專利名稱:變?nèi)萘啃蛪嚎s機的制作方法
本發(fā)明有關(guān)制冷系統(tǒng)用的搖板式壓縮機，具體有關(guān)用于搖擺板式壓縮機的變?nèi)萘繖C構(gòu)。
在傳統(tǒng)上，把凸輪旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)閾u擺板搖擺運動，使柱塞往復(fù)運動的搖擺板式壓縮機是屬于常見的。同樣的，改變壓縮容量，使柱塞沖程容積由于凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度改變而變化的變?nèi)萘繖C構(gòu)，也是已知的，如美國專利第3，861，829號所示。
在上述變?nèi)萘繖C構(gòu)中，凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度，藉助于置凸輪旋轉(zhuǎn)器的曲軸箱和吸入室之間的壓力差而變化。柱塞的沖積容積因為凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度而變化。因此，壓縮機的壓縮容量隨柱塞沖程容積的改變而變化。
然而，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度決定于通過控制在凸輪旋轉(zhuǎn)器上產(chǎn)生的力矩時，連接柱塞和搖擺板側(cè)的柱塞桿的關(guān)節(jié)耐用性降低，從而在背表面?zhèn)?，也就是在曲軸箱側(cè)的柱塞受到推壓。
同樣地，由于曲軸箱里的壓力受控制，所以曲軸箱的容積大于吸入室的容積。因為這個緣故，凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度，沒有足夠的反應(yīng)。
此外，當(dāng)曲軸箱和吸入室之間的壓力差有變化時，潤滑油可能從吸入室被壓入曲軸箱。
為了解決上述的問題，在美國專利第4，061，443號中提出了一種變?nèi)萘繅嚎s機，它不利用曲軸箱和吸入室之間的壓力差。有一個控制凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面角度的調(diào)節(jié)缸，放在曲軸箱內(nèi)并通過串連的后端罩回流孔，閥板槽，一個孔，閥碟孔，缸體軸向回流腔，架空管，對正的軸向孔，徑向孔，孔洞，軸的前徑向孔，軸的前徑向出口孔，和壓縮機排出區(qū)接通。被壓入調(diào)節(jié)午的潤滑油被放在缸體里的一個齒輪油泵壓縮。調(diào)制缸根據(jù)潤滑油的壓力大小來操縱。因此，凸輪旋轉(zhuǎn)器傾斜表面的角度，隨調(diào)節(jié)缸的運轉(zhuǎn)變化。
然而，由于上述壓縮機的調(diào)節(jié)缸是放在曲軸箱里的，所以曲軸箱必須做得很大。因此，這種壓縮機的尺寸，比傳統(tǒng)的壓縮機大。
本發(fā)明的一個目的，是提出一種有變?nèi)萘繖C構(gòu)的搖擺板式壓縮機，尺寸比較緊湊。
本發(fā)明的另一個目的，是提出一種有變?nèi)萘繖C構(gòu)的搖擺板式壓縮機，變?nèi)萘繖C構(gòu)包括一個用以改變缸體中心柱塞的沖程容積的促動器。
本發(fā)明的以上目的和其他目的，通過把一個促動器放在一個缸體的中心而解決。
本發(fā)明的其他目的，特別和方面，從下文對本發(fā)明推薦實施例的詳細(xì)敘述，參照附圖，便可理解。
附圖內(nèi)容簡介如下圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的搖擺板式壓縮機的垂直剖視圖。
圖2為圖1壓縮機所用的搖擺板傾斜表面角度變化的解說圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的搖擺板式壓縮機的垂直剖視圖。
參看圖1，圖中表示搖擺板式壓縮機1，包括一個前殼2，有缸體31的壓縮缸殼3，閥板4和缸蓋5。前殼2用固定螺栓6固定在缸殼3的一個端面上。在前殼2的中心上，形成一個通過前殼的軸向孔21，容納驅(qū)動軸7。徑向軸承8放在軸向孔21中，支承驅(qū)動軸7旋轉(zhuǎn)。有一個套筒部分22，從前殼2上伸出，圍繞驅(qū)動軸7，形成密封腔23，容納機械密封件9。缸殼3有一個缸體31和一個曲軸箱32。具有若干缸腔33的缸體31設(shè)在缸殼3的另一端。
凸輪旋轉(zhuǎn)器10固定在驅(qū)動軸7的內(nèi)端上。有一個滾針推力軸承11，放在前殼2內(nèi)壁表面和相鄰的軸向端面之間。凸輪旋轉(zhuǎn)器10的耳形部分101，在缸體31的方向上伸展。在耳形部分101上做成矩形孔102。
