曲軸及具有其的壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種曲軸及具有其的壓縮機(jī)。該曲軸包括曲軸本體，曲軸本體上設(shè)置有偏心塊，曲軸還包括第一平衡塊和第二平衡塊，其中，第一平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第一端，第二平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第二端，且第一平衡塊的偏心距和第二平衡塊的偏心距均與偏心塊的偏心距相反。本發(fā)明的曲軸及具有其的壓縮機(jī)不需要再鉚接平衡塊，降低了轉(zhuǎn)子的風(fēng)阻，提高壓縮機(jī)的運(yùn)行性能，同時降低了壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本。
【專利說明】曲軸及具有其的壓縮機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及曲軸【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種曲軸及具有其的壓縮機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]參見圖1所示，目前空調(diào)壓縮機(jī)多采用在安裝在曲軸10’上的轉(zhuǎn)子40’上鉚接銅質(zhì)的平衡塊結(jié)構(gòu)20’和30’來使壓縮機(jī)在工作中保持平衡，在壓縮機(jī)工作過程中鉚接平衡塊的方式受鉚接的影響而存在一定隱患。且現(xiàn)在的平衡塊結(jié)構(gòu)20’和30’都是突出于轉(zhuǎn)子40’端面，旋轉(zhuǎn)過程中平衡塊結(jié)構(gòu)20’和30’會產(chǎn)生一定的風(fēng)阻損耗，從而降低了電機(jī)的效率。此外,銅質(zhì)平衡塊成本高,一定程度上增加了壓縮機(jī)的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種曲軸及具有其的壓縮機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在轉(zhuǎn)子上設(shè)置平衡塊安全隱患高的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種曲軸,該曲軸包括曲軸本體，曲軸本體上設(shè)置有偏心塊，曲軸還包括第一平衡塊和第二平衡塊，其中，第一平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第一端，第二平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第二端，且第一平衡塊的偏心距和第二平衡塊的偏心距均與偏心塊的偏心距相反。
[0005]進(jìn)一步地，第一平衡塊與第二平衡塊均與曲軸本體一體設(shè)置。
[0006]進(jìn)一步地，第一平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第一端端面上，并位于第一端端面的遠(yuǎn)離偏心塊的重心的位置處；
[0007]第二平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第二端端面上，并位于第二端端面的遠(yuǎn)離偏心塊的重心的位置處。
[0008]進(jìn)一步地，第一平衡塊和第二平衡塊的外邊沿均與曲軸本體的外邊緣平齊。
[0009]進(jìn)一步地，第一平衡塊和第二平衡塊均呈半圓形柱狀結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，第一平衡塊、第二平衡塊以及偏心塊滿足以下公式:
[0011 ] G (M3) *R3+G (Ml) *R1+G (M2) *R2 = O ;
[0012]G(M3)*R3*L4+G(Ml)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = 0 ；
[0013]其中，G(M3)為偏心塊的重量，R3為偏心塊的重心到曲軸本體的中心軸線的距離，L4為偏心塊的重心到X軸的距離；G(M1)為第一平衡塊的重量，Rl為第一平衡塊的重心到曲軸本體的中心軸線的距離，L5為第一平衡塊的重心到X軸的距離；G(M2)為第二平衡塊的重量，R2為第二平衡塊的重心到曲軸本體的中心軸線的距離，L3為第二平衡塊的重心到X軸的距離，X軸所在的直線垂直于曲軸本體的中心軸線。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種壓縮機(jī)，包括曲軸和設(shè)置在曲軸上的轉(zhuǎn)子，曲軸為上述的曲軸。
