曲轴及具有其的压缩的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种曲轴及具有其的压缩机。该曲轴包括曲轴本体，曲轴本体上设置有偏心块，曲轴还包括第一平衡块和第二平衡块，其中，第一平衡块设置在曲轴本体的第一端，第二平衡块设置在曲轴本体的第二端，且第一平衡块的偏心距和第二平衡块的偏心距均与偏心块的偏心距相反。本发明的曲轴及具有其的压缩机不需要再铆接平衡块，降低了转子的风阻，提高压缩机的运行性能，同时降低了压缩机的生产成本。
【专利说明】曲轴及具有其的压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及曲轴【技术领域】，更具体地，涉及一种曲轴及具有其的压缩机。
【背景技术】
[0002]参见图1所示，目前空调压缩机多采用在安装在曲轴10’上的转子40’上铆接铜质的平衡块结构20’和30’来使压缩机在工作中保持平衡，在压缩机工作过程中铆接平衡块的方式受铆接的影响而存在一定隐患。且现在的平衡块结构20’和30’都是突出于转子40’端面，旋转过程中平衡块结构20’和30’会产生一定的风阻损耗，从而降低了电机的效率。此外,铜质平衡块成本高,一定程度上增加了压缩机的成本。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种曲轴及具有其的压缩机，以解决现有技术中在转子上设置平衡块安全隐患高的问题。
[0004]为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面,提供了一种曲轴,该曲轴包括曲轴本体，曲轴本体上设置有偏心块，曲轴还包括第一平衡块和第二平衡块，其中，第一平衡块设置在曲轴本体的第一端，第二平衡块设置在曲轴本体的第二端，且第一平衡块的偏心距和第二平衡块的偏心距均与偏心块的偏心距相反。
[0005]进一步地，第一平衡块与第二平衡块均与曲轴本体一体设置。
[0006]进一步地，第一平衡块设置在曲轴本体的第一端端面上，并位于第一端端面的远离偏心块的重心的位置处；
[0007]第二平衡块设置在曲轴本体的第二端端面上，并位于第二端端面的远离偏心块的重心的位置处。
[0008]进一步地，第一平衡块和第二平衡块的外边沿均与曲轴本体的外边缘平齐。
[0009]进一步地，第一平衡块和第二平衡块均呈半圆形柱状结构。
[0010]进一步地，第一平衡块、第二平衡块以及偏心块满足以下公式:
[0011 ] G (M3) *R3+G (Ml) *R1+G (M2) *R2 = O ;
[0012]G(M3)*R3*L4+G(Ml)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = 0 ；
[0013]其中，G(M3)为偏心块的重量，R3为偏心块的重心到曲轴本体的中心轴线的距离，L4为偏心块的重心到X轴的距离；G(M1)为第一平衡块的重量，Rl为第一平衡块的重心到曲轴本体的中心轴线的距离，L5为第一平衡块的重心到X轴的距离；G(M2)为第二平衡块的重量，R2为第二平衡块的重心到曲轴本体的中心轴线的距离，L3为第二平衡块的重心到X轴的距离，X轴所在的直线垂直于曲轴本体的中心轴线。
[0014]根据本发明的另一实施例，提供了一种压缩机，包括曲轴和设置在曲轴上的转子，曲轴为上述的曲轴。
[0015]应用本发明的技术方案，曲轴包括曲轴本体,该曲轴本体上设置有偏心块。为了实现曲轴的自平衡功能，本发明的曲轴还包括第一平衡块和第二平衡块，该第一平衡块设置在曲轴本体的第一端，第二平衡块设置在曲轴本体的第二端，且该第一平衡块的偏心距与第二平衡块的偏心距均与偏心块的偏心距相反。由于第一平衡块和第二平衡块的偏心距均与曲轴本体上的偏心块所产生的偏心距相反，当本发明的曲轴转动时，第一平衡块和第二平衡块产生的偏心距能够抵消偏心块产生的偏心距，从而使曲轴保持自我平衡。当将转子安装在曲轴上后，工作过程中无需再在转子上铆接平衡块，从而降低了转子与曲轴装配使用过程中的安全隐患。同时，由于第一平衡块设置在曲轴本体上，工作时，第一平衡块受到的离心力较小，稳定性高，进一步降低了安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1示意性示出了现有的压缩机转子安装在曲轴上时的主视图；
[0018]图2示意性示出了压缩机的转子安装在本发明的曲轴上时的主视图；
