CN113915103B - 一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，包括缸体、驱动轴、从动轴、压缩机构和调速机构；所述驱动轴和从动轴同轴安装于缸体的两侧；所述压缩机构包括曲轴、第一连杆和第二连杆，所述曲轴的两端分别安装于驱动轴和从动轴内，所述第一连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第一活塞，所述第二连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第二活塞，所述第一活塞和第二活塞分别设于缸体的两端；所述调速机构安装于从动轴内，所述调速机构能够调整曲轴中心轴线与从动轴中心轴线之间的距离。本发明结构简单，便于操作以达到无级调速的目的，满足汽车不同工况下的运行。

Description

一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车和氢发动机汽车等。
为了提高新能源汽车舒适系统，需要安装有空调系统，空调系统包含压缩机装置。现有的活塞压缩机在工作时通过电机直接驱动，不能满足汽车不同工况下的运行，不能调节压缩机运行功率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，结构简单，便于操作以达到无级调速的目的，满足汽车不同工况下的运行。
本发明提供了如下的技术方案：
一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，包括缸体、驱动轴、从动轴、压缩机构和调速机构；
所述驱动轴和从动轴同轴安装于缸体的两侧；
所述压缩机构包括曲轴、第一连杆和第二连杆，所述曲轴的两端分别安装于驱动轴和从动轴内，所述第一连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第一活塞，所述第二连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第二活塞，所述第一活塞和第二活塞分别设于缸体的两端；
所述调速机构安装于从动轴内，所述调速机构能够调整曲轴中心轴线与从动轴中心轴线之间的距离。
进一步的，所述曲轴包括曲轴本体以及连接于曲轴本体两端的连杆，所述连杆连接有限位块；
所述驱动轴和从动轴相对的一端均设有限位槽，所述限位槽自两轴的中心轴线处延伸至两轴的边缘，所述限位块卡设于限位槽内且能够沿限位槽移动。
进一步的，所述从动轴包括相连的从动轴本体和圆柱体，所述圆柱体内设有圆柱空腔，所述从动轴本体内设有与圆柱空腔相连通的方形孔，所述从动轴本体设有与限位槽相连通的调节杆孔，所述调节杆孔与方形孔垂直连通。
进一步的，所述调速机构包括依次相接的调节杆、齿条和调整丝杆；
所述调节杆安装于调节杆孔内，且与曲轴螺纹配合；
所述齿条贯穿圆柱空腔后安装于方形孔内，所述齿条垂直于调节杆设置，且与调节杆啮合连接；
所述调整丝杆贯穿缸体侧壁且与缸体侧壁螺纹配合，所述调整丝杆的一端位于缸体外部，另一端与齿条相接。
进一步的，所述调节杆包括依次相连的安装杆体、齿轮和螺纹杆体，所述安装杆体通过第三轴承安装于从动轴的调节杆孔内，所述齿轮与齿条相啮合，所述曲轴安装于从动轴内的限位块套于螺纹杆体外部，所述曲轴能够随螺纹杆体的转动而作直线运动。
进一步的，所述齿条外部套有位于圆柱空腔内的第二弹簧，所述齿条与调整丝杆间设有推力轴承，所述调整丝杆位于缸体外部的一端连接有调整旋钮。
进一步的，所述曲轴的曲轴本体上设有凸环，所述第一连杆和第二连杆的末端均设有与凸环相匹配的凹槽，所述第一连杆和第二连杆通过配套的第一螺钉和第一螺母相连并安装于曲轴表面。
进一步的，所述缸体包括缸壳、盖合于缸壳上的盖板以及安装于缸壳两端的第一缸盖和第二缸盖；所述驱动轴通过第一轴承安装于盖板上，所述从动轴通过第二轴承安装于缸壳上。
进一步的，所述第一缸盖螺纹连接有第一单向阀和第二单向阀，所述第二缸盖螺纹连接有第三单向阀和第四单向阀；所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀结构相同，两端均设有内螺纹，内部安装有相连的第一弹簧和第一阀芯。
进一步的，所述缸体上方设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装有第一带轮，所述驱动轴伸出缸体的一端安装有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮通过皮带相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中驱动轴旋转，带动曲轴旋转，在第一连杆和第二连杆的作用下，第一活塞和第二活塞往复运动，达到压缩制冷剂的目的；调速机构安装于从动轴内，能够调整曲轴中心轴线与从动轴中心轴线之间的距离，使曲轴运行半径改变，达到无级调速的目的，满足汽车不同工况下的运行，结构简单，便于操作。
附图说明
图1是本发明的前视立体外观图；
图2是本发明的后视立体外观图；
图3是本发明的爆炸结构示意图；
图4是本发明的主视图；
图5是图4中A-A方向的剖视图；
图6是图4中B-B方向的剖视图；
图7是曲轴的立体结构示意图；
