旋轉(zhuǎn)式壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體、氣缸組件、曲軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、活塞、曲軸平衡塊。氣缸組件設(shè)在殼體內(nèi)且氣缸組件內(nèi)限定壓縮腔和平衡腔。曲軸貫穿氣缸組件，曲軸具有從上至下分別彼此相連的主軸段、偏心軸段、中間軸段和副軸段，其中偏心軸段具有偏心部，偏心部位于壓縮腔內(nèi)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)在殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與主軸段固定并且轉(zhuǎn)子的端面上設(shè)置有轉(zhuǎn)子平衡塊?；钊自O(shè)在偏心部的外面。曲軸平衡塊套設(shè)在中間軸段且位于平衡腔內(nèi)，曲軸平衡塊和轉(zhuǎn)子平衡塊用于平衡偏心部和活塞，曲軸平衡塊形成為圓形、扇形、不規(guī)則形、橢圓形和凸輪形之一。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、振動(dòng)小、曲軸撓度小。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)構(gòu)造領(lǐng)域，尤其是涉及一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的單缸旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)由于具有偏心部，因此在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，偏心部以及套設(shè)在偏心部外面的活塞在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有較大的離心力，同時(shí)由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的曲軸的撓動(dòng)效應(yīng)，從而會(huì)加劇曲軸的磨耗和振動(dòng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)功效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，該旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)可具有不同形狀的曲軸平衡塊，從而可以更好地平衡壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的偏心量,改善曲軸的磨損。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括:殼體；氣缸組件，所述氣缸組件設(shè)在所述殼體內(nèi)且所述氣缸組件內(nèi)限定出壓縮腔和平衡腔；曲軸，所述曲軸貫穿所述氣缸組件，所述曲軸具有從上至下分別彼此相連的主軸段、偏心軸段、中間軸段和副軸段，其中所述偏心軸段具有偏心部，所述偏心部位于所述壓縮腔內(nèi)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)在所述殼體內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與所述主軸段固定并且所述轉(zhuǎn)子的端面上設(shè)置有轉(zhuǎn)子平衡塊；活塞，所述活塞套設(shè)在所述偏心部的外面；以及曲軸平衡塊，所述曲軸平衡塊套設(shè)在所述中間軸段且位于所述平衡腔內(nèi)，所述曲軸平衡塊和所述轉(zhuǎn)子平衡塊用于平衡所述偏心部和所述活塞，所述曲軸平衡塊形成為圓形、扇形、不規(guī)則形、橢圓形和凸輪形之一。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、制作成本低、振動(dòng)小、曲軸撓度小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述副軸段直徑為D5，所述曲軸平衡塊形成為直徑是DO的圓形，并且所述圓形曲軸平衡塊的圓心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為L0，其中DO <(D+D5)/2，LO <(D_D5)/4。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述曲軸平衡塊為直徑是Dl的扇形，所述扇形的圓心角為r，并且所述曲軸的中心軸線通過所述扇形的圓心，其中Dl <D，45° ^ 160°。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述副軸段直徑為D5，所述曲軸平衡塊形成為第一凸輪形，所述第一凸輪形的外輪廓線包括第一和第二圓弧段，所述第一圓弧段的兩端分別與所述第二圓弧段的兩端相連，所述第一圓弧段的曲率半徑為D2，所述第二圓弧段的曲率半徑為D3，所述第二圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為LI，其中D3 < D2<D，LI <(D3-D5)/2。