精確地設(shè)置在所需位置上也是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有不同壓縮容量的雙容量壓縮機(jī)，即使壓縮機(jī)以任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，該壓縮機(jī)都能夠保持一個(gè)恒定的偏心距，并且該壓縮機(jī)能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人明白，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，偏心套筒的局部離心力和通過連桿的外部負(fù)載等造成了雙容量壓縮機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管只要使用偏心機(jī)構(gòu)，這些原因就無法避免，但是本發(fā)明人明白，如果在運(yùn)轉(zhuǎn)期間使曲柄銷與偏心套筒剛性地配合，那么就能夠解決這個(gè)問題。出于使用具有這種連接特征的鍵部件的想法，修改該鍵部件及其相關(guān)的部件以防止曲柄銷和偏心套筒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
而且，已知的是，偏心距和活塞的行程距離隨著偏心套筒與其它的相鄰部件的直接或者相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。因此，本發(fā)明的發(fā)明人還進(jìn)一步改進(jìn)了壓縮機(jī)，以使偏心套筒平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)并被精確地設(shè)置以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
因此，本發(fā)明提供了一種雙容量壓縮機(jī)，其包括動(dòng)力產(chǎn)生部分，所述動(dòng)力產(chǎn)生部分包括可逆式電動(dòng)機(jī)和嵌入該電動(dòng)機(jī)的曲軸；壓縮部分，所述壓縮部分具有汽缸、汽缸內(nèi)的活塞和與該活塞相連接的連桿；曲柄銷，該曲柄銷位于曲軸上部，并偏心于曲軸的軸線；偏心套筒，其內(nèi)圓周面以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與曲柄銷的外圓周面相配合，其外圓周面以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與連桿的一端相配合；鍵部件，其用于在電動(dòng)機(jī)的所有轉(zhuǎn)動(dòng)方向上將偏心套筒剛性地緊固到曲柄銷；和偏心塊，該偏心塊設(shè)置在偏心套筒上，用于使偏心套筒繞曲柄銷轉(zhuǎn)動(dòng)。
鍵部件在多個(gè)點(diǎn)處保持偏心套筒，并且，更優(yōu)選的是，鍵部件在相對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)期間任意方向上的中心線設(shè)置的兩點(diǎn)上保持偏心套筒。
下面將對(duì)這些構(gòu)件進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
曲柄銷包括一對(duì)彼此相對(duì)形成的鍵部件配合部分。
曲柄銷還包括至少一個(gè)第一供油孔，該第一供油孔用于在偏心套筒和曲柄銷之間供油，并且該第一供油孔形成于曲軸內(nèi)，以便與用于向壓縮機(jī)的各個(gè)移動(dòng)部件供油的油路相連通。優(yōu)選的，所述曲柄銷具有一對(duì)在曲柄銷內(nèi)彼此相對(duì)設(shè)置的第一供油孔。
偏心套筒包括一個(gè)沿其圓周形成的軌道部分，其用于使偏心套筒自身能夠相對(duì)于鍵部件的凸出部分轉(zhuǎn)動(dòng)；和一個(gè)相對(duì)于軌道部分形成的限制部分，其用于限制鍵部件的凸出部分的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述偏心套筒的軌道部分是距頂端一定深度處沿圓周方向切開的切掉部分，或者是距頂端一定深度處沿圓周方向延伸一個(gè)長度的通孔。
優(yōu)選的是，在軌道部分和限制部分之間設(shè)置的臺(tái)階平行于連接曲軸軸心和曲柄銷軸心的引出線，并且更優(yōu)選的是，所述臺(tái)階與連接曲軸的軸心和曲柄銷的軸心的引出線的間距大小等于鍵部件厚度的一半。
偏心套筒還包括至少一個(gè)與曲柄銷內(nèi)的第一供油孔相連通的第二供油孔。所述偏心套筒還包括在其外圓周面上繞第二供油孔形成的油腔，和在其外圓周面上從第二供油孔垂直伸出的油槽。
鍵部件包括第一凸出部分，其從曲柄銷凸出一個(gè)長度并與偏心套筒的臺(tái)階相接合；第一止動(dòng)件，其用于限制第一凸出部分的凸出長度；和第二凸出部分，其在與第一凸出部分的凸出方向相反的方向上凸出并且在轉(zhuǎn)動(dòng)中與偏心套筒的另一側(cè)臺(tái)階相接合。
優(yōu)選的是，鍵部件還包括一個(gè)彈性部件，其用于嵌在第二凸出部分上并支承第一凸出部分，以使得無論壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)如何，第一凸出部分都持續(xù)地凸出。優(yōu)選的是，鍵部件還包括第二止動(dòng)件，其根據(jù)離心力的方向限制第二凸出部分從曲柄銷凸出的長度。
偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套筒以便使該偏心塊被鍵部件的一部分保持，并在離心力的作用下產(chǎn)生一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
優(yōu)選的是，偏心塊使偏心套筒以與偏心套筒上所產(chǎn)生相對(duì)摩擦力方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且沿曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向。偏心塊設(shè)置到偏心套筒的重量相對(duì)較輕的一個(gè)部分，并且優(yōu)選的，設(shè)置成靠近偏心套筒的軌道部分。
偏心塊是一個(gè)設(shè)置在偏心套筒上部的外圓周面上的板狀件。偏心塊與偏心套筒形成為一個(gè)部件，或者獨(dú)立于偏心套筒形成，并固定于偏心套筒。
從而，本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)防止了曲柄銷和偏心套筒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使壓縮機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)并且提高了壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。偏心套筒被精確地設(shè)置，以提供所要求的偏心距，并同時(shí)保證壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。


提供了附圖以便進(jìn)一步理解本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的若干實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是現(xiàn)有雙容量壓縮機(jī)的剖視圖；圖2示意性地示出圖1所示的現(xiàn)有雙容量壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式；圖3是現(xiàn)有雙容量壓縮機(jī)的若干關(guān)鍵部件的剖視圖，其示意性地示出曲柄銷和偏心套筒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的雙容量壓縮機(jī)的剖視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的雙容量壓縮機(jī)的部分截面的側(cè)視圖；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的雙容量壓縮機(jī)的部分截面的平面圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的雙容量壓縮機(jī)的部分截面的透視圖；
