CN114215754A - 一种曲轴、压缩机及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曲轴、压缩机及空调器，曲轴包括曲轴本体和设置在曲轴本体上的偏心部，偏心部采用第一材料制得，曲轴本体采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，用于减轻偏心部的质量。本发明曲轴的偏心部采用第一材料制得，曲轴本体采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，使得曲轴偏心部的质量减轻，进而使得曲轴的旋转偏心惯性力减小，即离心力减小；通过这种方式避免了挠动效应所导致的磨耗和振动。并且，相较于传统的通过在曲轴偏心部开设减重孔减小曲轴的偏心质量，本发明不需要破坏曲轴的结构，因此不会影响压缩机的油路结构，进而保证压缩机的整体性能。

Description

一种曲轴、压缩机及空调器
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种曲轴、压缩机及空调器。
背景技术
传统的压缩机曲轴由于具有偏心部，在曲轴转动过程中，偏心部以及套设在偏心部外面的活塞在转动时具有较大的离心力，同时由于高速运转过程中曲轴的挠动效应，会加剧曲轴的磨耗和振动，导致压缩机效率降低。
为了解决上述问题，相关技术通过在曲轴偏心部开设减重孔减小曲轴的偏心质量，使得旋转偏心惯性力减小，降低压缩机的振动和噪音；但在偏心部开设减重孔，会影响压缩机的油路，使得压缩机的整体性能下降。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种曲轴、压缩机及空调器，用不同的材料制得曲轴本体和偏心部，且偏心部所用材料密度较小，通过这种方式减轻偏心部的质量，在不影响油路的前提下使得曲轴旋转偏心惯性力减小。
为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明的实施例提供了一种曲轴，曲轴包括曲轴本体和设置在曲轴本体上的偏心部，偏心部采用第一材料制得，曲轴本体采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，用于减轻偏心部的质量。
在一些实施例中，曲轴本体包括长轴段和短轴段，长轴段和短轴段的第一侧面均采用第三材料制得，长轴段和短轴段的第二侧面均采用第四材料制得，且第三材料的密度小于第四材料的密度；其中，第一侧面为长轴段和短轴段与偏心部同侧的一面，第二侧面为长轴段和短轴段与偏心部异侧的一面。
在一些实施例中，第三材料与第一材料相同。
在一些实施例中，第四材料与第二材料相同。
在一些实施例中，第三材料与第一材料均为轻质材料。
在一些实施例中，第四材料与第二材料均为铁基合金材料。
在一些实施例中，第三材料与第一材料均为陶瓷材料、铝合金材料、镁合金材料或钛合金材料中的任意一种。
在一些实施例中，曲轴通过3D打印而成。
根据本申请的另一个方面，本发明的实施例提供了一种压缩机，压缩机包括上述的曲轴。
根据本申请的另一个方面，本发明的实施例提供了一种空调器，空调器包括上述的压缩机。
与现有技术相比，本发明的曲轴至少具有下列有益效果：
曲轴的偏心部采用第一材料制得，曲轴本体采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，使得曲轴偏心部的质量减轻，进而使得曲轴的旋转偏心惯性力减小，即离心力减小；通过这种方式避免了挠动效应所导致的磨耗和振动。
并且，相较于传统的通过在曲轴偏心部开设减重孔减小曲轴的偏心质量，本发明不需要破坏曲轴的结构，因此不会影响压缩机的油路结构，进而保证压缩机的整体性能。
另一方面，本发明提供的压缩机是基于上述曲轴而设计的，其有益效果参见上述曲轴的有益效果，在此，不一一赘述。
另一方面，本发明提供的空调器是基于上述压缩机而设计的，其有益效果参见上述压缩机的有益效果，在此，不一一赘述。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种曲轴的第一种剖视图；
图2是本发明的实施例提供的一种曲轴的第二种剖视图。
其中：
1、曲轴本体；2、偏心部；11、长轴段；12、短轴段。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种曲轴，如图1所示曲轴包括曲轴本体1和设置在曲轴本体1上的偏心部，偏心部2采用第一材料制得，曲轴本体1采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，用于减轻偏心部2的质量。
曲轴的偏心部2采用第一材料制得，曲轴本体1采用第二材料制得，且第一材料的密度小于第二材料的密度，使得曲轴的偏心部2的质量减轻，进而使得曲轴的旋转偏心惯性力减小，即离心力减小；通过这种方式避免了挠动效应所导致的磨耗和振动。
并且，相较于传统的通过在曲轴偏心部开设减重孔减小曲轴的偏心质量，本实施例不需要破坏曲轴的结构，因此不会影响压缩机的油路结构，进而保证了压缩机的整体性能。
在具体实施例中：
如图2所示，曲轴本体1包括长轴段11和短轴段12，长轴段11和短轴段12的第一侧面均采用第三材料制得，长轴段11和短轴段12的第二侧面均采用第四材料制得，且第三材料的密度小于第四材料的密度；其中，第一侧面为长轴段11和短轴段12与偏心部2同侧的一面，第二侧面为长轴段11和短轴段12与偏心部2异侧的一面。