帶有突緣部分121的圓柱形件12，置于圍繞驅(qū)動軸7的位置上。在圓柱形件12突緣部分121的外表面上做成耳形部分122，以朝向凸輪旋轉(zhuǎn)器10的耳形部分101。在耳形部分122上做出孔123，其位置決定于矩形孔102的位置，以便放置銷形件13。同孔123相配的銷形件13插入矩形孔102內(nèi)，可沿長孔102的內(nèi)緣滑動。環(huán)形搖擺板14通過徑向滾針軸承15，安裝在圓柱形件12的外表面上。同樣地，滾針推力軸承16放在突緣部分121和環(huán)形搖擺板14之間的間隙里。驅(qū)動軸7的另一端可旋轉(zhuǎn)地支承在置于缸體31中心腔上的徑向滾珠軸承上?；瑒虞S141固定在搖板14中，在缸殼3的底表面的方向上伸出。軸向伸展的槽321，根據(jù)滑動軸141的活動位置設(shè)置?；瑒虞S141的端部放在槽321中，沿槽321的內(nèi)邊緣滑動，從而防止搖擺板14產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。
柱塞桿17的一端可旋轉(zhuǎn)地連接于搖擺板14的容納表面142。其另一端，可旋轉(zhuǎn)地與滑動地置于缸腔33中的柱塞18相連接。
在閥板4上做出吸入孔19和排出孔20?；善腴y(圖中未示)布置在閥板4上?；善懦鲩y(圖中未示)布置在同簧片吸入閥的相對的一側(cè)的閥板4上。
缸蓋5通過密封墊41及閥板4，和缸殼3相連。間隔壁51軸向伸展，形成缸蓋5的內(nèi)表面，并把缸蓋5的內(nèi)部隔成兩個腔室，即吸入腔52和排出腔53。
滑動件24可滑動地放在驅(qū)動軸7的外表面，并和圓柱形件12相連，因而圓柱形件12可在驅(qū)動軸7上旋轉(zhuǎn)和滑動。螺簧25放在凸輪旋轉(zhuǎn)器10和滑動件24一端之間，套在驅(qū)動軸7上。
具有盤形柱塞261，螺簧262及壓力腔263的促動器26設(shè)在驅(qū)動軸7的內(nèi)未端上。盤形柱塞261在可滑動地裝在驅(qū)動軸7的內(nèi)端上，因而盤形柱塞261可以關(guān)閉在缸體31中心腔外端部上形成的壓力腔263的開口。盤形柱塞261和缸體31滑動接觸，由螺簧262把它經(jīng)常推向曲軸腔?；瑒蛹?4的另一端通過滾針推力軸承27和盤形柱塞261相連，使滑動件24的旋轉(zhuǎn)力不能傳達(dá)到柱塞261上，而柱塞261的軸向力可以傳遞到滑動件24上。
在缸體31上做出把壓力腔263和排出腔53連接的孔311?？?11的開閉由電磁閥28控制。閥座29放在排出腔53一側(cè)的閥板4上，容納電磁閥28的活瓣部分281。
茲將上述變?nèi)萘啃蛪嚎s機的運轉(zhuǎn)方法敘述如下。
當(dāng)通過驅(qū)動源對驅(qū)動軸7施加旋轉(zhuǎn)運動時，旋轉(zhuǎn)運動便從驅(qū)動軸7傳達(dá)到凸輪旋轉(zhuǎn)10上。凸輪旋轉(zhuǎn)器10的旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)一步通過圓柱形件12傳到搖擺板14上。然而，由于和搖擺板14連接的滑動軸141放在槽321內(nèi)，槽321和軸141的接合阻止了搖擺板14的旋轉(zhuǎn)。所以，從凸輪旋轉(zhuǎn)器10傳遞到搖擺板14上的旋轉(zhuǎn)運動變成了搖擺運動。當(dāng)搖擺板14開始作搖擺運動時，柱塞18通過與搖擺板14連接的柱塞桿17在缸內(nèi)作往復(fù)運動。因此，從進(jìn)口孔30通過吸入腔52吸入的氣體制冷劑，通過吸入孔19流入缸腔33。然后氣體制冷劑在壓縮缸腔33中被壓縮，再通過排出孔20排進(jìn)入排出腔53。排出腔53中的壓縮氣體制冷劑，通過出口孔(圖中未示)流入制冷劑回路(圖中未示)。
關(guān)于圖2，圖中表示了搖擺運動的機構(gòu)。在壓縮沖程中，如每一柱塞18受到的氣體壓力用Fpi表示，則全部柱塞上的總氣壓為∑Fpi。圖中僅繪出分別用虛線和實線表示的兩個柱塞。其他柱塞省略。氣壓∑Fpi把柱塞18推向左側(cè)。同樣地，如果將螺簧25把滑動件24向右推的力表示Fsp，柱塞261(圖2中未示)把滑動件24向左推的力表示為Fc，鎖形件13支承部分處的阻力表示為FL，驅(qū)動軸7和滑動件24之間的摩擦系數(shù)表示為μ，于是總氣體壓力∑Fpi可以用下列公式算出∑Fpi＝F Lcos β-Fc+μFR+Fsp+Fp…(1)，式中β為阻力(FL)希與Y軸相交的夾角，F(xiàn)p為曲軸箱32和吸入腔52之間的壓力差，即Fp可以用公式Fp-n. (D2)/4 (Pc-ps)算出，(式中n為柱塞數(shù)目，D為柱塞直徑，Pc為曲軸箱中的壓力，ps為吸入壓力)。
