CN1779251A - 二重容量压缩机的闭锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二重容量压缩机的闭锁机构，包括偏心销、偏心套管、连杆、偏心质量部、闭锁销、质量集中部，偏心销偏心地设置在曲轴上；所述偏心套管偏心地形成有能够插入偏心销的贯穿孔；连杆一端以中间隔着偏心套管的状态连接到偏心销上，另一端连接到活塞上；偏心质量部设置在偏心套管上并且其外径大于偏心套管的外径；闭锁销至少一端贯穿偏心销而突出设置在偏心销的外壁上；质量集中部设置在偏心质量部上，并且具有一定质量，能够增加曲轴的旋转惯性力矩。在工作流体以高压缩比运行时产生能够克服工作流体施加到活塞的压力的旋转惯性力矩，能够稳定地进行高压缩比的运行。

Description

二重容量压缩机的闭锁机构

技术领域

本发明涉及密闭型压缩机，尤其是通过根据曲轴的旋转方向使活塞的行程长度改变而改变压缩容量的二重容量压缩机的闭锁机构。

背景技术

二重容量压缩机是一种往复动式压缩机，根据曲轴的旋转方向通过连杆改变与曲轴连接的活塞的行程长度，使压缩容量发生变化。电冰箱等使用冷冻循环的电器中利用这种二重容量压缩机，能够根据冷冻负荷的大小调整压缩容量，提高压缩机的效率。

如图1所示，现有技术的二重容量压缩机，与电机部的转子一起旋转的曲轴1上具有与曲轴1的旋转中心偏心的偏心销3。为了消除偏心销3造成的曲轴1的旋转不均衡，曲轴1上设置有均衡块5。

围绕偏心销3的外周面具有偏心套管7。所述偏心套管7为圆筒形状，贯穿其内部的贯穿孔的中心，位于偏离偏心套管7自身中心的位置。所以，所述偏心套管7的贯穿孔内壁到偏心套管7外壁之间的厚度相互不同，在相互对应的位置上，厚度最厚的部分与厚度最薄的部分相对应。在偏心套管7沿着顺时针方向或逆时针方向旋转的同时，偏心套管7的厚的部分与薄的部分选择性地面对活塞17，从而改变压缩容量。

偏心套管7的上端具有比偏心套管7的外径突出的偏心质量部9。偏心质量部9由大致形成圆形、并且具有一定厚度的板状构成。偏心套管7的作用在于在偏心套管7产生根据曲轴1的旋转的圆心力，使偏心套管7旋转到所需要的位置。

在比偏心质量部9的上面更突出的偏心套管7的上端，阶梯形成有突出肋条10。突出肋条10对应于偏心套管7的平面形状，并且只形成在一定的圆周角度范围内。突出肋条10的两端形成有勾挂端10a，10b。

闭锁销11设置在偏心销3上。闭锁销11沿着偏心销3的上端的横向方向而设置，并且其一端向偏心销3的外部突出。这种闭锁销11在偏心销3的内部受到闭锁弹簧13的支撑作用。闭锁销11在通常情况下只有一部分突出在偏心销3的外壁上，并且在曲轴1旋转过程中通过其圆心力作用，克服闭锁弹簧13的弹性力的同时，其两端部都向偏心销3的外面突出，并勾挂在勾挂端10a，10b上。