圖6B是從圖6A所示曲柄銷改進(jìn)而得的曲柄銷的透視圖；圖7A是本發(fā)明的偏心套筒的透視圖；圖7B～圖7E分別示出了本發(fā)明所述的偏心套筒的各種變化；圖8是本發(fā)明的鍵部件的透視圖；圖9是圖8所示的配合到曲柄銷的鍵部件的一種變化的平面圖；圖10A和圖10B是具有可拆卸的第一止動(dòng)件的鍵部件的透視圖；圖11A～圖11C是具有第二止動(dòng)件的鍵部件的各種變化的平面圖；圖12A和圖12B是平面圖，每張圖都顯示了本發(fā)明所述的偏心塊與偏心塊產(chǎn)生的力之間的關(guān)系；圖13A和圖13B是平面圖，每張圖都顯示了本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式；和圖14A和圖14B是平面圖，每張圖都顯示了本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中示出了本發(fā)明實(shí)施例的若干例子。在描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，相同的部件將以相同的名稱和附圖標(biāo)記表示，并略去了對(duì)它們的重復(fù)描述。本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)將參照?qǐng)D4進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D4，本發(fā)明的雙容量壓縮機(jī)包括動(dòng)力產(chǎn)生部分20，其位于壓縮機(jī)下部，用于產(chǎn)生和傳送所需的動(dòng)力；壓縮部分30，其位于動(dòng)力產(chǎn)生部分20上方，以使用動(dòng)力來壓縮工作流體。而且，除了這些通用部分，雙容量壓縮機(jī)還包括連接于動(dòng)力部分20和壓縮部分30之間的行程改變部分40，其用于在運(yùn)轉(zhuǎn)期間改變壓縮部分30的壓縮容量。同時(shí)，所述壓縮機(jī)還包括外殼，該外殼將動(dòng)力部分20和壓縮部分30封閉起來，以防止制冷劑泄漏；以及框架12，該框架被彈性地支承在固定于所述外殼內(nèi)部的多個(gè)支承構(gòu)件(即彈簧)上。所述壓縮機(jī)還包括制冷劑入口13和制冷劑出口15，它們被安裝到外殼的內(nèi)部并且與外殼的內(nèi)部相連通。
框架12下面的動(dòng)力產(chǎn)生部分20包括一臺(tái)具有定子21和轉(zhuǎn)子22的電動(dòng)機(jī)，其通過外部電源產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力；和一根曲軸23。電動(dòng)機(jī)是可逆式的。曲軸23具有嵌入轉(zhuǎn)子22的下部，其用于傳送動(dòng)力；還具有油孔和油槽，它們用于將保持在所述下部的潤滑油供給到驅(qū)動(dòng)部件。
壓縮部分30安裝在位于動(dòng)力產(chǎn)生部分20上方的框架12上，其包括一個(gè)用于壓縮制冷劑的機(jī)械驅(qū)動(dòng)部件和用于輔助驅(qū)動(dòng)部件的抽取閥和排放閥。除了實(shí)際上形成了一個(gè)壓縮空間的汽缸32外，驅(qū)動(dòng)部件具有在汽缸32里往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞31；和將往復(fù)動(dòng)力傳送給活塞31的連桿33。所述閥門從與汽缸蓋34和汽缸罩35相連的汽缸32接收并將制冷劑排出到該汽缸。
以下將詳細(xì)地描述本發(fā)明的雙容量壓縮機(jī)的行程改變部分40，并略去了動(dòng)力產(chǎn)生部分和壓縮部分與現(xiàn)有技術(shù)相同的說明。
參照?qǐng)D5A，總體而言，所述行程改變部分40包括位于曲軸頂上并偏心于曲軸的曲柄銷110；以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式配合在曲柄銷110的外圓周面和連桿33之間的偏心套筒120；和配合在曲柄銷110里的鍵部件130。鍵部件130在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間保持曲柄銷110和偏心套筒120彼此之間的相對(duì)位置。偏心套筒120設(shè)置在所述行程改變部分40內(nèi)并在行程改變部分內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使其有效的偏心距隨著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變化(正常方向或者反方向)。為了保持這個(gè)改變了的有效偏心距，鍵部件130被保持在偏心套筒120上。因而，如果電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由行程改變部分40改變，那么基本上連桿的行程長度和活塞行程會(huì)因有效偏心距的改變而改變，而據(jù)此，壓縮容量也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變。下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的行程改變部分40。
圖5A和圖5B分別是本發(fā)明的雙容量壓縮機(jī)的側(cè)視圖和平面圖，其中為了便于說明及清楚地解釋，其構(gòu)件以裝配狀態(tài)的局部剖視圖顯示。圖6A～圖12單獨(dú)地示出了這些構(gòu)件。
參照?qǐng)D5A，所述曲柄銷110是部分中空的，以便以可移動(dòng)的方式將鍵部件130配合在中空部分內(nèi)。該曲柄銷110還具有一對(duì)彼此相對(duì)形成的鍵部件配合部分111；和油路112以及至少一個(gè)位于下部的供油孔113。
參照?qǐng)D5A和圖5B，配合部分111a和111b形成于中空的管狀部分內(nèi)，以便將所述配合部分設(shè)置在包含曲軸的軸線23a和曲柄銷的軸線111a的垂直平面。從而，在該配合部分111a和111b內(nèi)的所述鍵部件130受到了沿所述鍵部件130施加在軸線23a和軸線110a之間的引出線上的縱向離心力F的影響。通過離心力F的作用，該鍵部件130可以在所述配合部分111a和111b的引導(dǎo)下移動(dòng)。如圖6A所示，該配合部分111a和111b實(shí)際上可以設(shè)置為一個(gè)通孔。所述的通孔的配合部分111能夠防止鍵部件130在運(yùn)轉(zhuǎn)期間脫落。優(yōu)選的是，如圖6B所示，為使鍵部件130與曲柄銷110易于配合，該配合部分111a和111b中的至少一個(gè)可以是從曲柄銷110壁的頂端伸出到一個(gè)位置的狹槽。更優(yōu)選的是，在該配合部分的一端具有座部分111c，以使鍵部件130穩(wěn)定地配合。
參照?qǐng)D5A，所述油路112既與曲軸23外表面的油槽相連通，又與第一供油孔113相連通。該第一供油孔113可以是在曲柄銷110任意位置上的通孔。然而，如果所述供油孔113平行于配合部分111a和111b形成，即沿著連接所述配合部分111a和111b的引出線形成，那么該供油孔113就會(huì)顯著地降低曲柄銷的強(qiáng)度。因此，如圖7C和圖7D所示，該供油孔113形成在垂直于連接所述配合部分111a和111b的引出線(即圖5B所示的軸線23a和110a之間的引出線)的方向。而且，優(yōu)選的是，一對(duì)第一供油孔113彼此相對(duì)地形成，用于在曲柄銷110和偏心套筒120之間均勻地提供潤滑油。壓縮機(jī)底部的潤滑油首先穿過油槽和油路112，并從油路112的上端噴出，以便在運(yùn)轉(zhuǎn)期間向構(gòu)件的接觸面之間提供潤滑油，以防止構(gòu)件磨損并使構(gòu)件平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，并且，潤滑油也可以直接通過供油孔113從油路112供給到曲柄銷110和偏心套筒120之間的間隙。優(yōu)選的是，所述曲柄銷110形成在高于偏心套筒120的位置上，以從高處向構(gòu)件均勻地噴灑潤滑油。