假如Fr是阻力(FL)的與驅(qū)動軸7正交的分力，F(xiàn)r便可用以下公式算出Fr＝F Lsin.β…(2)同樣地，假如在銷形件13支承部分上作用的力的作用點(p)和驅(qū)動軸7下端之間的距離是L1，作用點(p)和∑Fpi之間的距離為L2，作用點(p)和驅(qū)動軸7中心軸線之間的距離為L3，作用點(p)和阻力(PL)之間的距離為L4，并且使用公式(1)，則對作用點(p)的力可用下例公式所示(∑Fpi)×L2＝(Fsp-Fc)×L3+μFr×L1-Fr×L4+Fp×L3……(3)圓柱形件12和搖擺板14斜置，因此力矩可以平衡。
為了提高制冷能力，通過開啟電磁閥28，壓力腔263通過孔311和排出腔53接通。由于從排出腔53來的高壓壓縮氣體通過孔311流入壓力腔263，壓力腔263里的壓力增高。因此，柱塞261向左側(cè)移動，抵抗螺簧262的拉力和螺簧25的壓力，滑動件24被推向左方。由于滑動件24和圓柱形件12自由連接，圓柱形件12因為滑動件24的運動受到一個右向旋轉(zhuǎn)力矩，并且產(chǎn)生傾斜以滿足公式(3)的要求。當(dāng)圓柱形件12的傾斜表面(也就是搖擺板14)的角度，如以上所述增大時，與搖擺板14相連的柱塞18的沖程容積便也增大，而把銷形部分件13向長孔102的上端移動時，便增大了搖擺板14傾斜表面的角度，壓縮容積便增大。因此，制冷能力有所提高。
另一方面，通過關(guān)閉電磁閥28，壓力腔262通過孔311排出腔53的通道切斷，壓力腔262里的壓力下降，柱塞261被螺簧262的拉力推向右方。同時，滑動件24向右移。圓柱形件12受到一個左向旋轉(zhuǎn)力矩，而圓柱形件12傾斜，以滿足公式(3)的要求。當(dāng)如上述減小圓柱形件12傾斜表面(也就是搖擺板14)的角度時，與搖擺板14相連的柱塞18的沖程容積減小，因此，當(dāng)把銷形柱塞件13向長孔102的下端移動時，搖擺板14傾斜表面的角度減小，壓縮容積便也減小。因此，制冷能力下降。
為了保持搖擺板14傾斜表面的角度恒定，便需要保持壓力腔263里的壓力恒定?？刂齐姶砰y28開關(guān)的占空比，便可以保持壓力腔263里的壓力恒定。
關(guān)于圖3，在圖1所示的壓縮機中，可以設(shè)置波紋管34代替促動器26。波紋管34通過電磁閥28和排出腔53連接?；瑒蛹?4活動從而通過開閉電磁28使波紋管收縮或膨脹。從而使圓柱形件12傾斜表面的角度變化。
權(quán)利要求
1.一種帶有變?nèi)萘繖C構(gòu)的搖擺板型壓縮機，其特征在于，包括有多個在缸體的腔中作往復(fù)運動的柱塞，一個通過把該柱塞和該搖擺板連接的柱塞桿使柱塞作往復(fù)運動的搖擺板，一個具有一個可滑動地放置有在驅(qū)動軸外表面上的滑動件的圓柱形件，把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u擺運動，一個促動器，它通過據(jù)電磁閥的運動而改變其位置的滑動件，改變該搖擺板傾斜表面的角度，并改變該柱塞的沖程容量，一個做在具有一個供銷形件插入的孔的該圓柱形件的傾斜表面部分上的鉸接部分，一個具有一個長孔以便可滑動地放置與該驅(qū)動軸連接的該銷形件的凸輪旋轉(zhuǎn)件，該促動器放在該缸體的中心。
2.如權(quán)利要求
1之帶變?nèi)萘繖C構(gòu)的搖擺板型壓縮機，其特征在于，該促動器包括有一個通過一個孔和一個排出腔相連的壓力腔，一個通過一個滾針推力軸承和該滑動件連接的柱塞機構(gòu)，一個通過開閉該壓力腔和該排出腔之間的該孔，以便按照流入該壓力腔的氣壓操縱該柱塞機構(gòu)滑動該滑動件的閥機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求
1之帶變?nèi)萘繖C構(gòu)的搖擺板型壓縮機，其特征在于該促動器包括有一個通過一個滾針推力軸承和該滑動件連接的波紋管，一個通過開閉該波紋管該內(nèi)部和該排出腔之間的該孔，以便按照流入該波紋管的氣壓，操縱該波紋管滑動該滑動件的閥機構(gòu)。
專利摘要
本發(fā)明揭示一種帶有變?nèi)萘繖C的搖擺型壓縮機。由于有一個通過改變搖擺板傾斜表面的角度而改變柱塞的沖程容積的促動器放置在缸體的中心，故壓縮機尺寸小而結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F04B25/00GK86104418SQ86104418
公開日1988年1月6日 申請日期1986年6月25日
發(fā)明者寺內(nèi)清 申請人:三電有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan