CN110513387B - 曲轴、压缩机、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曲轴、压缩机、车辆。其中曲轴包括第一轴体、第二轴体，所述第一轴体具有第一轴心线，所述第一轴体的一端端面上构造有偏离所述第一轴心线的偏心孔，所述第二轴体具有第二轴心线，所述第二轴体的一端端面上构造有偏离所述第二轴心线的偏心柱，所述偏心柱插装于所述偏心孔中，所述偏心柱与所述偏心孔之间具有单向转动限位机构，所述单向转动限位机构用于保证所述偏心柱相对于所述偏心孔沿第一旋转方向转动，且沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向无法转动。根据本发明的一种曲轴、压缩机、车辆，曲轴的偏心部的偏心量可以调整，具有较高的通用性。

Description

曲轴、压缩机、车辆

技术领域

本发明属于压缩机制造技术领域，具体涉及一种曲轴、压缩机、车辆。

背景技术

曲轴是压缩机的动力传动部件，电机通过曲轴将动力传递到压缩机上，带动压缩机实现对冷媒或者空气的压缩。曲轴的传统加工方法是使用车床车削，由于需要车削其偏心部，因此加工效率低、操作难度较大，很难保证加工零件的稳定性，易出现不良，现有技术中基于前述不足设计出直轴与偏心部分别加工后组装的分体式曲轴，但是现有的分体式曲轴的偏心量不能调整，这导致曲轴的偏心量需要调整时只能选择更换新的曲轴，耗时费力，经济性不好，且在更换过程中极容易损坏与之连接的电机组件例如转子等，影响电机乃至压缩机的性能。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种曲轴、压缩机、车辆，曲轴的偏心部的偏心量可以调整，具有较高的通用性。

为了解决上述问题，本发明提供一种曲轴，包括第一轴体、第二轴体，所述第一轴体具有第一轴心线，所述第一轴体的一端端面上构造有偏离所述第一轴心线的偏心孔，所述第二轴体具有第二轴心线，所述第二轴体的一端端面上构造有偏离所述第二轴心线的偏心柱，所述偏心柱插装于所述偏心孔中，所述偏心柱与所述偏心孔之间具有单向转动限位机构，所述单向转动限位机构用于保证所述偏心柱相对于所述偏心孔沿第一旋转方向转动，且沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向无法转动。

优选地，所述单向转动限位机构包括设置于所述偏心柱上的棘轮以及设置于所述偏心孔内的棘爪，所述棘爪能够嵌装于所述棘轮的齿槽中。

优选地，所述偏心孔的孔周壁上设有棘爪容纳腔，所述棘爪通过枢接件枢接于所述棘爪容纳腔内；和/或，所述棘轮包括第一柱段，所述第一柱段的柱面上具有沿所述柱面周向依次设置的有齿段与无齿段，所述有齿段中设有多个轮齿。

优选地，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述有齿段中的多个轮齿的齿顶分度圆的半径小于所述无齿段所在的柱面圆弧的半径。

优选地，所述棘轮还包括第二柱段，所述第一柱段与所述第二柱段沿所述第二轴体的轴向依次设置，且所述第一柱段处于所述第二柱段与所述第二轴体之间，所述第二柱段的柱面圆弧的半径与所述无齿段所在的柱面圆弧半径相同，且所述第一柱段与所述第二柱段同轴。

优选地，所述棘爪背离所述棘轮的一端为第一端，所述棘爪容纳腔腔壁与所述第一端之间设置有弹性件，所述弹性件用于保持所述棘爪插入所述棘轮的齿槽的角度。

优选地，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述多个轮齿的断面尺寸相同，所述轮齿的断面包括彼此相背设置的第一齿面、第二齿面，所述第一齿面相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为α，所述第二齿面相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为β，所述第一齿面的长度为L，所述第二齿面的长度为M，所述轮齿的齿顶圆半径为R，所述轮齿的齿根圆半径为r，

