CN104895907B - 曲轴及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲轴及压缩机，所述曲轴包括主轴、副轴、第一偏心部与第二偏心部；所述第一偏心部与所述第二偏心部相对于所述主轴的中心线为非对称结构；所述第一偏心部、所述第二偏心部置于所述主轴与所述副轴之间；在所述主轴上设置偏心槽；使用所述曲轴的压缩机达到实现力平衡和力矩平衡要求的目的。

Description

曲轴及压缩机

技术领域

本发明涉及工业领域，特别是涉及一种在压缩机中使用的曲轴和压缩机。

背景技术

现有技术中，旋转压缩机的曲轴结构不对称，压缩机旋转时曲轴的偏心部及滚子会产生离心惯性力，使整个压缩机产生周期性振动，从而降低压缩机的工作精度和可靠性，压缩机零部件磨损及疲劳加剧，噪声增大。

一般在旋转压缩机的转子上安装平衡块，以满足旋转部件工作时的力平衡和力矩平衡要求，这样增加了安装工序，使维修复杂。还可在曲轴偏心部采用对称结构，虽大大提高了曲轴受力的平衡性，但曲轴旋转时力矩不平衡的问题无法解决。

鉴于上述缺陷，本发明人经过长时间的研究和实践终于获得了本发明创造。

发明内容

基于此，有必要提供一种实现力平衡和力矩平衡要求的曲轴，以减少零部件磨损及噪声。

本发明的一种曲轴，包括主轴、副轴、第一偏心部与第二偏心部；

所述第一偏心部与所述第二偏心部相对于所述主轴的中心线为非对称结构；所述第一偏心部、所述第二偏心部置于所述主轴与所述副轴之间；

在所述主轴上设置偏心槽。

作为一种可实施的方式，所述偏心槽为设置在所述主轴端面上的沉孔或设置在所述主轴圆周面上的切口。

作为一种可实施的方式，所述第一偏心部、所述第二偏心部依次置于所述主轴与所述副轴之间。

本发明的一种压缩机，包括曲轴、转子组件、第一滚子与第二滚子；

其中曲轴为上述的曲轴；

所述曲轴的所述第一偏心部上套装所述第一滚子，所述曲轴的所述第二偏心部上套装所述第二滚子，所述转子组件套装在所述曲轴的主轴上。

作为一种可实施的方式，所述第一偏心部与所述第一滚子形成第一组合体，所述第二偏心部与所述第二滚子形成第二组合体；

所述偏心槽与所述第一组合体的距离大于所述偏心槽与所述第二组合体的距离。

作为一种可实施的方式，设所述第一组合体的质量为M2，所述第一偏心部的偏心距为E2；所述第二组合体的质量为M3，所述第二偏心部的偏心距为E3；

其中，M2×E2＞M3×E3。

作为一种可实施的方式，设所述偏心槽的体积与所述主轴的密度相乘得到的质量为M1，所述偏心槽的偏心距为E1；

M1×E1+M3×E3=M2×E2。

作为一种可实施的方式，设所述偏心槽的中心与所述第一组合体的中心的距离为L1，所述第一偏心部的中心与所述第二组合体的中心的距离为L2；

M1×E1×L1=（0.85～1.15）×M3×E3×L2。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：曲轴的偏心部为非对称结构，且在主轴上增加偏心槽，减少了主轴的材料用量，节约了成本。使用所述曲轴的压缩机在工作状态中实现了力平衡和力矩平衡要求，减少了零部件磨损及噪声，提高了压缩机的工作精度和可靠性，避免了平衡块的安装，节省了工序，提高了安装效率。

附图说明

图1为本发明的曲轴的实施例一的主视示意图；

图2为本发明的曲轴的实施例一的左视示意图；

图3为本发明的曲轴的实施例一的立体示意图；

图4为本发明的曲轴的实施例二的主视示意图；

图5为本发明的曲轴的实施例二的左视示意图；

图6为本发明的曲轴的实施例二的立体示意图；

图7为本发明的曲轴的实施例三的主视示意图；

图8为本发明的曲轴的实施例三的左视示意图；

图9为本发明的曲轴的实施例三的立体示意图；

图10为本发明的压缩机的局部示意图；

图11为本发明的曲轴在压缩机中的受力示意图；

图12为本发明的曲轴的所受力的平衡示意图；

具体实施方式

为了解决压缩机工作时的力平衡和力矩平衡要求的问题，提出了一种曲轴及包括所述曲轴的压缩机来实现力平衡和力矩平衡要求，进而减少零部件磨损及噪声，并提高压缩机的工作精度和可靠性。

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明的曲轴100，包括主轴110、副轴120、第一偏心部130与第二偏心部140。

第一偏心部130与第二偏心部140相对于主轴110的中心线为非对称结构；第一偏心部130、第二偏心部140置于主轴110与副轴120之间。在主轴110上设置偏心槽150。

这样的设计不仅减少了曲轴的主轴材料用量，节约了成本。

作为一种可实施的方式，偏心槽150为设置在主轴110端面上的沉孔或设置在主轴110圆周面上的切口。

请参阅图1至图3所示，图1为本发明的曲轴的实施例一的主视示意图，图2为本发明的曲轴的实施例一的左视示意图，图3为本发明的曲轴的实施例一的立体示意图；偏心槽150为设置在主轴110端面上的沉孔。

