本發(fā)明涉及壓縮機領域,尤其涉及一種往復式壓縮機的壓縮機構及往復式壓縮機。
背景技術:
如家用電冰箱、房間空調器等小型制冷設備的發(fā)展,是衡量一個國家國民經(jīng)濟建設、科學技術以及人民生活水平的標志。近十年來,隨著我國經(jīng)濟建設的全面發(fā)展、人民生活水平的不斷提高以及先進技術的引進,新型往復式制冷壓縮機產(chǎn)品的開發(fā),成為各大企業(yè)搶占冰箱壓縮機市場、提升產(chǎn)品市場競爭力的主要手段。然而全封閉往復式制冷壓縮機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直處于對現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)化改善階段,產(chǎn)品整體的結構形式均處于固化狀態(tài),市場中急需一種新型的全封閉往復式制冷壓縮機來開拓市場,擴大制冷壓縮機市場產(chǎn)品的多元化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此,本發(fā)明提出一種往復式壓縮機的壓縮機構,所述壓縮機構的制冷量可通過曲軸的轉動方向的變化而改變。
本發(fā)明還在于提出一種具有上述壓縮機構的往復式壓縮機。
根據(jù)本發(fā)明實施例的往復式壓縮機的壓縮機構,包括:曲軸,所述曲軸具有偏心部;連桿,所述連桿的兩端分別為曲軸連接部和活塞連接部,所述曲軸連接部外套在所述偏心部上;活塞,所述活塞與所述活塞連接部相連;曲軸偏心套,所述曲軸偏心套套設在所述曲軸連接部和所述偏心部之間,所述曲軸偏心套與所述偏心部之間為間隙配合,所述曲軸偏心套與所述曲軸連接部之間為間隙配合,所述曲軸偏心套的內周壁和外周壁之間具有偏心量;曲軸鎖合結構,所述曲軸鎖合結構設在所述曲軸偏心套和所述曲軸之間,當所述曲軸轉動方向不同時所述曲軸鎖合結構可將所述曲軸偏心套鎖止在所述曲軸的不同角度位置處,以使所述活塞的行程不同。
根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機構,通過設置曲軸偏心套與曲軸鎖合結構,可實現(xiàn)曲軸轉動方向不同時曲軸鎖合結構可將曲軸偏心套鎖止在曲軸的不同角度位置處,使曲軸偏心套疊加在曲軸的偏心部上的偏心量結果不同,從而使活塞的行程不同,進而壓縮機構的壓縮量發(fā)生變化,從而達到實現(xiàn)壓縮機構具有雙制冷量的目的。
在一些實施例中,所述曲軸偏心套的內周壁上設有缺口,所述曲軸鎖合結構包括與所述偏心部相連且配合在所述缺口內的偏心軸銷,在所述曲軸兩種轉動方向上所述偏心軸銷可分別止抵在所述缺口在周向上的相對兩側壁上。
具體地,所述缺口在周向上的相對兩側壁分別對應所述曲軸偏心套的厚度最大處及厚度最小處設置。
更具體地,所述偏心軸銷設置在所述曲軸的旋轉中心和所述偏心部的中心的連線上。
可選地,所述曲軸上設有偏心軸銷孔,所述偏心軸銷的一端配合在所述偏心軸銷孔內。
可選地,所述曲軸與所述偏心軸銷之間通過彈性銷相連接固定。
在一些實施例中,當所述偏心軸銷分別止抵所述缺口在周向上的相對兩側壁時,所述偏心軸銷相對所述曲軸的旋轉軸線的轉動角度為180度。
具體地,所述偏心軸銷設在所述曲軸偏心套的遠離所述曲軸的平衡部的一側。
具體地,所述曲軸偏心套上設有在厚度方向上貫通的軸套油孔。
根據(jù)本發(fā)明實施例的往復式壓縮機,包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例所述的往復式壓縮機的壓縮機構。
根據(jù)本發(fā)明實施例的往復式壓縮機,通過曲軸正反轉的方式改變壓縮機活塞的行程,可以實現(xiàn)一臺壓縮機兩種容積制冷量的效果。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發(fā)明實施例的壓縮機構的爆炸視圖。