基本上，所述偏心套筒120具有內(nèi)圓周面和外圓周面，該內(nèi)圓周面以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與曲柄銷110的外圓周面相連接，該外圓周面以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與連桿33的一端相連接。更詳細(xì)而言，如圖7A所示，所述偏心套筒120包括沿其圓周形成的軌道部分121和用于限制軌道部分121的軌道的限制部分122。在所述軌道部分121和所述限制部分122之間有兩個(gè)臺(tái)階123a和123b。如圖5A所示，由于鍵部件130的至少一部分是凸出的，以便在壓縮機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)期間被保持在偏心套筒120上，因而所述軌道部分121可以使所述偏心套筒自身相對(duì)于鍵部件轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說，所述偏心套筒120可以在其中形成有軌道部分的范圍內(nèi)繞曲柄銷110轉(zhuǎn)動(dòng)。與軌道部分121相反，在停止和運(yùn)轉(zhuǎn)期間，限制部分122限制所述偏心套筒自身與鍵部件130一起的轉(zhuǎn)動(dòng)。事實(shí)上，所述鍵部件130被保持在臺(tái)階123a和123b上。
在所述偏心套筒120中，所述軌道部分121事實(shí)上可以是距偏心套筒120頂端的一個(gè)深度處沿圓周方向切開的切掉部分。如圖5B和圖7B所示，臺(tái)階123a和123b平行于曲軸的軸線23a和曲柄銷的軸線110a之間的引出線形成。也就是說，所述臺(tái)階123a和123b事實(shí)上平行于偏心套筒的最大厚度和最小厚度之間的引出線設(shè)置，以使所述臺(tái)階具有不同的寬度，并且在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，該引出線位于軸線23a和軸線110a之間的引出線上。也就是說，所述臺(tái)階123a和123b在同一時(shí)間位于平行于軸線23a和軸線110a的引出線的一條引出線上。從而，設(shè)置在同一條引出線上的鍵部件130能夠被保持在所述兩個(gè)臺(tái)階123a和123b上，以使所述臺(tái)階123a和123b事實(shí)上形成對(duì)鍵部件130的公共接觸面。優(yōu)選的是，所述臺(tái)階123a和123b與軸線23a和軸線110a之間的引出線分開大小為所述鍵部件130厚度‘t’的一半的距離。因此，鍵部件130能夠被更穩(wěn)定、更精確地保持在所述臺(tái)階123a和123b上。另一方面，所述臺(tái)階123a和123b可以形成為分別具有斜面，每個(gè)斜面都與軸23a和軸110a之間的引出線成一個(gè)角度。更詳細(xì)地講，臺(tái)階123c和123d可以沿從曲柄銷的軸110a的徑向引出線設(shè)置，該引出線相對(duì)于軸23a和軸110a之間的引出線傾斜一個(gè)角度θ。而且，臺(tái)階123e和123f可以向所述限制部分傾斜一個(gè)角度，所述限制部分中心定位于與曲柄銷110的內(nèi)圓周面的一個(gè)交叉點(diǎn)。即使在上述的情況中，所述臺(tái)階123c、123d、123e和123f也具有與該鍵部件130的公共接觸點(diǎn)，以使該它們彼此相接合。而且，所述軌道部分121不僅可以是如圖7A所示的切掉部分，也可以是如圖7E所示的在距偏心套筒120頂端一定深度處沿圓周方向延伸一個(gè)長度的通孔。具有所述的通孔的軌道部分121保持該鍵部件130，以使該鍵部件不會(huì)從垂直方向上脫離。
除此之外，參照?qǐng)D7C和圖7D，所述偏心套筒120還可以包括在一個(gè)高度上形成的第二供油孔124。該第二供油孔124形成為在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與曲柄銷110內(nèi)的第一供油孔113相連通。更詳細(xì)而言，當(dāng)本發(fā)明的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述鍵部件130持續(xù)保持所述偏心套筒120。因此，如圖所示，基本上優(yōu)選的是，當(dāng)鍵部件130保持偏心套筒120時(shí)，所述第二供油孔124與第一供油孔113相連通。而且，如前所述，由于第一供油孔113垂直于鍵部件130，因此要求該第二供油孔124也垂直于與鍵部件130相接觸的臺(tái)階123a和123b。而且，如圖7C所示，每當(dāng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，偏心套筒120都會(huì)與鍵部件130相對(duì)地設(shè)置，以改變偏心套筒120的偏心距。因此，使偏心套筒120具有與第一供油孔113相連通的第二供油孔124相對(duì)的另外一個(gè)第二供油孔是十分有用的。即，偏心套筒120變?yōu)榫哂幸粚?duì)彼此相對(duì)的第二供油孔124。這樣，無論壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如何，兩個(gè)第二供油孔124中的任何一個(gè)都與第一供油孔相連通。根據(jù)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，第二供油孔選擇性地保持與第一供油孔相連通。從而，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，潤滑油能被持續(xù)地供應(yīng)到偏心套筒120和連桿33之間的間隙。除此之外，具有一定深度的油腔124a設(shè)置在第二供油孔周圍，其用于形成一個(gè)備用空間，以分配第二供油孔124周圍的潤滑油，從而便于在偏心套筒120和連桿33之間供應(yīng)潤滑油。而且，沿偏心套筒120的外圓周面設(shè)置有在垂直方向上延伸的油槽124b，以便與第二供油孔124相連通，以使?jié)櫥蛷牡诙┯涂?24沿油槽124b到達(dá)偏心套筒120外圓周面的頂端和底端。據(jù)此，潤滑油能夠被均勻地供應(yīng)到偏心套筒120和連桿33之間。
再參照?qǐng)D7A，優(yōu)選的是，所述軌道部分121和所述限制部分122之間的所述臺(tái)階123a和123b經(jīng)過圓角處理。更詳細(xì)而言，如圖所示，在軌道部分的121和臺(tái)階123a之間有一個(gè)圓角部分125。當(dāng)鍵部件130被保持在偏心套筒120時(shí)，鍵部件130被支承在圓角部分125上。該圓角部分125的曲面形成得使使圓角部分125與鍵部件130在盡可能大的區(qū)域里接觸。據(jù)此，利用圓角部分125，鍵部件130可以被穩(wěn)定地保持在偏心套筒120上。而且，由于圓角部分125，鍵部件130能夠不通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)而通過面對(duì)面的方式與偏心套筒120接觸。而且，圓角部分125事實(shí)上提高了所述臺(tái)階123a和123b的強(qiáng)度。從而，即使鍵部件130和偏心套筒120在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間反復(fù)而持續(xù)地接觸，所述鍵部件130和所述偏心套筒120也都不會(huì)由于頻繁接觸所導(dǎo)致的應(yīng)力集中和疲勞而造成斷裂。
圖5A、圖5B或者圖8詳細(xì)示出了鍵部件130。如圖所示，基本上該鍵部件130具有第一凸出部分131和第二凸出部分132，所述第一凸出部分在即使壓縮機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都從曲柄銷110凸出一個(gè)長度，所述第二凸出部分在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從曲柄銷110凸出一個(gè)長度。所述鍵部件130還具有第一止動(dòng)件133，其用于限制第一凸出部分131的凸出長度。該鍵部件130具有和上述部分一起的彈性部件140，其用于在壓縮機(jī)停止或者運(yùn)轉(zhuǎn)期間控制鍵部件130的位置。在本發(fā)明中，當(dāng)鍵部件130由于離心力的作用而移動(dòng)時(shí)，鍵部件130保持著偏心套筒120。特別的，如前所述，在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，第二凸出部分132由于其凸出而保持偏心套筒120。為使第二凸出部分通過在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的離心力凸出，需要將第二凸出部分132設(shè)置在與離心力的方向相同的方向上。從而，如圖所示，當(dāng)?shù)诙钩霾糠?32相對(duì)地位于曲軸23和曲柄銷110的半徑外側(cè)時(shí)，第一凸出部分131位于曲軸23和曲柄銷110的半徑內(nèi)側(cè)。也就是說，所述第二凸出部分132實(shí)際上設(shè)置在與曲軸的軸線23a相隔開的曲柄銷110內(nèi)，以受到較大的離心力，而與此相對(duì)的，所述第一凸出部分131設(shè)置成靠近中心22a。而且，為了使所述第一凸出部分131和所述第二凸出部分132在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)保持住所述偏心套筒120，優(yōu)選的，該鍵部件130具有比曲柄銷110的外徑大的長度。
