CN107131130A - 曲轴结构及具有其的压缩机 - Google Patents

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雷卫东
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    • F04C29/068—Silencing the silencing means being arranged inside the pump housing

Abstract

本发明提供了一种曲轴结构及具有其的压缩机。曲轴结构包括：曲轴本体，曲轴本体的外周面上开设有通流槽；消音部，设置于曲轴本体上，消音部与通流槽相连通。通过在曲轴上设置消音部，并使该消音部与曲轴上的通流槽相连通，能够有效地降低从通流槽中通过的冷媒的噪音，继而降低了具有该曲轴结构的压缩机的噪音，提高了客户使用体验。

Description

曲轴结构及具有其的压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机设备技术领域，具体而言，涉及一种曲轴结构及具有其的压缩机。
背景技术
现有技术中，压缩机的气流噪音是压缩机噪音的主要组成成分。现有的压缩机曲轴与转子之间有接合部分，一般通过热套工艺来连接，曲轴在与转子接合部的位置开设有多个通流槽，通流槽有直线型或者螺旋型的，通流槽的主要作用是增加压缩机内冷媒从电机下腔向上腔排出的面积，采用现有技术中的曲轴结构使得压缩机通过曲轴上的通流槽排出冷媒时具有很高的气流噪音。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种曲轴结构及具有其的压缩机，以解决现有技术中压缩机气流噪音高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种曲轴结构，包括：曲轴本体，曲轴本体的外周面上开设有通流槽；消音部，设置于曲轴本体上，消音部与通流槽相连通。
进一步地，消音部包括：共振腔，共振腔为开设于曲轴本体上的盲孔，共振腔与通流槽相连通。
进一步地，消音部还包括：连通通道，连通通道开设于曲轴本体上，连通通道的第一端与通流槽相连通，连通通道的第二端与共振腔相连通。
进一步地，连通通道为开设于曲轴本体外表面上的通槽，或者，连通通道为开设于曲轴本体内的通孔，或者，连通通道的部分为开设于曲轴本体外表面上的通槽，连通通道的其余部分为开设于曲轴本体内的通孔。
进一步地，消音部为多个，多个消音部间隔地设置，多个消音部均位于通流槽的中线的一侧。
进一步地，消音部为多个，多个消音部中的部分的消音部组成第一消音组，其余部分的消音部组成第二消音组，第一消音组位于通流槽的中线的第一侧，第二消音组位于通流槽的中线的第二侧。
进一步地，第一消音组的消音部间隔地设置，第二消音组的消音部间隔地设置，第一消音组的消音部与第二消音组的消音部一一对应地设置。
进一步地，多个消音部中的至少一个消音部的共振腔的体积与其余的消音部的共振腔的体积不同，和/或多个消音部中的至少一个消音部的连通通道的长度与其余的消音部的连通通道的长度不同，和/或多个消音部中的至少一个消音部的连通通道的横截面的面积与其余的消音部的连通通道的横截面的面积不同。
进一步地，共振腔的沿曲轴本体的径向方向的深度大于或等于通流槽沿曲轴本体的径向方向的深度。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括曲轴结构，曲轴结构为上述的曲轴结构。
应用本发明的技术方案，通过在曲轴上设置消音部，并使该消音部与曲轴上的通流槽相连通，能够有效地降低从通流槽中通过的冷媒的噪音，继而降低了具有该曲轴结构的压缩机的噪音，提高了客户使用体验。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的曲轴结构的实施例的结构示意图；
图2示出了根据本发明的曲轴结构的另一实施例的结构示意图；
图3示出了图2中A处的放大结构示意图；
图4示出了通流槽的深度与共振腔的深度关系示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、曲轴本体；11、通流槽；20、消音部；21、共振腔；22、连通通道；
30、转子。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图1至图4所示，根据本发明实施例，提供了一种曲轴结构。
具体地，该曲轴结构包括曲轴本体10和消音部20。曲轴本体10的外周面上开设有通流槽11。消音部20设置于曲轴本体10上，消音部20与通流槽11相连通。
在本实施例中，通过在曲轴上设置消音部，并使该消音部与曲轴上的通流槽相连通，能够有效地降低从通流槽中通过的冷媒的噪音，继而降低了具有该曲轴结构的压缩机的噪音，提高了客户使用体验。
具体地，如图3所示，消音部20包括共振腔21，共振腔21为开设于曲轴本体10上的盲孔，共振腔21与通流槽11相连通。这样设置使得当冷媒经过通流槽11发出噪音时，噪音会传送至共振腔21内，传入至共振腔21内的一定频率的噪音会在共振腔21内发生共振，继而将其转换能热能，从而减小了通流槽11处产生的噪音。在本实施例中，通流槽11可以是沿曲轴的外周面的直线型槽，也可以是螺旋型线的通流槽。
进一步地，为了提高共振腔21的消音作用，消音部20还包括连通通道22。连通通道22开设于曲轴本体10上，连通通道22的第一端与通流槽11相连通，连通通道22的第二端与共振腔21相连通。通流槽11内产生的噪音可以通过连通通道22传入至共振腔21内而发生共振继而达到消音的目的。
优选地，连通通道22为开设于曲轴本体10外表面上的通槽。当然，连通通道22也可以是开设于曲轴本体10内的通孔，或者，也可以将连通通道22的部分为开设于曲轴本体10外表面上的通槽，连通通道22的其余部分为开设于曲轴本体10内的通孔。这样设置同样能够起到将通流槽11处产生的噪音传送至共振腔21的作用。
为了能够进一步地降低曲轴转动时通流槽11处产生的噪音，可以将消音部20设置为多个，多个消音部20间隔地设置，多个消音部20均位于通流槽11的中线的一侧。
进一步地，消音部20为多个，多个消音部20中的部分的消音部20组成第一消音组，其余部分的消音部20组成第二消音组，第一消音组位于通流槽11的中线的第一侧，第二消音组位于通流槽11的中线的第二侧。这样设置能够有效地降低曲轴转动时通流槽11处产生的噪音，从而降低了具有该曲轴结构的压缩机的噪音，提高了用户使用体验。其中，通流槽11的中线的第一侧和第二侧为相对的两侧。
优选地，可以将第一消音组的消音部20间隔地设置，第二消音组的消音部20间隔地设置，第一消音组的消音部20与第二消音组的消音部20一一对应地设置。这样设置能够进一步地达到降低曲轴结构的通流槽11处产生的噪音的作用。提高了曲轴结构的实用性。
由于通流槽11处产生的噪音保护多种频率的噪音，而相同的共振腔只能对特定频率的噪音进行消音。因此，可以将多个消音部20中的至少一个消音部20的共振腔21的体积设置成与其余的消音部20的共振腔21的体积不同。当然，也可以将多个消音部20中的至少一个消音部20的连通通道22的长度设置成与其余的消音部20的连通通道22的长度不同。还可以将多个消音部20中的至少一个消音部20的连通通道22的横截面的面积设置成与其余的消音部20的连通通道22的横截面的面积不同。这样设置能够使得消音部能够对多种的音频的噪音进行降噪，极大的降低了曲轴的通流槽11处产生的噪音。
优选地，共振腔21的沿曲轴本体10的径向方向的深度大于或等于通流槽11沿曲轴本体10的径向方向的深度。如图4所示，示出了共振腔21的深度h大于通流槽11的深度h1的实施例，这样设置能够提高共振腔21的降噪效果。
其中，共振腔21的消音频率为fr，
上式中的c为声音的传播速度，S为连通通道22的横截面的面积，l为连通通道22的长度；V为共振腔21的体积，β为修正系统，一般取0.7～0.9之间；d为连通通道22的横截面面积等效直径。
上述实施例中的曲轴结构还可以用于压缩机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机。该压缩机包括曲轴结构。曲轴结构为上述实施例中的曲轴结构。该曲轴结构包括曲轴本体10和消音部20。曲轴本体10的外周面上开设有通流槽11。消音部20设置于曲轴本体10上，消音部20与通流槽11相连通。在本实施例中，通过在曲轴上设置消音部，并使该消音部与曲轴上的通流槽相连通，能够有效地降低从通流槽中通过的冷媒的噪音，继而降低了具有该曲轴结构的压缩机的噪音，提高了客户使用体验。
具体地，在压缩机曲轴结构的通流槽旁边开设多个共振腔，该共振腔可以是Helmholtz共振腔，共振腔由连通通道和共振腔组成，通过改变连通通道的横截面的面积S、连通通道的长度l和共振腔的体积V，可以改变共振腔的消声频率，共振腔按照一定的排列组合，可以消除不同频率的噪声，达到改善压缩机气流噪声的效果，提高压缩机质量。
通过在曲轴通流槽旁边开设多个不同尺寸、按照一定排列组合的Helmholtz共振腔，可以消除不同频率的噪声。具体地，压缩机的曲轴即曲轴结构与转子30连接处有通流槽，在通流槽旁边开设盲孔，盲孔称为腔体即共振腔，在腔体与通流槽之间开设连通通道，这样，在通流槽、连通通道、共振腔与转子的内表面构成一个密闭的容器，称为Helmholtz共振腔。当在通流槽中的噪声的声波的频率接近共振腔的固有频率时，共振腔产生共振，将声能转变为热能，从而达到消声的目的。
现有技术中压缩机消音结构主要采用的是膨胀式消音器，其原理是依据声波在截面突变处发生反射来衰减噪声。本申请的消音原理是当声波的频率接近共振腔的固有频率时，共振腔就产生共振，将声能转变为热能，达到消音效果，其特点是对频率的选择性强，如共振腔的共振频率是1000Hz，那么它只能消除1000Hz附近(约±100dB)的噪声。如果想消除1000Hz、1500Hz、2000Hz等多个频率成分的噪声时，就设置不同共振频率的共振腔与之对应，基于此，本申请中所说的设置多个的共振腔，可以这么排布：第一排即位于通流槽的中线的第一侧的共振腔的共振频率为1000Hz，消除1000Hz噪声，第二排即位于通流槽的中线的第二侧的共振腔的共振频率为1500Hz，消除1500Hz噪声。当然，通流槽为多个的时候，可以将位于另一个通流槽的中线的第一侧的共振腔的共振频率设置为2000Hz，消除2000Hz噪声，依次类推，设置不同频率的共振腔，这样就达到了消除多个频率成分噪声的效果。
共振腔的消声频率fr由声音的速度c、连通通道的横截面的面积S、连通通道的长度l以及共振腔的体积V(盲孔)来决定，通过改变通道的横截面的面积S、连通通道的长度l以及共振腔的体积V，可以改变共振腔的消声频率。由于共振腔对其共振频率附近的噪声消声量最大，而对其它频率的噪声几乎不消声，为达到在不同频率的宽频带上达到较大的消声量的效果，改善压缩机的噪声特性，可以将共振腔按照一定的排列组合，根据消声目标，在曲轴结构的通流槽从右向左设置多排共振腔，每排的共振腔对应不同的消声频率，最终达到宽频带的消声效果，这样设置有效地提高压缩机质量。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲轴结构，其特征在于，包括：
曲轴本体(10)，所述曲轴本体(10)的外周面上开设有通流槽(11)；
消音部(20)，设置于所述曲轴本体(10)上，所述消音部(20)与所述通流槽(11)相连通。
2.根据权利要求1所述的曲轴结构，其特征在于，所述消音部(20)包括：
共振腔(21)，所述共振腔(21)为开设于所述曲轴本体(10)上的盲孔，所述共振腔(21)与所述通流槽(11)相连通。
3.根据权利要求2所述的曲轴结构，其特征在于，所述消音部(20)还包括：
连通通道(22)，所述连通通道(22)开设于所述曲轴本体(10)上，所述连通通道(22)的第一端与所述通流槽(11)相连通，所述连通通道(22)的第二端与所述共振腔(21)相连通。
4.根据权利要求3所述的曲轴结构，其特征在于，
所述连通通道(22)为开设于所述曲轴本体(10)外表面上的通槽，或者，
所述连通通道(22)为开设于所述曲轴本体(10)内的通孔，或者，
所述连通通道(22)的部分为开设于所述曲轴本体(10)外表面上的通槽，所述连通通道(22)的其余部分为开设于所述曲轴本体(10)内的通孔。
5.根据权利要求3所述的曲轴结构，其特征在于，所述消音部(20)为多个，多个所述消音部(20)间隔地设置，多个所述消音部(20)均位于所述通流槽(11)的中线的一侧。
6.根据权利要求3所述的曲轴结构，其特征在于，所述消音部(20)为多个，多个所述消音部(20)中的部分的所述消音部(20)组成第一消音组，其余部分的所述消音部(20)组成第二消音组，所述第一消音组位于所述通流槽(11)的中线的第一侧，所述第二消音组位于所述通流槽(11)的所述中线的第二侧。
7.根据权利要求6所述的曲轴结构，其特征在于，所述第一消音组的所述消音部(20)间隔地设置，所述第二消音组的所述消音部(20)间隔地设置，所述第一消音组的所述消音部(20)与所述第二消音组的所述消音部(20)一一对应地设置。
8.根据权利要求5至6中任一项所述的曲轴结构，其特征在于，多个所述消音部(20)中的至少一个所述消音部(20)的所述共振腔(21)的体积与其余的所述消音部(20)的所述共振腔(21)的体积不同，和/或
多个所述消音部(20)中的至少一个所述消音部(20)的所述连通通道(22)的长度与其余的所述消音部(20)的所述连通通道(22)的长度不同，和/或
多个所述消音部(20)中的至少一个所述消音部(20)的所述连通通道(22)的横截面的面积与其余的所述消音部(20)的所述连通通道(22)的横截面的面积不同。
9.根据权利要求2所述的曲轴结构，其特征在于，所述共振腔(21)的沿所述曲轴本体(10)的径向方向的深度大于或等于所述通流槽(11)沿所述曲轴本体(10)的径向方向的深度。
10.一种压缩机，包括曲轴结构，其特征在于，所述曲轴结构为权利要求1至9中任一项所述的曲轴结构。
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