CN114320833A - 一种曲轴、压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于压缩机技术领域，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，曲轴本体包括长轴段和短轴段，偏心部、长轴段和短轴段中至少一个上开设有封闭减重孔，用于减轻曲轴的质量。本发明中曲轴的偏心部和/或长轴段和/或短轴段上开设封闭减重孔，使得曲轴的质量减轻，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上开设开放性的减重孔减小曲轴的偏心质量，本发明不需要破坏曲轴油路的结构，因此不会影响压缩机的油路，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开放性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；但在偏心部开设开放性减重孔，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，通过在偏心部、长轴段和短轴段中至少一个上开设封闭减重孔减轻曲轴的质量，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，曲轴本体包括长轴段和短轴段，偏心部、长轴段和短轴段中至少有一个上开设有封闭减重孔，封闭减重孔用于减轻曲轴的质量。

在一些实施例中，当仅有偏心部上开设封闭减重孔时，封闭减重孔为第一封闭减重孔，第一封闭减重孔体积与曲轴体积的比值不小于5％。

在一些实施例中，第一封闭减重孔内设置有至少一个第一加强肋，至少一个第一加强肋将第一封闭减重孔分为至少两个第一减重腔。

在一些实施例中，当长轴段上开设封闭减重孔时，封闭减重孔为第二封闭减重孔，第二封闭减重孔位于长轴段的第一侧面；其中，第一侧面为长轴段与偏心部同侧的一面。

在一些实施例中，当短轴段上开设封闭减重孔时，封闭减重孔为第三封闭减重孔，第三封闭减重孔位于短轴段的第一侧面；其中，第一侧面为长轴段和短轴段与偏心部同侧的一面。

在一些实施例中，当偏心部和长轴段上均开设有封闭减重孔时，所有封闭减重孔的体积之和与所述曲轴体积的比值不小于10％。

在一些实施例中，当偏心部、长轴段和短轴段上均开设有封闭减重孔时，所有封闭减重孔的体积之和与曲轴体积的比值不小于10％。

在一些实施例中，第二封闭减重孔沿长轴段的轴向开设，且第二封闭减重孔内设置有至少一个第二加强肋，至少一个第二加强肋将第二封闭减重孔分为至少两个第二减重腔。

在一些实施例中，曲轴通过3D打印而成。

在一些实施例中，第一加强肋和第二加强肋的端部均设置有倒角。

在一些实施例中，偏心部、长轴段和短轴段上的封闭减重孔的横截面形状为月牙形、椭圆形、扇形、圆形中的一种或者多种组合。

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：

在偏心部、长轴段和短轴段中至少一个上开设封闭减重孔减轻曲轴的质量，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。相较于传统的通过在曲轴上开设开放性的减重孔减小曲轴的偏心质量，本发明不需要破坏曲轴的油路结构，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的剖视图；

图2是图1中A-A方向的剖视图；

图3是图1中B-B方向的剖视图；

图4是图1中C-C方向的剖视图；

图5是本发明的实施例提供的一种曲轴中偏心部的剖视图；

图6是本发明的实施例提供的一种曲轴中长轴段的剖视图；

图7是本发明的实施例提供的一种曲轴中偏心部的另外一种剖视图；

图8是本发明的实施例提供的一种曲轴中偏心部的另外一种剖视图；

图9是本发明的实施例提供的一种曲轴的另外一种剖视图；

图10是图9中D-D方向的剖视图。

其中：

1、曲轴本体；2、偏心部；11、长轴段；12、短轴段；21、第一封闭减重孔；22、第一加强肋；23、第一减重腔；111、第二封闭减重孔；112、第二加强肋；121、第三封闭减重孔；1111、第二减重腔。

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1-4所示，曲轴本体1和设置在曲轴本体1上的偏心部2，曲轴本体1包括长轴段11和短轴段12，偏心部2、长轴段11和短轴段12中至少有一个上开设有封闭减重孔，用于减轻曲轴的质量。

在偏心部、长轴段和短轴段中至少一个上开设封闭减重孔，使得曲轴的质量减轻，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开放性的减重孔减小曲轴的偏心质量，本发明不需要破坏曲轴油路的结构，因此不会影响压缩机的油路，进而保证压缩机的整体性能。