[0015]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，曲軸包括曲軸本體,該曲軸本體上設(shè)置有偏心塊。為了實現(xiàn)曲軸的自平衡功能，本發(fā)明的曲軸還包括第一平衡塊和第二平衡塊，該第一平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第一端，第二平衡塊設(shè)置在曲軸本體的第二端，且該第一平衡塊的偏心距與第二平衡塊的偏心距均與偏心塊的偏心距相反。由于第一平衡塊和第二平衡塊的偏心距均與曲軸本體上的偏心塊所產(chǎn)生的偏心距相反，當(dāng)本發(fā)明的曲軸轉(zhuǎn)動時，第一平衡塊和第二平衡塊產(chǎn)生的偏心距能夠抵消偏心塊產(chǎn)生的偏心距，從而使曲軸保持自我平衡。當(dāng)將轉(zhuǎn)子安裝在曲軸上后，工作過程中無需再在轉(zhuǎn)子上鉚接平衡塊，從而降低了轉(zhuǎn)子與曲軸裝配使用過程中的安全隱患。同時，由于第一平衡塊設(shè)置在曲軸本體上，工作時，第一平衡塊受到的離心力較小，穩(wěn)定性高，進(jìn)一步降低了安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1示意性示出了現(xiàn)有的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子安裝在曲軸上時的主視圖；
[0018]圖2示意性示出了壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝在本發(fā)明的曲軸上時的主視圖；
[0019]圖3示意性示出了本發(fā)明的曲軸的主視圖；
[0020]圖4示意性示出了本發(fā)明的曲軸的左視圖；以及
[0021]圖5示意性示出了本發(fā)明的曲軸的俯視圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:10、曲軸本體；11、偏心塊；20、第一平衡塊；30、第二平衡塊；40、轉(zhuǎn)子；50、招環(huán)。

【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0024]結(jié)合圖2至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種曲軸。該曲軸包括曲軸本體10，該曲軸本體10上設(shè)置有偏心塊11。為了實現(xiàn)曲軸的自平衡功能，本實施例的曲軸還包括第一平衡塊20和第二平衡塊30，其中，第一平衡塊20設(shè)置在曲軸本體10的第一端，第二平衡塊30設(shè)置在曲軸本體10的第二端，且第一平衡塊20的偏心距和第二平衡塊30的偏心距均與偏心塊11的偏心距相反。由于第一平衡塊20的偏心距與第二平衡塊30的偏心距均與曲軸本體10上的偏心塊11所產(chǎn)生的偏心距相反，當(dāng)本實施例的曲軸轉(zhuǎn)動時,第一平衡塊20與第二平衡塊30產(chǎn)生的偏心距能夠抵消偏心塊11產(chǎn)生的偏心距，從而使曲軸保持自我平衡。當(dāng)將轉(zhuǎn)子40安裝在曲軸上后，工作過程中無需再在轉(zhuǎn)子40上鉚接平衡塊，從而降低了轉(zhuǎn)子40與曲軸裝配使用過程中的安全隱患。同時，由于第一平衡塊20設(shè)置在曲軸本體10上，工作時，第一平衡塊20受到的離心力較小，穩(wěn)定性高，進(jìn)一步降低了安全隱患。在本實施例中，轉(zhuǎn)子40的上下兩端還設(shè)置有鋁環(huán)50，提高轉(zhuǎn)子40轉(zhuǎn)動過程中的慣性，降低曲軸的能耗。
[0025]當(dāng)在曲軸本體10的第二端也設(shè)置第二平衡塊30后，為了保證整個曲軸的平衡性，本實施例中，第一平衡塊20的偏心距與第二平衡塊30的偏心距之和等于偏心塊11的偏心距，第一平衡塊20的偏心距與第二平衡塊30的偏心距之后等于偏心塊11的偏心距，能夠準(zhǔn)確地實現(xiàn)整個曲軸的自我平衡功能。
[0026]優(yōu)選地，第一平衡塊20與第二平衡塊30均與曲軸本體10 —體設(shè)置，能夠有效保證曲軸在高速旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性，防止第一平衡塊20和第二平衡塊30在曲軸高速旋轉(zhuǎn)過程受離心力的作用而造成安全隱患。
[0027]為了節(jié)約曲軸的生產(chǎn)制造成本，本實施例中的第一平衡塊20設(shè)置在曲軸本體10的第一端端面上，并位于曲軸本體10的第一端端面的遠(yuǎn)離偏心塊11的重心的位置處,在材質(zhì)不變的情況下，只需使用較小的第一平衡塊20就能夠產(chǎn)生較大的偏心距以抵消偏心塊11的偏心距，節(jié)約成本。同樣地，第二平衡塊30設(shè)置在曲軸本體10的第二端端面上，并位于曲軸本體10的第二端端面的遠(yuǎn)離偏心塊11的重心的位置處。
[0028]實際使用中，會在曲軸上套設(shè)其他結(jié)構(gòu)，因此，在本實施例中，第一平衡塊20的外邊緣和第二平衡塊30的外邊緣均與曲軸本體10的外邊緣平齊，節(jié)約成本的同時還能夠保證其他結(jié)構(gòu)安裝在曲軸上或從該曲軸上拆卸下來的過程的順暢性。
[0029]優(yōu)選地，第一平衡塊20和第二平衡塊30均呈半圓形柱狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。使用過程中，第一平衡塊20和第二平衡塊30的半圓形柱結(jié)構(gòu)的設(shè)置還能作為軸的特性來使用，可以將其他結(jié)構(gòu)安裝在第一平衡塊20和第二平衡塊30上。在本發(fā)明的其他實施例中，第一平衡塊20和第二平衡塊30的形狀還可以是方柱狀，圓柱狀或其他不規(guī)則的形狀，只要第一平衡塊20和第二平衡塊30產(chǎn)生的偏心距能夠抵消偏心塊11的偏心距即可。
[0030]再次參見圖3所不,用Ml表不第一平衡塊20,用M2表不第二平衡塊30,用M3表示偏心塊11，LI為曲軸主平衡塊長度，L2為曲軸副平衡塊長度，L3為Ml的重心Gl到曲軸X軸線距離，L4為M3的中心G3到X軸線距離，L5為M2的重心G2到X軸線距離，Rl、R2、R3分別為Ml、M2、M3的重心到曲軸的中心軸線的距離。
