專利名稱：線性壓縮機(jī)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的定余隙裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機(jī)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的定余隙裝置，
背景技術(shù)：
線性壓縮機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、無油或少 潤(rùn)滑油、變?nèi)萘刻匦詢?yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，成為電冰箱等小型制冷裝置用新一 代高效壓縮機(jī)的發(fā)展方向。在制冷裝置工作過程中，由于應(yīng)用需求和 外界因素等影響，制冷負(fù)荷會(huì)隨著運(yùn)行過程動(dòng)態(tài)變化。通過壓縮機(jī)的 變?nèi)萘縼韺?shí)現(xiàn)制冷裝置的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)， 一方面可以提高其運(yùn)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(yīng)用。
壓縮機(jī)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(jī)是由直線電機(jī)的動(dòng)子帶動(dòng)活塞直接做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，可 以通過改變活塞行程調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣量，從而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)變?nèi)萘空{(diào) 節(jié)。變行程調(diào)節(jié)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)的變排量壓縮機(jī)上，
1983年美國(guó)通用汽車公司首次推出V5變排量搖板式壓縮機(jī)，隨后美國(guó) Delphi公司又推出V6、 V7變排量搖板式壓縮機(jī)；1985年日本Sanden公司開發(fā)出搖板式變排量壓縮機(jī)；隨后日本Denso公司、日本Sanden 公司和美國(guó)Delphi公司相繼開發(fā)出斜板式變排量壓縮機(jī)。變排量壓縮 機(jī)利用搖板或斜板將主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過改變搖 板(或斜板)角度來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)活塞行程，使壓縮機(jī)排量改變從而實(shí) 現(xiàn)汽車空調(diào)壓縮機(jī)無級(jí)變排量調(diào)節(jié)。在行程調(diào)節(jié)時(shí)，搖板或斜板改變 角度的運(yùn)動(dòng)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(shí)活塞都有一個(gè)恒定的最小余隙。對(duì)于線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)主 要集中在活塞行程控制方面，如韓國(guó)LG電子公司Heo等人采用模式識(shí) 別的方法來控制線性壓縮機(jī)，開發(fā)出了一種用于電冰箱線性壓縮機(jī)的 控制裝置；Huang等人在研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控 制器，采用了一種稱為PDF (pseudo-derivative- feedback)的控 制算法來實(shí)現(xiàn)活塞位置和止點(diǎn)的控制。Sanada等人對(duì)線性壓縮機(jī)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(jī)活塞初始平衡位置處于位移行程的中點(diǎn)，當(dāng)活塞 行程減小時(shí)，氣缸余隙將增大，壓縮機(jī)效率尤其是容積效率會(huì)大大降 低。由于線性壓縮機(jī)無曲柄連桿、搖板、斜板等機(jī)械定位裝置，所以 在活塞行程變化時(shí)無法像汽車空調(diào)變排量壓縮機(jī)那樣在變行程裝置 上采用機(jī)械機(jī)構(gòu)來保證任意活塞行程時(shí)活塞都有一個(gè)恒定的最小余 隙，因此線性壓縮機(jī)變行程控制技術(shù)不僅僅是活塞行程的調(diào)節(jié)方式研 究，如何實(shí)現(xiàn)在調(diào)節(jié)活塞行程的同時(shí)保證排氣余隙不變也是我們需要 解決的一個(gè)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(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置， 該裝置根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求在調(diào)節(jié)壓縮機(jī)活塞行程的同時(shí)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(jī)的活塞行程減小時(shí)的容積效率下降問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提供的線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置，其組成如下-一安裝于線性壓縮機(jī)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(jī)氣缸之間的間隙同活塞與所述壓縮機(jī)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(jī)氣缸端蓋內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
所述排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行式機(jī) 構(gòu)或液壓式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
所述的電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為微型步進(jìn)電機(jī)。
所述的氣動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)執(zhí)行器。
所述的液壓式執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(dòng)時(shí)不發(fā)生側(cè)向偏置 的多點(diǎn)連接。
所述的排氣塞與壓縮機(jī)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(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的優(yōu)點(diǎn)如下 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，在線性壓縮機(jī)采用變行程調(diào)節(jié) 方式實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的過程中，線性壓縮機(jī)的活塞上死點(diǎn)位置隨著變 行程調(diào)節(jié)要發(fā)生變化，當(dāng)活塞行程減小時(shí)，排氣余隙將增大，壓縮機(jī) 效率尤其是容積效率會(huì)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(jī) 的效率。