优选地，所述偏心孔与所述第一轴心线之间的偏心距与所述偏心柱与所述第二轴心线之间的偏心距相等。

本发明还提供一种压缩机，包括上述的曲轴。

本发明还提供一种车辆，包括上述的压缩机。

本发明提供的一种曲轴、压缩机、车辆，通过所述单向转动限位机构保证所述第一轴体与第二轴体之间只能沿着所述第一旋转方向转动而不能沿所述第二旋转方向旋转，由于所述偏心柱与所述偏心孔之间皆存在偏心量，当所述第一轴体与第二轴体之间相对旋转时，两者之间的偏心量将被随着旋转过程调整，从而实现了对所述曲轴的偏心量的调整目的，操作简单、方便，使曲轴能够适应不同的压缩机对偏心量的要求，也即提高了所述曲轴的通用性。

附图说明

图1为本发明实施例的曲轴的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的曲轴的内部结构示意图(图中示出第一轴体与第二轴体同轴状态)；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1中第二轴体的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中的棘轮与棘爪装配启始状态下的示意图；

图6为本发明实施例中的棘轮与棘爪装配定位状态(锁紧状态)下的示意图；

图7为本发明实施例中的棘轮与棘爪脱离状态(解除定位状态)下的示意图；

图8为与图5至6中的棘轮与棘爪装配状态反向的结构示意图；

图9为图2中棘爪的立体结构示意图；

图10为本发明实施例中的棘轮的轮齿廓形参数示意图。

附图标记表示为：

1、第一轴体；11、偏心孔；111、棘爪；112、枢接件；113、弹性件；2、第二轴体；21、偏心柱；211、棘轮；212、轮齿；2121、第一齿面；2122、第二齿面；22、第二柱段。

具体实施方式

结合参见图1至图10所示，根据本发明的实施例，提供一种曲轴，包括第一轴体1、第二轴体2，所述第一轴体1具有第一轴心线，所述第一轴体1的一端端面上构造有偏离所述第一轴心线的偏心孔11，所述第二轴体2具有第二轴心线，所述第二轴体2的一端端面上构造有偏离所述第二轴心线的偏心柱21，所述偏心柱21插装于所述偏心孔11中，所述偏心柱21与所述偏心孔11之间具有单向转动限位机构，所述单向转动限位机构用于保证所述偏心柱21相对于所述偏心孔11沿第一旋转方向转动，且沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向无法转动，而可以理解的是，所述第一旋转方向也即为所述曲轴的正常工作的旋转方向，例如，当所述曲轴与电机匹配使用时，所述曲轴的旋转方向也即为电机转子的旋转方向，假定旋转方向为顺时针方向时，所述第二旋转方向则为逆时针方向，同时，由于所述曲轴包括了由所述单向转动限位机构连接的第一轴体1及第二轴体2，从而使所述曲轴形成为分体式结构，而分体式结构的曲轴能够极大程度地降低曲轴的轴体加工难度，提高轴体的制作效率。采用该技术方案的曲轴，通过所述单向转动限位机构保证所述第一轴体1与第二轴体2之间只能沿着所述第一旋转方向转动而不能沿所述第二旋转方向旋转，由于所述偏心柱21与所述偏心孔11之间皆存在偏心量，当所述第一轴体1与第二轴体2之间相对旋转时，两者之间的偏心量将被随着旋转过程调整，从而实现了对所述曲轴的偏心量的调整目的，操作简单、方便，使曲轴能够适应不同的压缩机对偏心量的要求，也即提高了所述曲轴的通用性。

进一步地，将所述偏心孔11与所述第一轴心线之间的偏心距与所述偏心柱21与所述第二轴心线之间的偏心距设置为相等，如图3中示出的状态，其中e为偏心距，此时，保证了所述第二轴体2相对所述第一轴体1旋转时两者具备同轴的位置状态关系，也即所述第一轴体1的偏心孔11的偏心距与所述第二轴体2的偏心柱21的偏心距处于同一径向上且实现消减，此种状态尤其适用于需要对电机转子的相关工作性能进行检测的工况，使此工况下的使用尤其方面，而现有技术中进行相同工况的相应电机性能检测时，需要对偏心部分进行包括偏心配重平衡块设计等在内的处理。