[0031]為了使整個曲軸能夠?qū)崿F(xiàn)絕對的自平衡功能，曲軸需滿足以下關(guān)系式(I) T (M3)+T (M2)+T (Ml) = O,即 G (M3) *R3+G (Ml) *R1+G (M2) *R2 = O ； (2)T(M3)*L4+T(M2)*L5+T(M1)*L3 = 0，即 G(M3)*R3*L4+G(Ml)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = 0。其中，G(M3)為偏心塊11的重量，R3為偏心塊11的重心到曲軸本體10的中心軸線的距離，L4為偏心塊11的重心到X軸的距離；G(M1)為第一平衡塊20的重量，Rl為第一平衡塊20的重心到曲軸本體10的中心軸線的距離，L5為第一平衡塊20的重心到X軸的距離；G(M2)為第二平衡塊30的重量，R2為第二平衡塊30的重心到曲軸本體10的中心軸線的距離，L3為第二平衡塊30的重心到X軸的距離，X軸所在的直線垂直于曲軸本體10的中心軸線。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，X軸還可以選擇在曲軸所在空間的其他位置。根據(jù)上面的公式，結(jié)合力學(xué)的知識可以知道，只要第一平衡塊20、第二平衡塊30以及偏心塊11滿足上面的公式，就可以實現(xiàn)曲軸的自平衡功能。
[0032]在實際的設(shè)計過程中，第一平衡塊20的長度LI和第二平衡塊30的長度L2可以根據(jù)不同的需求而設(shè)置，一旦曲軸選定后Rl、R2和R3已固定，只要選取適當(dāng)?shù)腉(Ml)和G (M2)，LI和L2的長度就可以確定。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括曲軸和設(shè)置在曲軸上的轉(zhuǎn)子40，該曲軸為上述的曲軸。
[0034]根據(jù)上述的實施例可以知道，本發(fā)明的曲軸及具有其的壓縮機(jī)不需要再鉚接平衡塊，降低了轉(zhuǎn)子的風(fēng)阻，提高壓縮機(jī)的運(yùn)行性能，同時降低了壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸，其特征在于，包括曲軸本體(10)，所述曲軸本體(10)上設(shè)置有偏心塊(11)，所述曲軸還包括第一平衡塊(20)和第二平衡塊(30)，其中，所述第一平衡塊(20)設(shè)置在所述曲軸本體(10)的第一端，所述第二平衡塊(30)設(shè)置在所述曲軸本體(10)的第二端，且所述第一平衡塊(20)的偏心距和所述第二平衡塊(30)的偏心距均與所述偏心塊(11)的偏心距相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸，其特征在于，所述第一平衡塊(20)與所述第二平衡塊(30)均與所述曲軸本體(10) —體設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸，其特征在于，所述第一平衡塊(20)設(shè)置在所述曲軸本體(10)的第一端端面上，并位于所述第一端端面的遠(yuǎn)離所述偏心塊(11)的重心的位置處； 所述第二平衡塊(30)設(shè)置在所述曲軸本體(10)的第二端端面上，并位于所述第二端端面的遠(yuǎn)離所述偏心塊(11)的重心的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸，其特征在于，所述第一平衡塊(20)和所述第二平衡塊(30)的外邊沿均與所述曲軸本體(10)的外邊緣平齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸，其特征在于，所述第一平衡塊(20)和所述第二平衡塊(30)均呈半圓形柱狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的曲軸，其特征在于，所述第一平衡塊(20)、所述第二平衡塊(30)以及所述偏心塊(11)滿足以下公式:
G(M3)*R3+G(M1)*R1+G(M2)*R2 = O ；
G(M3)*R3*L4+G(M1)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = O ； 其中，G(M3)為所述偏心塊(11)的重量，R3為所述偏心塊(11)的重心到所述曲軸本體(10)的中心軸線的距離，L4為所述偏心塊(11)的重心到X軸的距離；G(M1)為所述第一平衡塊(20)的重量，Rl為所述第一平衡塊(20)的重心到所述曲軸本體(10)的中心軸線的距離，L5為所述第一平衡塊(20)的重心到X軸的距離；G(M2)為所述第二平衡塊(30)的重量，R2為所述第二平衡塊(30)的重心到所述曲軸本體(10)的中心軸線的距離，L3為所述第二平衡塊(30)的重心到X軸的距離，X軸所在的直線垂直于所述曲軸本體(10)的中心軸線。
7.—種壓縮機(jī)，包括曲軸和設(shè)置在所述曲軸上的轉(zhuǎn)子(40)，其特征在于，所述曲軸為權(quán)利要求1至6中任一項所述的曲軸。
【文檔編號】F04C29/00GK104141609SQ201410393388
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張繼胤, 陳超 申請人:珠海凌達(dá)壓縮機(jī)有限公司, 珠海格力電器股份有限公司