圖2是本發(fā)明實施例的曲軸箱的結構圖。
圖3是本發(fā)明實施例的連桿的結構圖。
圖4是本發(fā)明實施例的壓縮機構的局部部件的爆炸視圖。
圖5是本發(fā)明實施例的曲軸偏心套的結構圖。
圖6是本發(fā)明實施例的當曲軸正轉活塞處于上止點時的示意圖。
圖7是本發(fā)明實施例的當曲軸正轉活塞處于下止點時的示意圖。
圖8是本發(fā)明實施例的當曲軸反轉活塞處于上止點時的示意圖。
圖9是本發(fā)明實施例的當曲軸反轉活塞處于下止點時的示意圖。
圖10是本發(fā)明實施例的曲軸偏心套的立體結構圖。
附圖標記:
壓縮機構100、
曲軸箱1、曲軸軸孔11、活塞缸孔12、
曲軸2、偏心部21、偏心銷軸孔22、配合孔23、平衡部24、
連桿3、曲軸連接部31、活塞連接部32、
活塞4、活塞銷41、
曲軸偏心套5、缺口51、軸套凸臺52、第一面521、第二面522、軸套油孔53、
偏心軸銷6、彈性銷7。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面參考圖1-圖10描述根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機構100。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機構100,包括:曲軸2、連桿3、活塞4、曲軸偏心套5和鎖合機構。
如圖4所示,曲軸2具有偏心部21。連桿3的兩端分別為曲軸連接部31和活塞連接部32,曲軸連接部31外套在偏心部21上,活塞連接部32與活塞4相連。
如圖4所示,曲軸偏心套5套設在曲軸連接部31和偏心部21之間,曲軸偏心套5與偏心部21之間為間隙配合,曲軸偏心套5與曲軸連接部31之間為間隙配合,曲軸偏心套5的內周壁和外周壁之間具有偏心量。
如圖4所示,曲軸鎖合結構設在曲軸偏心套5和曲軸2之間,當曲軸2轉動方向不同時曲軸鎖合結構可將曲軸偏心套5鎖止在曲軸2的不同角度位置處,以使活塞4的行程不同。
可以理解的是,由于曲軸偏心套5與曲軸連接部31之間為間隙配合,因此當曲軸2轉動時,當曲軸鎖合結構未將曲軸偏心套5和曲軸2相鎖合時,曲軸偏心套5在摩擦力的作用下可以圍繞曲軸2的旋轉軸線旋轉。
當曲軸2沿第一方向旋轉時,曲軸偏心套5相對曲軸2轉動第一設定角度后,觸發(fā)曲軸鎖合結構,從而被鎖止在曲軸2的第一角度位置處。之后,曲軸2繼續(xù)旋轉,此時曲軸偏心套5已經(jīng)鎖合在曲軸2上,曲軸偏心套5與曲軸2同步轉動。由此,曲軸2旋轉帶動連桿3,連桿3驅動活塞4上下運動,且行程為第一行程。
當曲軸2沿第二方向旋轉時,曲軸偏心套5隨曲軸2轉動第二設定角度后,再次觸發(fā)曲軸鎖合結構,從而被鎖止在曲軸2的第二角度位置處,之后,曲軸2繼續(xù)旋轉,此時曲軸偏心套5已經(jīng)鎖合在曲軸2上,曲軸偏心套5與曲軸2同步轉動。由此,曲軸2旋轉帶動連桿3,連桿3驅動活塞4上下運動,且行程為第二行程。
需要說明的是,活塞4的行程由曲軸2的偏心部21的偏心量與曲軸偏心套5的偏心量疊加決定的。因此,如果曲軸鎖合結構將曲軸偏心套5鎖合的第一角度位置、第二角度位置不同,上述曲軸2的偏心部21的偏心量與曲軸偏心套5的偏心量之間的疊加結果會不同,則活塞4的行程也不會相同。
根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機構100,通過設置曲軸偏心套5與曲軸鎖合結構,可實現(xiàn)曲軸2轉動方向不同時曲軸鎖合結構可將曲軸偏心套5鎖止在曲軸2的不同角度位置處,使曲軸偏心套5疊加在曲軸2的偏心部21上的偏心量結果不同,從而使活塞4的行程不同,進而壓縮機構的壓縮量發(fā)生變化,從而達到實現(xiàn)壓縮機構具有雙制冷量的目的。
