CN112664435A - 活塞组件、压缩机及制冷装置 - Google Patents
活塞组件、压缩机及制冷装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种活塞组件、压缩机及制冷装置。活塞组件包括:活塞,具有第一腔体;转动结构,设置在第一腔体内,转动结构包括第一转动件和与第一转动件啮合的第二转动件,第一转动件和第二转动件均相对于活塞可转动地设置,当给第一转动件施加外力时,第二转动件能够带动活塞沿预定方向运动。本发明的技术方案解决了现有技术中压缩机的连杆和活塞之间磨损严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及活塞技术领域,具体而言,涉及一种活塞组件、压缩机及制冷装置。
背景技术
往复活塞式压缩机的曲轴偏心轴套外连接连杆的第一端,连杆的第二端和活塞连接,曲轴旋转时带动连杆的第一端做偏心转动,从而带动连杆的第二端以及与连杆的第二端连接的活塞运动,使活塞在气缸内进行直线往复运动并压缩冷媒。在发明人知道的一种压缩机中,连杆的第二端设置为球形头部,相应地,活塞具有球形槽,呈球形的连杆的第二端在活塞的球形槽中转动,曲轴转动带动连杆的球形头部以及活塞在气缸内部进行直线往复运动并压缩冷媒。但是由于连杆的球形头部和活塞之间长期的摩擦,使得连杆的球形头部和活塞的球形槽之间磨损严重。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种活塞组件、压缩机及制冷装置,以解决现有技术中压缩机的连杆和活塞之间磨损严重的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种活塞组件,包括:活塞,具有第一腔体;转动结构,设置在第一腔体内,转动结构包括第一转动件和与第一转动件啮合的第二转动件,第一转动件和第二转动件均相对于活塞可转动地设置,当给第一转动件施加外力时,第二转动件能够带动活塞沿预定方向运动。
进一步地,转动结构包括位于第一转动件一侧的多个依次啮合的第二转动件,多个第二转动件中的与第一转动件相邻的一个第二转动件与第一转动件啮合,多个第二转动件中的位于最外侧的一个第二转动件穿出活塞并与待安装部件的内壁面抵接。
进一步地,沿垂直于第一转动件的转动轴线的方向,第一转动件的相对两侧均设有多个第二转动件。
进一步地,转动结构还包括第一转轴,第一转轴设置在第一腔体内并与活塞连接,第一转动件绕第一转轴可转动地设置。
进一步地,转动结构还包括第二转轴,第二转轴设置在第一腔体内并与活塞连接,第二转动件与第二转轴枢转连接。
进一步地,沿第一转轴的轴线方向,第一转动件相对于第一转轴可移动地设置,以使第一转动件具有与第二转动件啮合的第一位置和与第二转动件脱开的第二位置。
进一步地,第一转轴的外壁面设有外螺纹,第一转动件具有安装孔,安装孔具有与外螺纹配合的内螺纹,第一转动件与第一转轴螺纹配合。
进一步地,活塞组件还包括设置在第一腔体内的限位结构,限位结构用于防止第二转动件沿第二转轴的轴线方向移动。
进一步地,沿第二转轴的轴线方向,限位结构包括设置在第二转动件的两侧的限位板。
根据本发明的另一方面,提供了一种压缩机,包括:气缸,具有第二腔体;活塞组件,设置在第二腔体内,活塞组件相对于气缸可滑动地设置,活塞组件为上述的活塞组件,气缸形成待安装部件;连杆,与第一转动件连接;曲轴,与连杆连接。
进一步地,曲轴的偏心轴具有第一预设位置、第二预设位置、第三预设位置和第四预设位置;当偏心轴位于第一预设位置和第三预设位置时,第一转动件和与之相邻的第二转动件啮合设置;当偏心轴位于第二预设位置和第四预设位置时,第一转动件和与之相邻的第二转动件相脱离。
进一步地,压缩机包括多个活塞组件和多个连杆,多个活塞组件和多个连杆对应设置,多个连杆均与曲轴连接。
根据本发明的另一方面,提供了一种制冷装置,包括压缩机和驱动部,压缩机为上述的压缩机,驱动部与曲轴驱动连接。
应用本发明的技术方案,向第一转动件施加外力时,第一转动件相对于活塞转动,由于第二转动件和第一转动件啮合,因此,第一转动件带动第二转动件,使第二转动件相对于活塞转动,给活塞施加使活塞沿预定方向运动的作用力;本申请的技术方案中,通过第一转动件和第二转动件之间的啮合实现动力传递,接触面积较小,摩擦较小,摩擦造成的磨损情况较轻。