图8是从动轴的立体结构图；
图9是从动轴的俯视图；
图10是图9中C-C方向的剖视图；
图11是图9中D-D方向的剖视图；
图12是调节杆的主视图；
图13是第二单向阀的剖视图；
图中标记为：1-皮带、2-第二带轮、3-盖板、4-驱动轴、5-曲轴、501-曲轴本体、502-凸环、503-连杆、504-限位块、505-螺纹孔、6-从动轴、601-限位槽、602-圆柱空腔、603-方形孔、604-调节杆孔、605-内螺纹、606-从动轴本体、607-圆柱体、7-调节杆、701-螺纹杆体、702-齿轮、703-安装杆体、8-第三轴承、9-限位螺母、10-第二轴承、11-第二弹簧、12-齿条、13-推力轴承、14-调整丝杆、15-缸壳、16-第一连杆、17-第一螺钉、18-第一活塞、19-第一缸盖、20-第二单向阀、2001-第一阀芯、2002-第一弹簧、21-第一单向阀、22-第一销钉、23-调整旋钮、24-第一螺母、25-第二连杆、26-第二销钉、27-第二活塞、28-第二缸盖、29-第四单向阀、30-第三单向阀、31-驱动电机、32-第一带轮、33-第一轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-6所示，本实施例提供一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，包括缸体、驱动轴4、从动轴6、压缩机构和调速机构；驱动轴4和从动轴6同轴安装于缸体的两侧；压缩机构包括曲轴5、第一连杆16和第二连杆25，曲轴5的两端分别安装于驱动轴4和从动轴6内，第一连杆16的一端安装于曲轴5表面，另一端通过第一销钉22连接有第一活塞18，第二连杆25的一端安装于曲轴5表面，另一端通过第二销钉26连接有第二活塞27，第一活塞18和第二活塞27分别设于缸体的两端；调速机构安装于从动轴6内，调速机构能够调整曲轴5中心轴线与从动轴6中心轴线之间的距离。
如图7所示，曲轴5包括曲轴本体501以及连接于曲轴本体501两端的连杆503，连杆503连接有限位块504；驱动轴4和从动轴6相对的一端均设有限位槽601，限位槽601自两轴的中心轴线处延伸至两轴的边缘，限位块504卡设于限位槽601内且能够沿限位槽601移动，从而改变曲轴5的运行半径。
如图8-11所示，从动轴6包括相连的从动轴本体606和圆柱体607，圆柱体607内设有圆柱空腔602，从动轴本体606内设有与圆柱空腔相连通的方形孔，从动轴本体606设有与限位槽601相连通的调节杆孔604，调节杆孔604与方形孔603垂直连通，调节杆孔604内设有内螺纹605。
如图5和6所示，调速机构包括依次相接的调节杆7、齿条12和调整丝杆14；调节杆7安装于调节杆孔604内，且与曲轴5螺纹配合；齿条12贯穿圆柱空腔602后安装于方形孔603内，齿条12垂直于调节杆7设置，且与调节杆7啮合连接；调整丝杆14贯穿缸体侧壁且与缸体侧壁螺纹配合，调整丝杆14的一端位于缸体外部，另一端与齿条12相接。
如图5、6和12所示，调节杆7包括依次相连的安装杆体703、齿轮702和螺纹杆体701。安装时，螺纹杆体701和齿轮702穿过调节杆孔604后进入限位槽601处，安装杆体703通过第三轴承8安装于从动轴6的调节杆孔604内，并通过限位螺母9实现固定，限位螺母9外表面设外螺纹与调节杆孔604内的内螺纹605相匹配。齿轮702与齿条12相啮合，曲轴5安装于从动轴6内的限位块设有螺纹孔505，该限位块通过螺纹孔505套于螺纹杆体701外部，曲轴5能够随螺纹杆体701的转动而作直线运动。
如图6所示，齿条12外部套有位于圆柱空腔602内的第二弹簧11，齿条12与调整丝杆14间设有推力轴承13，调整丝杆14位于缸体外部的一端连接有调整旋钮23，转动调整旋钮23，调整丝杆14转动并发生位移，齿条12也随之移动，齿条12与调节杆7表面的齿轮702相啮合使调节杆7转动，进而带动曲轴5作直线运动，改变曲轴5的运动半径。
如图3和5所示，缸体包括缸壳15、盖合于缸壳15上的盖板3以及安装于缸壳15两端的第一缸盖19和第二缸盖28；驱动轴4通过第一轴承33安装于盖板3上，从动轴6通过第二轴承10安装于缸壳15上。
如图5和13所示，第一缸盖19安装在缸体靠近第一活塞18的端面，第一缸盖19表面设计两个管状结构，第一缸盖19表面两个管状结构的表面设计为螺纹结构，第一缸盖19螺纹连接有第一单向阀21和第二单向阀20。第二缸盖28安装在缸体靠近第二活塞27的端面，第二缸盖28表面设计两个管状结构，第二缸盖28表面两个管状结构的表面设计为螺纹结构，第二缸盖28螺纹连接有第三单向阀30和第四单向阀29；第一单向阀21、第二单向阀20、第三单向阀30和第四单向阀29结构相同，两端均设有内螺纹，内部安装有相连的第一弹簧2002和第一阀芯2001。
实施例2
如图5和7所示，本实施例提供一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，曲轴5的曲轴本体501上设有凸环502，第一连杆16和第二连杆25的末端均设有与凸环502相匹配的凹槽，第一连杆16和第二连杆25通过配套的第一螺钉17和第一螺母24相连并安装于曲轴5表面。凹槽和凸环502的结构能够限制曲轴5发生轴向运动。