请参阅图4至图6所示，图4为本发明的曲轴的实施例二的主视示意图，图5为本发明的曲轴的实施例二的左视示意图，图6为本发明的曲轴的实施例二的立体示意图；偏心槽150为设置在主轴110圆周面上的切口。如图5所示，本实施例中切口沿直线切开，使切开的断面为平面；切口还可以沿弧线切开，使切开的端面为弧面，切口的截面形状呈月牙弯的形状。

请参阅图7至图9所示，图7为本发明的曲轴的实施例三的主视示意图，图8为本发明的曲轴的实施例三的左视示意图，图9为本发明的曲轴的实施例三的立体示意图；偏心槽150为设置在主轴110圆周面上的切口。如图8所示，本实施例中切口沿三条直线切开，三条直线首尾相连，且相邻的直线相垂直，在主轴110圆周面上切出一个侧壁垂直于底面的凹坑。

如图4与图7所示，实施例二和实施例三中的切口均贯通到主轴110远离第一偏心部130、第二偏心部140的一端。

作为一种可实施的方式，第一偏心部130、第二偏心部140依次置于主轴110与副轴120之间。

请参阅图10至图12所示，图10为本发明的压缩机的局部示意图，图11为本发明的曲轴在压缩机中的受力示意图，图12为本发明的曲轴的所受力的平衡示意图，本发明的压缩机，包括曲轴、转子组件300、第一滚子210与第二滚子220。其中的曲轴为上述的曲轴100。

曲轴100的第一偏心部130上套装第一滚子210，曲轴100的第二偏心部140上套装第二滚子220，转子组件300套装在曲轴100的主轴110上，本实施例中转子组件300套装在主轴110的端部。

使用曲轴100的压缩机在使用过程中，具有一定的自平衡特性，能够满足力的平衡和力矩平衡，避免了平衡块的安装，进而节省了工序，提高了安装效率。压缩机减少了零部件的磨损及噪声，提高了工作精度和可靠性。

作为一种可实施的方式，第一偏心部130与第一滚子210形成第一组合体，第二偏心部140与第二滚子220形成第二组合体，偏心槽150与第一组合体的距离大于偏心槽150与第二组合体的距离，也就是说，偏心槽150设置在靠近第一偏心部130、第一滚子210所在的一端。

作为一种可实施的方式，设第一组合体的质量为M2，第一偏心部130的偏心距为E2；第二组合体的质量为M3，第二偏心部140的偏心距为E3；

其中，M2×E2＞M3×E3。

作为一种可实施的方式，设偏心槽150的体积与主轴110的密度相乘得到的质量为M1，偏心槽150的偏心距为E1；

其中，M1×E1+M3×E3=M2×E2。

作为一种可实施的方式，如图11和图12所示，设偏心槽150的中心与第一组合体的中心的距离为L1，第一偏心部130的中心与第二组合体的中心的距离为L2；

M1×E1×L1=（0.85～1.15）×M3×E3×L2。

压缩机中的曲轴100在工作状态时，受到的旋转离心力分别为：

F1=M1×E1×ω2，F2=M2×E2×ω2，F3=M3×E3×ω2，其中ω为曲轴100的转速。

通过可以得出：曲轴100满足力平衡条件，F1+F3=F2；

力矩平衡条件，F1×L1=（0.85～1.15）F3×L2。

本发明通过改进压缩机中曲轴100的结构，使压缩机工作时具有一定的自平衡特性，避免了平衡块的安装。

本发明一般用于双缸旋转压缩机中。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种压缩机，包括曲轴与转子组件，其特征在于，还包括第一滚子与第二滚子；

所述曲轴包括主轴与副轴，以及第一偏心部与第二偏心部；

所述第一偏心部与所述第二偏心部相对于所述主轴的中心线为非对称结构；所述第一偏心部、所述第二偏心部置于所述主轴与所述副轴之间；

在所述主轴上设置偏心槽；

所述曲轴的所述第一偏心部上套装所述第一滚子，所述曲轴的所述第二偏心部上套装所述第二滚子，所述转子组件套装在所述曲轴的所述主轴的端部；

所述第一偏心部与所述第一滚子形成第一组合体，所述第二偏心部与所述第二滚子形成第二组合体；

设所述第二组合体的质量为M3，所述第二偏心部的偏心距为E3；

设所述偏心槽的体积与所述主轴的密度相乘得到的质量为M1，所述偏心槽的偏心距为E1；

设所述偏心槽的中心与所述第一组合体的中心的距离为L1，所述第一偏心部的中心与所述第二组合体的中心的距离为L2；

M1×E1×L1＝(0.85～1.15)×M3×E3×L2。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述偏心槽与所述第一组合体的距离小于所述偏心槽与所述第二组合体的距离。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，

设所述第一组合体的质量为M2，所述第一偏心部的偏心距为E2；

其中，M2×E2＞M3×E3。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，M1×E1+M3×E3＝M2×E2。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述偏心槽为设置在所述主轴端面上的沉孔或设置在所述主轴圆周面上的切口。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一偏心部、所述第二偏心部依次置于所述主轴与所述副轴之间。