CN205136009U

CN205136009U - 一种转子压缩机、滑片振动***及空调

Info

Publication number: CN205136009U
Application number: CN201520944973.0U
Authority: CN
Inventors: 闫超; 赵旭敏; 卢林高; 刘亮
Original assignee: Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center Co Ltd
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2025-11-23

Abstract

本实用新型公开了一种滑片振动***，包括：一端由气缸或者壳体限位的第一振动弹簧；与第一振动弹簧的另一端相连的中间质量块；一端与中间质量块相连的第二振动弹簧；与第二振动弹簧的另一端相连的滑片。由于该滑片振动***为双自由度振动***，该双自由度振动***具有两个固有频率，即低频固有频率和高频固有频率，通过对中间质量块的质量、滑片的质量、第一振动弹簧的刚度和第二振动弹簧的刚度进行调整，使低频固有频率和高频固有频率有效避开压缩机常用的工作频段，即可有效避免滑片振动***出现共振，降低压缩机工作噪音并提高压缩机工作可靠性。本实用新型还公开了一种采用上述滑片振动***的压缩机，以及采用该种压缩机的空调。

Description

一种转子压缩机、滑片振动***及空调

技术领域

本实用新型涉及压缩机制备技术领域，更具体地说，涉及一种转子压缩机、滑片振动***及空调。

背景技术

转子压缩机主要由气缸、滚动转子、偏心轴、滑片以及电机等组成，气缸上开设有吸气孔口和排气孔口，滚动转子装在偏心轴上，在电机的带动下，转子沿气缸的内壁进行滚动，与气缸之间形成一个月牙形的工作腔，滑片靠弹簧的作用力使其端部与转子时刻紧密接触，将月牙形的工作腔分隔为两部分，滑片随转子的滚动沿滑片槽做往复运动。

滑片和弹簧组成了压缩机的滑片振动***，随着技术的进步，相当一部分转子压缩机已经具有变频功能，变频压缩机的电机工作频率的可变范围较大。在滑片振动***中，弹簧的一端与气缸固连，另一端与滑片固连，构成了典型的单自由度振动***，该滑片振动***中具有确定的滑块质量m和弹簧刚度系数k，其固有频率的计算公式为：(ω_n为该振动***的固有圆频率)。当压缩机以ω(ω为压缩机的电机圆频率)运行时，若ω数值接近或者等于ω_n，就会使该但自由振动***发生共振，滑片的振幅变大，对压缩机转子造成冲击并产生噪声；与此同时，滑片经与滚子出现短暂脱离，这会对压缩机的性能产生影响。

就目前转子压缩机中滑片振动***而言，可以通过改变弹簧刚度和滑片质量对该单自由度振动***进行固有频率的调整，但是受到压缩机空间以及对可靠性和能效比方面的限制，滑片振动***固有频率的调整变化量非常有限，很难避开压缩机的正常工作频段。

因此，如何能够使得滑片振动***的固有频率容易避开压缩机的正常工作频段，以降低压缩机的噪音并保证压缩机工作的可靠性是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种滑片振动***，以便能够使得滑片振动***的固有频率避开压缩机的正常工作频段，从而降低压缩机的噪音并保证压缩机工作的可靠性。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述滑片振动***的压缩机。

本实用新型的再一目的在于提供一种具有上述压缩机的空调。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种滑片振动***，应用在转子压缩机中，包括：

一端由气缸或者壳体限位的第一振动弹簧；

与所述第一振动弹簧的另一端相连的中间质量块；

一端与所述中间质量块相连的第二振动弹簧；

与所述第二振动弹簧的另一端相连的滑片。

优选地，所述中间质量块的两侧分别设置有可供所述第一振动弹簧和所述第二振动弹簧的端部嵌入的安装槽。

优选地，所述中间质量块包括基本块和与所述基本块可拆装连接的附加块。

优选地，所述基本块的两侧设置有连接柱，所述附加块上设置有与所述连接柱对应，且可供所述连接柱穿过的通孔，与所述连接柱螺纹配合的螺母将所述附加块紧固在所述基本块上。

优选地，所述中间质量块为圆形块或方形块。

优选地，所述基本块为圆形，且所述基本块的外圈上设置有供所述附加块连接的外螺纹；所述附加块的内圈设置有与所述基本块上的外螺纹适配的内螺纹，外圈设置有供另外一个所述附加块连接的外螺纹。