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述副軸段直徑為D5，所述平衡塊為橢圓形，所述橢圓形的短軸的長度為a，長軸的長度為b，所述橢圓形上的任一點(diǎn)與所述曲軸的中心軸線之間的距離為d，并且所述橢圓形的中心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為L2，其中L2 < D/4+D5/6, a < (D+D5)/2，0.65D≤b≤0.90D, d<D/2。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述曲軸平衡塊為不規(guī)則形，所述不規(guī)則形的外輪廓線包括第一和第二直線段以及第三和第四圓弧段，所述第一直線段的兩端分別與所述第三和第四圓弧段的一端相連，所述第二直線段的兩端分別與所述第三和第四圓弧形的另一端相連，并且所述第一直線段平行于第二直線段，所述曲軸的中心軸線通過所述第三圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心，第三圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心角為r，第三圓弧段對(duì)應(yīng)的曲率半徑為D1，其中Dl < D，45° ^ 160°。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述曲軸平衡塊的下端面為止推面，所述止推面為第二凸輪形，所述第二凸輪形的外輪廓線包括第五和第六圓弧段，所述第五圓弧段的兩端分別與所述第六圓弧段的兩端相連，所述第五圓弧段的曲率半徑為D7，所述第六圓弧段的曲率半徑為D8，并且所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述曲軸平衡塊為不規(guī)則形，所述不規(guī)則形的外輪廓線包括第一至第四曲線段，其中所述第三曲線段的兩端分別與所述第一和第二曲線段的一端相連，所述第四曲線段的兩端分別與所述第一和第二曲線段的另一端相連，所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述第五圓弧形對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L3，所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述第六圓弧形對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L4，并且所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述曲軸的中心軸線之間的距離為L5，其中L3≥D7，且L5 < D/2，或者L4≥D8，且L5
<D/2。由此，曲軸平衡塊采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸的磨損。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述曲軸平衡塊與所述曲軸一體形成。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述曲軸平衡塊與所述曲軸一體鑄造形成。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述曲軸平衡塊與所述曲軸可拆卸地相連。
[0016]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，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]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:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)的示意圖；
[0019]圖2是曲軸的示意圖；
[0020]圖3是曲軸的不平衡力的示意圖；[0021]圖4是副軸承的示意圖；
[0022]圖5-圖11是多個(gè)具有不同形狀的曲軸平衡塊(以及曲軸)的示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100 ；
[0025]殼體I ;
[0026]氣缸21，主軸承22，隔板23，副軸承24，消音器25，壓縮腔26，平衡腔27 ；
[0027]曲軸3，主軸段31，偏心軸段32，偏心部321，中間軸段33，副軸段34 ；
[0028]定子41，轉(zhuǎn)子42，轉(zhuǎn)子平衡塊421 ;
[0029]活塞5 ；
[0030]曲軸平衡塊6 ；
[0031]扇形的第一段71，扇形的第二段72，扇形的第三段73，扇形的第四段74，第一圓弧段75，第二圓弧段76，第三圓弧段77，第四圓弧段78，第一直線段79，第二直線段80，第四曲線段81，第三曲線段82，第一曲線段83，第二曲線段84。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0034]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0035]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0036]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]下面參考圖1-圖11描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100。[0038]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100，包括殼體1、氣缸組件、曲軸3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、活塞5和曲軸平衡塊6。
