專利名稱：線性壓縮機變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的定余隙裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的定余隙裝置，
背景技術：
線性壓縮機具有效率高、結構簡單、體積小、重量輕、無油或少潤滑油、變?nèi)萘刻匦詢?yōu)異等優(yōu)點，成為電冰箱等小型制冷裝置用新一代高效壓縮機的發(fā)展方向。在制冷裝置工作過程中，由于應用需求和外界因素等影響，制冷負荷會隨著運行過程動態(tài)變化。通過壓縮機的變?nèi)萘縼韺崿F(xiàn)制冷裝置的動態(tài)調(diào)節(jié)，一方面可以提高其運行的節(jié)能性，另一方面也可保證更精確的溫度控制，所以變?nèi)萘恐评湎到y(tǒng)得到了越來越多的應用。 壓縮機變?nèi)萘糠椒ㄖ饕凶冾l調(diào)節(jié)、變行程調(diào)節(jié)、旁通法等。由于線性壓縮機是由直線電機的動子帶動活塞直接做往復直線運動，可以通過改變活塞行程調(diào)節(jié)壓縮機排氣量，從而實現(xiàn)壓縮機變?nèi)萘空{(diào)節(jié)。變行程調(diào)節(jié)技術已被廣泛應用于汽車空調(diào)的變排量壓縮機上，1983年美國通用汽車公司首次推出V5變排量搖板式壓縮機，隨后美國Delphi公司又推出V6、V7變排量搖板式壓縮機；1985年日本Sanden公司開發(fā)出搖板式變排量壓縮機；隨后日本Denso公司、日本Sanden公司和美國Delphi公司相繼開發(fā)出斜板式變排量壓縮機。變排量壓縮機利用搖板或斜板將主軸旋轉運動轉換為活塞往復運動，通過改變搖板(或斜板)角度來調(diào)節(jié)壓縮機活塞行程，使壓縮機排量改變從而實現(xiàn)汽車空調(diào)壓縮機無級變排量調(diào)節(jié)。在行程調(diào)節(jié)時，搖板或斜板改變角度的運動受到與主軸相連的軸頸腰形槽軌跡控制，保證在任意活塞行程時活塞都有一個恒定的最小余隙。對于線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)主要集中在活塞行程控制方面，如韓國LG電子公司Heo等人采用模式識別的方法來控制線性壓縮機，開發(fā)出了一種用于電冰箱線性壓縮機的控制裝置；Huang等人在研究系統(tǒng)動態(tài)特性的基礎上設計了相應的控制器，采用了一種稱為PDF (pseudo-derivative-feedback)的控制算法來實現(xiàn)活塞位置和止點的控制。Sanada等人對線性壓縮機活塞行程的控制作了研究，利用無傳感器開環(huán)控制，取得了較好的控制效果。 通常線性壓縮機活塞初始平衡位置處于位移行程的中點，當活塞行程減小時，氣缸余隙將增大，壓縮機效率尤其是容積效率會大大降低。由于線性壓縮機無曲柄連桿、搖板、斜板等機械定位裝置，所以在活塞行程變化時無法像汽車空調(diào)變排量壓縮機那樣在變行程裝置上采用機械機構來保證任意活塞行程時活塞都有一個恒定的最小余隙，因此線性壓縮機變行程控制技術不僅僅是活塞行程的調(diào)節(jié)方式研究，如何實現(xiàn)在調(diào)節(jié)活塞行程的同時保證排氣余隙不變也是我們需要解決的一個重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，該裝置根據(jù)負荷調(diào)節(jié)的要求在調(diào)節(jié)壓縮機活塞行程的同時調(diào)節(jié)排氣閥的位置，保證活塞壓縮的排氣余隙不隨活塞行程的變化而變化，以解決線性壓縮機的活塞行程減小時的容積效率下降問題。
本發(fā)明的技術方案如下
本發(fā)明提供的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其組成如下
—安裝于線性壓縮機氣缸內(nèi)活塞前方的內(nèi)部具有空腔的排氣塞；所述排氣塞與所 述壓縮機氣缸之間的間隙同活塞與所述壓縮機氣缸之間的間隙；所述排氣塞內(nèi)部腔體后端 安裝一排氣閥片，所述排氣塞內(nèi)部腔體前端安裝一柔性排氣管； —固定于所述排氣塞前端上的連接件；和一與所述連接件相連并固定在壓縮機氣 缸端蓋內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構。 所述排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構為電動式執(zhí)行機構、氣動執(zhí)行式機構或液壓式執(zhí)行 機構。 所述的電動式執(zhí)行機構為微型步進電機。
所述的氣動式執(zhí)行機構為氣動執(zhí)行器。
所述的液壓式執(zhí)行機構為液壓執(zhí)行器。 所述的連接件與排氣塞采用保證排氣塞在移動時不發(fā)生側向偏置的多點連接。 所述的排氣塞與壓縮機氣缸之間采取油密封或連著之間加裝活塞環(huán)密封。 本發(fā)明提供的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的優(yōu)點如下 本發(fā)明結構簡單，安裝維護方便，在線性壓縮機采用變行程調(diào)節(jié)方式實現(xiàn)變?nèi)萘?br> 調(diào)節(jié)的過程中，線性壓縮機的活塞上死點位置隨著變行程調(diào)節(jié)要發(fā)生變化，當活塞行程減
小時，排氣余隙將增大，壓縮機效率尤其是容積效率會大大降低。在汽缸排氣端安裝本發(fā)明
后，使得排氣余隙在活塞行程變化的情況下始終保持在恒定值，保證了壓縮機的效率。


附圖1是本發(fā)明線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