更詳細(xì)而言，參照?qǐng)D5A，無論壓縮機(jī)的工作狀態(tài)如何(停止或者運(yùn)轉(zhuǎn))，第一凸出部分131都從曲柄銷110凸出并且與所述臺(tái)階123a和123b相接合，并即使在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間也保持接合的狀態(tài)。為此，彈性部件140配合于第二凸出部分132上，并且與曲柄銷110的內(nèi)壁一起彈性地支承第一止動(dòng)件133。所述第一凸出部分的凸出長度由于所述鍵部件130的第一止動(dòng)件133阻礙曲柄銷110的內(nèi)壁而受到限制。為了使壓縮機(jī)更穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)選的是，第一凸出部分的長度至少為所述臺(tái)階123a和123b的最小寬度的一半。而且，如前所述，由于第一凸出部分131位于曲軸23和曲柄銷110徑向的內(nèi)側(cè)，因此第一凸出部分131持續(xù)地朝徑向內(nèi)側(cè)、也就是曲軸的軸線23a凸出。從而，所述鍵部件130總是被保持在偏心套筒120的至少一部分上，所述偏心套筒相對(duì)地定位于曲軸23的徑向內(nèi)側(cè)。
所述第二凸出部分沿與所述第一凸出部分的凸出方向相反的方向凸出，以便在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間與另一個(gè)臺(tái)階接合。據(jù)此，該鍵部件130的第一凸出部分131和第二凸出部分132同時(shí)與偏心套筒120接合。隨著曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)速度變得越來越快，沿著鍵部件130的離心力逐步增大以克服彈性部件140的彈性力。據(jù)此，所述第二凸出部分沿著離心力的方向(即軸23a和軸110a之間的引出線方向)移動(dòng)并凸出。在本例中，所述偏心套筒120繞曲柄銷110轉(zhuǎn)動(dòng)，以在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變動(dòng)時(shí)改變偏心距。從而，為了不影響偏心套筒120的轉(zhuǎn)動(dòng)，需要第二凸出部分132所具有的長度使其末端在壓縮機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能凸出到曲柄銷110的外圓周外。
根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，所述第一和第二凸出部分131和132交替地與所述臺(tái)階123a和123b接合。由于所述鍵部件130設(shè)置在軸線23a和軸線110a之間的引出線上或著至少在平行于該引出線的直線上，因此，如果所述第一和第二凸出部分的厚度‘t1’和‘t2’不同，那么鍵部件130與所述臺(tái)階132a和123b各自的接觸位置也不同。因此，為了使鍵部件與臺(tái)階123a和123b精確地接合，要求第一和第二凸出部分131和132具有相同的厚度‘t1’和‘t2’。盡管在本發(fā)明的描述和附圖中鍵部件130的截面是圓形的，但是任何形狀的截面，諸如方形的或者六邊形的，只要它們可以使鍵部件與所述臺(tái)階123a和123b接合，就可被使用。
參照?qǐng)D9，所述第一止動(dòng)件133的接觸面133a可以具有與曲柄銷110的內(nèi)圓周面相配合的形狀。據(jù)此，該鍵部件130可以與曲柄銷110精確地接合，并且能夠因重量的增加而使運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)(即增加離心力使得第二凸出部分132更容易凸出)。優(yōu)選的是，所述第一止動(dòng)件133還可以包括凹槽133b，其用于穩(wěn)定地容納彈性部件140。該接觸面133a和凹槽133b事實(shí)上有助于鍵部件130的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，所述第一止動(dòng)件133可以與鍵部件130形成為一個(gè)部件，或者單獨(dú)地配合到鍵部件130上。這種獨(dú)立部件類型的第一止動(dòng)件133的例子如圖10A和圖10B所示。
參照?qǐng)D10A，第一止動(dòng)件133可以包括沿徑向向內(nèi)延伸的凸出部分133a。據(jù)此，當(dāng)凸出部分133a嵌入鍵部件130的一個(gè)位置上的圓周槽時(shí)，第一止動(dòng)件133就配合在鍵部件130上。或者，如圖10B所示，第一止動(dòng)件133為一個(gè)簡單的環(huán)形部件，可由緊固部件緊固到鍵部件130的一個(gè)位置上。即使當(dāng)兩個(gè)鍵部件配合部分111a和111b都是通孔時(shí)，這些獨(dú)立類型的止動(dòng)件133也能使鍵部件130配合到曲柄銷110。更詳細(xì)而言，通過將止動(dòng)件133放置在曲柄銷110的內(nèi)部并且通過將鍵部件130穿過通孔插入，止動(dòng)件133與鍵部件130相接合。
同時(shí)，如前所述，在鍵部件130中，第二凸出部分132在鍵部件130中的凸出長度在正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以由彈性部件140產(chǎn)生的彈性力調(diào)節(jié)。然而，在壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)刻，曲軸23和曲柄銷110的瞬間急劇加速導(dǎo)致相當(dāng)大的瞬間離心力施加在鍵部件130上。很有可能的是，在離心力作用下，第二凸出部分過分地凸出而足以導(dǎo)致第一凸出部分131從配合部分111脫離。因此，優(yōu)選的是，鍵部件130還包括第二止動(dòng)件134，其用于限制第二凸出部分133的凸出長度在離心力作用下超出曲柄銷110。
參照?qǐng)D11A，第二止動(dòng)件134可以是中空的管部件134a，在第二凸出部分132的長度方向上，該管部件以可移動(dòng)的方式配合在所述第二凸出部分上。在本例中，彈性部件140安裝在第二止動(dòng)件134a和第二凸出部分132之間。當(dāng)鍵部件130沿離心力的方向上移動(dòng)時(shí)，第二止動(dòng)件134a既與第一止動(dòng)件133接觸，又與曲柄銷110的內(nèi)壁相接觸，從而防止了第二凸出部分133凸出超出一個(gè)長度。如圖11B所示，第二止動(dòng)件134可以是延伸部分134b，其厚度至少大于第二凸出部分133的厚度。也就是說，圖11B所示的第二止動(dòng)件134b實(shí)際上是第一止動(dòng)件133的縱向延伸。在這種情況下，彈性部件140配合在第二止動(dòng)件134b的外圓周上?；蛘?，如圖11C所示，第二止動(dòng)件134可以使第二凸出部分的徑向延伸至所需厚度的部分134c，其實(shí)際上具有與第一止動(dòng)件133相似的形狀。在這種情況下，彈性部件140配合在曲柄銷110的內(nèi)圓周面和第二止動(dòng)件134c之間。類似于參照?qǐng)D10A和圖10B所述的第一止動(dòng)件133的各種變化，第二止動(dòng)件134b和134c可以是分別固定于鍵部件130上的單獨(dú)部件。
概括地講，基本上鍵部件130的長度比曲柄銷的直徑大至少一個(gè)預(yù)定的數(shù)量，并且所述鍵部件以可移動(dòng)的方式安裝在曲柄銷內(nèi)。即使在壓縮機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，所述鍵部件130的至少一部分(即第一凸出部分)從曲柄銷凸出，而其另一部分(即第二凸出部分)在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力而從曲柄銷凸出。也就是說，所述鍵部件130被持續(xù)地保持在偏心套筒120的至少一部分上，并且在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間被另外保持在偏心套筒120上。從而，鍵部件130在多個(gè)點(diǎn)處與偏心套筒120相接觸，而更具體的是，鍵部件130事實(shí)上與相對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)期間同一時(shí)間任意方向的中心線設(shè)置的偏心套筒120的相對(duì)兩端相接觸。最后，鍵部件130使偏心套筒120在電動(dòng)機(jī)的任意轉(zhuǎn)動(dòng)方向上與曲柄銷110剛性地接合，從而防止了偏心套筒120和曲柄銷110彼此之間的相對(duì)移動(dòng)。
