曲軸及具有其的壓縮機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機領域，特別是涉及一種曲軸及具有其的壓縮機。
【背景技術】
[0002]目前，壓縮機曲軸由于存在偏心圓，曲軸偏心部分和滾子的質(zhì)心同主軸旋轉中心不重合，因而在壓縮機運轉過程中會產(chǎn)生旋轉慣性力。通常，旋轉慣性力的平衡通過增設電機主副平衡塊，由主副平衡塊與曲軸偏心部分的相配合來實現(xiàn)。但是，主副平衡塊與曲軸偏心部分的配合并不能實現(xiàn)旋轉慣性力的完全平衡，而旋轉慣性力的不平衡性則會增加壓縮機繞度，降低冷量和增加功耗，最終使得壓縮機的性能下降。同時，通過增設主副平衡塊，還增加了壓縮機曲軸的裝配工藝，使得壓縮機曲軸的種類根據(jù)主副平衡塊的不同規(guī)格而增多，從而降低了壓縮機曲軸的通用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對現(xiàn)有的壓縮機曲軸通過增設主副平衡塊導致壓縮機性能下降，壓縮機曲軸裝配工藝繁瑣和壓縮機曲軸通用性降低的問題，提供一種曲軸及具有其的壓縮機。
[0004]為實現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種曲軸，包括曲軸本體及設置在所述曲軸本體上的偏心部；
[0005]所述曲軸本體上設置有兩個以上的沿周向分布的安裝孔；
[0006]所述偏心部包括兩個以上的偏心量調(diào)節(jié)裝置；
[0007]所述偏心量調(diào)節(jié)裝置設置有連接部，并通過所述連接部插入所述安裝孔與所述曲軸本體連接，且所述偏心量調(diào)節(jié)裝置適合沿所述曲軸本體的徑向方向移動；
[0008]當所述曲軸轉動時，套設在所述偏心部外部的滾子的旋轉慣性力與各所述偏心量調(diào)節(jié)裝置的旋轉慣性力的矢量和等于零。
[0009]在其中一個實施例中，所述偏心量調(diào)節(jié)裝置包括第一銷塊，所述第一銷塊的主體為所述連接部，并設置有外螺紋；
[0010]所述安裝孔內(nèi)壁設置有與所述外螺紋相配合的內(nèi)螺紋。
[0011]在其中一個實施例中，所述偏心量調(diào)節(jié)裝置包括第二銷塊和固定栓；
[0012]所述第二銷塊的主體為所述連接部，并開設有多個定位孔；
[0013]所述曲軸本體設置所述安裝孔位置處的側壁的上端面或下端面開設有連通所述安裝孔的固定孔；
[0014]所述固定栓穿過所述固定孔后，插入所述第二銷塊的任一所述定位孔中。
[0015]在其中一個實施例中，多個所述定位孔在所述第二銷塊的主體上依次排列。
[0016]在其中一個實施例中，所述定位孔為圓形，且每相鄰兩個定位孔的圓心之間的距離小于或等于相鄰兩個所述定位孔的半徑之和。
[0017]在其中一個實施例中，所述偏心量調(diào)節(jié)裝置還設置有與所述連接部固定連接的懸空部；
[0018]所述懸空部為弧形結構，且所述懸空部靠近所述滾子的曲面與所述滾子的內(nèi)側面相匹配。
[0019]在其中一個實施例中，所述連接部與所述懸空部一體成型。
[0020]在其中一個實施例中，所述偏心量調(diào)節(jié)裝置的個數(shù)為兩個時，兩個所述偏心量調(diào)節(jié)裝置相對于所述曲軸本體的中心軸線對稱設置；
[0021]所述偏心量調(diào)節(jié)裝置的個數(shù)大于或等于三個時，每相鄰兩個所述偏心量調(diào)節(jié)裝置之間的夾角相等。
[0022]在其中一個實施例中，所述偏心量調(diào)節(jié)裝置的材質(zhì)為剛性材質(zhì)。
[0023]相應的，本發(fā)明還提供了一種壓縮機，其包括如上任一所述的曲軸。
[0024]上述曲軸的有益效果:
[0025]其通過在曲軸本體上設置兩個以上的沿周向分布的安裝孔，并通過兩個以上的偏心量調(diào)節(jié)裝置的連接部插入安裝孔與曲軸本體連接來代替現(xiàn)有的曲軸的偏心部，由于本發(fā)明的偏心量調(diào)節(jié)裝置的連接部能夠沿曲軸本體的徑向方向移動，因此可通過控制偏心量調(diào)節(jié)裝置的連接部沿曲軸本體的徑向方向移動，達到曲軸的偏心量自由調(diào)節(jié)的目的。同時，還通過設置曲軸轉動時，套設在偏心部外部的滾子的旋轉慣性力與各偏心量調(diào)節(jié)裝置的旋轉慣性力的矢量和等于零，實現(xiàn)了曲軸的旋轉慣性力的完全平衡。根據(jù)力學的公知常識可知，fKe轉雛力= mcj2r。其中，m為滾子或各偏心量調(diào)節(jié)裝置的質(zhì)量，ω為滾子或各偏心量調(diào)節(jié)裝置轉動時的角速度，r為滾子的質(zhì)心或各偏心量調(diào)節(jié)裝置的質(zhì)心與曲軸本體的中心軸線的垂直距離。當曲軸的轉動一定時，ω為固定值。因此，只需通過調(diào)節(jié)各偏心量調(diào)節(jié)裝置的質(zhì)量和徑向進給量(即各偏心量調(diào)節(jié)裝置的質(zhì)心與曲軸本體的中心軸線的垂直距離)即可實現(xiàn)曲軸的完全平衡性。而各偏心量調(diào)節(jié)裝置的徑向進給量的調(diào)節(jié)可通過控制各偏心量調(diào)節(jié)裝置的連接部沿曲軸本體的徑向移動來實現(xiàn)。因此，本發(fā)明的曲軸在實現(xiàn)偏心量的可調(diào)節(jié)性，提高曲軸的通用化水平的同時，還實現(xiàn)了旋轉慣性力完全平衡，提高了壓縮機性能。并且不需要再設置現(xiàn)有的曲軸上的主副平衡塊，從而減少了曲軸的裝配工藝。最終有效解決了現(xiàn)有的壓縮機曲軸通過增設主副平衡塊導致壓縮機性能下降，壓縮機曲軸裝配工藝繁瑣和壓縮機曲軸通用性降低的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的曲軸一具體實施例的裝配結構的俯視圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的曲軸一具體實施例的裝配結構的正視圖；
[0028]圖3為本發(fā)明的曲軸一具體實施例的裝配結構的整體示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明的曲軸一具體實施例的設計原理圖；
[0030]圖5為本發(fā)明的曲軸另一具體實施例未安裝滾子時的裝配結構的俯視圖；
[0031]圖6為本發(fā)明的曲軸另一具體實施例未安裝滾子時的裝配結構的正視圖；
[0032]圖7為本發(fā)明的曲軸又一具體實施例未安裝滾子時的裝配結構的俯視圖；
[0033]圖8為本發(fā)明的曲軸又一具體實施例中偏心量調(diào)節(jié)裝置的結構示意圖；
[0034]圖9為本發(fā)明的曲軸再一具體實施例未安裝滾子時的裝配結構的俯視圖；
[0035]圖10為本發(fā)明的曲軸再一具體實施例未安裝滾子時的裝配結構的整體示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為使本發(fā)明技術方案更加清楚，以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0037]參見圖1至圖3，以本發(fā)明的曲軸包括兩個偏心量調(diào)節(jié)裝置120為例，對本發(fā)明的曲軸進行說明。其中，曲軸包括曲軸本體I1及設置在曲軸本體110上的偏心部。該偏心部包括兩個偏心量調(diào)節(jié)裝置120。同時，曲軸本體110上設置有兩個沿周向分布的安裝孔111。此處需要說明的是，安裝孔111與偏心量調(diào)節(jié)裝置120 —一對應。
[0038]其中，偏心量調(diào)節(jié)裝置120設置有連接部121，并通過連接部121插入安裝孔111中，與曲軸本體110連接。并且，偏心量調(diào)節(jié)裝置120適合沿曲軸本體110的徑向方向移動。其通過設置偏心量調(diào)節(jié)裝置120的連接部121插入安裝孔111，從而使得偏心量調(diào)節(jié)裝置120的連接部121能夠在安裝孔111中自由移動，實現(xiàn)了偏心量調(diào)節(jié)裝置120沿曲軸本體110的徑向方向移動，達到調(diào)節(jié)偏心量調(diào)節(jié)裝置120的徑向進給量的目的，最終實現(xiàn)了曲軸的偏心量的自由調(diào)節(jié)，減少了壓縮機曲軸的種類，提高了曲軸的通用化水平。