如图1和2所示，缸体上方设有驱动电机31，驱动电机31的输出轴安装有第一带轮32，驱动轴4伸出缸体的一端安装有第二带轮2，第一带轮32和第二带轮2通过皮带1相连。
本实施例的其余结构部分与实施例1相同。
本发明的工作原理为：
首先将压缩管道分别与第一单向阀21、第二单向阀20、第三单向阀30和第四单向阀29连接，通过驱动电机31带动驱动轴4旋转，从而带动曲轴5旋转，在第一连杆16和第二连杆25的作用下，使第一活塞18和第二活塞27往复运动，达到压缩制冷剂的目的；手动旋转调整旋钮23，使调整丝杆14旋转，在调整丝杆14外螺纹和缸体内螺纹配合的作用下，调整丝杆14会发生位移，齿条12也随之运动，在齿条12和调节杆7的齿轮702的啮合作用下，使调节杆7发生旋转，在螺纹杆体701和曲轴5的螺纹孔505的配合下，曲轴5运动半径将发生改变，从而达到无级调速的目的，满足汽车不同工况下的运行，结构简单，便于操作。
以上所述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形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，包括缸体、驱动轴、从动轴、压缩机构和调速机构；
所述驱动轴和从动轴同轴安装于缸体的两侧；
所述压缩机构包括曲轴、第一连杆和第二连杆，所述曲轴的两端分别安装于驱动轴和从动轴内，所述第一连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第一活塞，所述第二连杆的一端安装于曲轴表面，另一端连接有第二活塞，所述第一活塞和第二活塞分别设于缸体的两端；
所述调速机构安装于从动轴内，所述调速机构能够调整曲轴中心轴线与从动轴中心轴线之间的距离。
2.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述曲轴包括曲轴本体以及连接于曲轴本体两端的连杆，所述连杆连接有限位块；
所述驱动轴和从动轴相对的一端均设有限位槽，所述限位槽自两轴的中心轴线处延伸至两轴的边缘，所述限位块卡设于限位槽内且能够沿限位槽移动。
3.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述从动轴包括相连的从动轴本体和圆柱体，所述圆柱体内设有圆柱空腔，所述从动轴本体内设有与圆柱空腔相连通的方形孔，所述从动轴本体设有与限位槽相连通的调节杆孔，所述调节杆孔与方形孔垂直连通。
4.根据权利要求3所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述调速机构包括依次相接的调节杆、齿条和调整丝杆；
所述调节杆安装于调节杆孔内，且与曲轴螺纹配合；
所述齿条贯穿圆柱空腔后安装于方形孔内，所述齿条垂直于调节杆设置，且与调节杆啮合连接；
所述调整丝杆贯穿缸体侧壁且与缸体侧壁螺纹配合，所述调整丝杆的一端位于缸体外部，另一端与齿条相接。
5.根据权利要求4所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述调节杆包括依次相连的安装杆体、齿轮和螺纹杆体，所述安装杆体通过第三轴承安装于从动轴的调节杆孔内，所述齿轮与齿条相啮合，所述曲轴安装于从动轴内的限位块套于螺纹杆体外部，所述曲轴能够随螺纹杆体的转动而作直线运动。
6.根据权利要求4所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述齿条外部套有位于圆柱空腔内的第二弹簧，所述齿条与调整丝杆间设有推力轴承，所述调整丝杆位于缸体外部的一端连接有调整旋钮。
7.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述曲轴的曲轴本体上设有凸环，所述第一连杆和第二连杆的末端均设有与凸环相匹配的凹槽，所述第一连杆和第二连杆通过配套的第一螺钉和第一螺母相连并安装于曲轴表面。
8.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述缸体包括缸壳、盖合于缸壳上的盖板以及安装于缸壳两端的第一缸盖和第二缸盖；所述驱动轴通过第一轴承安装于盖板上，所述从动轴通过第二轴承安装于缸壳上。
9.根据权利要求8所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述第一缸盖螺纹连接有第一单向阀和第二单向阀，所述第二缸盖螺纹连接有第三单向阀和第四单向阀；所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀结构相同，两端均设有内螺纹，内部安装有相连的第一弹簧和第一阀芯。
10.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的无级调速往复式活塞压缩机，其特征在于，所述缸体上方设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装有第一带轮，所述驱动轴伸出缸体的一端安装有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮通过皮带相连。
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