优选地，所述基本块为方形，且所述基本块的外缘上设置有螺钉孔，所述附加块上设置有与所述螺钉孔对应的通孔，穿过所述通孔并旋紧在所述螺钉孔内的螺钉将所述附加块和所述基本块紧固。

本实用新型中所公开的转子压缩机中，包括滑片振动***，并且滑片振动***为上述任意一项中公开的滑片振动***。

本实用新型中所公开的空调，包括转子压缩机，并且所述转子压缩机为如上公开的压缩机。

本实用新型中所公开的滑片振动***固有频率的调整原理如下：

本实用新型中所公开的滑片振动***构成典型的双自由度振动***，双自由度振动***的固有频率为***固有属性，只与该***的质量参数和刚度参数有关，因此求解***固有频率只需列出无阻尼双自由度振动运动微分矩阵方程：

[\begin{matrix} m_{1} & 0 \\ 0 & m_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} {\overset{\cdot\cdot}{x}}_{1} \\ {\overset{\cdot\cdot}{x}}_{2} \end{matrix}] + [\begin{matrix} k_{1} + k_{2} & - k_{2} \\ - k_{2} & k_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} x_{1} \\ x_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 \\ 0 \end{matrix}]

在同步运动情况下，x₁和x₂的比值与时间无关，即对时间有相同的依赖关系。令x₁＝μ₁×f(t)，x₂＝μ₂×f(t)，带入到矩阵方程即可得出：

[\begin{matrix} m_{1} \times μ_{1} & 0 \\ 0 & m_{2} \times μ_{2} \end{matrix}] \times \overset{\cdot \cdot}{f (t)} + [\begin{matrix} (k_{1} + k_{2}) \times μ_{1} - k_{2} \times u_{2} & 0 \\ 0 & - k_{2} \times μ_{1} + k_{2} \times u_{2} \end{matrix}] \times f (t) = [\begin{matrix} 0 \\ 0 \end{matrix}]

则有：

ω^{2} = - \frac{\overset{\cdot \cdot}{f (t)}}{f (t)} = \frac{(k_{1} + k_{2}) \times μ_{1} - k_{2} \times μ_{2}}{m_{1} \times μ_{1}} = \frac{- k_{2} \times μ_{1} + k_{2} \times μ_{2}}{m_{2} \times μ_{2}}

求解得出该双自由度振动***的两阶固有频率为：

ω_{1} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} - \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

ω_{2} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} + \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

根据公式，通过改变参数m₁、m₂、k₁和k₂四个参数，即可实现对ω₁和ω₂进行调整，而这四个参数分别为滑片的质量、中间质量块的质量、第一振动弹簧的刚度和第二振动弹簧的刚度，只要降低低频固有频率ω₁，提高高频固有频率ω₂即可有效避开压缩机常用的工作频段。

可见，由于本实用新型所公开的滑片振动***为双自由度振动***，该双自由度振动***具有两个固有频率，即低频固有频率和高频固有频率，通过对中间质量块的质量、滑片的质量、第一振动弹簧的刚度和第二振动弹簧的刚度进行调整，使低频固有频率和高频固有频率更容易有效避开压缩机常用的工作频段，从而有效避免滑片振动***出现共振，降低压缩机工作噪音并提高压缩机工作可靠性。

由于转子压缩机具有上述滑片振动***，因而该转子压缩机兼具上述滑片振动***相应的技术优点；而采用该种转子压缩机的空调也应当具有滑片振动***相应的技术优点，本实用新型中对此不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中所公开的滑片振动***的模型化示意图；

图2为本实用新型一种实施例中所公开的中间质量块的结构示意图；

图3为图2的内部结构示意图；

图4为本实用新型另一种实施例中所公开的中间质量块的结构示意图。

其中，

1为第一振动弹簧，2为中间质量块，3为第二振动弹簧，4为滑片，21为安装槽。

具体实施方式

本实用新型的核心之一在于提供一种滑片振动***，以便能够使得滑片振动***的固有频率避开压缩机的正常工作频段，从而降低压缩机的噪音并保证压缩机工作的可靠性。

本实用新型的另一核心在于提供一种具有上述滑片振动***的转子压缩机。

本实用新型的再一核心在于提供一种具有上述转子压缩机的空调。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型中所公开的滑片振动***，应用在转子压缩机中，尤其适用于工作频率较宽的变频式转子压缩机中，该滑片振动***包括第一振动弹簧1、中间质量块2、第二振动弹簧3以及滑片4，其中第一振动弹簧1的一端与气缸固定相连，另一端与中间质量块2固定相连，中间质量块2与气缸应当为滑动配合，以保证中间质量块2能够进行运动，第二振动弹簧3的一端与中间质量块2固定相连，另一端与滑片4固定相连，滑片4用于与转子压缩机的转子相抵。