具体地，上述的减重孔包括以下多种组合：

第一种，当仅有偏心部2上开设封闭减重孔；此时，封闭减重孔为第一封闭减重孔21，第一封闭减重孔21体积与所述曲轴体积的比值不小于5％；具体地，第一封闭减重孔21为开设在偏心部2上的封闭孔，也就是说，第一封闭减重孔21的体积至少为曲轴整体体积的5％。

在具体实施例中：如图7和图8所示，第一封闭减重孔21内设置有至少一个第一加强肋22，至少一个第一加强肋22将第一封闭减重孔21分为至少两个第一减重腔23。

具体地，考虑到在偏心部2上开设体积较大的第一封闭减重孔21会影响偏心部2的强度，因此在第一封闭减重孔21内设置有至少一个第一加强肋22，通过第一加强肋22增强偏心部2的强度。

第二种，仅有长轴段11上开设封闭减重孔；此时，封闭减重孔为第二封闭减重孔111，第二封闭减重孔111位于长轴段11的第一侧面；其中，第一侧面为长轴段11与偏心部2同侧的一面。

第三种，仅有短轴段12上开设封闭减重孔；此时，封闭减重孔为第三封闭减重孔121，第三封闭减重孔121位于短轴段12的第一侧面；其中，第一侧面为短轴段12与偏心部2同侧的一面。

在以上第二种和第三种情况中，由于偏心部2整体所占体积较小，为了避免偏心部2上的封闭减重孔不足以减轻曲轴整体的质量，故选择在长轴段11或者短轴段12上开设封闭减重孔。

第四种，偏心部2上开设有第一封闭减重孔21、长轴段11上开设有第二封闭减重孔111；

第五种，偏心部2上开设有第一封闭减重孔21、短轴段12上开设有第三封闭减重孔121；

第六种，长轴段11上开设有第二封闭减重孔111、短轴段12上开设有第三封闭减重孔121；

第七种，偏心部2上开设有第一封闭减重孔21、长轴段11上开设有第二封闭减重孔111、短轴段12上开设有第三封闭减重孔121。

具体地，在第四种至第七种情况中，即便设置在偏心部2的第一封闭减重孔21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；但为了避免第一封闭减重孔21不能带来足够的质量减轻，同时，在长轴段11上开设有第二封闭减重孔111和/或短轴段12上开设有第三封闭减重孔121。

由于第二封闭减重孔111位于长轴段11的第一侧面，第三封闭减重孔121位于短轴段12的第一侧面；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，因此长轴段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2产生的不平衡量，从而减轻平衡块(相关技术中一般通过设置平衡块来平衡偏心量)重量甚至无需使用平衡块，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：

当偏心部2和长轴段11上均开设有封闭减重孔时，所有封闭减重孔的体积之和与曲轴体积的比值不小于10％；当偏心部2、长轴段11和短轴段12上均开设有封闭减重孔时，所有封闭减重孔的体积之和与所述曲轴体积的比值不小于10％。

在具体实施例中：

第二封闭减重孔111沿长轴段11的轴向开设，且第二封闭减重孔111内设置有至少一个第二加强肋112，至少一个第二加强肋112将第二封闭减重孔111分为至少两个第二减重腔1111。

具体地，在曲轴长轴段11设置第二封闭减重孔111能够减轻曲轴偏心带来的不利影响，但由于曲轴长轴段11轴向跨距大，第二封闭减重孔111轴向尺寸将非常大，这样就降低了曲轴的强度。为解决这一问题，在曲轴长轴段11的第二封闭减重孔111内设置至少一个第二加强肋112，至少一个第二加强肋112将第二封闭减重孔111分隔成至少两个减重腔，这样可以增强曲轴长轴段11的强度。

在具体实施例中：

曲轴通过3D打印而成；3D打印即快速成型技术中的一种，又称制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。本实施例通过3D打印可以方便且快速的加工出封闭减重孔。