连杆15的一部分，即大端环(图中没有示出)以中间隔着偏心套管7的状态连接到偏心销3上，并且连杆15的另一部分，即小端环15a通过活塞销17a连接到活塞17上。

但是，具有上述结构的现有技术存在如下问题：在工作流体进行高压缩运行的时候，不能确保克服工作流体对活塞17所施加的压力的旋转惯性力矩。具体地说，只有曲轴1的旋转惯性力矩大于曲轴1沿着逆旋转方向旋转时工作流体产生的力矩，才能使曲轴1顺畅地旋转并压缩工作流体。通过增加偏心套管7的偏心质量部9的直径而增加曲轴1的旋转惯性力矩的方法，在空间上受到制约。现有技术的闭锁机构在工作流体进行高压缩运行时，不能克服施加到做直线往复运动的活塞17的压力，使曲轴1的旋转受到妨碍，在曲轴1旋转尤其在高压缩比环境下运转的时候，不能保证压缩机稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供曲轴旋转时能够产生较大的旋转惯性力矩的二重容量压缩机的闭锁机构。本发明的另一个目的是提供不改变偏心质量部的外径而能够以高压缩比运行的二重容量压缩机的闭锁机构。本发明的第三个目的是提供在尽量减少压缩机内部的空间负担的同时，尽量增加旋转惯性力据的二重容量压缩机的闭锁机构。

为了解决技术问题，本发明采用的技术方案是：一种二重容量压缩机的闭锁机构，包括偏心销、偏心套管、连杆、偏心质量部、闭锁销、质量集中部，所述偏心销偏心地设置在曲轴上，并且所述曲轴通过电机部能够旋转；所述偏心套管偏心地形成有能够插入偏心销的贯穿孔；所述连杆一端以中间隔着偏心套管的状态连接到偏心销上，另一端连接到活塞上，用于把曲轴的旋转运动转换到活塞的直线往复运动；所述偏心质量部设置在偏心套管上并且其外径大于偏心套管的外径，根据曲轴的旋转方向通过偏心套管的圆心力提供旋转力；所述闭锁销至少一端贯穿偏心销而突出设置在偏心销的外壁上，使通过圆心力旋转的偏心套管在特定位置上静止，使偏心销与偏心套管一起旋转；所述质量集中部设置在偏心质量部上，并且具有一定质量，能够增加曲轴的旋转惯性力矩。

所述质量集中部沿着偏心质量部的边缘设置在偏心质量部的长半径部上。

所述质量集中部以一体的方式形成在偏心质量部上。

所述质量集中部通过铆钉安装在偏心质量部上。

本发明的有益效果是：本发明的二重容量压缩机工作流体以高压缩比运转的时候，产生能够克服工作流体施加到活塞的旋转惯性力矩，能够稳定地以高压缩比运行。

附图说明

图1为现有技术的二重容量压缩机的闭锁机构的平面示意图。

图2为本发明的二重容量压缩机的闭锁机构的优选实施例的立体示意图。

图3为本发明实施例结构的剖面示意图。

图4为本发明实施例的偏心套管的平面示意图。

图5a为说明本发明实施例沿着逆时针方向动作的动作状态示意图。

图5b为说明本发明实施例沿着顺时针方向动作的动作状态示意图。

图中：

20：框架                     22：电机部

24：气缸                     26：活塞

30：曲轴                     33：偏心销

40：偏心套管                 43：偏心质量部

50：质量集中部               60：闭锁销

61：闭锁弹簧                 70：连杆

71：大端环                   73：小端环

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图2、3、4所示，在本发明的二重容量压缩机中，构成压缩机外观的密闭容器(图中没有示出)的内部设置有框架20，框架20的底部设置有电机部22。电机部22由固定在框架20的定子与设置在定子中央而与定子通过电磁相互作用旋转的转子构成。

框架20的一侧设置有气缸24，气缸24的内部，即压缩室里设置有作直线往复运动的活塞26，贯通框架20的一侧设置有曲轴30。曲轴30的下端压入有电机部22的转子，曲轴30与电机部22的转子能够以一体的方式旋转。

在曲轴30的上端偏离曲轴30的旋转中心的位置上设置有偏心销33。为了消除偏心销33引起的曲轴30的旋转不均衡，曲轴30上设置有均衡块35。图中31为从曲轴30的下端吸入工作油后供给到偏心销33上部的工作油流路。