作为一种具体实施方式，优选地，所述单向转动限位机构包括设置于所述偏心柱21上的棘轮211以及设置于所述偏心孔11内的棘爪111，所述棘爪111能够嵌装于所述棘轮211的齿槽中，也即该技术方案中采用了一种棘轮限位结构实现本发明的单向转动限位机构，结构更加简单。

所述偏心孔11的孔周壁上设有棘爪容纳腔，所述棘爪111通过枢接件112枢接于所述棘爪容纳腔内，可以理解的是，所述棘爪111能够绕着所述枢接件112进行摆动，而此处的枢接件112的作用为作为旋转轴，也即任何能够起到旋转轴的部件皆应在其保护范围之内，所述枢接件112例如销钉、转轴等；和/或，所述棘轮211包括第一柱段，所述第一柱段的柱面上具有沿所述柱面周向依次设置的有齿段与无齿段，所述有齿段中设有多个轮齿212，更进一步地，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述有齿段中的多个轮齿212的齿顶分度圆的半径小于所述无齿段所在的柱面圆弧的半径，且所述齿顶分度圆与所述无齿段所述的柱面圆弧同心。

进一步地，所述棘轮211还包括第二柱段22，所述第一柱段与所述第二柱段22沿所述第二轴体2的轴向依次设置，且所述第一柱段处于所述第二柱段22与所述第二轴体2之间，所述第二柱段22的柱面圆弧的半径与所述无齿段所在的柱面圆弧半径相同，且所述第一柱段与所述第二柱段22同轴，此时，由于所述第一柱段与所述第二柱段22同轴且所述第二柱段22的半径与所述无齿段所在的柱面圆弧半径相同，由此可以理解的是，对应于所述无齿段的区域，所述第一柱段与所述第二柱段22的柱面形成一个柱面，这有利于所述第二轴体2与所述第一轴体1之间的组装过程，也即所述第二轴体2的偏心柱21的棘轮211在插装入所述偏心孔11时，将其无齿段对应的柱面朝向所述棘爪111的一侧，使所述棘爪111被限制在所述棘爪容纳腔内，当所述第二柱段22的底端与所述偏心孔11的孔底接触后，旋转所述第二轴体2使之与所述第一轴体1之间发生相对旋转，并使所述第一柱段的有齿段朝向所述棘爪111一侧，此时所述棘爪111将嵌装于所述棘轮211的齿槽内，进一步可以理解的，此时的所述第二柱段22对处于所述有齿段中的齿槽中的所述棘爪111形成处于所述第一轴体1的轴向上的定位，有效防止所述第二轴体2与所述第一轴体1之间的轴向脱离，而无需采用其他的轴向限位部件，结构更加紧凑、简化。

优选地，所述棘爪111背离所述棘轮211的一端为第一端，所述棘爪容纳腔腔壁与所述第一端之间设置有弹性件113例如弹簧，所述弹性件113用于保持所述棘爪111插入所述棘轮211的齿槽的角度，而可以理解的是，此处的保持所述棘爪111插入所述棘轮211的齿槽的角度具体的，当所述偏心柱21相对于所述偏心孔11沿第一旋转方向转动时，被所述轮齿212的齿顶顶起的所述棘爪111被压入下一相邻的齿槽中，而当所述偏心柱21相对于所述偏心孔11沿第二旋转方向转动时(事实上不能发生相对旋转)，所述弹性件113将所述棘爪111保持在所述齿槽内。

可以理解的是，所述棘轮211的轮齿212在齿形轮廓上可以是多样的，但是其相邻轮齿212之间形成的齿槽的槽口朝向与所述第一旋转方向相同，而为了保证所述棘爪111能够更加顺畅的进入所述齿槽，有必要对所述轮齿212的廓形进行必要的优化，具体的，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述多个轮齿212的断面尺寸相同，所述轮齿212的断面包括彼此相背设置的第一齿面2121、第二齿面2122，所述第一齿面2121相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为α，所述第二齿面2122相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为β，所述第一齿面2121的长度为L，所述第二齿面2122的长度为M，所述轮齿212的齿顶圆半径为R，所述轮齿212的齿根圆半径为r，