同時(shí)，如果曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生改變，那么偏心套筒120繞曲柄銷110轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變偏心距、活塞行程以及壓縮容量。如圖12B所示，當(dāng)曲軸23開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隨曲軸23轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄銷110和與曲柄銷110相對(duì)靜止的連桿33之間產(chǎn)生摩擦力‘f’，即在偏心套筒120上沿與曲柄軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(從上方看附圖是逆時(shí)針方向)相反的方向(從上方看附圖是順時(shí)針方向)。通常，偏心套筒120的轉(zhuǎn)動(dòng)由該相對(duì)摩擦力‘f’產(chǎn)生，直到偏心套筒的一個(gè)臺(tái)階123a或123b與鍵部件的第一凸出部分131接觸為止。然而，該相對(duì)摩擦力‘f’要克服偏心套筒120和連桿33之間的摩擦力以及偏心套筒120和曲柄銷110之間的摩擦力，并施加在偏心套筒120上。由此，視運(yùn)轉(zhuǎn)情況而定，該相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)力可能不足以使偏心套筒120平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，如果曲柄銷110、偏心套筒120和連桿33之間的潤滑油供應(yīng)不足，那么部件110、120和33之間的摩擦力就會(huì)增加，以使得該相對(duì)摩擦力‘f’不能使偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)?；蛘?，如果異常的外力通過連桿33施加在偏心套筒120上，那么該相對(duì)摩擦力‘f’也不足以克服外力而使偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)。
在上述情況中，偏心套筒120不能設(shè)置在一個(gè)精確的位置上，以產(chǎn)生一個(gè)所需的偏心距的改變，從而無法獲得所要的兩個(gè)不同的壓縮容量。也就是說，偏心套筒120無法充分地轉(zhuǎn)動(dòng)以使臺(tái)階123a和123b中的一個(gè)被保持在第一凸出部分131上，這使第二凸出部分132無法保持另一個(gè)臺(tái)階，從而無法剛性地保持偏心套筒120。因此，在本發(fā)明中，在偏心套筒120上設(shè)置有偏心塊200，以使偏心套筒120平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
參照?qǐng)D12A，偏心塊200偏心于偏心套筒120，并因此具有偏心的重心G。當(dāng)曲軸23開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力‘C’沿曲軸的軸心23a和重心‘G’之間的引出線施加在重心‘G’上。由于重心‘G’明顯遠(yuǎn)離曲軸的軸心23a，所述軸心為偏心套筒120的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，因此力臂長度‘d’垂直于從曲軸的軸線23a引出的直線。因此，離心力‘C’由于力臂‘d’而產(chǎn)生了一個(gè)局部轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’，以使所述偏心套筒120沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述偏心塊200產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’充分的大，即使在任何的外部干擾下，該力矩都足以使偏心套筒120繞曲柄銷110穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，所述偏心套筒120一直保持轉(zhuǎn)動(dòng)，被保持在鍵部件130上，更確切地說，被保持在第一凸出部分131上，并且所述偏心套筒產(chǎn)生了所需的精確偏心距，以使壓縮容量改變。可選的是，如圖中虛線所示，所述偏心塊200可以對(duì)稱地設(shè)置在偏心套筒120上。在這種情況中，當(dāng)曲軸23開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力‘C’’就施加在重心‘G’’上，并且由于力臂‘d’’而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’’。類似的，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’’使偏心套筒120穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，以使偏心套筒120被保持在鍵部件的第一凸出部分131上。從而，即使偏心塊200設(shè)置在偏心套筒120的任意部分上，所述偏心塊200都會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，并使所述偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，參照?qǐng)D12B，在曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)中，摩擦力‘f’施加在偏心套筒120上。如果摩擦力‘f’的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’的方向相反，那么摩擦力‘f’就會(huì)減弱轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’，從而影響偏心套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，優(yōu)選的是，將偏心塊200設(shè)置在偏心套筒120上，以使偏心塊200產(chǎn)生與摩擦力‘f’的方向同向的力矩‘M’。也就是說，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，偏心塊200設(shè)置為使偏心套筒120以與摩擦力‘f’的方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，由于摩擦力‘f’的施加方向與曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，因而，優(yōu)選的是，偏心塊200使偏心套筒120以與曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