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活塞组件的实施例的结构示意图;
图2示出了图1的活塞组件的局部剖视图;
图3示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图;
图4示出了图3的压缩机的俯视图;
图5示出了示出了图4的A处的放大图;
图6示出了图3的压缩机的一个状态的结构示意图;
图7示出了图6的侧视图;
图8示出了图3的压缩机的另一状态的结构示意图;
图9示出了图8的侧视图;
图10示出了图3的压缩机的另一状态的结构示意图;
图11示出了图10的侧视图;
图12示出了图3的压缩机的另一状态的结构示意图;
图13示出了图12的侧视图;以及
图14示出了根据本发明的压缩机的另一实施例的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、活塞;11、第一腔体;20、转动结构;21、第一转动件;22、第二转动件;23、第一转轴;24、第二转轴;30、气缸;31、第二腔体;40、活塞组件;50、连杆;60、曲轴;61、基轴;62、偏心轴。
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。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
需要说明的是,本发明及本发明的实施例中,第一转轴23的中心轴线所在的方向与活塞10的运动方向垂直。
针对压缩机的连杆和活塞之间磨损严重,容易导致机械故障的问题,本发明及本发明的实施例提供了一种活塞组件、压缩机及制冷装置。
如图1和图2所示,本发明的实施例中,活塞组件包括活塞10和转动结构20,活塞10具有第一腔体11;转动结构20设置在第一腔体11内,转动结构20包括第一转动件21和与第一转动件21啮合的第二转动件22,第一转动件21和第二转动件22均相对于活塞10可转动地设置,当给第一转动件21施加外力时,第二转动件22能够带动活塞10沿预定方向运动。
上述设置中,向第一转动件21施加外力时,第一转动件21相对于活塞10转动,由于第二转动件22和第一转动件21啮合,因此,第一转动件21带动第二转动件22,使第二转动件22相对于活塞10转动,第二转动件22转动,给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的作用力,使活塞10沿预定方向运动;在发明人知道的一种压缩机中,呈球形的连杆的第二端在活塞的球形槽中转动,以带动活塞运动,但是由于连杆的球形头部和活塞之间长期的摩擦,使得连杆的球形头部和活塞的球形槽之间磨损严重,容易导致零件变形造成机械故障的问题。相较于上述技术而言,本申请的技术方案中,通过第一转动件21和第二转动件22之间的啮合实现动力传递,接触面积较小,摩擦较小,摩擦造成的磨损和升温情况较轻,使得零件不易变形,不易发生机械故障,改善了零件磨损及变形情况;并且,在一种实施例中,本申请的技术方案将第一转动件21的转动力转化为推动活塞10往复运动的推动力,增加活塞10的滑动动力,提高了能效。
在发明人知道的另一种压缩机中,连杆通过销钉与活塞连接,此时连杆绕销钉可转动,上述连接方式对机械加工精度的要求较高,制造成本较高。相较于上述方式,本申请的技术方案中,向第一转动件21施加外力(本发明的实施例中,连杆50与第一转动件21连接,通过连杆50向第一转动件21施力,使第一转动件21转动,实现动力传递),一方面,在第一转动件21的带动下,活塞10沿一定方向运动,实现动力传递,使活塞10往复直线运动(第一转动件21为活塞10的运动提供了主要动力);另一方面,通过第一转动件21和第二转动件22啮合,实现动力传递,使活塞10沿预定方向运动,可以达到提效降本的作用;本申请的技术方案中,转动件(包括第一转动件21和第二转动件22)在活塞10内的安装方式精度要求低;且通过第一转动件21和第二转动件22啮合实现动力传递的方式较常见,容易实现,上述连接方式对机械加工精度要求较低,制造成本较低,具有较高的普适性。