[0039]其中，氣缸組件設(shè)在殼體I內(nèi)且氣缸組件內(nèi)限定出壓縮腔26和平衡腔27。具體地，氣缸組件可包括氣缸21、主軸承22、副軸承24和隔板23，主軸承22設(shè)在氣缸21的上面，主軸承22與氣缸21可通過多個(gè)螺栓可拆卸地相連，主軸承22的外面可套設(shè)有消音器25，用于降低旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100運(yùn)行時(shí)的噪音。
[0040]隔板23可設(shè)置在氣缸21的下面，副軸承24可設(shè)在隔板23的下面，副軸承24、隔板23可通過依次穿過副軸承24和隔板23的多個(gè)螺栓可拆卸地緊固在氣缸21的下面。其中主軸承22、氣缸21和隔板23之間限定出壓縮腔26，隔板23與副軸承24之間限定出平衡腔27，平衡腔27位于壓縮腔26的下方，例如平衡腔27位于壓縮腔26的正下方。
[0041]如圖1-圖3所示，曲軸3貫穿氣缸組件，曲軸3具有從上至下分別彼此相連的主軸段31、偏心軸段32、中間軸段33和副軸段34，其中偏心軸段32具有偏心部321，偏心部321位于壓縮腔26內(nèi)，曲軸3可為一體形成件，即主軸段31、偏心軸段32、中間軸段33、副軸段34以及偏心部321 —體形成。
[0042]驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)在殼體I內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)曲軸3繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括定子41和轉(zhuǎn)子42，其中定子41可固定在殼體I的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子42與主軸段31固定并且轉(zhuǎn)子42的端面上設(shè)置有轉(zhuǎn)子平衡塊421，例如轉(zhuǎn)子平衡塊421設(shè)置在轉(zhuǎn)子42的上端面上。活塞5套設(shè)在偏心部321的外面以在偏心部321的帶動(dòng)下對(duì)壓縮腔26內(nèi)的冷媒介質(zhì)進(jìn)行壓縮。
[0043]曲軸平衡塊6套設(shè)在中間軸段33外面且位于平衡腔27內(nèi)，曲軸平衡塊6和轉(zhuǎn)子平衡塊421用于平衡偏心部321和活塞5。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，曲軸平衡塊6與曲軸3 —體形成，例如曲軸平衡塊6與曲軸3 —體鑄造形成，這樣方便曲軸3的整體加工制造。當(dāng)然，本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，曲軸平衡塊6與曲軸3可拆卸地相連，換言之，曲軸平衡塊6與曲軸3單獨(dú)加工制造，然后再將曲軸平衡塊6安裝固定在曲軸3的中間軸段33上，例如通過定位銷結(jié)構(gòu)將曲軸平衡塊6固定在曲軸3的中間軸段33外面。
[0044]具體地說，如圖3所示，由偏心部321和活塞5產(chǎn)生的不平衡質(zhì)量分別為m3和m4，m3和m4產(chǎn)生的離心力分別為F3和F4，則有F3=m3.R3.co2，F(xiàn)4=m4.R4.ω2，其中R3、R4為圖3中所示的偏心部321和活塞5的重心到曲軸3的中心軸線的距離，ω是曲軸3的角速度。
[0045]同理，曲軸平衡塊6產(chǎn)生的離心力為F1，轉(zhuǎn)子平衡塊421產(chǎn)生的離心力為F2，則有Fl=ml.Rl.ω2，F(xiàn)2=m2.R2.ω 2，其中ml和m2分別是曲軸平衡塊6和轉(zhuǎn)子平衡塊421的質(zhì)量，Rl和R2是曲軸平衡塊6與轉(zhuǎn)子平衡塊421的重心到曲軸3的中心軸線的距離。
[0046]上述離心力平衡式如下:
[0047]F1+F2-F3_F4=0。
[0048]由此得出:
[0049]F1=F3+F4-F2 即 ml.Rl=m3.R3+m4.R4_m2.R2......(I)
[0050]因此曲軸平衡塊6的質(zhì)量ml與曲軸平衡塊6的重心到中心軸線的距離Rl成反比。
[0051]另外，H為曲軸平衡塊6的厚度，s為曲軸平衡塊6的表面積，P為曲軸平衡塊6的材料密度。那么曲軸平衡塊6質(zhì)量ml為:[0052]ml=s ? H ? P。
[0053]由此得出H=P ? s/ml......(2)
[0054]綜上，由式(I)和(2)可以推出:曲軸平衡塊6的厚度H與質(zhì)量ml成反比，而與曲軸平衡塊6的重心到中心軸線的距離Rl成正比。
