压缩机曲轴组件、压缩机及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，具体涉及压缩机曲轴组件、压缩机及空调器。


背景技术：

2.旋转式压缩机的曲轴组件包括曲轴及设置于曲轴上的偏心部，偏心部具有与压缩机滚子活塞配合的偏心圆柱，曲轴长轴端与电机组件连接配合，电机旋转带动曲轴旋转，偏心圆柱与滚子活塞配合在压缩机气缸内腔旋转，达到压缩及排出介质(或称气体)的目的。双缸旋转式压缩机中，曲轴的短轴端设置有两个偏心部，工作中，偏心部与滚子活塞旋转并产生旋转惯性力，使得曲轴组件与电机组件受力不平衡，导致压缩机振动大、噪声大、易损坏。
3.现有技术期望通过平衡质量法来加以平衡曲轴组件与电机组件，主要是在电机主体下端一侧装配第一平衡块、上端另一侧装配第二平衡块。但是，由于电机自平衡及其他方面的限制，电机组件上设置的两个平衡块一般要求质量相同；而曲轴组件的两个偏心部为了承受不同的受力，却通常设置为不同结构，也导致两个偏心部质量不同。这样，曲轴组件与电机组件的静平衡和动平衡就很难达到一个最佳的效果。


技术实现要素：

4.本实用新型第一目的旨在提供一种便于进行质量匹配的压缩机曲轴组件。
5.本实用新型第一目的由以下技术方案实现：一种压缩机曲轴组件，包括曲轴及曲轴上设置的第一偏心部和第二偏心部，第一偏心部和第二偏心部分别包括与压缩机滚子活塞配合的偏心圆柱；其特征在于，在所述第一偏心部和第二偏心部中质量大的一个上开设减重孔。
6.优选地，所述减重孔开设于所述偏心圆柱上。
7.优选地，所述第一偏心部和第二偏心部分别包括将各自偏心圆柱与所述曲轴强化连接的偏心加强部，所述减重孔开设于所述偏心加强部上。
8.优选地，所述减重孔为轴向通孔。
9.优选地，所述减重孔为一个或两个。
10.优选地，所述减重孔开设于所述第一偏心部和第二偏心部中质量大的一个中心与曲轴中心的延长线上。
11.优选地，所述减重孔为两个，对称地开设于所述第一偏心部和第二偏心部中质量大的一个中心与曲轴中心的延长线的两侧。
12.优选地，所述减重孔为等径通孔、台阶通孔或锥形通孔。
13.优选地，所有所述减重孔的等效横截面积的总和小于所述偏心圆柱止推面面积的十分之一。
14.本实用新型第二目的旨在提供一种能够优化压缩机的静平衡和动平衡性能的压缩机。
15.本实用新型第二目的的实现方案为：一种压缩机，所述压缩机包括电机组件及与电机组件连接的曲轴组件；其特征在于，所述曲轴组件为上文所述的曲轴组件；所述电机组件的主体下端一侧装配第一平衡块、上端另一侧装配第二平衡块。
16.优选地，所述第一偏心部、第二偏心部、第一平衡块、第二平衡块、减重孔的等效质量及设置位置满足的条件为：静平衡系数α＝1，0.95≦动平衡系数β≦1.05。
17.本实用新型第三目的旨在提供一种空调器，其特征在于，所述空调器包括上文所述的压缩机。
18.本实用新型的有益效果包括：曲轴组件上通过开设减重孔，使得第一偏心部和第二偏心部中质量大的一个，在满足外形结构要求的前提下，质量可以被调整，从而为与电机组件进行平衡匹配提供了一种切实可行的操作方式，该曲轴组件可以根据实际要匹配的电机及电机平衡块，具体设计相应减重孔。此外，本实用新型还提供一种压缩机，通过上述曲轴组件与电机组件的平衡块进行平衡匹配；同时提出了对第一偏心部、第二偏心部、第一平衡块、第二平衡块、减重孔的等效质量及设置位置的最佳约束条件。再者，本实用新型还提供一种包括上述压缩机的空调器。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例一提供的曲轴组件的侧视示意图。
20.图2为本实用新型实施例一提供的曲轴组件的俯视示意图。
21.图3为本实用新型实施例二提供的曲轴组件的侧视示意图。
22.图4为本实用新型实施例二提供的曲轴组件的俯视示意图。
23.图5为本实用新型实施例三提供的压缩机中曲轴组件与电机组件的平衡结构质量等效示意图。
24.图6为本实用新型实施例三提供的压缩机中曲轴组件与电机组件的平衡结构中动平衡系数与残余不平衡力关系示意图。
