CN104696191B - 往复式压缩机的平衡轴组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种往复式压缩机的平衡轴组件，更具体地涉及一种由往复式压缩机的旋转电动马达轴和至少一个模块式平衡构件形成的组件，该模块式平衡构件紧固到往复式压缩机的所述旋转电动马达轴的偏心部的上端部。根据现在所公开的本发明，将所述模块式平衡构件应用于往复式压缩机的旋转电动马达轴具有用于往复式压缩机的功能上的优点、构成组件的构件的制造优势以及组件本身的装配优势。

Description

往复式压缩机的平衡轴组件
技术领域
本发明涉及一种往复式压缩机的平衡轴组件，更具体地，涉及一种由往复式压缩机的旋转电动马达轴和至少一模块式平衡构件形成的组件，该模块式平衡构件紧固到往复式压缩机的所述旋转电动马达轴的偏心部的上端部。
根据现在所公开的本发明，将所述模块式平衡构件应用于往复式压缩机的旋转电动马达轴具有用于往复式压缩机的功能上的优点、构成所述组件的构件的制造优势以及组件本身的装配优势。
背景技术
如本领域技术人员所知晓的，往复式压缩机包括具有压缩一特定工作流体的设备。由于通常应用于冷却系统，往复式压缩机能够压缩任何的冷却流体。
特别是，在往复式压缩机中，工作流体的压缩通过至少一个压缩室的容积的动态改变进行，并且所述的容积改变通过所述压缩室内的特定构件的交替运动来实现。通常，能够在压缩室内交替运动的所述特定构件被称为活塞，并且所述压缩室通常被称为压缩缸。
因此，在压缩缸内的活塞的交替运动(向上和向下)对应于吸入阀和排放阀的同步动作，所述活塞的交替运动能够在低压力下吸入工作流体，将其压缩，并且在高压力下将其排放至任意系统(通常是冷却系统)。
在往复式压缩机的特定情况下，活塞的该交替运动由旋转驱动源的连续运动产生，该旋转驱动源通常包括旋转电动马达轴。相应的，旋转电动马达轴和活塞之间的连接通过具有偏心轴和延伸杆(或连杆)的机械组件实现。
通常，偏心轴设置在所述旋转电动马达轴的上端部。因此，也可以认为偏心轴实际上是限定在该旋转电动马达轴上的偏心部。该延伸杆与偏心轴和活塞两者接合。这样，马达轴的旋转运动被转换成活塞的交替运动(或往复运动)。
本领域技术人员知晓上述全部内容。
本领域技术人员还知晓，当所述旋转电动马达轴具有偏心部时，所述旋转电动马达轴设置有至少一个旋转平衡质量块，其主要目的在于平衡偏心部作用于旋转电动马达轴的应变和震动。
通常，至少一个平衡质量块限定在所述旋转电动马达轴上，所述平衡质量块位于所述轴的同心延伸部和上述的偏心部之间。
此外，现有技术还提供了模块式平衡构件在往复式压缩机的电动马达的旋转轴上的应用。
沿着总的思路，所述构件包括可固定于电动马达的旋转轴的偏心部的上端部的附加的质量块，所述附加的质量块还可以设计成平衡偏心部施加在旋转电动马达轴上的应变和震动。
专利文献CN202370788、JP2008121554和CN202091145的非穷举示例中揭示了模块式平衡构件。
专利文献CN202370788描述了一种往复式压缩机的平衡轴组件，其基本上包括旋转电动马达轴和模块式平衡构件。所述旋转轴包括主体部、平衡质量块和偏心部，该偏心部限定在旋转轴的两个端部中的一个端处。该模块式平衡构件包括联接部和质量附加部。
该示例中，旋转轴的偏心部在其顶部设置有装配导肋，并且模块式平衡构件的联接部设置有中空的装配引导区。该结构使得所述模块式平衡构件可适当地设置在旋转轴的偏心部上，并且通过螺钉(或其他贯穿式紧固方式)将两者固定在一起，该螺钉横贯所述模块式平衡构件和旋转轴的所述偏心部两者。
专利文献JP2008121554还描述示了一种往复式压缩机的平衡轴组件，该平衡轴组件基本上包括旋转电动马达轴和模块式平衡构件。所述旋转轴包括主体部、平衡质量块和偏心部分，该偏心部限定在旋转轴的两个端部中的一个端部处。该模块式平衡构件包括联接部和质量附加部。