如图2、图4和图5所示,本发明的实施例中,转动结构20包括位于第一转动件21一侧的多个依次啮合的第二转动件22,多个第二转动件22中的与第一转动件21相邻的一个第二转动件22与第一转动件21啮合,多个第二转动件22中的位于最外侧的一个第二转动件22穿出活塞10并与待安装部件的内壁面抵接。优选地,本发明的实施例中,待安装部件为气缸30。
上述设置中,第一转动件21和与之相邻的一个第二转动件22啮合,带动该第二转动件22转动,由于多个第二转动件22依次啮合,因此,远离第一转动件21的位于最外侧的那个第二转动件22转动;当将活塞组件安装在气缸30的第二腔体31内后,上述的远离第一转动件21的位于最外侧的第二转动件22与气缸30的内壁面抵接接触,这样,当施加外力使活塞10在气缸30的第二腔体31内往复直线运动时,上述的与气缸30的内壁面抵接的第二转动件22转动,该第二转动件22与气缸30的内壁面配合,给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的作用力,从而使活塞10沿预定方向运动;第一转动件21和第二转动件22啮合,实现动力传递,为活塞10沿预定方向的运动提供动力,使得泵体阻力矩变小,这样需要电机提供的转矩就变小,电机提供的动力小,则电机的输入功率小,从而能够提高能效。
需要说明的是,上述多个第二转动件22中的位于最外侧的一个第二转动件22指的是多个第二转动件22中距离第一转动件21最远的一个第二转动件22。
需要说明的是,如图3至图5所示,当活塞10沿图5的左右方向向左运动时,如果与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22顺时针转动,则该第二转动件22与气缸30的内壁面配合给活塞10施加使活塞10向左运动的力,此时,第二转动件22推动活塞10向左运动,对活塞10的运动具有促进作用,使得泵体阻力矩变小,这样需要电机提供的转矩就变小,电机提供的动力小,则电机的输入功率小,从而能够提高能效;如果与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22逆时针转动,则第二转动件22阻碍活塞10向左运动,使得泵体阻力矩变大,这样需要电机提供的转矩就变大,则需要配大功率电机,在排量相同的情况下,能效低;同理,当活塞10沿图5的左右方向向右运动时,如果与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22顺时针转动,则第二转动件22阻碍活塞10向右运动,使得泵体阻力矩变大,这样需要电机提供的转矩就变大,则需要配大功率电机,在排量相同的情况下,能效低;如果与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22逆时针转动,第二转动件22推动活塞10向右运动,对活塞10的运动具有促进作用,使得泵体阻力矩变小,这样需要电机提供的转矩就变小,电机提供的动力小,则电机的输入功率小,从而能够提高能效。
需要说明的是,当第二转动件22的个数为偶数时,与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22和第一转动件21的转动方向(顺时针或者逆时针)相同,当第二转动件22的个数为奇数时,与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22和第一转动件21的转动方向(顺时针或者逆时针)相反;因此,可以根据实际需要,通过控制施加给第一转动件21的外力的方向,控制与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22施加给活塞10的作用力的方向,从而控制泵体阻力矩的大小,进而控制需要电机提供的转矩的大小,也就是控制电机提供的动力大小,最终控制电机的输入功率大小,根据实际需要,实现提高能效的目的。
需要说明的是,上述活塞10的内壁面围成第一腔体11,上述气缸30的内壁面围成第二腔体31。
如图2所示,本发明的实施例中,沿垂直于第一转动件21的转动轴线的方向,第一转动件21的相对两侧均设有多个第二转动件22。这样设置可以提高通过第二转动件22给活塞10施加的使活塞10沿预定方向运动的力,从而提高第二转动件22对活塞10的作用效果。
