CN113565735B - 一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫，涉及压缩机技术领域，以解决压缩机减振脚垫在不同工况下或匹配不同的压缩机减振效果不同，影响设备的使用问题。本发明一种压缩机减振脚垫控制方法包括：压缩机运行时，实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度，通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度；所述最优温度位于预设的温度阀值区间[T₁，T₂]内，即T₁≤T≤T₂，其中T为所述最优温度。本发明根据实际工况的使用环境不同，通过改变减振脚垫的温度，使其处于最佳的刚度状态，以起到吸收振动的作用。

Description

一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫。

背景技术

转子式压缩机因其结构简单、成本低，在空调领域内得到广泛的应用。转子式压缩机一般由主缸体、储液罐、基脚和橡胶脚垫等组成。由于储液罐的存在，导致压缩机的重心不在主缸体的几何中心；而现有压缩机基脚是在水平面内围绕主缸体均匀分布，压缩机的脚垫也都是相同的，在实际安装后橡胶脚垫受力不同，不能实现3个脚垫均达到最好的减振效果。

压缩机减振脚垫结构一旦固定，其结构刚度基本固定，而减振脚垫在不同工况或匹配不同压缩机时有不同的刚度需求，如在运输过程中需要减振脚垫刚度较大，避免减振脚垫出现大变形导致管路发生破坏、或撞击钣金件出现变形。而在运行过程中，减振脚垫的隔振率与其承受的载荷相关，而压缩机的运行频率从低频到高频覆盖10-106Hz，一般减振脚垫很难实现在不同工况下均有较好的减振效果。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫，用以解决压缩机减振脚垫在不同工况下或匹配不同的压缩机减振效果不同，影响设备的使用问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，所述减振脚垫为具有随着温度变化由玻璃态向高弹态转变的材料，所述控制方法包括：

压缩机运行时，实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度，通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度；

所述最优温度位于预设的温度阀值区间[T₁，T₂]内，即T₁≤T≤T₂，其中T为所述最优温度，T₁和T₂为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的温度区间值。

进一步，所述实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述载荷确定最优弹性模量，并根据所述最优弹性模量确定所述最优温度。

进一步，所述根据所述载荷确定最优弹性模量包括：

根据所述载荷通过下述公式计算最优弹性模量：

其中，E为最优弹性模量，F_n为减振脚垫的载荷，f为作为激励频率的压缩机运行频率，η为目标隔振率，H为减振脚垫的高度，g为重力加速度，A_L为减振脚垫的有效承压面积，m为减振脚垫的形状系数，n_d为减振脚垫的动静比。

进一步，所述根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述减振脚垫的材料确定减振脚垫弹性模量随温度变化的曲线，并根据所述曲线拟合出弹性模量随温度变化的计算公式，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度。

进一步，所述将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度包括：

当所述温度数值T_A满足T₁≤T_A≤T₂时，则T_A作为所述最优温度。

进一步，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度还包括：

当所述温度数值T_A<T₁，则取T₁为所述最优温度；

当所述温度数值T_A>T₂，则取T₂为所述最优温度。

进一步，所述预设的温度阀值区间[T₁，T₂]满足T₀≤T₁<T₂≤T_g，其中，T₀为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的最低温度值，T_g为所述减振脚垫完全转变成高弹态的最低温度值。

进一步，所述通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度包括：

实时获取每个减振脚垫的实时温度数值，当所述实时温度数值小于所述最优温度时，则所述加热模块对所述减振脚垫加热使其达到并维持在最优温度；

当所述实时温度数值等于所述最优温度时，则维持所述减振脚垫的当前温度，并继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化。

进一步，所述继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化包括：

若所述减振脚垫的载荷无变化，则继续维持所述减振脚垫的当前温度保持刚度不变；

若所述减振脚垫的载荷发生变化，则重新获取所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度。

本发明第二方面公开了一种压缩机减振脚垫控制系统，所述控制系统用于执行第一方面所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法。