该示例中，旋转轴的偏心部在其上端部设置有直径减小部以及可选择的装配引导腔。该模块式平衡构件的联接部相应的为中空的，并且该联接部的直径与旋转轴的偏心部的直径减小部的直径相同，可选择地，所述联接部还设置有装配导肋。该结构使得所述模块式平衡构件可适当地设置在旋转轴的偏心部上，并且通过压力将两者固定在一起，即不需要其他附加构件。
可以看出，专利文献CN202370788和JP2008121554中所描述的结构在一些方面是有共同之处的。
这些共同方面首先是在于，两者的模块式平衡构件都设置有中空的联接部。这使得该方面看起来是不利的，毕竟，在将模块式平衡构件紧固在旋转电动马达轴的偏心部上时(引入的构件的材料磨损)产生的任何的固体残留物会散落在压缩机壳体中。当所述的固体残留物与压缩机其他构件接触时，其可能触发故障，例如：电力冲击、摩擦元件的锁死、润滑通道的堵塞、提高最小启动电压、以及增加功率的损耗(性能)。
这些共同方面其次是，旋转电动马达轴和模块式平衡构件两者设置有用于引导模块式平衡构件紧固到旋转电动马达轴的偏心部的装置。这使得该方面看起来也是不利的，毕竟，为了实现该方面，有必要对旋转电动马达轴和/或平衡模块构件实施其他的制造工艺，例如其他的加工工艺和/或铰孔工艺。
专利文献CN202091145描述了一种往复式压缩机的平衡轴组件，其基本上包括旋转电动马达轴和模块式平衡构件。
所述旋转轴包括主体部，平衡质量块和限定在旋转轴两端中的一端的偏心部，并且所述旋转轴还设置有润滑油引导通道，所述润滑油引导通道起始于旋转轴的主体部的“下端”，止于旋转轴的偏心部的顶端。
该模块式平衡构件包括联接部和质量附加部，并且该联接部限定了一种全密闭的盖。
在该示例中，该模块式平衡构件的联接部具有双重功能，即除了能够使得模块式平衡构件紧固在旋转轴的偏心部的顶端上，所述联接部还具有阻隔润滑油引导通道的功能，阻止润滑油被喷射到压缩机的壳体内，该润滑油引导通道止于旋转轴的偏心部的顶端。
在该示例中，还需要强调的是，在位于旋转轴偏心部的顶端上的所述模块式平衡构件之间的紧固通过压力实现，即不需要任何的附加构件。
因此，需要注意的是，除了已属于现有技术的方案以及类似结构，以上实施例均未考虑到在将模块式平衡构件固定到旋转轴偏心部顶端时产生的固体残留物，因而出于该情况的考虑，提出了本发明。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种往复式压缩机的平衡轴组件，其在模块式平衡构件和旋转轴的偏心部之间的紧固设置有阻止任何产生的固体残留物进入压缩机壳体内部环境和/或进入压缩机的压缩单元的装置。
因此，所讨论的本发明的另一目的在于，往复式压缩机的所述平衡轴组件包括存储由于模块式平衡构件和旋转轴的偏心部之间的紧固而产生的任何固体残留物的合适装置。
这样，所讨论的本发明的另一目的在于，由于模块式平衡构件和旋转轴的偏心部之间的紧固而产生的任何固体残留物被保留在旋转轴的偏心部的顶端和模块式平衡构件的联接部之间。
本发明的上述目的通过往复式压缩机的平衡轴组件实现，所述平衡轴组件包括至少一个模块式平衡构件和至少一个旋转轴；该模块式平衡构件包括至少一个质量附加部和至少一个联接部；旋转轴包括至少一个主体部、至少一个平衡质量块和至少一个偏心部；该模块式平衡构件的联接部紧固到旋转轴的偏心部。
在本发明的优选实施例中，提供了往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：
旋转轴的偏心部设置有实心顶部；并且
模块式平衡构件的联接部包括具有至少一个棱角半径的盖；
优选的，模块式平衡构件的联接部紧固到旋转轴的偏心部，以限定至少一个腔室。
此外，在模块式平衡构件的联接部的底面和旋转轴的偏心部的顶部之间限定了至少一个腔室，并且该模块式平衡构件的联接部还提供了至少一个竖向间隔部。
在本发明的另一优选实施例中，所述至少一个腔室限定在模块式平衡构件的联接部的底面和旋转轴的偏心部的顶面之间，并且所述模块式平衡构件的联接部的底面与旋转轴的偏心部的顶端通过模块式平衡构件的联接部的竖向间隔部间隔开。