优选地,设置在第一转动件21的相对两侧的第二转动件22的个数相同,这样才能保证位于第一转动件21两侧的第二转动件22给活塞10施加的使活塞10沿预定方向运动的作用力的方向相同,从而提高第二转动件22对活塞10的作用效果。
如图1和图2所示,本发明的实施例中,转动结构20还包括第一转轴23,第一转轴23设置在第一腔体11内并与活塞10连接,第一转动件21绕第一转轴23可转动地设置。
上述设置中,第一转动件21通过第一转轴23与活塞10连接,由于第一转动件21相对于第一转轴23可转动,因此,使第一转动件21相对于活塞10可转动。
具体地,活塞组件40包括第一转动件21和活塞10,第一转动件21通过第一转轴23与活塞10连接,连杆50的一端与第一转动件21连接,第二转动件22依次啮合排列至与气缸30的内壁面抵接接触,曲轴60运转时,带动连杆50运动,与连杆50连接的第一转动件21转动,带动第二转动件22转动,从而使最外侧的第二转动件22与气缸30的内壁面配合,给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的力,进而使活塞10沿预定方向运动。
优选地,如图1和图2所示,本发明的实施例中,沿第一转轴23的轴线方向,第一转动件21相对于第一转轴23可移动地设置,以使第一转动件21具有与第二转动件22啮合的第一位置和与第二转动件22脱开的第二位置。
上述设置中,当第一转动件21处于第一位置时,第一转动件21与第二转动件22啮合,在第一转动件21的带动下,第二转动件22转动,与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22转动给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的力,从而使活塞10沿预定方向运动,能够在一定程度上控制压缩机能效;当第一转动件21处于第二位置时,第一转动件21和第二转动件22脱开(也就是脱离啮合关系),在外力的作用下,第一转动件21通过第一转轴23带动活塞10运动。
需要说明的是,当第一转动件21处于第一位置时,第一转动件21和与之相邻的一个第二转动件22啮合,当第一转动件21处于第二位置时,第一转动件21和与之相邻的一个第二转动件22脱开,也就是第一转动件21和与之相邻的一个第二转动件22不再啮合。
优选地,本发明的实施例中,第一转轴23的外壁面设有外螺纹,第一转动件21具有安装孔,安装孔具有与外螺纹配合的内螺纹,第一转动件21与第一转轴23螺纹配合。
上述设置中,第一转动件21与第一转轴23螺纹配合,使第一转动件21可以绕第一转轴23转动的同时还可以相对于第一转轴23沿第一转轴23的轴线方向移动,从而使第一转动件21可以在第一位置和第二位置之间切换。
如图1和图2所示,本发明的实施例中,转动结构20还包括第二转轴24,第二转轴24设置在第一腔体11内并与活塞10连接,第二转动件22与第二转轴24枢转连接。
上述设置中,第二转动件22通过第二转轴24与活塞10连接,由于第二转动件22与第二转轴24枢转连接,因此,使第二转动件22相对于活塞10可转动。
优选地,本发明的实施例中,活塞组件还包括设置在第一腔体11内的限位结构,限位结构用于防止第二转动件22沿第二转轴24的轴线方向移动。通过限位结构可以对第二转动件22沿第二转轴24的轴线方向的移动进行限制,使第二转动件22仅能够绕第二转轴24转动,而不能沿第二转轴24的轴线方向移动,保证了第二转动件22与第二转轴24的相对稳定性以及通过第二转动件22实现动力传递的稳定性。
优选地,本发明的实施例中,沿第二转轴24的轴线方向,限位结构包括设置在第二转动件22的两侧的限位板。通过设置在第二转动件22的两侧的限位板,能够对第二转动件22的沿第二转轴24的轴线方向的移动进行限定,从而保证第二转动件22相对于第二转轴24仅能够转动而不能够移动,保证了第二转动件22的稳定性。
优选地,限位板与第二转轴24连接,使限位板与第二转轴24的相对位置固定,有助于实现限位板对第二转动件22的沿第二转轴24的轴线方向的移动的限定作用。