而且，如圖所示，偏心套筒120具有偏心的重心‘Gs’，這不僅由于套筒自身的厚度不均勻，也由于軌道部分121是通過切掉形成的。即，重心‘Gs’位于較重的限制部分122上。從而，在曲軸23轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，離心力‘Cs’施加在偏心套筒12的重心‘Gs’和曲軸的軸23a之間的引出線上。由于重心‘Gs’的偏心，因而離心力‘C’通過所述引出線和曲柄銷110的軸110a之間的垂直距離，即力臂長度‘ds’，產(chǎn)生了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘Ms’。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘Ms’總是施加在與曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的方向上。即，如圖12B所示，在曲軸23逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘Ms’通過重心‘Gs’以逆時(shí)針方向在偏心套筒120上產(chǎn)生。而且，盡管圖中未示出，但是在曲軸23順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘Ms’則以順時(shí)針方向產(chǎn)生。如所述的，摩擦力‘f’使偏心套筒120以與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到偏心套筒120被第一凸出部分131保持為止。然而，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩Ms趨向于使偏心套筒120以壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。即使當(dāng)偏心塊200產(chǎn)生的力矩‘M’施加在偏心套筒120上時(shí)，力矩‘Ms’也使偏心套筒以與偏心塊200產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向輕微地、間歇地轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，偏心套筒120的輕微轉(zhuǎn)動(dòng)影響了用于完全地保持偏心套筒120的第二凸出部分132的凸出和保持。由于這種不穩(wěn)定的動(dòng)作是由偏心套筒120重量上的不均引起的，所以優(yōu)選的，偏心塊200設(shè)置在偏心套筒120重量較輕的那一部分上。即如圖12B所示，偏心塊200設(shè)置為靠近軌道部分121。該偏心塊200將偏心套筒120的重心‘Gs’轉(zhuǎn)移到了靠近曲柄銷的軸110a的位置上，并且使力臂長度‘ds’最小，以消除偏心套筒120上的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘Ms’的影響。據(jù)此，防止了偏心套筒120的輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第二凸出部分132通過它自身的離心力‘F’更穩(wěn)定地保持偏心套筒120。而且，如圖所示，軌道部分121上的偏心塊200在與摩擦力‘f’的方向相同的方向上，即與曲軸23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，以使偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，最優(yōu)選的是，軌道部分121上的偏心塊200在偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)中處于一個(gè)精確的位置并將偏心套筒120保持在這個(gè)精確位置上。
只要偏心塊200能夠通過離心力的作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，偏心塊200就可以設(shè)置在任意位置上。例如，大重量的偏心塊可以設(shè)置在偏心套筒120的孔內(nèi)。然而，這種構(gòu)造的偏心套筒需要一個(gè)更大的偏心套筒120，從而增加了與偏心套筒120相接合的其它部件的尺寸。因此，優(yōu)選的是，如圖5A所示，偏心塊200設(shè)置在偏心套筒120的外圓周面上，其由薄板件制成，以避免影響其它相鄰的部件。當(dāng)偏心塊200是從偏心套筒120的外圓周面延伸的部分時(shí)，偏心塊200設(shè)置為偏心套筒120的一個(gè)部分。或者，偏心塊200可以獨(dú)立于偏心套筒120設(shè)置并固定到偏心套筒120的外圓周面。在不影響連桿33的情況下，偏心塊200可以設(shè)置在偏心套筒120的上面或下面。然而，如圖5A所示，偏心套筒120上面的偏心塊200能夠防止連桿33向上從偏心套筒120脫離。
雙容量壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式將參照附圖描述。圖13A和13B是平面圖，每張圖都示出了本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)在其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式；而圖14A和14B是平面圖，每張圖都示出了本發(fā)明所述的雙容量壓縮機(jī)在其逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。
圖13A是平面圖，示出了曲軸23開始以正常的、即順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鍵部件130與偏心套筒120的相對(duì)位置。如上所述，在彈性力的作用下，第一凸出部分131總是朝曲柄銷110徑向向內(nèi)凸出到曲柄銷110外。在第一凸出部分131凸出的狀態(tài)下，當(dāng)曲軸23開始以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄銷110、偏心套筒120和鍵部件130開始繞曲軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)中，在曲柄銷110和連桿33之間，相對(duì)摩擦力‘f’產(chǎn)生在與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上。由于摩擦力‘f’的作用，偏心套筒120以逆時(shí)針方向繞曲柄銷110轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)，通過在偏心塊200的重心‘G’上產(chǎn)生的離心力‘C’的作用，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’，并且該轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與摩擦力‘f’一起使偏心套筒120沿逆時(shí)針方向更平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。據(jù)此，偏心套筒120較薄一側(cè)上的臺(tái)階123b被剛性地保持在凸出的第一凸出部分131上。一旦曲軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，由于摩擦力‘f’和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’是持續(xù)產(chǎn)生的，因此第一凸出部分131和臺(tái)階123之間的保持也是持續(xù)的。如圖13B所示，如果轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到一定水平，在離心力‘F’的作用下，鍵部件130會(huì)沿著軸線23a和軸線110a之間的引出線移動(dòng)。據(jù)此，在第一凸出部分131與臺(tái)階123a之間保持接觸的同時(shí)，第二凸出部分132也與較厚一側(cè)的臺(tái)階123b相接合。這種同時(shí)的多點(diǎn)接觸使得鍵部件130與偏心套筒120剛性地接合。因此，在正常的轉(zhuǎn)動(dòng)方向下，即使有來自壓縮后工作流體再膨脹的外力‘P’或者通過連桿33施加的其它的力，本發(fā)明都會(huì)防止曲柄銷110和偏心套筒120之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。即使在偏心套筒120上產(chǎn)生了一個(gè)局部轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，本發(fā)明也能夠防止曲柄銷110和偏心套筒120之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖13B所示，附圖中的實(shí)線部分示出了上死點(diǎn)的狀態(tài)，附圖中的虛線部分示出了下死點(diǎn)的狀態(tài)，并且在正常方向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，偏心套筒120設(shè)置為使該偏心套筒120在連接到活塞(圖中未示出)的連桿33和曲柄銷110之間產(chǎn)生最大的偏心距。據(jù)此，活塞往復(fù)移動(dòng)最大的行程長度Lmax，而本發(fā)明的壓縮機(jī)具有最大的壓縮容量。