进一步，所述控制系统包括：

设置于所述减振脚垫上的检测模块，用于检测所述减振脚垫的温度和载荷；

设置于所述减振脚垫上的加热模块；

控制模块，用于通过输入接口获取检测模块中所述温度和载荷的数值，并通过输出接口控制加热模块，按照第一方面所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法执行。

本发明第三方面公开了一种减振脚垫，被用于第一方面所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，所述减振脚垫包括：

减振脚垫本体；

设置于减振脚垫本体上的检测组件，用于检测减振脚垫本体的受力大小和温度；

设置于减振脚垫本体上的加热装置。

进一步，所述检测组件包括安装于所述减振脚垫本体上的力传感器和安装于所述减振脚垫本体上的温度传感器；

所述减振脚垫本体设有用于连接所述压缩机基脚的连接部，所述力传感器位于所述连接部的位置。

进一步，所述加热装置为加热膜。

有益效果：由于减振脚垫的材料具有由玻璃态向高弹态转变的特性，本发明通过控制减振脚垫的温度，根据实际工况的使用环境不同，通过改变减振脚垫的温度，使其处于最佳的刚度状态，以起到吸收振动的作用，可兼顾不通过种工况的使用。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了实施例1的控制流程图；

图2示出了实施例1中减振脚垫的弹性模量和损坏因子随温度变化的曲线图；

图3示出了实施例2中各个模块的关系示意图；

图4示出了实施例3中减振脚垫的示意图；

图5示出了图4的剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

目前压缩机上的减振脚垫刚度固定不变，由于在运输和使用过程中，工况不同，需要的刚度也不同，因此不能满足实际使用的需要，影响压缩机的使用，本发明采用对减振脚垫温度的控制，进而改变减振脚垫的刚度，实现压缩机在不同工况下的使用，同时也可以匹配不同的压缩机。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图5，提供了如下具体实施例。

实施例1

在本实施例中提供了一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，所述减振脚垫为具有随着温度变化由玻璃态向高弹态转变的材料，如图1所示，所述控制方法包括：

压缩机运行时，实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度，通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度；

所述最优温度位于预设的温度阀值区间[T₁，T₂]内，即T₁≤T≤T₂，其中T为所述最优温度，T₁和T₂为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的温度区间值。

本实施例中减振脚垫采用具有随着温度变化由玻璃态向高弹态转变的材料，其材料可以高分子材料，如三元乙丙橡胶、氯化丁基橡胶等。

本实施例中的加热模块可以为设置在每个减振脚垫上的加热膜。

如图2所示，为本实施例中减振脚垫的材料随着温度升高，其弹性模量和损耗因子的变化曲线s，横轴为温度，从曲线中可以看出，减振脚垫的材料随着温度的升高具有三种形态，即低温玻璃态，玻璃-高弹转变态和高弹态，在玻璃-高弹转变态的温度区间[T₀，T_g]，弹性模量随着温度升高逐渐减小，损耗因子逐渐增大(损耗因子越大，吸收和散发的能量越大)，因此在压缩机工作时，将所述减振脚垫的温度控制在该区间，可起到比较好的减振效果。

具体的，所述实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述载荷确定最优弹性模量，并根据所述最优弹性模量确定所述最优温度。

进一步，所述根据所述载荷确定最优弹性模量包括：

根据所述载荷通过下述公式计算最优弹性模量：

其中，E为最优弹性模量，F_n为减振脚垫的载荷，f为作为激励频率的压缩机运行频率，η为目标隔振率，一般取0.9以上，H为减振脚垫的高度，g为重力加速度，一般取值为9.8m/s²，A_L为减振脚垫的有效承压面积，m为减振脚垫的形状系数，与脚垫的结构相关，n_d为减振脚垫的动静比，与脚垫的材料类型有关。