如图3和图4所示,本发明的实施例中,压缩机包括气缸30、活塞组件40、连杆50和曲轴60,气缸30具有第二腔体31,活塞组件40设置在第二腔体31内,活塞组件40相对于气缸30可滑动地设置,活塞组件40为上述的活塞组件,连杆50与第一转动件21连接,曲轴60与连杆50连接。
上述设置中,曲轴60通过连杆50与活塞组件40连接,在外力的作用下,曲轴60转动,在曲轴60的带动下连杆50运动,在连杆50的带动下,一方面第一转动件21通过与第一转轴23的连接将动力传递给第一转轴23,第一转轴23将动力传递给活塞10,使得活塞10在气缸30的第二腔体31内往复直线运动,从而使活塞10可以对第二腔体31内的冷媒进行压缩;另一方面,由于第一转动件21绕第一转轴23可转动,因此,在第一转动件21的带动下,第二转动件22转动,远离第一转动件21的位于最外侧的第二转动件22与气缸30的内壁面配合,给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的作用力,从而可以在一定程度上控制压缩机能效;又一方面,由于第一转动件21沿第一转轴23的轴线方向可移动,因此,第一转动件21在第一位置和第二位置之间切换,也就是说,第一转动件21在一段时间内与第二转动件22啮合,在另一段时间内与第二转动件22脱离啮合状态,从而可以实现对压缩机能效的间歇性控制。
优选地,曲轴60包括基轴61和与基轴61连接的偏心轴62,连杆50通过轴套与偏心轴62连接。在外力的作用下,基轴61带动偏心轴62转动,偏心轴62带动连杆50运动,连杆50运动带动活塞组件40在气缸30的第二腔体31内往复直线运动,以对第二腔体31内的冷媒进行压缩。
优选地,第一转动件21可以为齿轮。优选地,第二转动件22可以为齿轮。
具体地,转动结构20可以包括一组或者多组齿轮,每组齿轮的数量为2n+1,n≥1,第一转动件21的相对两侧的形成第二转动件22的齿轮数量分别为n。即与连杆50相连的第一转动件21,距离气缸30的沿多个第二转动件22的排列方向的内壁面的两端面之间的第二转动件22的数量相同,以此保证带动活塞10运动的方向一致。
本发明的实施例中,曲轴60包括基轴61和与基轴61连接的偏心轴62。在基轴61的带动下,偏心轴62具有绕预定轴线(即基轴61的转动轴线)转动的路径。该偏心轴62具有圆形运动轨迹;偏心轴62带动连杆50运动,从而使连杆50的与偏心轴62连接的端部也具有圆形的运动轨迹。偏心轴62具有第一预设位置(即如图6所示的位置一)、第二预设位置(即如图8所示的位置二)、第三预设位置(即如图10所示的位置三)和第四预设位置(即如图12所示的位置四)。当偏心轴62位于第一预设位置和第三预设位置时,第一转动件21和与之相邻的第二转动件22是啮合设置的;当偏心轴62位于第二预设位置和第四预设位置时,第一转动件21和与之相邻的第二转动件22相脱离。当偏心轴62从第一预设位置运动至第二预设位置时,第一转动件21从第一位置切换为第二位置;当偏心轴62从第二预设位置运动至第三预设位置时,第一转动件21从第二位置切换为第一位置;当偏心轴62从第三预设位置运动至第四预设位置时,第一转动件21从第一位置切换为第二位置;当偏心轴62从第四预设位置运动至第一预设位置时,第一转动件21从第二位置切换为第一位置。
当第一转动件21和与之相邻的第二转动件22啮合时,在连杆50的带动下,第一转动件21转动,带动第二转动件22转动,多个第二转动件22中位于最外侧的一个第二转动件22转动并与气缸30的内壁面配合,给活塞10施加使活塞10沿预定方向运动的力;当第一转动件21和与之相邻的第二转动件22相脱离,也就是第一转动件21和与之相邻的第二转动件22不再啮合时,连杆50通过第一转动件21和第一转轴23将动力传递给活塞10,带动活塞10在气缸30的第二腔体31内做往复直线运动,以对第二腔体31内的冷媒进行压缩。