同時(shí)，當(dāng)曲軸23a以反向、即逆時(shí)針方向開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在曲柄銷110和連桿33之間，相對(duì)摩擦力‘f’產(chǎn)生在與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向、即順時(shí)針方向上，以在與偏心塊200的轉(zhuǎn)向相同的方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力距‘M’。在摩擦力‘f’和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’的作用下，偏心套筒120從圖13A所示的位置以順時(shí)針方向繞曲柄銷的軸線110a轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，如圖14A所示，在較厚一側(cè)上，所述偏心套筒120具有與第一凸出部分131相接合的臺(tái)階123a。類似的，在曲軸23轉(zhuǎn)動(dòng)中，在摩擦力‘f’和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩‘M’的作用下，第一凸出部分131與臺(tái)階123a保持接合。與正常方向的轉(zhuǎn)動(dòng)相同，如圖14B所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到一定水平時(shí)，通過離心力‘F’的作用，第二凸出部分132與較薄一側(cè)的臺(tái)階123b相接合，以使偏心套筒120和鍵部件130之間產(chǎn)生多點(diǎn)接觸。因此，在反向轉(zhuǎn)動(dòng)中，即使有工作流體在壓縮中的壓力造成的外力‘P’作用在活塞上，并且有其它的外力作用在活塞上，曲柄銷110和偏心套筒120之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)都能夠被防止。而且，如圖14B所示，在反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，由于偏心套筒120設(shè)置為具有最小的偏心距，因此活塞往復(fù)移動(dòng)最小的行程長度Lmin，并且本發(fā)明的壓縮機(jī)具有最小的壓縮容量。
這樣，通過鍵部件130使元件即曲柄銷110和偏心套筒120保持偏心距，通過消除所述元件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，本發(fā)明所述的壓縮機(jī)能夠在任何運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、即在正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)下穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
而且，偏心塊200使偏心套筒120轉(zhuǎn)動(dòng)并使其與鍵部件130平穩(wěn)地接合。即，偏心塊200用來將偏心套筒120精確地設(shè)置在一個(gè)所需的位置上，以使偏心距適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很明顯，在不背離本發(fā)明的精髓或者范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出各種修改和變化。因此，本發(fā)明將涵蓋了本發(fā)明的各種改動(dòng)和變化，只要這些改動(dòng)和變化落入了所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
工業(yè)實(shí)用性在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，偏心套筒和鍵部件之間的多點(diǎn)接觸使得曲柄銷與偏心套筒通過鍵部件的作用剛性地結(jié)合，以使任何外因或者內(nèi)因都不能使偏心套筒和曲柄銷之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而在不改變輸出的情況下，使壓縮機(jī)能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說，由于偏心距是恒定的，因而在不做改變的情況下，就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的壓縮容量。而且，本發(fā)明防止了曲柄銷和偏心套筒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)所造成的摩擦損耗。這樣，這種穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)就帶來了雙容量壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。除此之外，本發(fā)明還防止了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，并提高了構(gòu)件的使用壽命。
由偏心套筒上的偏心塊產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩使得轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，并使偏心套筒的偏心距發(fā)生改變。因此，偏心套筒被精確地設(shè)置在所需的位置上，以便在偏心套筒被鍵部件完全地保持前改變偏心距和壓縮容量，從而提高了本發(fā)明所述的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種雙容量壓縮機(jī)，其包括動(dòng)力產(chǎn)生部分，所述動(dòng)力產(chǎn)生部分包括一臺(tái)可逆式電動(dòng)機(jī)和一根嵌入所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)的曲軸；壓縮部分，所述壓縮部分包括汽缸、汽缸內(nèi)的活塞和與活塞相連接的連桿；曲柄銷，所述曲柄銷位于所述曲軸的上部并偏心于該曲軸的軸線；偏心套筒，所述偏心套筒具有以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與所述曲柄銷的外圓周面配合的內(nèi)圓周面，還具有以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與所述連桿的一端相配合的外圓周面；鍵部件，其用于在所述電動(dòng)機(jī)的所有轉(zhuǎn)動(dòng)方向上將所述偏心套筒剛性地緊固在所述曲柄銷上；偏心塊，所述偏心塊設(shè)置在所述偏心套筒上，用于使所述偏心套筒繞所述曲柄銷轉(zhuǎn)動(dòng)；從而，通過重新設(shè)置偏心套筒來提供不同的壓縮容量，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變，所述偏心套筒改變有效的偏心距和活塞行程；并且，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，無論電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如何，實(shí)際上用鍵部件防止了曲柄銷和偏心套筒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件被持續(xù)保持在所述偏心套筒的至少一部分上，并且被設(shè)計(jì)為另外保持于所述偏心套筒處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件在多個(gè)點(diǎn)處保持所述偏心套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，所述鍵部件在沿任意方向相對(duì)于中心線設(shè)置的兩點(diǎn)處保持所述偏心套筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件的長度大于所述曲柄銷的外徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄銷具有一對(duì)彼此相對(duì)形成的鍵部件配合部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄銷的鍵部件配合部分是所述曲柄銷壁內(nèi)的若干通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲柄銷還包括至少一個(gè)第一供油孔，該供油孔用于向所述偏心套筒和所述曲柄銷之間供油。