[0055]由于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100增加了曲軸平衡塊6，因此對(duì)整個(gè)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸具有一定的影響，該曲軸平衡塊6的厚度H越小，對(duì)整個(gè)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸改變?cè)叫。?且能夠更好地降低不平衡力和不平衡力矩。
[0056]因此為了能夠獲得較小的厚度H，則必須盡可能使曲軸平衡塊6偏心距離Rl和表面積s盡可能的大，同時(shí)曲軸平衡塊6是在平衡腔27內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的，由于平衡腔27內(nèi)會(huì)有一定的潤滑油，故為了保證曲軸平衡塊6能夠在平衡腔27內(nèi)正常旋轉(zhuǎn)且不會(huì)惡化壓縮機(jī)的入力，曲軸平衡塊6形狀優(yōu)選為流線型或者弧形。
[0057]在圖5-圖11示出的七個(gè)示例中，曲軸平衡塊6形成圓形、扇形、不規(guī)則形、橢圓形和凸輪形之一。由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)100，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、制作成本低、振動(dòng)小、曲軸3撓度小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0058]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D1、圖2、圖4和圖5所示，平衡腔27為直徑是D 的圓形平衡腔27，副軸段34直徑為D5，曲軸平衡塊6形成為直徑是DO的圓形，并且圓形曲軸平衡塊6的圓心與曲軸3的中心軸線之間的距離為LO，其中DO < (D+D5)/2，LO < (D-D5)/4。
[0059]在該實(shí)施例中，曲軸平衡塊6采用圓形設(shè)計(jì)可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。
[0060]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D1、圖2、圖4和圖6所示，平衡腔27為直徑是 D的圓形平衡腔27，曲軸平衡塊6為直徑是Dl的扇形，扇形的圓心角為r，并且曲軸3的中心軸線通過扇形的圓心，其中Dl < D,45° ≤ r ≤ 160°。
[0061]需要說明的是，該實(shí)施例中的扇形并非傳統(tǒng)意義上標(biāo)準(zhǔn)的扇形，可以理解為大體扇形，具體地說，參照?qǐng)D6所示，該扇形具有首尾相連的第一段71，第二段72、第三段73和第四段74，第一段71為圓弧形，曲軸3的中心軸線通過該第一段71對(duì)應(yīng)的圓心，該第一段 71對(duì)應(yīng)的圓心角度如圖6所示為r，第三段73也為圓弧形，其對(duì)應(yīng)的曲率半徑小于第一段 71對(duì)應(yīng)的曲率半徑，第二段72的兩端分別連接在第一段71和第三段73的一端例如左端， 第四段74的兩端分別連接在第一段71和第三段73的另一端例如右端，如圖6所示。
[0062]該實(shí)施例中，平衡塊采用這種大致扇形的設(shè)計(jì)方式，可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。并且， 采用這種設(shè)計(jì)方式，該曲軸平衡塊6的厚度大致為上述圓形曲軸平衡塊6厚度0.6~0.8 倍，同時(shí)該曲軸平衡塊6的重心與曲軸3中心軸線的距離約為上述圓形曲軸平衡塊6的
1.4~2.0倍，從而可以更好地降低離心力，且加工上無需加工偏心，形狀簡(jiǎn)單。
[0063]在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖4和圖7所示，副軸段34直徑為D5， 曲軸平衡塊6形成為第一凸輪形，該第一凸輪形的外輪廓線(可以理解為第一凸輪形的外周面在正交于曲軸3中心軸線的方向上的截面的形狀)包括第一圓弧段75和第二圓弧段 76，第一圓弧段75的兩端分別與第二圓弧段76的兩端相連，第一圓弧段75的曲率半徑為 D2，第二圓弧段76的曲率半徑為D3，第二圓弧段76對(duì)應(yīng)的圓心與曲軸3的中心軸線之間的距離為 LI，其中 D3 ≤ D2 < D, LI <(D3_D5)/2。
[0064]該實(shí)施例中，平衡塊采用這種大致凸輪形的設(shè)計(jì)方式，可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。另外，該實(shí)施例的曲軸平衡塊6相比上述圓形曲軸平衡塊6，可以有效增加該曲軸平衡塊6的表面積S，故該曲軸平衡塊6的厚度可約為上述圓形曲軸平衡塊6的0.6~0.8倍，從而可以更好地改善壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，降低曲軸3撓度，使壓縮機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
[0065]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖4和圖8所示，平衡腔27為直徑是D的圓形平衡腔27，副軸段34直徑為D5，曲軸平衡塊6為橢圓形，該橢圓形的短軸的長度為a，長軸的長度為b，該橢圓形上的任一點(diǎn)與曲軸3的中心軸線之間的距離為d，并且橢圓形的中心與曲軸3的中心軸線之間的距離為L2，其中有L2 < D/4+D5/6，a <(D+D5)/2，