在一些實施例中,如圖5所示,曲軸偏心套5的內周壁上設有缺口51,曲軸偏心套5在缺口51對應的周向上的其余部分構成軸套凸臺52。
曲軸鎖合結構包括配合在缺口51內的偏心軸銷6,在曲軸2兩種轉動方向上偏心軸銷6可分別止抵在缺口51在周向上的相對兩側壁上。
可以理解的是,偏心軸銷6與曲軸2相連,當曲軸2旋轉時,偏心軸銷6可以隨著曲軸2旋轉,旋轉一定角度后,偏心軸銷6可以止抵在曲軸偏心套5的軸套凸臺52上,完成偏心軸銷6與曲軸2的鎖合。這種限定鎖合時曲軸偏心套5在曲軸2上的角度位置,結構非常簡單,容易加工。
為方便描述,下文敘述中稱曲軸2轉動的第一方向為正向,第二方向為反向。
由前文敘述可知,當曲軸2沿正向旋轉時,曲軸偏心套5被鎖止在曲軸2的第一角度位置處,即曲軸鎖合結構與曲軸偏心套5的鎖合面為第一面521;當曲軸2沿反向旋轉時,曲軸偏心套5被鎖止在曲軸2的第二角度位置處,即曲軸鎖合結構與曲軸偏心套5的鎖合面為第二面522。由此,曲軸鎖合結構與曲軸偏心套5的鎖合面不同使得曲軸2旋轉時,曲軸2偏心部21的偏心量與曲軸偏心套5的偏心量的疊加方式不同,即活塞4的運動行程不同。
具體地,缺口51在曲軸偏心套5的厚度方向上貫通曲軸偏心套5,缺口51在朝向曲軸偏心套5的一個端面的方向上貫通曲軸偏心套5。這樣在曲軸偏心套5上容易加工缺口51。
當然,在本發(fā)明的其他實施例中,缺口51也可以形成為曲軸偏心套5的內周壁上的盲孔或者穿孔,這里不作限制。
具體地,缺口51在周向上的相對兩側壁分別對應曲軸偏心套5的厚度最大處及厚度最小處設置,這樣,當曲軸偏心套5被鎖合在第一角度位置處和第二角度位置處時,曲軸偏心套5能夠套加在曲軸2上的偏心量最大,從而實現(xiàn)當曲軸2轉動方向不同時壓縮機構100的容量變化最大。
當然,本發(fā)明實施例中也可根據(jù)需要調整缺口51的位置,例如,可在曲軸偏心套5上設置多個缺口51,當曲軸偏心套5應用在結構相同的兩個壓縮機構中,其中一個壓縮機構里偏心軸銷6與曲軸偏心套5的一個缺口配合,另一個壓縮機構里偏心軸銷6與曲軸偏心套5的另一個缺口配合,由于缺口位置不同,因此同樣的兩個壓縮機構最終壓縮量可能會不同。
這樣在曲軸偏心套5應用在不同容量變化需要的壓縮機構中時,可調整偏心軸銷6配合的缺口51。
進一步地,偏心軸銷6設置在曲軸2的旋轉中心和偏心部21的中心的連線上,這樣偏心軸銷6的偏心量可與曲軸2的最大偏心量相疊加,從而獲得最大疊加結果。
在一些實施例中,當偏心軸銷6分別止抵在缺口51在周向上的相對兩側壁上時,偏心軸銷6相對曲軸2的旋轉軸線的轉動角度為180度。這樣可充分利用曲軸偏心套5的周向長度,來布局曲軸偏心套5的厚度變化。
可選地,軸套凸臺52的內周壁的半徑大于其余部分的內周壁半徑;軸套凸臺52的外周壁的半徑小于其余部分的外周壁半徑。由此,在對曲軸偏心套5進行精加工的過程中,能夠采用無心磨工藝,且加工時無需對軸套凸臺52的內外周壁進行加工,減少了精加工的面積。此外,這樣的軸套凸臺52還可以降低曲軸2運轉過程中曲軸2的偏心部21與曲軸偏心套5、曲軸偏心套5與連桿3的曲軸連接部31之間的摩擦損失。
可選地,如圖10所示,曲軸偏心套5上設有在厚度方向上貫通的軸套油孔53。壓縮機構100運行過程中,潤滑油經(jīng)軸套油孔53進入曲軸偏心套5與連桿3的配合間隙中,起到了潤滑作用。
在一些實施例中,曲軸2上設有偏心軸銷孔22,偏心軸銷6的一端配合在偏心軸銷孔22內。這種插接連接方式,可便于曲軸2和偏心軸銷6的獨立加工,保證二者的加工精度。
本發(fā)明實施例中,偏心軸銷6與曲軸2的連接方式有多種,例如,偏心軸銷6可以通過焊接固定在曲軸2上,或者鉚接連接在曲軸2上。
在一些可選的實施例中,曲軸2與偏心軸銷6之間通過連接件相連接固定。例如連接件為彈性銷7,使用彈性銷連接,具有良好的彈性及抗剪切力,連接可靠穩(wěn)定。又例如,偏心軸銷孔22形成為螺紋孔,偏心軸銷6上設有螺紋,通過螺紋連接將偏心軸銷6固定在曲軸2上,即偏心軸銷6的一部分形成為螺紋連接件。
