CN102797680B - 一种偏心量可变曲轴及其使用该曲轴的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种偏心量可变曲轴，该曲轴由长轴段、偏心圆段和短轴段组成，所述偏心圆段包括偏心轴和偏心套，所述偏心轴上下两侧平行设置，偏心轴与所述长轴段和短轴段一体同轴加工成形，偏心轴在所述长轴段和短轴段一旁侧偏心设置，所述偏心套的中心开设有偏心孔，偏心套通过中心的偏心孔套接于偏心轴上并可相对偏心轴作径向方向位移；所述偏心轴偏心端的对应端与偏心套的偏心孔内壁之间设有呈压缩状态的弹性件，所述弹性件使得偏心套中心的偏心孔另一侧内壁与偏心轴的偏心端抵触；本发明还公开一种旋转式压缩机，该压缩机的曲轴使用偏心量可变曲轴。

Description

一种偏心量可变曲轴及其使用该曲轴的旋转式压缩机

【技术领域】

本发明涉及压缩机的曲轴，尤其涉及一种偏心量可变曲轴及其使用该曲轴的旋转式压缩机。

【背景技术】

目前的旋转式压缩机，如图1所示，曲轴的偏心圆段a与长、短轴段(b、c)为一体，曲轴的偏心圆段a外面套上滚子，在气缸内转动，分隔开高、低压腔，并进行压缩。这种结构的曲轴要求加工精度高，偏心圆段a加工完成后不能返修；使用时，气缸的缸体内进入杂质时可能导致堵转；且启动时需要的电流大，在低频运转时会出现振动较大的现象。

【发明内容】

本发明提供一种加工方便可靠，偏心量自适应性的可变，使高、低压腔逐步分隔，负荷渐渐上升、压缩机运行更加稳定，同时降低偏心精度加工要求，提升抵抗杂质的能力、具有一定的自适应性且可以有效提高曲轴加工效率的偏心量可变曲轴及其使用该曲轴的旋转式压缩机。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种偏心量可变曲轴，该曲轴由长轴段、偏心圆段和短轴段组成，所述偏心圆段包括偏心轴和偏心套，所述偏心轴上下两侧平行设置，偏心轴与所述长轴段和短轴段一体同轴加工成形，偏心轴在所述长轴段和短轴段一旁侧偏心设置，所述偏心套的中心开设有偏心孔，偏心套通过中心的偏心孔套接于偏心轴上并可相对偏心轴作径向方向位移；所述偏心轴偏心端的对应端与偏心套的偏心孔内壁之间设有呈压缩状态的弹性件，所述弹性件使得偏心套中心的偏心孔另一侧内壁与偏心轴的偏心端抵触。

所述偏心轴为方形偏心轴，与偏心轴套接的偏心套中心的偏心孔为方形孔。

所述偏心轴的偏心端面上开设有至少一条用于吸纳偏心轴与偏心套相对运动时排开的气体或杂质的凹槽。

所述偏心轴开设有便于固定容纳所述弹性件并增加偏心套偏心量的梯形槽，对应的偏心套的偏心孔内壁上开设有限定所述弹性件的嵌槽；梯形槽上两个斜面主要限定弹性件在曲轴垂直方向上的位移，偏心套偏心孔内壁上的嵌槽主要限定弹性件在水平方向上的位移。

所述弹性件为压缩弹簧。

所述偏心套上对应偏心孔内壁嵌槽处的下端开设有便于弹性件安装的开口槽，对应的偏心轴的梯形槽上也设有便于弹性件安装的开口端。

所述曲轴径向偏心部分的轴向方向上开设有贯通长轴段、偏心轴和短轴段并在曲轴转动时可利用离心力泵油的直线状偏心油道。

一种旋转式压缩机，该压缩机包括壳体，壳体包括筒体、上盖和下盖，在壳体中安装有电机组件和压缩机组件，电机组件由定子、转子和曲轴组成，压缩机组件由气缸、上轴承和下轴承组成，该压缩机的曲轴使用上述的偏心量可变曲轴。

