旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)及其曲軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)及其曲軸。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其主要工作部件是嵌套在偏心曲軸上的滾動(dòng)活塞，當(dāng)壓縮機(jī)電機(jī)在通電狀態(tài)下，與電機(jī)轉(zhuǎn)子相連的偏心曲軸將帶動(dòng)滾動(dòng)活塞在泵體壓縮腔內(nèi)做偏心運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷媒氣體的壓縮。這類(lèi)機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓縮效率高，因此被廣泛應(yīng)用于各種制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]由于采用了偏心旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)部件的重心不在旋轉(zhuǎn)軸上，因此壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)慣性力，其方向指向偏心方向。偏心慣性力的存在會(huì)使壓縮機(jī)的振動(dòng)上升，影響壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)的振動(dòng)和管路可靠性，還會(huì)帶來(lái)噪音問(wèn)題，影響制冷系統(tǒng)使用舒適性。
[0004]為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中在轉(zhuǎn)子兩端配置平衡塊來(lái)抵消質(zhì)量偏心。采用這樣的方法可以有效降低壓縮機(jī)的噪音和振動(dòng)，但由于平衡塊安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，為避免電機(jī)效率的下降，平衡塊材料導(dǎo)磁能力要求較嚴(yán)格，導(dǎo)致平衡塊材料成本較高。另外，在電機(jī)轉(zhuǎn)子上增加平衡塊后，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中平衡塊將受到很大的氣體力作用，增大了壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，導(dǎo)致了壓縮機(jī)能效的下降，甚至于壓縮機(jī)高速旋轉(zhuǎn)當(dāng)中平衡塊產(chǎn)生了較大慣性力，該慣性力作用在曲軸上也將導(dǎo)致曲軸與軸承之間的磨耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]相關(guān)技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)存在平衡塊質(zhì)量過(guò)大、曲軸偏心慣性力較大導(dǎo)致可靠性降低的問(wèn)題。發(fā)明人經(jīng)過(guò)研宄和大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致平衡塊質(zhì)量過(guò)大的原因在于壓縮機(jī)中偏心運(yùn)動(dòng)部件的偏心質(zhì)量過(guò)大。因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，減少偏心運(yùn)動(dòng)部件的偏心質(zhì)量對(duì)減小曲軸的慣性力、減少平衡塊的質(zhì)量具有顯著的作用。
[0006]為此，本發(fā)明旨在提供一種曲軸，旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)使用該曲軸，可利于減少旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中平衡塊的重量。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種具有上述曲軸的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲軸，所述曲軸用于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，所述曲軸包括主軸部和形成在所述主軸部上的偏心部，所述偏心部上設(shè)有減重平衡孔，所述減重平衡孔的體積與所述偏心部體積的比值大于等于8 %。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲軸，通過(guò)在偏心部上設(shè)置體積至少為偏心部體積8%的減重平衡孔，從而在保持曲軸的偏心量不變的前提下，減輕曲軸的偏心質(zhì)量，縮短曲軸的重心偏離旋轉(zhuǎn)中心軸線的距離，同時(shí)減小使用該曲軸的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)偏心慣性力，降低壓縮機(jī)的振動(dòng)及噪音，提高壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。而且旋轉(zhuǎn)偏心慣性力的減少，可便于減輕壓縮機(jī)內(nèi)平衡塊的重量甚至避免使用平衡塊，從而降低壓縮機(jī)制造成本，同時(shí)能夠減小運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平衡塊所受的氣體阻力，提高壓縮機(jī)的能效。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述減重平衡孔位于第一縱向平面的朝向所述偏心部的中心軸線的一側(cè)，所述第一縱向平面為通過(guò)所述主軸部的中心軸線且正交于所述主軸部與所述偏心部的中心連線的平面。由此，偏心部的重心將由原來(lái)的偏向一側(cè)盡可能地朝主軸部的中心一側(cè)移動(dòng)，從而明顯縮短曲軸的重心偏離旋轉(zhuǎn)中心軸線的距離，進(jìn)一步減小使用該曲軸的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)偏心慣性力，降低壓縮機(jī)的振動(dòng)及噪音，方便減輕壓縮機(jī)內(nèi)平衡塊的重量。