也即前述对所述轮齿212的倾斜角度进行了限定，可以理解的，所述棘爪111的廓形及倾斜角度应与之相匹配，而当所述轮齿212的个数、及齿顶厚等参数确定后，所述棘轮21的廓形将被完全确定。具体的例如，设定所述轮齿212的个数为12、齿顶厚a为0.54mm、齿槽角θ为45°，齿根圆半径r为2mm，齿顶圆半径R为3mm，则可以确定出尺面倾斜角α＝15°、β＝＝60°。

根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，尤其是一种涡旋式压缩机，包括上述的曲轴。

本发明还提供一种车辆，尤其是一种新能源汽车，包括上述的压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种曲轴，其特征在于，包括第一轴体(1)、第二轴体(2)，所述第一轴体(1)具有第一轴心线，所述第一轴体(1)的一端端面上构造有偏离所述第一轴心线的偏心孔(11)，所述第二轴体(2)具有第二轴心线，所述第二轴体(2)的一端端面上构造有偏离所述第二轴心线的偏心柱(21)，所述偏心柱(21)插装于所述偏心孔(11)中，所述偏心柱(21)与所述偏心孔(12)之间具有单向转动限位机构，所述单向转动限位机构用于保证所述偏心柱(21)相对于所述偏心孔(11)沿第一旋转方向转动，且沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向无法转动；所述单向转动限位机构包括设置于所述偏心柱(21)上的棘轮(211)以及设置于所述偏心孔(11)内的棘爪(111)，所述棘爪(111)能够嵌装于所述棘轮(211)的齿槽中；所述棘轮(211)包括第一柱段，所述第一柱段的柱面上具有沿所述柱面周向依次设置的有齿段与无齿段，所述有齿段中设有多个轮齿(212)。

2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述偏心孔(11)的孔周壁上设有棘爪容纳腔，所述棘爪(111)通过枢接件(112)枢接于所述棘爪容纳腔内。

3.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述有齿段中的多个轮齿(212)的齿顶分度圆的半径小于所述无齿段所在的柱面圆弧的半径。

4.根据权利要求3所述的曲轴，其特征在于，所述棘轮(211)还包括第二柱段(22)，所述第一柱段与所述第二柱段(22)沿所述第二轴体(2)的轴向依次设置，且所述第一柱段处于所述第二柱段(22)与所述第二轴体(2)之间，所述第二柱段(22)的柱面圆弧的半径与所述无齿段所在的柱面圆弧半径相同，且所述第一柱段与所述第二柱段(22)同轴。

5.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述棘爪(111)背离所述棘轮(211)的一端为第一端，所述棘爪容纳腔腔壁与所述第一端之间设置有弹性件(113)，所述弹性件(113)用于保持所述棘爪(111)插入所述棘轮(211)的齿槽的角度。

6.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，在所述第一柱段的任一径向断面上，所述多个轮齿(212)的断面尺寸相同，所述轮齿(212)的断面包括彼此相背设置的第一齿面(2121)、第二齿面(2122)，所述第一齿面(2121)相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为α，所述第二齿面(2122)相对所述第一柱段轴心的齿面倾斜角为β，所述第一齿面(2121)的长度为L，所述第二齿面(2122)的长度为M，所述轮齿(212)的齿顶圆半径为R，所述轮齿(212)的齿根圆半径为r，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的曲轴，其特征在于，所述偏心孔(11)与所述第一轴心线之间的偏心距与所述偏心柱(21)与所述第二轴心线之间的偏心距相等。

8.一种压缩机，包括曲轴，其特征在于，所述曲轴为权利要求1至7中任一项所述的曲轴。

9.一种车辆，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求8所述的压缩机。

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