具体地,以图6至图13为例,来说明各零件运动和旋转方向;如图6所示,当偏心轴62从位置一逆时针向位置二运动时,活塞组件向右运动,第一转动件21顺时针运动,带动与第一转动件21相邻的两个第二转动件22逆时针运动,进一步带动与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22顺时针运动,在第二转动件22与气缸30的内壁面抵接接触处,第二转动件22的转动方向和活塞10的运动方向是一致的,同时第一转动件21顺时针转动时,第一转动件21通过第一转轴23进行上升(如图7所示);偏心轴62达到位置二时,第一转动件21上升至脱离第二转动件22所在的平面,也就是第一转动件21处于第二位置(如图9所示)。
如图8所示,当偏心轴62从位置二逆时针向位置三运动时,活塞组件向右运动,第一转动件21逆时针运动,由于此时第一转动件21与第二转动件22相脱离(即第一转动件21与第二转动件22不啮合),第一转动件21无法带动第二转动件22转动,同时第一转动件21逆时针转动时,第一转动件21通过第一转轴23进行下降(如图9所示);偏心轴62达到位置三时,第一转动件21与第二转动件22相啮合(比如,如图11所示,第一转动件21与第二转动件22位于同一水平面并啮合)。如图10所示,当偏心轴62从位置三逆时针向位置四运动时,活塞组件向左运动,第一转动件21逆时针运动,带动与第一转动件21相邻的两个第二转动件22顺时针运动,并进一步带动与气缸30的内壁面抵接接触的第二转动件22逆时针运动,在第二转动件22与气缸30的内壁面抵接接触处,第二转动件22的转动方向和活塞10运动方向是一致的,同时第一转动件21逆时针转动时,第一转动件21通过第一转轴23进行下降(如图11所示);偏心轴62达到位置四时,第一转动件21下降至脱离第二转动件22所在的平面(如图13所示)。如图12所示,当偏心轴62从位置四逆时针向位置一运动时,活塞组件向左运动,第一转动件21顺时针运动,由于此时第一转动件21与第二转动件22相脱离(即第一转动件21与第二转动件22不啮合),第一转动件21无法带动第二转动件22转动,同时第一转动件21顺时针转动时,第一转动件21通过第一转轴23进行上升(如图13所示);偏心轴62达到位置一时,第一转动件21与第二转动件22相啮合(比如,如图7所示,第一转动件21与第二转动件22位于同一水平面并啮合)。
优选地,第二腔体31可以设置为长方体型空腔,相应地,活塞10的外形设置为长方体。设置为方形空腔可以使第二转动件22和气缸30的形成第二腔体31的内壁面的接触面积增大,提高动力。
具体地,如图3和图4所示,气缸30内部设置有第二腔体31,第二腔体31内部设有活塞组件,活塞组件(如图1和图2所示)包括活塞10和转动结构20,转动结构20包括第一转动件21、第二转动件22、与第一转动件21对应的第一转轴23和与第二转动件22对应的第二转轴24,第一转轴23为螺纹柱,螺纹柱数量与连杆50数量相同。第二转轴24上设有限位板以将与连杆50不连接的第二转动件22定位在同一水平面。活塞组件中的第一转动件21与连杆50的一端相连,连杆50的另一端与曲轴60相连。第二转轴24与第二转动件22对应以安装第二转动件22,连杆50与第一转动件21相连,连接方式可以为通过销钉、螺钉、粘结连接等常规连接方式,与连杆50相连的第一转动件21的相对两侧的第二转动件22的数量相同,第一转动件21和第二转动件22的总数量为2n+1,n≥1,第一转动件21两侧的第二转动件22的数量分别为n。即与连杆50相连的第一转动件21,距离气缸30的内壁面的两端面之间的第二转动件22的数量相同,以保证带动活塞10运动的方向一致。例如,当转动结构20包括一个第一转动件21和两个第二转动件22,第一转动件21两侧分别有1个第二转动件22;当转动结构20包括一个第一转动件21和四个第二转动件22,第一转动件21的两侧分别有两个第二转动件22,以此类推,以保证带动活塞10运动的方向一致。
压缩机运行时,曲轴60旋转带动连杆50的一端做偏心转动,从而带动连杆50的另一端以及与连杆50的另一端连接的活塞组件进行直线往复运动并压缩气缸30的第二腔体31内的冷媒,运行过程中,连杆50会带动第一转动件21做摆动,即第一转动件21围绕第一转轴23进行摆动,从而带动第二转动件22转动,连杆50运动产生的力,用作活塞10往复运动的动力,同时减少了连杆头部与活塞之间的摩擦,能够提高能效。第一转动件21转动的同时沿第一转轴23的轴线上升或者下降,在第一转动件21的滚动方向与活塞10运动方向不同时,第一转动件21与第二转动件22相脱离(即第一转动件21与第二转动件22不啮合),第一转动件21无法带动第二转动件22转动;在第一转动件21的滚动方向与活塞10运动方向相同时,第一转动件21和第二转动件22相啮合(比如第一转动件21与第二转动件22位于同一水平面),第一转动件21能够带动第二转动件22转动。