[0011]具體地，所述減重平衡孔關(guān)于通過(guò)所述主軸部的中心軸線和所述偏心部的中心軸線的第二縱向平面對(duì)稱(chēng)。由此，可使偏心部的重心位于第二縱向平面上，可減少曲軸質(zhì)量中心點(diǎn)的計(jì)算量，便于壓縮機(jī)偏心系統(tǒng)的整體平衡分析。
[0012]可選地，所述減重平衡孔的橫截面為大體扇形且所述扇形的中心與所述主軸部的中心軸線重合。這樣，可盡可能地將偏心部的質(zhì)量中心移至主軸部的中心軸線上，使得曲軸的質(zhì)量重心接近旋轉(zhuǎn)中心軸線，利于降低壓縮機(jī)的振動(dòng)及噪音，便于減輕甚至避免使用平衡塊。
[0013]有利地，所述減重平衡孔的兩端延伸至所述第一縱向平面。這樣，減重平衡孔的橫截面截面積較大，偏心部的偏心質(zhì)量可以大幅度減少。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述減重平衡孔內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)肋板。通過(guò)加強(qiáng)肋板的補(bǔ)強(qiáng)作用，避免偏心部在減重的過(guò)程中剛度下降幅度過(guò)大導(dǎo)致斷裂等情況。
[0015]具體地，所述減重平衡孔包括:外弧面和內(nèi)弧面，所述加強(qiáng)肋板沿平行于所述主軸部的中心軸線的方向延伸，并且所述加強(qiáng)肋板的兩端分別連接至所述外弧面和所述內(nèi)弧面。由此，在沿主軸部的中心軸線方向上，加強(qiáng)肋板的補(bǔ)強(qiáng)效果均勻。
[0016]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)肋板的上端面與所述偏心部的上端面平齊且所述加強(qiáng)肋板的下端面與所述偏心部的下端面平齊。
[0017]有利地，所述加強(qiáng)肋板分成兩組，所述兩組加強(qiáng)肋板關(guān)于通過(guò)所述主軸部與所述偏心部的中心連線的第二縱向平面對(duì)稱(chēng)。由此，也可使偏心部的重心盡可能位于第二縱向平面上。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述減重平衡孔的橫截面的截面積從上到下先變小、后變大；或者所述減重平衡孔的橫截面的截面積從上到下逐漸變小或變大；或者所述減重平衡孔的橫截面的截面積從上到下分為多段，任意相鄰的兩端的橫截面的截面積不同。
[0019]在一些具體實(shí)施例中，所述減重平衡孔為上下貫通所述偏心部的通孔。由此，加工減重平衡孔較方便，曲軸的生產(chǎn)成本較低，而且偏心部的偏心質(zhì)量可以大幅度減少。
[0020]在另一些具體實(shí)施例中，曲軸還包括:水平隔板，所述水平隔板正交于所述主軸部的中心軸線且設(shè)置在所述減重平衡孔內(nèi)，且所述水平隔板的外周面與所述減重平衡孔的內(nèi)周面在周向上至少部分地貼合。由此，有利于提高曲軸偏心部的剛性，避免偏心部在高壓氣體力作用下變形過(guò)大引起氣體泄漏，從而避免降低壓縮機(jī)能效。
[0021]具體地，所述水平隔板設(shè)置在所述減重平衡孔的內(nèi)底部以使得所述減重平衡孔構(gòu)造為頂部敞開(kāi)的孔結(jié)構(gòu)；或者所述水平隔板設(shè)置在所述減重平衡孔的內(nèi)頂部以使得所述減重平衡孔構(gòu)造為底部敞開(kāi)的孔結(jié)構(gòu)；或者所述水平隔板分別與所述偏心部的上端面和下端面間隔開(kāi)。
[0022]可選地，所述水平隔板上還設(shè)置有貫通所述水平隔板的油孔。從而便于曲軸的潤(rùn)滑，減少曲軸與活塞之間的摩擦損耗。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，包括根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的曲軸。
[0024]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0025]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0026]圖1是現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是圖2中沿D-D方向的剖視示意圖；
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8是圖7中沿E-E方向的剖視示意圖；
[0034]圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖10是圖9中沿U-U方向的剖視示意圖；
[0036]圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖12是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖13是圖12中沿G-G方向的剖視示意圖；
[0039]圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖15是圖14中沿1-1方向的剖視示意圖；
[0041]圖16是根據(jù)本發(fā)