可选择的，所述腔室可以限定在模块式平衡构件的联接部的底面和旋转轴的偏心部的顶面之间，该模块式平衡构件的联接部的底面通过存在于其上的凹槽与旋转轴的偏心部的顶端间隔开。
需要强调的是，旋转轴的偏心部的顶端是实心的且是平面的；限定在模块式平衡构件的联接部内的盖的棱角半径包括圆形轮廓，并且限定在模块式平衡构件的联接部内的盖包括一体化板状件。
此外，所述至少一个腔室的目的在于存储由于将模块式平衡构件的联接部紧固至旋转轴的偏心部而产生的固体残留物。
附图说明
基于以下示出的附图，现在将对本发明进行详细的描述，其中：
图1示出了根据所讨论的本发明的往复式压缩机的平衡轴组件的分解透视图；
图2示出了根据所讨论的本发明的模块式平衡构件的详细的俯视图；
图3示出了根据所讨论的本发明的模块式平衡构件的详细的仰视图；
图4示出了根据所讨论的本发明的往复式压缩机平衡轴组件的剖面示意图，以及
图5.1和5.2还示出了本发明的其他结构性变型的剖面示意图。
具体实施方式
基于附图的内容，本发明的目的将被详细的描述和阐释，由于可以做出更改和修改而不脱离其要求保护的权利要求的范围，因此所述附图显示的内容仅仅是示例，而不是限制性的。
总的来说，本发明包括结合到压缩机(尤其是往复式压缩机)的偏心轴顶部上的平衡系统，这使得当设备运行时能够平衡应变。通常，所述系统包括两个元件：模块式平衡构件1和旋转轴2，所述旋转轴与压缩机的所述电动马达轴(未示出)相对应。
图1示出了本发明的一优选实施例，旋转轴2包括：主体部21，在所述主体的末端区域设置有平衡质量块22，以及具有实心顶部24的圆柱形的至少一个偏心部23。
在本文中，需要强调的是，术语“实心顶部”是指旋转轴2的偏心部23的顶部24不是中空的，即，其与所述旋转轴2的其他部件不具有任何类型连接的流体连通。
因此，旋转轴2的偏心部23的顶部24是实心的并不意味着其是平的或不规则的。其仅仅表示所述顶部具有坚固和实心的结构(而不是中空和/或被挖空的)。在附图中，该特征被特别示出。
起到旋转轴2的盖子的作用的模块式平衡构件1包括质量附加部11和大体上呈圆柱形的联接部12，该联接部用于与旋转轴2的偏心部23联接。
在该方面，如在图2和3中详细描述的，联接部12设置成大体圆柱形状，其内径与偏心部23的直径相匹配以确保完美的联接，以便当压缩机运行时，阻止模块式平衡构件1脱开。
此外，主要在图1和4中示出的优选实施例中，模块式平衡构件1的联接部12在它的中心区域设置有竖向间隔部13，除了在部件的外表面上形成圆形凹腔，所述竖向间隔部还基本上形成用于牵制将偏心部23插入联接部12的过程的限制止挡部。
在该情况下，所述竖向间隔部13使得部件的组装操作在联接部12的内表面和旋转轴2的偏心部23的实心顶部24之间形成腔室3。
需要注意的，如图5.1和5.2示出的，所述腔室3可以附加的和/或可选择的通过结合限定在偏心部23的实心顶部24内的至少一个凹槽25来成形。
腔室3的主要作用是为了容纳其内部的任何固体残留物，该固体残留物由将模块式平衡构件1联接至旋转轴2所需的应变产生，由于实践已经证明，由于部件之间直径互相的匹配以及微小的位置的错位，增加了由于部件之间的联接的必要的冲击而产生的应变，使得时常产生固体残留物(通常称之为碎片)，当其被分离并且与压缩机的其他构件接触时，固体残留物将不利地影响设备，以及压缩和冷却系统的正常工作。
因此，可以理解的是，部件的阴性/阳性联接方式以及装配压力将倾向于引导所述残留物进入联接部12的内部，并且因此，内侧的腔室3的存在将可以容纳残留物并且阻止它们进入压缩机的内部环境，从而消除由此产生的损害的风险。
除了用于容纳残留物的该技术方案，本发明的目的还在于提供模块式平衡构件1的联接部12，其包括具有优选的圆形轮廓的棱角半径14，以减少容易导致偏心部23的实心顶部24的边缘产生磨损的摩擦，以及减少固体残留物(碎片)的产生。