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一供油孔在所述曲軸內(nèi)形成以便與用于向壓縮機(jī)的不同移動(dòng)部件供油的油路相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，至少一個(gè)所述第一供油孔具有一對(duì)在所述曲柄銷內(nèi)形成的、彼此相對(duì)的第一供油孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒包括沿其圓周形成的軌道部分，所述軌道部分用于使所述偏心套筒自身能夠相對(duì)于所述鍵部件的凸出部分轉(zhuǎn)動(dòng)；和相對(duì)于所述軌道部分形成的限制部分，所述限制部分用于限制所述鍵部件的凸出部分的轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒的軌道部分是在距其頂端一定深度處沿圓周方向切開的切掉部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒的軌道部分是一個(gè)在距其頂端一定深度處沿圓周方向延伸一個(gè)長度的通孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，在所述軌道部分和所述限制部分之間形成的臺(tái)階平行于連接所述曲軸的軸心和所述曲柄銷的軸心的引出線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述臺(tái)階距連接所述曲軸的軸心和曲柄銷的軸心的引出線的間距大小等于所述鍵部件厚度的一半。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒還包括至少一個(gè)與所述曲柄銷內(nèi)的第一供油孔相連通的第二供油孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述第二供油孔選擇性地與所述第一供油孔相連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述限制部分和所述軌道部分之間的所述臺(tái)階經(jīng)過圓角處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒還包括在其外圓周面上繞所述第二供油孔形成的油腔。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心套筒還包括在其外圓周面上從所述第二供油孔垂直伸出的油槽。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件包括第一凸出部分，即使在壓縮機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一凸出部分也會(huì)從所述曲柄銷凸出一個(gè)長度；和第二凸出部分，在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二凸出部分從所述曲柄銷凸出一個(gè)長度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述第二凸出部分具有的長度使其端部在壓縮機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)凸出到所述曲柄銷的外圓周外。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件包括止動(dòng)件，該止動(dòng)件用于將所述鍵部件的運(yùn)動(dòng)限制在鍵部件配合部分內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述鍵部件還包括彈性部件，其用于支承所述鍵部件，以使得無論壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況如何，所述鍵部件的至少一部分都保持凸出在所述曲柄銷外。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述止動(dòng)件具有與所述曲柄銷的內(nèi)圓周面相適應(yīng)的曲柄銷接觸面。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述止動(dòng)件是用于限制所述鍵部件在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的第一止動(dòng)件。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述止動(dòng)件還包括用于限制所述鍵部件在另一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的第二止動(dòng)件。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊使所述偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，以便被保持在所述鍵部件的一部分處。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊在離心力的作用下產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，以使所述偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊使所述偏心套筒在與所述偏心套筒產(chǎn)生的相對(duì)摩擦力方向相同的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊使所述偏心套筒在與所述曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊設(shè)置在所述偏心套筒重量相對(duì)較輕的那一部分上。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊設(shè)置成靠近所述偏心套筒的所述軌道部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊是設(shè)置于所述偏心套筒的外圓周面上的板狀件。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊與所述偏心套筒形成為一個(gè)部件。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊獨(dú)立于所述偏心套筒形成，并固定于所述偏心套筒。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙容量壓縮機(jī)，其特征在于，所述偏心塊設(shè)置于所述偏心套筒的上部。
全文摘要
雙容量壓縮機(jī)包括動(dòng)力產(chǎn)生部分(20)，該動(dòng)力產(chǎn)生部分具有一臺(tái)可逆式電動(dòng)機(jī)(21、22)和一根嵌入該電動(dòng)機(jī)(21、23)的曲軸(23)；壓縮部分(30)，其具有汽缸(32)、活塞(31)和連桿(33)；位于曲軸(23)上部的曲柄銷(110)，該曲柄銷偏心于曲軸的軸線；偏心套筒(120)，該偏心套筒以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式分別與曲柄銷(110)和連桿(33)配合；鍵部件(130)，其用于在電動(dòng)機(jī)所有的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上將偏心套筒(120)剛性緊固到曲柄銷(110)；和設(shè)置在偏心套筒(120)上的偏心塊(200)，該偏心塊用于使偏心套筒(120)繞曲柄銷(110)轉(zhuǎn)動(dòng)。從而防止了構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以保持恒定的偏心距，并使構(gòu)件之間可以平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F04B49/12GK1708646SQ200380102596
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者崔喆洛, 姜達(dá)洙, 盧鐵基, 徐敏榮, 金碁株, 許俊洙 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社