偏心套管40为圆筒形状，贯穿其内部的贯穿孔41的中心位于脱离偏心套管40自身中心的位置上。即，偏心套管40的贯穿孔41的内壁到偏心套管40的外壁之间的厚度相互不同。形成的贯穿孔41，使偏心套管40的相互面对的位置上存在厚度最厚的部分与最薄的部分。并且偏心套管40内的贯穿孔41上设置有偏心销33。偏心套管40的高度低于偏心销33的高度。

偏心套管40的上端设置有比偏心套管40的外径沿着圆心方向突出的偏心质量部43。偏心质量部43大致为圆形，具有一定厚度的板状形成，在其中心偏心的位置上设置有偏心套管40。

如上所述的偏心质量部43使偏心套管40上产生对应曲轴30旋转的圆心力，使偏心套管40旋转到所需要的位置上。偏心质量部43可以以一体的方式形成在偏心套管40的上端或单独形成后设置在偏心套管40上。偏心质量部43独立形成的时候，可以压入或利用固定销安装到偏心套管40上。

偏心套管40的上端，突出于偏心质量部43的上面，阶梯形成有突出肋条45。突出肋条45对应于偏心套管40的平面形状，并且只在一定的圆周角度范围内形成。突出肋条45的两端形成有勾挂端45a，45b。下文要叙述的闭锁销60勾挂在所述勾挂端45a，45b上。

质量集中部50具有一定质量，并且设置在偏心质量部43上。由于质量偏心部43偏心，所以偏心质量部43从旋转中心到各个质点的半径都不同。又因为离旋转中心最远的距离上质点的质量越大，旋转惯性力矩也越大，所以质量集中部50设置在偏心质量部43的半径最大的部分，即长半径部R上。

具体地说，旋转惯性力矩‘I’可以用‘I＝mr²’表示。在这里‘m’代表各质点的质量；‘r’代表从旋转中心到质点的半径。为了增加曲轴30的旋转惯性力矩，把作为质量‘m’的质量集中部50设置到偏心质量部43的时候，把质量集中部50设置到从偏心质量部43的旋转中心最远的位置上。并且这个最远的距离就是偏心质量部43的长半径部R。

质量集中部50可以以一体的方式形成在偏心质量部43上，本实施例中单独制作质量集中部50后结合在偏心质量部43上。具体为本实施例中利用铆钉51把质量集中部50结合到偏心质量部43上，但是本发明的权利范围并不只限制于此。

质量集中部50最好采用密度大的材质制成，使体积小而且质量大。考虑到制造费用等问题，可以采用钢铁系列的材质。

本发明中闭锁销60设置在偏心销33上。具体为闭锁销60沿着横向方向贯穿偏心销33的上端而设置，其一端突出到偏心销33的外部。并且闭锁销60的外径大于偏心销33的外径，小于偏心套管40的外径。闭锁销60在偏心销33的内部受到闭锁弹簧61的支撑作用。通常情况下闭锁销60只有一部分突出到偏心销33的外面。并且在曲轴30旋转过程中闭锁销60通过其圆心力克服闭锁弹簧61的弹性力的同时，两端部分移动的时候都突出到偏心销33的外面。图中63为用于防止闭锁销60脱离偏心销33的挡板。

连杆70的一端，即大端环71以中间隔着偏心套管40的状态连接到偏心销33上。此时大端环71的内壁与偏心套管40的外壁之间具有能够相对旋转的缝隙。连杆70的另一端，即小端环73通过活塞销26a连接到活塞26上。

下面说明具有上述结构的本发明的二重容量压缩机的闭锁机构：

曲轴30通过电机部22沿着一个方向选择性地旋转。例如，曲轴30沿着逆时针方向旋转的时候，偏心销33以曲轴30的旋转中心为中心以圆形轨迹旋转。

通过上述旋转过程，由于偏心质量部43的圆心力作用，偏心套管40沿着特定方向旋转。如图5a所示，直到勾挂端45a，45b勾挂到闭锁销60上，偏心套管40一直旋转。

此时，偏心套管40与偏心销33一起旋转，尤其是此时偏心套管40中相对薄的部分位于活塞26方向上，相对厚的部分以偏心销33为基准位于活塞26的相反方向上。即偏心套管40的贯穿孔41位于与活塞25相对近的位置上。如此一来，活塞的行程长度变得相对较短。