0.65D ≤ b ≤ 0.90D, d < D/2。
[0066]該實(shí)施例中，平衡塊采用這種橢圓形的設(shè)計(jì)方式，可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。另外，該實(shí)施例中的偏心量L2約為上述圓形曲軸平衡塊6中的0.4~0.6倍，并且厚度相對(duì)圓形曲軸平衡塊6有所降低，加工相對(duì)容易。
[0067]在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖4和圖9所示，平衡腔27為直徑是D的圓形平衡腔27，曲軸平衡塊6為不規(guī)則形，該不規(guī)則形的外輪廓線(可以理解為該不規(guī)則形曲軸平衡塊6的外周面在正交于曲軸3中心軸線的方向上的截面的形狀)包括第一直線段79和第二直線段80以及第三圓弧段77和第四圓弧段78，第一直線段79的兩端分別與第三圓弧段77和第四圓弧段78的一端例如左端相連，第二直線段80的兩端分別與第三圓弧段77和第四圓弧段78的另一端例如右端相連，并且第一直線段79平行于第二直線段80，曲軸3的中心軸線通過第三圓弧段77對(duì)應(yīng)的圓心，第三圓弧段77對(duì)應(yīng)的圓心角為r，第三圓弧段77對(duì)應(yīng)的曲率半徑為D1，其中有Dl <D，45°≤ r≤ 160°。
[0068]該實(shí)施例中，平衡塊采用這種不規(guī)則形狀(與扇形近似)的設(shè)計(jì)方式，可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。并且，采用這種設(shè)計(jì)方式，該曲軸平衡塊6的厚度大致為上述圓形曲軸平衡塊6厚度0.6~0.8倍，同時(shí)該曲軸平衡塊6的重心與曲軸3中心軸線的距離約為上述圓形曲軸平衡塊6的1.4~2.0倍，從而可以更好地降低離心力，且加工上無需加工偏心，形狀簡(jiǎn)單。
[0069]在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖4、圖10和圖11所示，曲軸平衡塊6的下端面為止推面87，止推面87為第二凸輪形，該第二凸輪形的外輪廓線(可以理解為第二凸輪形的外周面在正交于曲軸3中心軸線的方向上的截面的形狀)包括第五圓弧段85和第六圓弧段86，第五圓弧段85的兩端分別與第六圓弧段86的兩端相連，第五圓弧段85的曲率半徑為D7，第六圓弧段86的曲率半徑為D8，并且平衡腔27為直徑是D的圓形平衡腔27。
[0070]該實(shí)施例中，曲軸平衡塊6為不規(guī)則形，該不規(guī)則形的外輪廓線(可以理解為該不規(guī)則形曲軸平衡塊6的外周面在正交于曲軸3中心軸線的方向上的截面的形狀)包括第一曲線段83、第二曲線段84、第三曲線段82和第四曲線段81，其中第三曲線段82的兩端分別與第一曲線段83和第二曲線段84的一端相連，第四曲線段81的兩端分別與第一曲線段83和第二曲線段84的另一端相連，以便該四條曲線段閉合形成一近似凸輪形的不規(guī)則形狀， 如圖10和圖11所示。
[0071]該不規(guī)則形上任一點(diǎn)與第五圓弧形85對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L3，該不規(guī)則形上任一點(diǎn)與第六圓弧形86對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L4，并且該不規(guī)則形上任一點(diǎn)與曲軸3 的中心軸線之間的距離為L5，其中L3≥D7，且L5 <D/2，如圖10所示，或者L4≥D8，且L5 < D/2，如圖11所示。
[0072]可以理解的是，該實(shí)施例中，第一曲線段83和第二曲線段84的曲率為零，即第一曲線段83和第二曲線段84在該實(shí)施例中為直線。
[0073]該實(shí)施例中，平衡塊采用這種不規(guī)則形狀的設(shè)計(jì)方式，可以提高壓縮機(jī)的入力，減少在壓縮腔26內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)還能減小曲軸3的擾動(dòng)效應(yīng)，降低曲軸3的磨損。
[0074]需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，關(guān)于具有不規(guī)則形狀的曲軸平衡塊6僅限于上述兩個(gè)實(shí)施例中描述的形狀。