[0039]當曲軸轉動時，套設在偏心部外部的滾子130的旋轉慣性力與各偏心量調(diào)節(jié)裝置120的旋轉慣性力的矢量和等于零。也就是說，當曲軸轉動時，滾子130受到的旋轉慣性力在X軸方向的分量與各偏心量調(diào)節(jié)裝置120受到的旋轉慣性力在X軸方向的分量之和等于零。并且，滾子130受到的旋轉慣性力在y軸方向的分量與各偏心量調(diào)節(jié)裝置120受到的旋轉慣性力在y軸方向的分量之和等于零。其中，需要說明的是，X軸與曲軸本體110的中心軸線相垂直，I軸與曲軸本體110的中心軸線相平行。
[0040]即當曲軸轉動時，通過設置滾子130受到的旋轉慣性力與各偏心量調(diào)節(jié)裝置120受到的旋轉慣性力滿足旋轉慣性力平衡方程:SF = 0，參見圖4，以曲軸的偏心部包括兩個偏心量調(diào)節(jié)裝置120 (分別為第一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a和第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b)，且第一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a和第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b相對于曲軸本體110的中心軸線對稱為例進行說明。
[0041]參見圖4，以曲軸沿順時針方向轉動為例，根據(jù)旋轉慣性力方程，可知心裝置=F滾子 +F第-偏*量調(diào)節(jié)裝置。其中，F(xiàn)第二偏t、量調(diào)節(jié)裝置為曲軸轉動時，弟一偏七、星調(diào)節(jié)裝置I2Ob所受到的旋轉慣性力為滾子(圖中未示出)所受到的旋轉慣性力一偏心為第一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a所受到的旋轉慣性力。
[0042]根據(jù)力學公知常識還可以得知，F(xiàn)旋轉慣性力=πιω2Γ。因此，旋轉慣性力方程F第二偏心量調(diào)節(jié)裝置=F滾〒+F第-偏*量調(diào)節(jié)裝置可轉換為m第二偏*量is節(jié)裝置r2 = m軒e+m第-偏*量is節(jié)裝置ri。
[0043]需要說明的是，二心為第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b的質(zhì)量，r2為第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b的質(zhì)心與曲軸本體110的中心軸線之間的垂直距離，也可說為第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b的質(zhì)心與曲軸本體110的中心之間的距離。同理，為滾子130的質(zhì)量，e為滾子130的質(zhì)心與曲軸本體110的中心之間的距離。為第一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a的質(zhì)量，巧為第一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a的質(zhì)心與曲軸本體110的中心之間的距離。
[0044]因此，根據(jù)m第二偏■調(diào)節(jié)裝置T2=m滾子e+m第一偏■調(diào)節(jié)裝置！^可明確得知，通過調(diào)~p弟一偏心量調(diào)節(jié)裝置120a和第二偏心量調(diào)節(jié)裝置120b的質(zhì)量和相對于曲軸本體110的中心的徑向進給量，即可實現(xiàn)曲軸的旋轉慣性力的完全平衡，最終降低了壓縮機繞度，提高了壓縮機性能。而偏心量調(diào)節(jié)裝置120的質(zhì)量可通過設置偏心量調(diào)節(jié)裝置120的材質(zhì)及形狀等進行選擇，而偏心量調(diào)節(jié)裝置120沿曲軸本體110的徑向進給量則可通過直接控制偏心量調(diào)節(jié)裝置120的連接部沿曲軸本體110的徑向移動來實現(xiàn)。
[0045]其中，作為本發(fā)明的曲軸中設置的偏心量調(diào)節(jié)裝置120