本领域技术人员可以理解的是，上述实施例中所公开的滑片振动***构成典型的双自由度振动***，双自由度振动***的固有频率为***固有属性，只与该***的质量参数和刚度参数有关，因此求解***固有频率只需列出无阻尼双自由度振动运动微分矩阵方程：

[\begin{matrix} m_{1} & 0 \\ 0 & m_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} {\overset{\cdot\cdot}{x}}_{1} \\ {\overset{\cdot\cdot}{x}}_{2} \end{matrix}] + [\begin{matrix} k_{1} + k_{2} & - k_{2} \\ - k_{2} & k_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} x_{1} \\ x_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 \\ 0 \end{matrix}]

在同步运动情况下，x1和x2的比值与时间无关，即对时间有相同的依赖关系。令x₁＝μ₁×f(t)，x₂＝μ₂×f(t)，带入到矩阵方程即可得出：

[\begin{matrix} m_{1} \times μ_{1} & 0 \\ 0 & m_{2} \times μ_{2} \end{matrix}] \times \overset{\cdot \cdot}{f (t)} + [\begin{matrix} (k_{1} + k_{2}) \times μ_{1} - k_{2} \times u_{2} & 0 \\ 0 & - k_{2} \times μ_{1} + k_{2} \times u_{2} \end{matrix}] \times f (t) = [\begin{matrix} 0 \\ 0 \end{matrix}]

则有：

ω^{2} = - \frac{\overset{\cdot \cdot}{f (t)}}{f (t)} = \frac{(k_{1} + k_{2}) \times μ_{1} - k_{2} \times μ_{2}}{m_{1} \times μ_{1}} = \frac{- k_{2} \times μ_{1} + k_{2} \times μ_{2}}{m_{2} \times μ_{2}}

求解得出该双自由度振动***的两阶固有频率为：

ω_{1} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} - \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

ω_{2} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} + \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

根据公式，通过改变参数m₁、m₂、k₁和k₂这四个参数，即可实现对ω₁和ω₂进行调整，而这四个参数分别为中间质量块2的质量、滑片4的质量、第一振动弹簧1的刚度和第二振动弹簧2的刚度，只要降低低频固有频率ω₁，提高高频固有频率ω₂即可有效避开压缩机常用的工作频段。

由此可见，通过对中间质量块2的质量、滑片4的质量、第一振动弹簧1的刚度和第二振动弹簧3的刚度进行调整，使低频固有频率和高频固有频率有效避开压缩机常用的工作频段，即可有效避免滑片振动***出现共振，降低压缩机工作噪音并提高压缩机工作可靠性。

举例进行说明：现有的滑片振动***中，滑片的质量为0.01kg，弹簧刚度系数为110g/mm，根据公式将质量和刚度系数代入后可以得出滑片振动***的固有频率为328.33rad/s，即52.28Hz，而变频压缩机一般工作范围为25Hz-80Hz，可见该滑片振动***的固有频率在压缩机的工作频段内，存在着发生共振的风险。

而经过改进后的本实用新型中，滑片的质量为不变，即m₁为0.01kg，采用质量为0.015kg的中间质量块，即m₂为0.015kg，第一振动弹簧的刚度系数k₁为45g/mm，第二振动弹簧的刚度系数k₂为160g/mm，代入公式:

ω_{1} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} - \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

ω_{2} = \sqrt{\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{2 \times m_{1} \times m_{2}} + \frac{1}{2} \sqrt{{(\frac{m_{1} \times k_{2} + m_{2} \times (k_{1} + k_{2})}{m_{1} \times m_{2}})}^{2} - 4 \frac{k_{1} \times k_{2}}{m_{1} \times m_{2}}}}

求得ω₁为20Hz，ω₂为86Hz，可以看出，改进后的滑片振动***已经避开了压缩机的工作频段，因而也就避免了共振的发生，在降低压缩机工作噪音的同时保证了压缩机工作的可靠性。