具体地，为便于用3D打印加工第一加强肋22和第二加强肋112，第一加强肋22和第二加强肋112的端部均设置有倒角，且倒角不能太小。

在具体实施例中：

第一封闭减重孔21、第二封闭减重孔111以及第三封闭减重孔121的横截面形状为月牙形、椭圆形、扇形(如图5和图6所示)、圆形中的一种或者多种组合。

具体地，第一封闭减重孔21、第二封闭减重孔111以及第三封闭减重孔121的横截面的形状可以相同也可以不同，也可以是任意几种形状的组合，这里不做具体限定；另外，第一封闭减重孔21、第二封闭减重孔111以及第三封闭减重孔121的横截面的横截面具体是指：垂直于曲轴的中心轴线的平面在第一封闭减重孔21、第二封闭减重孔111以及第三封闭减重孔121上形成的截面轮廓。

另外，如图9和图10所示，曲轴长轴段11的第二加强肋112可以纵向设置，将第二封闭减重孔111分隔成两个腔，此时无需在第二加强肋112处设置倒角。

本实施例提供的曲轴通过在曲轴的一侧面设置封闭减重孔，从而在保持曲轴的偏心量不变的前提下，减轻曲轴的偏心质量，缩短曲轴的重心偏离旋转中心轴线的距离，同时减小使用该曲轴的旋转压缩机的旋转偏心惯性力，降低压缩机的振动及噪音，提高压缩机长时间运转的可靠性。而且旋转偏心惯性力减少，可便于减轻压缩机内平衡块的重量甚至避免使用平衡块，从而降低压缩机的制造成本，同时能够减小运转时平衡块所受的气体阻力，提高压缩机的能效。

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 (13)

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)，所述曲轴本体(1)包括长轴段(11)和短轴段(12)，所述偏心部(2)、长轴段(11)和短轴段(12)中至少有一个上开设有封闭减重孔，所述封闭减重孔用于减轻所述曲轴的质量。

2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，当仅有所述偏心部(2)上开设封闭减重孔时，所述封闭减重孔为第一封闭减重孔(21)，所述第一封闭减重孔(21)体积与所述曲轴体积的比值不小于5％。

3.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述第一封闭减重孔(21)内设置有至少一个第一加强肋(22)，至少一个所述第一加强肋(22)将所述第一封闭减重孔(21)分为至少两个第一减重腔(23)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，当所述长轴段(11)上开设封闭减重孔时，所述封闭减重孔为第二封闭减重孔(111)，所述第二封闭减重孔(111)位于长轴段(11)的第一侧面；其中，所述第一侧面为所述长轴段(11)与所述偏心部(2)同侧的一面。

5.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，当所述短轴段(12)上开设封闭减重孔时，所述封闭减重孔为第三封闭减重孔(121)，所述第三封闭减重孔(121)位于短轴段(12)的第一侧面；其中，所述第一侧面为所述短轴段(12)与所述偏心部(2)同侧的一面。

6.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，当所述偏心部(2)和长轴段(11)上均开设有封闭减重孔时，所有所述封闭减重孔的体积之和与所述曲轴体积的比值不小于10％。

7.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，当所述偏心部(2)、长轴段(11)和短轴段(12)上均开设有封闭减重孔时，所有所述封闭减重孔的体积之和与所述曲轴体积的比值不小于10％。

8.根据权利要求4所述的曲轴，其特征在于，所述第二封闭减重孔(111)沿所述长轴段(11)的轴向开设，且所述第二封闭减重孔(111)内设置有至少一个第二加强肋(112)，至少一个所述第二加强肋(112)将所述第二封闭减重孔(111)分为至少两个第二减重腔(1111)。

9.根据权利要求8所述的曲轴，其特征在于，所述曲轴通过3D打印而成。

10.根据权利要求9所述的曲轴，其特征在于，所述第一加强肋(22)和第二加强肋(112)的端部均设置有倒角。

11.根据权利要求1-3任一项所述的曲轴，其特征在于，所述偏心部(2)、长轴段(11)和短轴段(12)上的封闭减重孔的横截面形状为月牙形、椭圆形、扇形、圆形中的一种或者多种组合。

12.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求1-11任一项所述的曲轴。

13.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求12所述的压缩机。

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