CN109681575B - 一种惯性力平衡组件及曲柄连杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种惯性力平衡组件，包括支架、直线滑动装置、推柄及可设于曲轴上凸轮，所述直线滑动装置设置在支架上，其包括导向块及导杆。导向块固定安装在支架上，导杆与导向块滑动配合，所述导杆上设有弹性部件。推柄位于导杆的一端，导杆端部与推柄的一侧固定相连。所述凸轮位于推柄的另一侧，凸轮的侧面与推柄正向对应。本发明还公开曲柄连杆机构，所述惯性力平衡组件设在曲轴的一侧，凸轮可拆卸固定安装在曲轴的端部，凸轮随曲轴同步转动。本发明结构简单巧妙，制造成本低，实用性强，对活塞惯性力平衡效果明显优于平衡块，能够降低压缩机因往复惯性力产生的噪音和震动，提高压缩机寿命和品质。

Description

一种惯性力平衡组件及曲柄连杆机构

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种惯性力平衡组件及曲柄连杆机构。

背景技术

曲柄连杆机构是压缩机的核心，运行过程中，曲柄连杆机构产生的往复惯性力和旋转惯性力是引起压缩机振动和噪声的主要原因。曲柄连杆机构的活塞组和连杆往复部分产生的往复惯性力，通过连杆和曲柄传到机体的主轴承座上，会使压缩机产生上下跳动的效应。同时，往复惯性力在传递过程中也会产生倾覆力矩，也使压缩机有左右摆动之趋势。曲柄连杆机构的曲轴产生的不平衡旋转质量和连杆旋转部分质量产生的旋转惯性力，由曲柄传至主轴承座，使压缩机有上下左右跳动的趋势。

这些往复惯性力，旋转惯性力和倾覆力矩都是周期性变化的，因此，在单缸活塞式压缩机运转时，这些力和力矩会使压缩机产生上下左右的跳动和摇摆的振动，它们是引起压缩机振动的根源。对于平衡旋转惯性力和往复惯性力，通常的做法是在曲柄的相反方向装上适当大小的平衡块，但是效果不明显。还有增加质量平衡系统来实现完全平衡，有单轴平衡法，双轴齿轮法等。但是这些方法增加的机构较多，占用的空间较大，成本也很大。因此，为了能降低压缩机的振动和噪声，又要考虑压缩机的空间和成本，现有的技术已不能满足压缩机的需求，需要进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的一个目的在于提出一种惯性力平衡组件，解决压缩机活塞往复运动惯性力平衡效果差，导致噪音高、震动大、使用寿命短等问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种惯性力平衡组件，包括支架、直线滑动装置、推柄及可设于曲轴上凸轮，所述直线滑动装置设置在支架上，其包括导向块及导杆。所述导向块固定安装在支架上，导杆与导向块滑动配合，所述导杆上设有弹性部件。所述推柄位于导杆的一端，导杆端部与推柄的一侧固定相连。所述凸轮位于推柄的另一侧，凸轮的侧面与推柄正向对应。

优选地，导向块的内部开有与导杆相配合的导向槽，导杆的两端均伸出导向槽，导杆沿其轴向与导向块相对滑动。

优选地，所述导向槽为方形的通孔，导杆为金属制成的等截面方轴。

优选地，所述弹性部件为弹簧，弹簧套在导杆的外部，位于导向块与推柄之间。

优选地，惯性力平衡组件安装完成后，弹簧保持被压缩状态，凸轮的侧面与推柄的侧壁始终接触。

优选地，导杆的外侧壁是由耐磨性能良好的合金制成的。

本发明的另一个目的在于提出曲柄连杆机构，用于活塞式压缩机。

曲柄连杆机构，包括曲轴、连杆及活塞，其特征在于，曲轴的一侧设有上述的惯性力平衡组件，凸轮可拆卸固定安装在曲轴的端部，凸轮随曲轴同步转动。

优选地，连杆的一端与曲轴转动配合，连杆的另一端伸入活塞内，并通过活塞销与活塞转动相连。

优选地，所述凸轮的基圆圆心，与曲轴的主轴部分的轴线重合。

通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：发明利用曲柄连杆机构和活塞都位于同侧，另一侧有剩余空间安装。惯性力平衡组件结构简单巧妙，制造成本低，实用性强，巧妙平衡曲柄连杆机构在活塞外止点的往复惯性力，本发明对活塞惯性力的平衡效果明显优于平衡块，能够降低压缩机因往复惯性力产生的噪音和震动，提高压缩机寿命和品质。

附图说明

图1是本发明一种惯性力平衡组件及曲柄连杆结构的结构示意图。

图2是图1中本发明某一部分的示意图，示出的是曲轴与凸轮的配合关系。

图3是图2中本发明的凸轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1，结合图1至图3，一种惯性力平衡组件，包括支架1、直线滑动装置2、推柄3及可设于曲轴上凸轮4，所述直线滑动装置2固定安装在支架1上，支架1固定于压缩机的气缸座上。直线滑动装置2包括导向块21及导杆22，所述导向块21固定安装在支架1上，导向块21与所述气缸座保持刚性连接。导向块21的内部开有与导杆22相配合的导向槽，所述导向槽为方形的通孔，导杆22为金属制成的等截面方轴，导杆22外壁的材质采用耐磨性能良好的合金。所述导杆22的两端均伸出导向槽的外部，导杆22沿其轴向与导向块21相对滑动。

所述推柄3位于导杆22的一端，导杆22端部与推柄3的一侧中部固定相连成一体。导杆22穿于导向块21的导向槽内，导杆22的外壁与导向槽的内壁滑动配合，所述导杆22伸出导向块21一侧的部分上设有弹性部件。所述弹性部件为与导杆22的横截面相匹配的方形结构的弹簧5，所述弹簧5套在导杆22的外部，且位于导向块21与推柄3之间。所述凸轮4为具有一定厚度的平板结构，其位于推柄3的另一侧，凸轮4的侧面与推柄3正向对应且接触。

在使用状态下，凸轮4需安装在压缩机的曲轴上并随曲轴一起转动，惯性力平衡组件安装完成后，弹簧5具有一定的预紧力，即弹簧5始终保持被压缩状态，在弹簧5的作用下，推柄的侧壁与凸轮4的侧面与始终接触，推柄3随着凸轮4的转动往复运动，实现对活塞的惯性力平衡，降低压缩机的噪音。

实施例2，结合图1至图3，曲柄连杆机构主要用于压缩机，其包括曲轴6、连杆7、活塞8及活塞销9，上述的惯性力平衡组件位于曲轴6与连杆7相对的一侧，所述曲轴6包括主体部分61和曲柄62，曲柄62的一端与主体部分61固定相连成一体，曲柄62上安装有曲柄轴，曲柄轴与所述连杆7的一端转动连接。所述凸轮4可拆卸固定安装在曲柄轴的端部，所述凸轮4的基圆圆心，与曲轴6的主轴部分61的轴线重合。曲柄62的主体部分61与电机的输出端相连，电机通过曲轴6驱动凸轮4与曲轴6同步转动。连杆7的一端与曲柄6转动相连，其另一端伸入活塞8内，并通过活塞销9与活塞8转动相连。

使用状态下，所述活塞8安装在气缸座的气缸里面，气缸与气缸座为一体式结构，所述活塞8的外壁与气缸的内壁滑动密封相连。曲轴6在转动时，通过连杆7驱动活塞8在气缸内往复运动，活塞8向其行程的外止点运动过程中，凸轮4驱动推柄3向导向块21运动，弹簧5将逐渐被压缩，弹簧5的对推柄3的反作用力会平衡活塞8向外止点运动产生的往复惯性力，减小活塞8往复运动到达外止点时的冲击力，有效降低噪音，当活塞8运动到其外止点时，推柄3与凸轮4的接触位置为推柄3向导向块21运动的最大位移。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种惯性力平衡组件，包括支架、直线滑动装置、推柄及设于曲轴上的凸轮，其特征在于，所述直线滑动装置设置在支架上，其包括导向块及导杆，所述导向块固定安装在支架上，导杆与导向块滑动配合，所述导杆上设有弹性部件；所述推柄位于导杆的一端，导杆端部与推柄的一侧固定相连；所述凸轮位于推柄的另一侧，凸轮的侧面与推柄正向对应；

所述弹性部件为弹簧，弹簧套在导杆的外部，位于导向块与推柄之间；

惯性力平衡组件安装完成后，弹簧保持被压缩状态，凸轮的侧面与推柄的侧壁始终接触；

导向块的内部开有与导杆相配合的导向槽，导杆的两端均伸出导向槽，导杆沿其轴向与导向块相对滑动。

2.根据权利要求1所述的一种惯性力平衡组件，其特征在于，所述导向槽为方形的通孔，导杆为金属制成的等截面方轴。

3.根据权利要求1所述的一种惯性力平衡组件，其特征在于，导杆的外侧壁是由耐磨性能良好的合金制成的。

4.曲柄连杆机构，包括曲轴、连杆及活塞，其特征在于，曲轴的一侧设有如权利要求1至3任意一项所述的一种惯性力平衡组件，凸轮可拆卸固定安装在曲轴的端部，凸轮随曲轴同步转动。

5.根据权利要求4所述的曲柄连杆机构，其特征在于，连杆的一端与曲轴转动配合，连杆的另一端伸入活塞内，并通过活塞销与活塞转动相连。

6.根据权利要求4所述的曲柄连杆机构，其特征在于，所述凸轮的基圆圆心，与曲轴的主轴部分的轴线重合。