[0019]图3示意性示出了本发明的曲轴的主视图；
[0020]图4示意性示出了本发明的曲轴的左视图；以及
[0021]图5示意性示出了本发明的曲轴的俯视图。
[0022]附图标记说明:10、曲轴本体；11、偏心块；20、第一平衡块；30、第二平衡块；40、转子；50、招环。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0024]结合图2至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种曲轴。该曲轴包括曲轴本体10，该曲轴本体10上设置有偏心块11。为了实现曲轴的自平衡功能，本实施例的曲轴还包括第一平衡块20和第二平衡块30，其中，第一平衡块20设置在曲轴本体10的第一端，第二平衡块30设置在曲轴本体10的第二端，且第一平衡块20的偏心距和第二平衡块30的偏心距均与偏心块11的偏心距相反。由于第一平衡块20的偏心距与第二平衡块30的偏心距均与曲轴本体10上的偏心块11所产生的偏心距相反，当本实施例的曲轴转动时,第一平衡块20与第二平衡块30产生的偏心距能够抵消偏心块11产生的偏心距，从而使曲轴保持自我平衡。当将转子40安装在曲轴上后，工作过程中无需再在转子40上铆接平衡块，从而降低了转子40与曲轴装配使用过程中的安全隐患。同时，由于第一平衡块20设置在曲轴本体10上，工作时，第一平衡块20受到的离心力较小，稳定性高，进一步降低了安全隐患。在本实施例中，转子40的上下两端还设置有铝环50，提高转子40转动过程中的惯性，降低曲轴的能耗。
[0025]当在曲轴本体10的第二端也设置第二平衡块30后，为了保证整个曲轴的平衡性，本实施例中，第一平衡块20的偏心距与第二平衡块30的偏心距之和等于偏心块11的偏心距，第一平衡块20的偏心距与第二平衡块30的偏心距之后等于偏心块11的偏心距，能够准确地实现整个曲轴的自我平衡功能。
[0026]优选地，第一平衡块20与第二平衡块30均与曲轴本体10 —体设置，能够有效保证曲轴在高速旋转过程中的稳定性，防止第一平衡块20和第二平衡块30在曲轴高速旋转过程受离心力的作用而造成安全隐患。
[0027]为了节约曲轴的生产制造成本，本实施例中的第一平衡块20设置在曲轴本体10的第一端端面上，并位于曲轴本体10的第一端端面的远离偏心块11的重心的位置处,在材质不变的情况下，只需使用较小的第一平衡块20就能够产生较大的偏心距以抵消偏心块11的偏心距，节约成本。同样地，第二平衡块30设置在曲轴本体10的第二端端面上，并位于曲轴本体10的第二端端面的远离偏心块11的重心的位置处。
[0028]实际使用中，会在曲轴上套设其他结构，因此，在本实施例中，第一平衡块20的外边缘和第二平衡块30的外边缘均与曲轴本体10的外边缘平齐，节约成本的同时还能够保证其他结构安装在曲轴上或从该曲轴上拆卸下来的过程的顺畅性。
[0029]优选地，第一平衡块20和第二平衡块30均呈半圆形柱状结构，结构简单，易于加工。使用过程中，第一平衡块20和第二平衡块30的半圆形柱结构的设置还能作为轴的特性来使用，可以将其他结构安装在第一平衡块20和第二平衡块30上。在本发明的其他实施例中，第一平衡块20和第二平衡块30的形状还可以是方柱状，圆柱状或其他不规则的形状，只要第一平衡块20和第二平衡块30产生的偏心距能够抵消偏心块11的偏心距即可。
[0030]再次参见图3所不,用Ml表不第一平衡块20,用M2表不第二平衡块30,用M3表示偏心块11，LI为曲轴主平衡块长度，L2为曲轴副平衡块长度，L3为Ml的重心Gl到曲轴X轴线距离，L4为M3的中心G3到X轴线距离，L5为M2的重心G2到X轴线距离，Rl、R2、R3分别为Ml、M2、M3的重心到曲轴的中心轴线的距离。