25.附图标号说明：100-压缩机曲轴组件；10-曲轴；11-第一偏心部；12-第二偏心部；111-第一偏心圆柱；121-第二偏心圆柱；112-第一偏心加强部；122-第二偏心加强部；15-减重孔；101-旋转中心线；102-参考点；200-电机组件；201-第一平衡块；202-第二平衡块。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，为了便于说明，本实用新型中结合附图对方位进行定义，这些方位的定义旨在便于清楚地描述相对的位置关系，并不用于对产品或装置在生产、使用、销售等过程中实际方位的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述的目的，不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。再者，在本实用新型中，所述的多个是指两个及以上，且满足本领域的常规设置和必要设置的数目。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆装连接，或一体成型；两者的连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.本实施例提供的压缩机曲轴组件应用于双缸旋转式压缩机中，可以作为一个组件
独立被生产及销售；因此，本实施例提供的压缩机曲轴组件可以作为一种配件产品而主张获得专利权的保护。结合图1和图2所示，本实施例提供的压缩机曲轴组件100包括曲轴10、第一偏心部11和第二偏心部12，曲轴10的短轴端设置有第一偏心部11和第二偏心部12，曲轴10的长轴端用于和压缩机的电机组件连接。
28.第一偏心部11包括第一偏心圆柱111，第二偏心部12包括第二偏心圆柱121，第一偏心圆柱111和第二偏心圆柱121分别与压缩机的一个滚子活塞配合，电机组件旋转带动曲轴12旋转时，第一偏心圆柱111和第二偏心圆柱121分别与对应滚子活塞配合在压缩机气缸内腔进行旋转，达到压缩及排出介质(或称气体)的目的，这部分属于现有技术，因此图中未示。
29.第一偏心圆柱111和第二偏心圆柱121在工作中，由于受到气体力的作用，与曲轴10的连接处容易产生一定的变形，为了强化此处连接，在第一偏心圆柱111与曲轴10连接的部位设置第一偏心加强部112，第二偏心圆柱121与曲轴10连接的部位设置第二偏心加强部122。本实施例中，第一偏心部11包括第一偏心圆柱111和第一偏心加强部112，第二偏心部12包括第二偏心圆柱121和第二偏心加强部122。而且，两个偏心部设置成非对称结构，以承受更大的受力，减少变形。
30.请再次参阅图1，在第一偏心部11和第二偏心部12中质量大的一个上开设减重孔15。例如，本实施例中，第一偏心部11相对第二偏心部12更重，则在第一偏心部11的第一偏心圆柱111上开设减重孔15。减重孔15为轴向通孔(此处所述的轴向是指与曲轴10平行)，且减重孔15开设于第一偏心圆柱111中心与曲轴10中心的延长线上。
31.由于偏心部需承受气缸内气体作用力，需要保证偏心部的强度，因此减重孔15一般设置一个即可，也不排除设置为两个，但不宜过多。减重孔15为一个时，开设于第一偏心圆柱111中心与曲轴10中心的延长线上；减重孔为两个时，开设于第一偏心圆柱111中心与曲轴10中心的延长线上，或对称地开设于第一偏心圆柱111中心与曲轴10中心的延长线的两侧。
32.更具体地，减重孔15为等径通孔、台阶通孔或锥形通孔，所有减重孔的等效横截面积(等效截面积是指减重孔的平均截面积，例如，台阶通孔或锥形通孔时等效横截面积为平均横截面积)总和(仅设置一个减重孔时，该总和就是该一个减重孔的等效横截面积；设置两个减重孔时，该总和就是该两个减重孔各自等效横截面积相加而得)小于第一偏心圆柱111止推面面积的十分之一。
33.实施例二
34.结合图3和图4，实施例二提供的压缩机曲轴组件100也是在第一偏心部11和第二偏心部12中质量大的一个上开设减重孔15，但是，与实施例一的不同之处在于：实施例二的减重孔开偏心加强部上。例如，第一偏心部11相对第二偏心部12更重，则在第一偏心部11的第一偏心加强部112上开设减重孔15，且减重孔15开设于第一偏心加强部112中心与曲轴10中心的延长线上。当减重孔为两个时，开设于第一偏心加强部112中心与曲轴10中心的延长线上，或对称地开设于第一偏心加强部112中心与曲轴10中心的延长线的两侧。总得来说，本实用新型中，减重孔15开设于第一偏心部11和第二偏心部12中质量大的一个的中心与曲轴10中心的延长线上，或对称地分布于所述延长线两侧。
35.由上可见，实施例一和实施例二提供的曲轴组件，其上通过开设减重孔15，使得第
一偏心部11和第二偏心部12中质量大的一个，在满足外形结构要求的前提下，质量可以被调整，从而为与电机组件进行平衡匹配时提供了一种切实可行的操作方式，该曲轴组件10可以根据实际要匹配的电机及电机平衡块，具体设计相应减重孔，以使得静平衡和动平衡达到最佳状态(这部分下文详述)。
36.实施例三