如上所述，由于活塞26的行程长度根据偏心套管40的位置而不同，从而改变通过活塞26压缩工作流体的容量。

但是，本发明中，在偏心质量部43还设置有质量集中部50，旋转时能够产生更大的旋转惯性力矩。具体地说，质量集中部50增加了偏心质量部43的长半径部R边缘部分的质量，从而偏心质量部43以曲轴30为中心旋转的时候，多产生对应‘I＝mr²’的旋转惯性力矩。这种旋转惯性力矩在图5a所示的长压缩行程时与图5b所示的短压缩行程时都以相同的方式工作。在如图5a及图5b所示的压缩行程时连杆70以更大的力量推拉活塞26。

以高压缩比运行的时候工作流体向活塞26施加压力，所以在根据本发明的闭锁机构上即使施加一定的力矩，活塞26也能够克服力矩，使曲轴30沿着所需要的方向能够继续旋转。

虽然前面详细描述了本发明，但本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离权利要求范围的前提下，可以做出各式各样的改变和修改。

本发明的二重容量压缩机的闭锁机构中偏心质量部的长半径部上设置有质量集中部，在曲轴旋转过程中能够产生很大的旋转惯性力矩。在工作流体以高压缩比运行的时候，本发明产生能够克服工作流体施加到活塞的压力的旋转惯性力矩，能够稳定地进行高压缩比的运行。

并且，为了增加旋转惯性力矩而在偏心质量部上设置质量集中部，可以在不改变偏心质量部的外径的情况下进行高压缩比运行。本发明中不用修改目前使用中的闭锁机构，就能把质量集中部设置到偏心质量部上，缩减了变更设计所需的费用。

此外，本发明中把较小的质量集中部对应于偏心质量部边缘形状而设置，具有克服空间上的限制条件的优点。

Claims (4)

1、一种二重容量压缩机的闭锁机构，包括偏心销(33)、偏心套管(40)、连杆(70)、偏心质量部(43)、闭锁销(60)，所述偏心销(33)偏心地设置在曲轴(30)上，并且所述曲轴(30)通过电机部(22)能够旋转；所述偏心套管(40)偏心地形成有能够插入偏心销(33)的贯穿孔(41)；所述连杆(70)一端以中间隔着偏心套管(40)的状态连接到偏心销(33)上，另一端连接到活塞(26)上，用于把曲轴(30)的旋转运动转换到活塞(26)的直线往复运动；所述偏心质量部(43)设置在偏心套管(40)上并且其外径大于偏心套管(40)的外径，根据曲轴(30)的旋转方向通过偏心套管(40)的圆心力提供旋转力；所述闭锁销(60)至少一端贯穿偏心销(33)而突出设置在偏心销(33)的外壁上，使通过圆心力旋转的偏心套管(40)在特定位置上静止，使偏心销(33)与偏心套管(40)一起旋转；其特征在于还包括质量集中部(50)，所述质量集中部(50)设置在偏心质量部(43)上，并且具有一定质量，能够增加曲轴(30)的旋转惯性力矩。

2、根据权利要求1所述的二重容量压缩机的闭锁机构，其特征在于所述质量集中部(50)沿着偏心质量部(43)的边缘设置在偏心质量部(43)的长半径部上。

3、根据权利要求2所述的二重容量压缩机的闭锁机构，其特征在于所述质量集中部(50)以一体的方式形成在偏心质量部(43)上。

4、根据权利要求1所述的二重容量压缩机的闭锁机构，其特征在于所述质量集中部(50)通过铆钉安装在偏心质量部(43)上。

Images