需要说明的是,上述的第一转动件21的滚动方向与活塞10的运动方向相同指的是,当活塞10沿图5中的左右方向向右运动时,如果第一转动件21沿顺时针转动(如图5和图6所示),则第一转动件21与活塞10的运动方向相同;如果第一转动件21沿逆时针转动(如图8所示),则第一转动件21与活塞10的运动方向相反;当活塞10沿图10和图12中的左右方向向左运动时,如果第一转动件21沿逆时针转动(如图10所示),则第一转动件21与活塞10的运动方向相同;如果第一转动件21沿顺时针转动(如图12所示),则第一转动件21与活塞10的运动方向相反。
需要说明的是,由于本申请的压缩机具有本申请的活塞组件,因此,本申请的压缩机也具有本申请的活塞组件的上述优点,此处不再赘述。
为保证压缩机运行稳定,可使用多组连杆50和活塞组件。优选地,如图14所示,本发明的实施例中,压缩机包括两个活塞组件40和两个连杆50,两个活塞组件40和两个连杆50对应设置,两个连杆50均与曲轴60连接。上述设置中,曲轴60通过连杆50将动力传递给活塞组件40,由于压缩机包括两个活塞组件40,因此,通过上述设置,可以提高压缩机的工作效率。
优选地,两个活塞组件40连接。优选地,两个活塞组件40可以通过锁紧件或者焊接或者卡接连接等方式连接。当然,在本申请的替代实施例中,还可以根据实际需要,使两个活塞组件40分体设置或者一体成型设置。
当然,在本申请的附图未示出的替代实施例中,还可以根据实际需要,使压缩机包括两个以上活塞组件40和两个以上连杆50,两个以上活塞组件40和两个以上连杆50对应设置,两个以上连杆50均与曲轴60连接。
优选地,本发明的实施例中,制冷装置包括压缩机和驱动部,压缩机为上述的压缩机,驱动部与曲轴60驱动连接。驱动部驱动曲轴60,使曲轴60转动,在曲轴60的带动下,连杆50运动,连杆50带动活塞组件40在气缸30的第二腔体31内做往复直线运动,从而使活塞组件40对第二腔体31内的冷媒进行压缩,实现制冷功能。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:向第一转动件施加外力时,第一转动件相对于活塞转动,由于第二转动件和第一转动件啮合,因此,第一转动件带动第二转动件,使第二转动件相对于活塞转动,第二转动件转动,给活塞施加使活塞沿预定方向运动的作用力,使活塞沿预定方向运动;本申请的技术方案,通过第一转动件和第二转动件之间的啮合实现动力传递,接触面积较小,摩擦较小,摩擦造成的磨损和升温情况较轻,使得零件不易变形,不易发生机械故障,改善了零件磨损及变形情况;并且,在一种实施例中,本申请的技术方案将第一转动件的转动力转化为推动活塞往复运动的推动力,增加活塞滑动动力,提高了能效。另外,本申请的技术方案中,向第一转动件施加外力,通过第一转动件和第二转动件啮合,实现动力传递,使活塞沿预定方向运动,动力传递方式常见,容易实现,上述连接方式对机械加工精度要求较低,制造成本较低,具有较高的普适性。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
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、工作、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上述附图中的术语“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数据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能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
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 (13)