附圖1是本發(fā)明線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的結構示意圖，由圖可知， 本發(fā)明提供的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其組成如下 —安裝于線性壓縮機氣缸1內(nèi)活塞2前方的內(nèi)部具有空腔的排氣塞4 ;所述排氣 塞4與所述壓縮機氣缸1之間的間隙同活塞2與所述壓縮機氣缸1之間的間隙；所述排氣 塞4的內(nèi)部空腔的后端安裝一排氣閥片3，所述排氣塞4的內(nèi)部空腔前端安裝一柔性排氣管 5 ; —固定于所述排氣塞4前端面上的連接件9 ;禾口 —與所述連接件9相連并固定在壓縮機氣缸端蓋6內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí) 行機構8 ; 所述排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構8 (如微型步進電機)為電動式執(zhí)行機構、氣動執(zhí)行 式機構(氣動執(zhí)行器)或液壓式執(zhí)行機構(液壓執(zhí)行式器)。 壓縮氣體經(jīng)活塞2壓縮后經(jīng)排氣閥片3進入排氣塞4內(nèi)腔，然后從柔性排氣管5 排出，柔性排氣管5采用柔性管道，使其在排氣塞4移動時正常排氣工作；
排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構8固定在氣缸端蓋6內(nèi)端面上，排氣塞4通過連接件9 與排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構8連接，執(zhí)行機構可以采用電動執(zhí)行機構(如微型步進電機)， 也可以采用氣動或其他液壓式執(zhí)行機構來實現(xiàn)排氣塞位置的精確控制。連接件9與排氣塞4可采用多點連接，以保證排氣塞在移動時不發(fā)生側向偏置。 排氣塞4與壓縮機氣缸1之間采取油密封或在排氣塞外壁上采用活塞環(huán)密封，以保證圖中標號為的腔體7與外界無泄漏。 工作過程為當制冷系統(tǒng)(壓縮機)負荷減小時，控制系統(tǒng)首先指令排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構8工作，將排氣塞4位置向左移動，同時通過調(diào)節(jié)減小活塞的行程；當制冷系統(tǒng)負荷增大時，控制系統(tǒng)指令排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構8將排氣塞4位置向右移動，同時通過調(diào)節(jié)增大活塞的行程，使得排氣塞4與活塞2運動的上死點之間始終保持恒定的余隙，這樣就可以實現(xiàn)高效的線性壓縮機變?nèi)萘空{(diào)節(jié)功能。
權利要求
一種線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，其組成如下一安裝于線性壓縮機氣缸內(nèi)活塞前方的內(nèi)部具有空腔的排氣塞；所述排氣塞與所述壓縮機氣缸之間的間隙同活塞與所述壓縮機氣缸之間的間隙；所述排氣塞內(nèi)部腔體后端安裝一排氣閥片，所述排氣塞內(nèi)部腔體前端安裝一柔性排氣管；一固定于所述排氣塞前端上的連接件；和一與所述連接件相連并固定在壓縮機氣缸端蓋內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構。
2. 按權利要求1所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述排氣 塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構為電動式執(zhí)行機構、氣動式執(zhí)行機構或液壓式執(zhí)行機構。
3. 按權利要求2所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述的電 動式執(zhí)行機構為微型步進電機。
4. 按權利要求2所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述的氣 動式執(zhí)行機構為氣動執(zhí)行器。
5. 按權利要求2所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述的液 壓式執(zhí)行機構為液壓執(zhí)行器。
6. 按權利要求1所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述的連 接件與排氣塞采用保證排氣塞在移動時不發(fā)生側向偏置的多點連接。
7. 按權利要求1所述的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其特征在于，所述的排 氣塞與壓縮機氣缸之間采取油密封或在排氣塞外壁上采用活塞環(huán)密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及的線性壓縮機變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其組成如下安裝于線性壓縮機氣缸內(nèi)活塞前方的內(nèi)部具有空腔的排氣塞；排氣塞與壓縮機氣缸之間的間隙同活塞與壓縮機氣缸之間的間隙；排氣塞內(nèi)部腔體后端裝有排氣閥片，排氣塞內(nèi)部腔體前端裝有柔性排氣管；固定于排氣塞前端上的連接件；和與連接件相連并固定在氣缸端蓋內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構；排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構為電動式執(zhí)行機構、氣動執(zhí)行式機構或液壓式執(zhí)行機構；當壓縮機需要進行負荷調(diào)節(jié)時，控制系統(tǒng)通過改變活塞行程調(diào)節(jié)排氣量，同時通過排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機構調(diào)節(jié)排氣塞的位置，使得活塞壓縮過程始終保持一設定的余隙，在行程調(diào)節(jié)時仍保持較高壓縮機容積效率。
文檔編號F04B49/12GK101776067SQ200910076940
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權日2009年1月14日
發(fā)明者張立欽, 田長青, 鄒慧明 申請人:中國科學院理化技術研究所