本发明的有益效果是：

本发明将原本曲轴的偏心圆段分为偏心轴和偏心套两个部分，两者之间配以压缩弹簧装配，偏心套通过中心的偏心孔套接于偏心轴上，所述偏心轴上下两侧平行设置且与所述长轴段和短轴段一体同轴加工成形，并在一旁侧偏心设置，具体实施中，偏心轴为方形偏心轴，与偏心轴套接的偏心套中心的偏心孔为方形孔，所以偏心套可相对偏心轴作径向方向位移，使压缩弹簧产生的作用力与离心力相反；通过设计合适弹性的压缩弹簧，在压缩机高于一定工作频率时，由于偏心轴存在初始偏心距，偏心套在离心力作用下，沿径向方向往外运动，随着转速增高偏心量逐步增大，压缩弹簧不断的收缩，当压缩弹簧压缩到极限位置时，曲轴上偏心套的偏心量为所需排量值，达到正常运行状态。压缩机采用偏心量可变曲轴，主要有以下优点：

a、同一系列不同排量的压缩机的曲轴和偏心套可以一样，提高通用性，便于大规模生产；

b、压缩机在启动及低于一定频率运转时，高、低压腔相通，压缩机的泵体负荷小，启动电流小、振动小；

c、对变频压缩机来讲，无需达到很低的频率也可以实现不停机低功率运转；

d、泵体内有硬质杂质时，由于压缩弹簧的存在，偏心套可以回弹，不会出现堵转，提高安全性。

同时，偏心轴的偏心端面上开设有两条凹槽，用于吸纳偏心轴与偏心套相对运动时排开的气体或杂质。曲轴径向偏心部分的轴向方向上开设有贯通长轴段、偏心轴和短轴段的直线状偏心油道，使用时，利用曲轴尾端方向随转子转动的风扇形成的低压区，在压差作用下，曲轴转动时可利用偏心油道的离心力泵油，冷冻油被吸上；或加长曲轴的短轴段，在其内安装导油片，也利用曲轴转动时偏心油道的离心力泵油，解决吸油问题。

【附图说明】

图1是现有技术中曲轴的结构示意图；

图2是本发明中曲轴具有局部剖视的结构示意图；

图3是图2中A-A的截面放大结构图；

图4是图2中B-B的截面放大结构图；

图5是图4中偏心套在离心力作用下压缩至极限位置时的截面放大结构图；

图6是图3中偏心套的截面放大结构图；

图7是偏心套的正视立体放大图；

图8是偏心套的后视立体放大图；

图9是曲轴中一体的长轴段、偏心轴和短轴段的主视结构图；

图10是曲轴中一体的长轴段、偏心轴和短轴段的立体结构图；

图11是曲轴的主视结构示意图；

图12是曲轴的立体结构示意图。

【具体实施方式】

一种偏心量可变曲轴，如图2至图12所示，该曲轴由长轴段1、偏心圆段2和短轴段3组成，所述偏心圆段2包括偏心轴4和偏心套5，所述偏心轴4上下两侧平行设置，所述偏心轴4与所述长轴段1和短轴段3一体同轴加工成形，并在所述长轴段1和短轴段3一旁侧偏心设置，使得偏心轴存在初始偏心距；在偏心套5的中心开设有偏心孔50，偏心套5通过中心的偏心孔50套接于偏心轴4上并可相对偏心轴4作径向方向位移，使得该曲轴的偏心量根据离心力的大小变化；在偏心轴4偏心端40的对应端41与偏心套5的偏心孔50内壁之间设有呈压缩状态的弹性件6，实施中所述弹性件为压缩弹簧(以下所述压缩弹簧均指弹性件)，压缩弹簧6使得偏心套5中心的偏心孔50另一侧内壁与偏心轴4的偏心端40相抵触。

继续如图2至图12所示，在偏心轴4上开设有便于固定容纳压缩弹簧6并增加偏心套5偏心量的梯形槽7，对应的偏心套5偏心孔50内壁上开设有限定压缩弹簧6的嵌槽8；梯形槽7上两个斜面主要限定压缩弹簧6在曲轴垂直方向上的位移，偏心套5偏心孔50内壁上的嵌槽8主要限定压缩弹簧6在水平方向上的位移。

如图10所示，偏心轴4的偏心端40的端面上还开设有两条用于吸纳偏心轴4与偏心套5相对运动时排开的气体或杂质的凹槽9；当泵体内有硬质杂质时，由于压缩弹簧6和偏心端40的端面上凹槽9的存在，凹槽9可以吸纳运动时气体或杂质，偏心套5可以回弹，使得压缩机不会出现堵转，提高工作的安全性。