1.一种活塞组件,其特征在于,包括:
活塞(10),具有第一腔体(11);
转动结构(20),设置在所述第一腔体(11)内,所述转动结构(20)包括第一转动件(21)和与所述第一转动件(21)啮合的第二转动件(22),所述第一转动件(21)和所述第二转动件(22)均相对于所述活塞(10)可转动地设置,当给所述第一转动件(21)施加外力时,所述第二转动件(22)能够带动所述活塞(10)沿预定方向运动。
2.根据权利要求1所述的活塞组件,其特征在于,所述转动结构(20)包括位于所述第一转动件(21)一侧的多个依次啮合的所述第二转动件(22),多个所述第二转动件(22)中的与所述第一转动件(21)相邻的一个所述第二转动件(22)与所述第一转动件(21)啮合,多个所述第二转动件(22)中的位于最外侧的一个所述第二转动件(22)穿出所述活塞(10)并与待安装部件的内壁面抵接。
3.根据权利要求2所述的活塞组件,其特征在于,沿垂直于所述第一转动件(21)的转动轴线的方向,所述第一转动件(21)的相对两侧均设有多个所述第二转动件(22)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的活塞组件,其特征在于,所述转动结构(20)还包括第一转轴(23),所述第一转轴(23)设置在所述第一腔体(11)内并与所述活塞(10)连接,所述第一转动件(21)绕所述第一转轴(23)可转动地设置。
5.根据权利要求4所述的活塞组件,其特征在于,所述转动结构(20)还包括第二转轴(24),所述第二转轴(24)设置在所述第一腔体(11)内并与所述活塞(10)连接,所述第二转动件(22)与所述第二转轴(24)枢转连接。
6.根据权利要求4所述的活塞组件,其特征在于,沿所述第一转轴(23)的轴线方向,所述第一转动件(21)相对于所述第一转轴(23)可移动地设置,以使所述第一转动件(21)具有与所述第二转动件(22)啮合的第一位置和与所述第二转动件(22)脱开的第二位置。
7.根据权利要求6所述的活塞组件,其特征在于,所述第一转轴(23)的外壁面设有外螺纹,所述第一转动件(21)具有安装孔,所述安装孔具有与所述外螺纹配合的内螺纹,所述第一转动件(21)与所述第一转轴(23)螺纹配合。
8.根据权利要求5所述的活塞组件,其特征在于,所述活塞组件还包括设置在所述第一腔体(11)内的限位结构,所述限位结构用于防止所述第二转动件(22)沿所述第二转轴(24)的轴线方向移动。
9.根据权利要求8所述的活塞组件,其特征在于,沿所述第二转轴(24)的轴线方向,所述限位结构包括设置在所述第二转动件(22)的两侧的限位板。
10.一种压缩机,其特征在于,包括:
气缸(30),具有第二腔体(31);
活塞组件(40),设置在所述第二腔体(31)内,所述活塞组件(40)相对于所述气缸(30)可滑动地设置,所述活塞组件(40)为权利要求1至9中任一项所述的活塞组件,所述气缸(30)形成待安装部件;
连杆(50),与所述第一转动件(21)连接;
曲轴(60),与所述连杆(50)连接。
11.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,所述曲轴(60)的偏心轴(62)具有第一预设位置、第二预设位置、第三预设位置和第四预设位置;当所述偏心轴(62)位于所述第一预设位置和所述第三预设位置时,所述第一转动件(21)和与之相邻的所述第二转动件(22)啮合设置;当所述偏心轴(62)位于所述第二预设位置和所述第四预设位置时,所述第一转动件(21)和与之相邻的所述第二转动件(22)相脱离。
12.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机包括多个所述活塞组件(40)和多个所述连杆(50),多个所述活塞组件(40)和多个所述连杆(50)对应设置,多个所述连杆(50)均与所述曲轴(60)连接。
13.一种制冷装置,其特征在于,包括压缩机和驱动部,所述压缩机为权利要求10至12中任一项所述的压缩机,所述驱动部与所述曲轴(60)驱动连接。
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