在一些實施例中,偏心軸銷6設在曲軸偏心套5的遠離曲軸2的平衡部24的一側。這樣,偏心軸銷6相當于將曲軸偏心套5卡在了曲軸2的平衡部24上,提高連接可靠性。
當然,在本發(fā)明實施例中,曲軸鎖合結構可不限于上述結構,例如,可在平衡部24的朝向曲軸偏心套5的端面上設置滑槽,然后在曲軸偏心套5的相對端面上設置滑柱,滑槽可按照曲軸偏心套5相對曲軸2轉動時的軌跡設置,同時滑槽具有兩個極限位置,當曲軸偏心套5轉動至一個極限位置時被滑柱鎖合在第一角度位置處,當曲軸偏心套5轉動至另一個極限位置時被滑柱鎖合在第二角度位置處。
下面參考圖1-圖10描述本發(fā)明一個具體實施例的壓縮機構100。
本實施例中的壓縮機構100由曲軸箱1、曲軸2、曲軸偏心套5、連桿3、彈性銷7、偏心軸銷6、活塞銷41和活塞4組成。
如圖1-圖2所示,曲軸箱1上設有曲軸軸孔11和活塞缸孔12,曲軸2與曲軸軸孔11同軸且間隙配合,活塞4采用間隙配合方式裝配入活塞缸孔12中,曲軸偏心套5與曲軸2的偏心部21同軸裝配,曲軸偏心套5與曲軸2的偏心部21之間存在配合間隙,曲軸偏心套5可繞曲軸2的偏心部21旋轉,同時曲軸偏心套5隨曲軸2繞曲軸2的旋轉軸線旋轉,曲軸偏心套5上設有不同心的圓環(huán),曲軸偏心套5內圓相對外圓偏心量為s0。
如圖1、圖3所示,連桿3的曲軸連接部31與曲軸偏心套5同軸設置,曲軸連接部31與曲軸偏心套5之間采用間隙配合。曲軸2的偏心部21、曲軸偏心套5和連桿3的曲軸連接部31之間均可繞著曲軸2的偏心部21軸線旋轉。
如圖1、圖4所示,曲軸2上設有偏心軸銷孔22,當曲軸偏心套5與連桿3裝配完成后,偏心軸銷6插入偏心軸銷孔22,彈性銷7插入彈性銷7孔與偏心軸銷6上的配合孔23,將偏心軸銷6固定于曲軸2上,偏心軸銷6可隨曲軸2旋轉。
活塞4與活塞缸孔12間隙轉配,連桿3上的活塞連接部32插入活塞4的中間部位,活塞銷41穿過活塞4與活塞連接部32將活塞4與連桿3相連接。
本實施例的壓縮機構100,通過曲軸2正反轉的方式改變活塞4的行程以實現(xiàn)一個壓縮機構具有兩種容積制冷量的效果。
當曲軸2正轉時,帶動偏心軸銷6正轉,曲軸偏心套5受曲軸2摩擦作用沿曲軸2的偏心部21軸線旋轉,如圖6所示,當活塞4運行到上止點時,偏心軸銷6與軸套凸臺52的第一面521相接并鎖定曲軸偏心套5,此時,活塞4端面與曲軸箱1端面之間的距離為l1,活塞4在上止點時凹進活塞缸孔12內,如圖7所示,當活塞4在下止點時活塞4端面與曲軸箱1端面之間的距離為l2,此時活塞4行程為曲軸2偏心量的兩倍與曲軸偏心套5偏心量的兩倍之和。
當曲軸2反轉時,帶動偏心軸銷6反轉,曲軸偏心套5受曲軸2摩擦作用沿曲軸2的偏心部21軸線旋轉,如圖8所示,當活塞4運行到上止點時,偏心軸銷6與軸套凸臺52的第二面522相接并鎖定曲軸偏心套5,活塞4端面與曲軸箱1端面之間的距離為l3,活塞4在上止點時凸出活塞缸孔12內,如圖9所示,當活塞4在下止點時,活塞4端面與曲軸箱1端面之間的距離為l4,此時活塞4行程為曲軸2偏心量兩倍與曲軸偏心套5偏心量的兩倍之差。
本實施例中的壓縮機構100通過偏心軸銷6對曲軸偏心套5閉鎖,改變活塞4行程,使得曲軸2正反轉活塞4行程差值為曲軸偏心套5偏心量的四倍,實現(xiàn)壓縮過程排出冷媒容積的變化。
根據(jù)本發(fā)明實施例的往復式壓縮機,包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例所述的往復式壓縮機的壓縮機構100。
由此,通過原動機正反轉的方式改變壓縮機活塞的行程,可以實現(xiàn)一臺壓縮機兩種容積制冷量的效果。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。