如图2、图7和图11所示，在偏心套5上对应偏心孔50内壁嵌槽8处的下端开设有便于弹性件安装的开口槽51，对应的偏心轴4的梯形槽7上也设有便于弹性件安装的开口端70；在曲轴径向偏心部分的轴向方向上开设有贯通长轴段1、偏心轴4和短轴段3的直线状偏心油道10，在曲轴转动时可利用偏心油道10的离心力泵油。

本发明上述的偏心量可变曲轴可用于旋转式压缩机，该压缩机包括壳体，壳体包括筒体、上盖和下盖，在壳体中安装有电机组件和压缩机组件，电机组件由定子、转子和偏心量可变曲轴组成，压缩机组件由气缸、上轴承和下轴承组成。

本发明将原本曲轴的偏心圆段分为偏心轴4和偏心套5两个部分，两者之间配以压缩弹簧6装配，偏心套5通过中心的偏心孔50套接于偏心轴4上，偏心套5可相对偏心轴4作径向方向位移，使压缩弹簧6产生的作用力与离心力相反；通过设计合适弹性的压缩弹簧6，在压缩机高于一定的工作频率时，由于偏心轴4存在初始偏心距，偏心套5在离心力作用下，沿径向方向往外运动，随着转速增高偏心量逐步增大，压缩弹簧6不断的收缩，当压缩弹簧6压缩到极限位置时(如图5所示)，曲轴上偏心套5的偏心量为所需排量值，压缩机达到正常运行状态。压缩机采用上述结构的偏心量可变曲轴，使得同一系列不同排量的压缩机的曲轴和偏心套可以一样，提高通用性，便于大规模生产；工作时，利用曲轴尾端方向随转子转动的风扇形成的低压区，在压差作用下，曲轴转动时可利用直线状偏心油道10的离心力泵油，冷冻油被吸上；或加长曲轴的短轴段3，在其内安装导油片，也利用曲轴转动时偏心油道10的离心力泵油，解决吸油问题。

以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种偏心量可变曲轴，该曲轴由长轴段、偏心圆段和短轴段组成，其特征在于：

所述偏心圆段包括偏心轴和偏心套，所述偏心轴上下两侧平行设置，偏心轴与所述长轴段和短轴段一体同轴加工成形，偏心轴在所述长轴段和短轴段一旁侧偏心设置，所述偏心套的中心开设有偏心孔，偏心套通过中心的偏心孔套接于偏心轴上并可相对偏心轴作径向方向位移；

所述偏心轴偏心端的对应端与偏心套的偏心孔内壁之间设有呈压缩状态的弹性件，所述弹性件使得偏心套中心的偏心孔另一侧内壁与偏心轴的偏心端抵触。

2.根据权利要求1所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述偏心轴为方形偏心轴，与偏心轴套接的偏心套中心的偏心孔为方形孔。

3.根据权利要求1所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述偏心轴的偏心端面上开设有至少一条用于吸纳偏心轴与偏心套相对运动时排开的气体或杂质的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述偏心轴开设有便于固定容纳所述弹性件并增加偏心套偏心量的梯形槽，对应的偏心套的偏心孔内壁上开设有限定所述弹性件的嵌槽。

5.根据权利要求1或3所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧。

6.根据权利要求4所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述偏心套上对应偏心孔内壁嵌槽处的下端开设有便于弹性件安装的开口槽，对应的偏心轴的梯形槽上也设有便于弹性件安装的开口端。

7.根据权利要求1所述的一种偏心量可变曲轴，其特征在于，所述曲轴径向偏心部分的轴向方向上开设有贯通长轴段、偏心轴和短轴段并在曲轴转动时可利用离心力泵油的直线状偏心油道。

8.一种旋转式压缩机，该压缩机包括壳体，壳体包括筒体、上盖和下盖，在壳体中安装有电机组件和压缩机组件，电机组件由定子、转子和曲轴组成，压缩机组件由气缸、上轴承和下轴承组成，其特征在于，该压缩机的曲轴使用上述权利要求1至7任意一项所述的偏心量可变曲轴。