如图2至图4中所示，中间质量块2的形状不受具体限定，可以为圆形、方形或者其他形状，如正六边形，正三角形等等，为了方便安装，本实施例中的中间质量块2两侧分别设置有可供第一振动弹簧1和第二振动弹簧3的端部嵌入的安装槽21。

由上述实施例中可以得出，改变中间质量块2的质量，可以实现对低频固有频率ω₁和高频固有频率ω₂的调整，考虑到在实际生产时中间质量块2质量调整的便利性，本实施例中的中间质量块2包括基本块和与基本块可拆装连接的附加块，通过对附加块个数和质量的调整，可以方便快速的达到对中间质量块2的质量进行调整的目的，并最终实现对滑片振动***的低频固有频率和高频固有频率的调整。

在一种实施例中，基本块的两侧设置有连接柱，附加块上设置有与连接柱对应的通孔，通孔可供连接柱穿过，与连接柱螺纹连接的螺母将附加块紧固在基本块上。

在另外一种实施例中，中间质量块2为圆形，因此基本块也应当为圆形，而附加块实际上为圆环形，基本块的外圈上设置有供附加块连接的外螺纹，附加块的内圈设置有与基本块上的外螺纹适配的内螺纹，外圈上设置有供另外一个附加块连接的外螺纹，基本块和附加块之间通过螺纹连接。

同时在本实用新型实施例中，还公开了一种中间质量块2为方形的实施方式，基本块为方形，在基本块的外缘上设置有螺钉孔，附加块上设置有与螺钉孔对应的通孔，穿过通孔并旋紧在螺钉孔内的螺钉将附加块和基本块紧固。

除此之外，本领域技术人员还可以采用其他形式来实现基本块与附加块之间的拆装，本文中对此不再进行一一列举，应当理解的是，只要能够实现附加块在基本块上的快速拆装，即可方便快捷的对低频固有频率和高频固有频率进行调整。

本实用新型中还公开了一种压缩机，该压缩机包括滑片振动***，并且该滑片振动***为上述任意一实施例中所公开的滑片振动***。

由于该压缩机采用了上述滑片振动***，因此该压缩机兼具上述滑片振动***相应的技术优点。

同时本实用新型还公开了一种空调，该空调的压缩机采用上述实施例中的压缩机，由于上述压缩机兼具滑片振动***的技术优点，因此该空调也具有与改进后的滑片振动***一致的技术优点，本文中对此均不再进行赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种滑片振动***，应用在转子压缩机中，其特征在于，包括：

一端由气缸或者壳体限位的第一振动弹簧(1)；

与所述第一振动弹簧(1)的另一端相连的中间质量块(2)；

一端与所述中间质量块(2)相连的第二振动弹簧(3)；

与所述第二振动弹簧(3)的另一端相连的滑片(4)。

2.如权利要求1所述的滑片振动***，其特征在于，所述中间质量块(2)的两侧分别设置有可供所述第一振动弹簧(1)和所述第二振动弹簧(3)的端部嵌入的安装槽(21)。

3.如权利要求1所述的滑片振动***，其特征在于，所述中间质量块(2)包括基本块和与所述基本块可拆装连接的附加块。

4.如权利要求3所述的滑片振动***，其特征在于，所述基本块的两侧设置有连接柱，所述附加块上设置有与所述连接柱对应，且可供所述连接柱穿过的通孔，与所述连接柱螺纹配合的螺母将所述附加块紧固在所述基本块上。

5.如权利要求4所述的滑片振动***，其特征在于，所述中间质量块(2)为圆形块或方形块。

6.如权利要求3所述的滑片振动***，其特征在于，所述基本块为圆形，且所述基本块的外圈上设置有供所述附加块连接的外螺纹；所述附加块的内圈设置有与所述基本块上的外螺纹适配的内螺纹，外圈设置有供另外一个所述附加块连接的外螺纹。

7.如权利要求3所述的滑片振动***，其特征在于，所述基本块为方形，且所述基本块的外缘上设置有螺钉孔，所述附加块上设置有与所述螺钉孔对应的通孔，穿过所述通孔并旋紧在所述螺钉孔内的螺钉将所述附加块和所述基本块紧固。

8.一种转子压缩机，包括滑片振动***，其特征在于，所述滑片振动***为如权利要求1-7任意一项所述的滑片振动***。

9.一种空调，包括转子压缩机，其特征在于，所述转子压缩机为如权利要求8中所述的压缩机。