37.实施例三提供一种压缩机，包括电机组件及与电机组件连接的曲轴组件；其中的曲轴组件为上文实施例一或实施例二所述的曲轴组件100。结合图5所示，电机组件200的主体下端一侧装配第一平衡块201、上端另一侧装配第二平衡块202。
38.结合图5所示，设m1、m2分别为第一偏心部11、第二偏心部12的等效质量(具体指第一偏心部11或第二偏心部12上未开设减重孔时的质量)，m3、m4分别为第一平衡块201、第二平衡块202的等效质量，m5为减重孔15对应的实体部分的等效质量(指减重孔15体积对应偏心部相应金属材料的质量)；r1、r2、r3、r4、r5分别为第一偏心部11、第二偏心部12、第一平衡块201、第二平衡块202、减重孔15各自重心与曲轴10的旋转中心线101的径向距离；l1、l2、l3、l4、l5分别为第一偏心部11、第二偏心部12、第一平衡块201、第二平衡块202、减重孔15重心与所述曲轴上的一个参考点102的轴向距离，所述的参考点102在电机组件200与第二偏心部12之间的曲轴10上任意选择，ω为曲轴10的转速。
39.此时，压缩机中曲轴组件与电机组件的平衡结构中，静平衡应满足m1
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r1+m4
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r4-m5
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r5＝m2
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r2+m3
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r3，动平衡应满足m1
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r1
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l1
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ω2+m3
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r3
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l3
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ω2-m5
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r5
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l5
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ω2＝m2
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r2
·
l2
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ω2+m4
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r4
·
l4
·
ω2。
40.其中，静平衡系数动平衡系数在保证静平衡系数为1的前提下，再优化动平衡系数，如图6所示，当0.95≦β≦1.05，此时平衡系统的残余不平衡力矩较小，对整个平衡系统几乎没影响。因此，本实施例中，第一偏心部11、第二偏心部12、第一平衡块201、第二平衡块202、减重孔15的等效质量及设置位置满足的条件为：静平衡系数α＝1，0.95≦动平衡系数β≦1.05。
41.上述实施例三提供的压缩机，通过上述曲轴组件与电机组件的平衡块进行平衡匹配；同时提出了对第一偏心部、第二偏心部、第一平衡块、第二平衡块、减重孔的等效质量及设置位置的最佳约束条件，以使得压缩机静平衡和动平衡达到最佳状态。
42.实施例四
43.实施例四提供一种空调器，所述空调器包括上文所述的压缩机。采用上述静平衡和动平衡更佳的压缩机也可以使得整个空调器运行更佳稳定，使用寿命更长。
44.以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、无需经过创造性劳动即可得到的等效技术特征的替换，应当视为本实用新型揭露的范围。