[0031]为了使整个曲轴能够实现绝对的自平衡功能，曲轴需满足以下关系式(I) T (M3)+T (M2)+T (Ml) = O,即 G (M3) *R3+G (Ml) *R1+G (M2) *R2 = O ； (2)T(M3)*L4+T(M2)*L5+T(M1)*L3 = 0，即 G(M3)*R3*L4+G(Ml)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = 0。其中，G(M3)为偏心块11的重量，R3为偏心块11的重心到曲轴本体10的中心轴线的距离，L4为偏心块11的重心到X轴的距离；G(M1)为第一平衡块20的重量，Rl为第一平衡块20的重心到曲轴本体10的中心轴线的距离，L5为第一平衡块20的重心到X轴的距离；G(M2)为第二平衡块30的重量，R2为第二平衡块30的重心到曲轴本体10的中心轴线的距离，L3为第二平衡块30的重心到X轴的距离，X轴所在的直线垂直于曲轴本体10的中心轴线。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，X轴还可以选择在曲轴所在空间的其他位置。根据上面的公式，结合力学的知识可以知道，只要第一平衡块20、第二平衡块30以及偏心块11满足上面的公式，就可以实现曲轴的自平衡功能。
[0032]在实际的设计过程中，第一平衡块20的长度LI和第二平衡块30的长度L2可以根据不同的需求而设置，一旦曲轴选定后Rl、R2和R3已固定，只要选取适当的G(Ml)和G (M2)，LI和L2的长度就可以确定。
[0033]根据本发明的另一实施例，提供了一种压缩机，该压缩机包括曲轴和设置在曲轴上的转子40，该曲轴为上述的曲轴。
[0034]根据上述的实施例可以知道，本发明的曲轴及具有其的压缩机不需要再铆接平衡块，降低了转子的风阻，提高压缩机的运行性能，同时降低了压缩机的生产成本。
[0035]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种曲轴，其特征在于，包括曲轴本体(10)，所述曲轴本体(10)上设置有偏心块(11)，所述曲轴还包括第一平衡块(20)和第二平衡块(30)，其中，所述第一平衡块(20)设置在所述曲轴本体(10)的第一端，所述第二平衡块(30)设置在所述曲轴本体(10)的第二端，且所述第一平衡块(20)的偏心距和所述第二平衡块(30)的偏心距均与所述偏心块(11)的偏心距相反。
2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述第一平衡块(20)与所述第二平衡块(30)均与所述曲轴本体(10) —体设置。
3.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述第一平衡块(20)设置在所述曲轴本体(10)的第一端端面上，并位于所述第一端端面的远离所述偏心块(11)的重心的位置处； 所述第二平衡块(30)设置在所述曲轴本体(10)的第二端端面上，并位于所述第二端端面的远离所述偏心块(11)的重心的位置处。
4.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述第一平衡块(20)和所述第二平衡块(30)的外边沿均与所述曲轴本体(10)的外边缘平齐。
5.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述第一平衡块(20)和所述第二平衡块(30)均呈半圆形柱状结构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的曲轴，其特征在于，所述第一平衡块(20)、所述第二平衡块(30)以及所述偏心块(11)满足以下公式:
G(M3)*R3+G(M1)*R1+G(M2)*R2 = O ；
G(M3)*R3*L4+G(M1)*R1*L5+G(M2)*R2*L3 = O ； 其中，G(M3)为所述偏心块(11)的重量，R3为所述偏心块(11)的重心到所述曲轴本体(10)的中心轴线的距离，L4为所述偏心块(11)的重心到X轴的距离；G(M1)为所述第一平衡块(20)的重量，Rl为所述第一平衡块(20)的重心到所述曲轴本体(10)的中心轴线的距离，L5为所述第一平衡块(20)的重心到X轴的距离；G(M2)为所述第二平衡块(30)的重量，R2为所述第二平衡块(30)的重心到所述曲轴本体(10)的中心轴线的距离，L3为所述第二平衡块(30)的重心到X轴的距离，X轴所在的直线垂直于所述曲轴本体(10)的中心轴线。
7.—种压缩机，包括曲轴和设置在所述曲轴上的转子(40)，其特征在于，所述曲轴为权利要求1至6中任一项所述的曲轴。
【文档编号】F04C29/00GK104141609SQ201410393388
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】张继胤, 陈超 申请人:珠海凌达压缩机有限公司, 珠海格力电器股份有限公司