附圖1是本發(fā)明線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施方式
附圖1是本發(fā)明線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖，由圖可知，本發(fā)明提供的線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝 置，其組成如下
一安裝于線性壓縮機(jī)氣缸l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(jī)氣缸1之間的間隙同活塞2與所述 壓縮機(jī)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;
一固定于所述排氣塞4前端面上的連接件9;和
一與所述連接件9相連并固定在壓縮機(jī)氣缸端蓋6內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8;
所述排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8 (如微型步進(jìn)電機(jī))為電動(dòng)式執(zhí) 行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行式機(jī)構(gòu)(氣動(dòng)執(zhí)行器)或液壓式執(zhí)行機(jī)構(gòu)(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(jìn)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(dòng)時(shí)正常排氣工作；
排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)8連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采 用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如微型步進(jìn)電機(jī))，也可以采用氣動(dòng)或其他液壓式執(zhí) 行機(jī)構(gòu)來實(shí)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(diǎn)連接，以保證排氣塞在移動(dòng)時(shí)不發(fā)生側(cè)向偏置。
排氣塞4與壓縮機(jī)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(biāo)號(hào)為的腔體7與外界無泄漏。
工作過程為當(dāng)制冷系統(tǒng)(壓縮機(jī))負(fù)荷減小時(shí)，控制系統(tǒng)首先 指令排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8工作，將排氣塞4位置向左移動(dòng)，同 時(shí)通過調(diào)節(jié)減小活塞的行程；當(dāng)制冷系統(tǒng)負(fù)荷增大時(shí)，控制系統(tǒng)指令 排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8將排氣塞4位置向右移動(dòng)，同時(shí)通過調(diào)節(jié) 增大活塞的行程，使得排氣塞4與活塞2運(yùn)動(dòng)的上死點(diǎn)之間始終保持 恒定的余隙，這樣就可以實(shí)現(xiàn)高效的線性壓縮機(jī)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)功能。
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權(quán)利要求1、一種線性壓縮機(jī)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(jī)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(jī)氣缸之間的間隙同活塞與所述壓縮機(jī)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(jī)氣缸端蓋內(nèi)端面上的排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2、 按權(quán)利要求l所述的線性壓縮機(jī)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(jī)構(gòu)為電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)式 執(zhí)行機(jī)構(gòu)或液壓式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
3、 按權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置， 其特征在于，所述的電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為微型步進(jìn)電機(jī)。
4、 按權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)變行程調(diào)節(jié)的定余隙裝置， 其特征在于，所述的氣動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)執(zhí)行器。
5、 按權(quán)利要求2所述的線性壓縮機(jī)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(jī)構(gòu)為液壓執(zhí)行器。
6、 按權(quán)利要求1所述的線性壓縮機(jī)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(dòng)時(shí)不發(fā)生側(cè)向偏置的多點(diǎn)連接。
7、按權(quán)利要求1所述的線性壓縮機(jī)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(jī)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。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的線性壓縮機(jī)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(jī)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(jī)氣缸之間的間隙同活塞與壓縮機(jī)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(jī)構(gòu)；排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行式機(jī)構(gòu)或液壓式執(zhí)行機(jī)構(gòu)；當(dāng)壓縮機(jī)需要進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)，控制系統(tǒng)通過改變活塞行程調(diào)節(jié)排氣量，同時(shí)通過排氣塞位置調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)排氣塞的位置，使得活塞壓縮過程始終保持一設(shè)定的余隙，在行程調(diào)節(jié)時(shí)仍保持較高壓縮機(jī)容積效率。
文檔編號(hào)F04B49/00GK201330695SQ200920105109
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者張立欽, 田長(zhǎng)青, 鄒慧明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所