通过上述公式，可估算出每个减振脚垫在不同载荷下的最优弹性模量，并根据最优弹性模量以及弹性模量随温度变化的曲线关系，确定所述最优温度，所述最优温度位于预设的温度阀值区间[T₁，T₂]。

具体的，所述根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述减振脚垫的材料确定减振脚垫弹性模量随温度变化的曲线，并根据所述曲线拟合出弹性模量随温度变化的计算公式，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度。

具体的，所述将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度包括：

当所述温度数值T_A满足T₁≤T_A≤T₂时，则T_A作为所述最优温度。

具体的，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度还包括：

当所述温度数值T_A<T₁，则取T₁为所述最优温度；

当所述温度数值T_A>T₂，则取T₂为所述最优温度。

通过计算所确定的温度数值T_A不在预设的温度阀值区间[T₁，T₂]内时，取最接近T_A的预设上限值或下限值作为最优温度值，可使压缩机在工作时，每个减振脚垫具有较好的吸振效果。

进一步，所述预设的温度阀值区间[T₁，T₂]满足T₀≤T₁<T₂≤T_g，其中，T₀为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的最低温度值，T_g为所述减振脚垫完全转变成高弹态的最低温度值。

进一步，所述通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度包括：

实时获取每个减振脚垫的实时温度数值，当所述实时温度数值小于所述最优温度时，则所述加热模块对所述减振脚垫加热使其达到并维持在最优温度；

当所述实时温度数值等于所述最优温度时，则维持所述减振脚垫的当前温度，并继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化。

进一步，所述继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化包括：

若所述减振脚垫的载荷无变化，则继续维持所述减振脚垫的当前温度保持刚度不变；

若所述减振脚垫的载荷发生变化，则重新获取所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度。

本实施例可根据压缩机每个减振脚垫的承载力及压缩机的运行频率，对每个减振脚垫的最优弹性模量进行计算，进而确定每个减振脚垫的最优温度，并通过加热模块调节减振脚垫的温度以其达到最优温度，使压缩机在运行状态下，每个减振脚垫的刚度调节到减振最佳的状态。同时，在运输的过程中，减振脚垫在未加热状态处于低温玻璃态，具有较高的刚度，方便运输，解决了在不同工况下减振脚垫的刚度难以达到最佳减振性能的问题。同时可以兼容多种压缩机。

需要特别说明的是，本实施例并不仅限于压缩机减振脚垫的使用，也可应用于其它具有真的的场合使用。

实施例2

本实施例提供了一种压缩机减振脚垫控制系统，所述控制系统用于执行实施例1中所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法。

具体的，如图3所示，所述控制系统包括：设置于所述减振脚垫上的检测模块，用于检测所述减振脚垫的温度和载荷；设置于所述减振脚垫上的加热模块；控制模块，用于通过输入接口获取检测模块中所述温度和载荷的数值，并通过输出接口控制加热模块，按照第一方面所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法执行。

实施例3

本实施例提供了一种减振脚垫，被用于实施例1中所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，如图4-图5所示，所述减振脚垫包括：

减振脚垫本体10；

设置于减振脚垫本体10上的检测组件，用于检测减振脚垫本体10的受力大小和温度；

设置于减振脚垫本体上的加热装置20。

进一步，所述检测组件包括安装于所述减振脚垫本体10上的力传感器30和安装于所述减振脚垫本体10上的温度传感器40；

所述减振脚垫本体10设有用于连接所述压缩机基脚的连接部11，所述力传感器30位于所述连接部11的位置，可提高检测的准确性。

进一步，所述加热装置20为加热膜。

可选的，如图4所示，所述减振脚垫本体10包括上本体12和下本体13，上本体12和下本体13之间设有加热膜，其中所述加热膜可采用胶黏剂粘贴在上本体12和下本体13之间。