[0075]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0076]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)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(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，包括: 殼體； 氣缸組件，所述氣缸組件設(shè)在所述殼體內(nèi)且所述氣缸組件內(nèi)限定出壓縮腔和平衡腔； 曲軸，所述曲軸貫穿所述氣缸組件，所述曲軸具有從上至下分別相連的主軸段、偏心軸段、中間軸段和副軸段，其中所述偏心軸段具有偏心部，所述偏心部位于所述壓縮腔內(nèi)； 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)在所述殼體內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與所述主軸段固定并且所述轉(zhuǎn)子的端面上設(shè)置有轉(zhuǎn)子平衡塊； 活塞，所述活塞套設(shè)在所述偏心部的外面；以及 曲軸平衡塊，所述曲軸平衡塊套設(shè)在所述中間軸段上且位于所述平衡腔內(nèi)，所述曲軸平衡塊和所述轉(zhuǎn)子平衡塊用于平衡所述偏心部和所述活塞，所述曲軸平衡塊形成為圓形、扇形、不規(guī)則形、橢圓形和凸輪形之一。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述副軸段直徑為D5， 所述曲軸平衡塊形成為直徑是DO的圓形，并且所述圓形曲軸平衡塊的圓心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為L0，其中DO <(D+D5)/2，LO <(D_D5)/4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔， 所述曲軸平衡塊為直徑是Dl的扇形，所述扇形的圓心角為r，并且所述曲軸的中心軸線通過所述扇形的圓心，其中Dl < D,45°≤ r ≤ 160°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述副軸段直徑為D5， 所述曲軸平衡塊形成為第一凸輪形，所述第一凸輪形的外輪廓線包括第一和第二圓弧段，所述第一圓弧段的兩端分別與所述第二圓弧段的兩端相連，所述第一圓弧段的曲率半徑為D2，所述第二圓弧段的曲率半徑為D3，所述第二圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為LI，其中D3≤D2 < D，LI〈(D3-D5) /2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔，所述副軸段直徑為D5， 所述平衡塊為橢圓形，所述橢圓形的短軸的長度為a，長軸的長度為b，所述橢圓形上的任一點(diǎn)與所述曲軸的中心軸線之間的距離為山并且所述橢圓形的中心與所述曲軸的中心軸線之間的距離為 L2，其中 L2 < D/4+D5/6，a < (D+D5 )/2，0.65D ≤ b ≤ 0.90D，d < D/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔， 所述曲軸平衡塊為不規(guī)則形，所述不規(guī)則形的外輪廓線包括第一和第二直線段以及第三和第四圓弧段，所述第一直線段的兩端分別與所述第三和第四圓弧段的一端相連，所述第二直線段的兩端分別與所述第三和第四圓弧形的另一端相連，并且所述第一直線段平行于第二直線段，所述曲軸的中心軸線通過所述第三圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心，第三圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心角為r，第三圓弧段對(duì)應(yīng)的曲率半徑為D1，其中Dl < D，45°≤r≤160°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲軸平衡塊的下端面為止推面，所述止推面為第二凸輪形，所述第二凸輪形的外輪廓線包括第五和第六圓弧段，所述第五圓弧段的兩端分別與所述第六圓弧段的兩端相連，所述第五圓弧段的曲率半徑為D7，所述第六圓弧段的曲率半徑為D8，并且所述平衡腔為直徑是D的圓形平衡腔， 所述曲軸平衡塊為不規(guī)則形，所述不規(guī)則形的外輪廓線包括第一至第四曲線段，其中所述第三曲線段的兩端分別與所述第一和第二曲線段的一端相連，所述第四曲線段的兩端分別與所述第一和第二曲線段的另一端相連，所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述第五圓弧形對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L3，所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述第六圓弧形對(duì)應(yīng)的圓心之間的距離為L4，并且所述不規(guī)則形上任一點(diǎn)與所述曲軸的中心軸線之間的距離為L5，其中L3 ≥ D7,且 L5 < D/2,或者 L4 ≥ D8,且 L5 < D/2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲軸平衡塊與所述曲軸一體形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲軸平衡塊與所述曲軸一體鑄造形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述曲軸平衡塊與所述曲軸可拆卸地相連。
【文檔編號(hào)】F04C29/00GK103527482SQ201310082579
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】宋鵬杰, 江波, 吳延平 申請(qǐng)人:安徽美芝精密制造有限公司