具体地，假设在图2中，偏心部2为沿着曲轴本体1向右的一面的凸起，则曲轴本体1的左侧面采用第四材料制得，右侧面采用第三材料制得，第三材料的密度小于第四材料的密度，使得左侧面的重量大于右侧面的重量，因此此时曲轴的长轴段11和短轴段12的质心均位于偏心部的偏心量方向相反的一侧，即左侧。
采用上述结构后，曲轴的长轴段11和短轴段12对于旋转轴线非旋转对称，曲轴的长轴段11和短轴段12成为偏心轴，且长轴段11和短轴段12的质心均位于偏心部2的偏心量方向相反的一侧；偏心部2采用密度较小的材料(第三材料)加工使得偏心部2的重量减小，能减小曲轴偏心部2的旋转惯性力，同时，由于曲轴的长轴段11和短轴段12的质心在偏心部2的偏心量方向相反的一侧，长轴段11和短轴段12由于偏心产生的不平衡量能够部分或完全抵消偏心部产生的不平衡量，从而减轻平衡块重量甚至无需使用平衡块(相关技术中一般通过设置平衡块来平衡偏心量)，能够有效降低由于曲轴偏心部2引起的振动和噪音问题。
在具体实施例中：
第三材料与第一材料相同；
第三材料可以与第一材料相同，也可以不同；只要第三材料的密度小于第四材料即可，但是为了加工方便，一般选取较少的材料来进行打印。
在具体实施例中：
第四材料与第二材料相同；
当第三材料和第一材料相同时，因为第一材料的密度小于第二材料的密度，因为为了保证第三材料的密度小于第四材料的密度，第四材料可以与第二材料相同。
在具体实施例中：
第三材料与第一材料均为轻质材料。
具体地，轻质材料是一种新型复合材料，它是以耐碱玻璃纤维作增强材，硫铝酸盐低碱度水泥为胶结材并掺入事宜集料构成基材，通过喷射、立模浇铸、挤出、流浆等工艺制成的新型无机复合材料，主要特点为密度小，因此可作为本实施例中的第一材料以及第三材料。
在具体实施例中：
第四材料与第二材料均为铁基合金材料。
铁基合金材料是硬面材料中使用量大而广的一类，这类材料最大的特点是综合性能良好，使用性能范围很宽，且密度大，因此可作为本实施例中的第二材料和第四材料。
在具体实施例中：
第三材料与第一材料均为陶瓷材料、铝合金材料、镁合金材料或钛合金材料中的任意一种。
在具体实施例中：
曲轴通过3D打印而成。
具体地，当曲轴的偏心部2采用第一材料制得，曲轴本体1采用第二材料制得时，这种方式可以降低3D打印的复杂程度，仅仅将曲轴分为长轴段、短轴段和偏心部即可，偏心部采用陶瓷、铝合金、镁合金或钛合金材料中的任意一种进行3D打印，长轴段、短轴段采用铁基材料进行3D打印即可。
当曲轴的长轴段11和短轴段12的第一侧面均采用第三材料制得，长轴段11和短轴段12的第二侧面均采用第四材料制得，且第三材料的密度小于第四材料的密度；其中，第一侧面为长轴段11和短轴段12与偏心部2同侧的一面，第二侧面为长轴段11和短轴段12与偏心部2异侧的一面时，通过不同的材料3D打印曲轴的不同轴段；具体地：采用第三材料打印曲轴的长轴段11和短轴段12的第一侧面以及偏心部2(此时第一材料和第三材料相同)，用第四材料打印曲轴的长轴段11和短轴段12的第二侧面。
本实施例通过使用不同的材料对曲轴不同的轴段进行3D打印加工，使曲轴成为变密度曲轴，在不改变曲轴的油路结构的同时，能够抵消部分甚至全部曲轴偏心部的不平衡量，能在保证压缩机性能的同时降低压缩机的振动和噪音。
实施例2
本实施例提供一种压缩机，压缩机包括实施例1的曲轴。
实施例3
本实施例提供一种空调器，空调器包括实施例2的压缩机。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种曲轴，其特征在于，所述曲轴包括曲轴本体(1)和设置在所述曲轴本体(1)上的偏心部(2)，所述偏心部(2)采用第一材料制得，所述曲轴本体(1)采用第二材料制得，且所述第一材料的密度小于所述第二材料的密度，用于减轻所述偏心部(2)的质量。
2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述曲轴本体(1)包括长轴段(11)和短轴段(12)，所述长轴段(11)和短轴段(12)的第一侧面均采用第三材料制得，所述长轴段(11)和短轴段(12)的第二侧面均采用第四材料制得，且所述第三材料的密度小于所述第四材料的密度；其中，所述第一侧面为所述长轴段(11)和短轴段(12)与偏心部(2)同侧的一面，所述第二侧面为所述长轴段(11)和短轴段(12)与偏心部(2)异侧的一面。
3.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述第三材料与所述第一材料相同。
4.根据权利要求2或3所述的曲轴，其特征在于，所述第四材料与所述第二材料相同。
5.根据权利要求3所述的曲轴，其特征在于，所述第三材料与所述第一材料均为轻质材料。
6.根据权利要求4所述的曲轴，其特征在于，所述第四材料与所述第二材料均为铁基合金材料。
7.根据权利要求2或3所述的曲轴，其特征在于，所述所述第三材料与所述第一材料均为陶瓷材料、铝合金材料、镁合金材料或钛合金材料中的任意一种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，所述曲轴通过3D打印而成。
9.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求1-8任一项所述的曲轴。
10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求9所述的压缩机。
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