为了便于检测温度的准确性，可在减振脚垫本体10四周设置多个温度传感器40进行温度测量。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，所述减振脚垫为具有随着温度变化由玻璃态向高弹态转变的材料，其特征在于，所述控制方法包括：

压缩机运行时，实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度，通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度；

所述最优温度位于预设的温度阈值区间[T₁，T₂]内，即T₁≤T≤T₂，其中T为所述最优温度，T₁和T₂为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的温度区间值；

所述实时获取每个所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述载荷确定最优弹性模量，并根据所述最优弹性模量确定所述最优温度；

所述根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度包括：

根据所述减振脚垫的材料确定减振脚垫弹性模量随温度变化的曲线，并根据所述曲线拟合出弹性模量随温度变化的计算公式，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度；

所述将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度包括：

当所述温度数值T_A满足T₁≤T_A≤T₂时，则T_A作为所述最优温度。

2.如权利要求1所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，所述根据所述载荷确定最优弹性模量包括：

根据所述载荷通过下述公式计算最优弹性模量：

其中，E为最优弹性模量，F_n为减振脚垫的载荷，f为作为激励频率的压缩机运行频率，η为目标隔振率，H为减振脚垫的高度，g为重力加速度，A_L为减振脚垫的有效承压面积，m为减振脚垫的形状系数，n_d为减振脚垫的动静比。

3.如权利要求2所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，将所述最优弹性模量代入所述弹性模量随温度变化的公式中计算温度数值T_A，以确定最优温度还包括：

当所述温度数值T_A<T₁，则取T₁为所述最优温度；

当所述温度数值T_A>T₂，则取T₂为所述最优温度。

4.如权利要求1-3任一所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，所述预设的温度阈值区间[T₁，T₂]满足T₀≤T₁<T₂≤T_g，其中，T₀为所述减振脚垫由玻璃态向高弹态转变的最低温度值，T_g为所述减振脚垫完全转变成高弹态的最低温度值。

5.如权利要求1-3任一所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，所述通过设置在所述减振脚垫上的加热模块使所述减振脚垫处于当前所述载荷所对应的所述最优温度包括：

实时获取每个减振脚垫的实时温度数值，当所述实时温度数值小于所述最优温度时，则所述加热模块对所述减振脚垫加热使其达到并维持在最优温度；

当所述实时温度数值等于所述最优温度时，则维持所述减振脚垫的当前温度，并继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化。

6.如权利要求5所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，所述继续判断所述减振脚垫的载荷是否变化包括：

若所述减振脚垫的载荷无变化，则继续维持所述减振脚垫的当前温度保持刚度不变；

若所述减振脚垫的载荷发生变化，则重新获取所述减振脚垫的载荷，并根据所述载荷确定每个减振脚垫的最优温度。

7.一种压缩机减振脚垫控制系统，其特征在于，所述控制系统用于执行权利要求1-6任一所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法。

8.如权利要求7所述的一种压缩机减振脚垫控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

设置于所述减振脚垫上的检测模块，用于检测所述减振脚垫的温度和载荷；

设置于所述减振脚垫上的加热模块；

控制模块，用于通过输入接口获取检测模块中所述温度和载荷的数值，并通过输出接口控制加热模块，按照所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法执行。

9.一种减振脚垫，被用于权利要求1-6任一项所述的一种压缩机减振脚垫刚度控制方法，其特征在于，所述减振脚垫包括：

减振脚垫本体；

设置于减振脚垫本体上的检测组件，用于检测减振脚垫本体的受力大小和温度；

设置于减振脚垫本体上的加热装置。

10.如权利要求9所述的一种减振脚垫，其特征在于，所述检测组件包括安装于所述减振脚垫本体上的力传感器和安装于所述减振脚垫本体上的温度传感器；

所述减振脚垫本体设有用于连接压缩机基脚的连接部，所述力传感器位于所述连接部的位置。

11.如权利要求9所述的一种减振脚垫，其特征在于，所述加热装置为加热膜。

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