因此，本发明的对象揭示了一种往复式压缩机的平衡轴组件，除了设置有具有较好震动等级的设备，所述平衡轴组件还解决了排放由压缩机内旋转轴2和模块式平衡构件1之间联接形成的固体残留物的技术问题，原因在于本发明提供了容纳和隔离固体残留物的装置。本发明的对象的另一优点在于，其包括结构上的改进(棱角半径14)，其以不同于迄今为止已知的方式的崭新方式，将所述的残留物的形成最小化。
此外，需要强调的是上述描述仅仅是本发明的特定优选的实施例的示例形式。因此，本领域技术人员很清楚的知晓，以大致相同的方式实现相同的功能来获得相同的效果的元件的多种结构上的修改、变换以及组合，都属于从属权利要求限定的要求保护的范畴。

Claims (6)

1.一种往复式压缩机的平衡轴组件，所述平衡轴组件包括：
至少一个模块式平衡构件(1)和至少一个旋转轴(2)；
所述模块式平衡构件(1)包括至少一个质量附加部(11)和至少一个联接部(12)；
所述旋转轴(2)包括至少一个主体部(21)、至少一个平衡质量块(22)和至少一个偏心部(23)；
所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)紧固到所述旋转轴(2)的偏心部(23)；
所述往复式压缩机的平衡轴组件的特征在于：
所述旋转轴(2)的偏心部(23)设置有实心顶部(24)；并且
所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)紧固到所述旋转轴(2)的偏心部(23)，以限定至少一个腔室(3)。
2.根据权利要求1所述的往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：
至少一个腔室(3)被限定在所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的底面和所述旋转轴(2)的偏心部(23)的实心顶部(24)之间。
3.根据权利要求1所述的往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：
所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)还设置有至少一个竖向间隔部(13)。
4.根据权利要求3所述的往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：
至少一个腔室(3)被限定在所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的底面和所述旋转轴(2)的偏心部(23)的实心顶部(24)之间，所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的所述底面与所述旋转轴(2)的偏心部(23)的实心顶部(24)通过所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的竖向间隔部(13)间隔开。
5.根据权利要求3所述的往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：至少一个腔室(3)被限定在所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的底面和所述旋转轴(2)的偏心部(23)的实心顶部(24)之间，所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)的所述底面与所述旋转轴(2)的偏心部(23)的实心顶部(24)通过位于所述偏心部(23)的实心顶部(24)处的凹槽(25)间隔开。
6.根据权利要求1所述的往复式压缩机的平衡轴组件，其特征在于：
至少一个腔室(3)设置成用于容纳固体残留物，所述固体残留物由于将所述模块式平衡构件(1)的联接部(12)紧固到所述旋转轴(2)的偏心部(23)而产生。
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