专利名称:变容量型压缩机的制作方法
本发明有关制冷系统用的摇板式压缩机，具体有关用于摇摆板式压缩机的变容量机构。
在传统上，把凸轮旋转器的旋转运动变为摇摆板摇摆运动，使柱塞往复运动的摇摆板式压缩机是属于常见的。同样的，改变压缩容量，使柱塞冲程容积由于凸轮旋转器倾斜表面的角度改变而变化的变容量机构，也是已知的，如美国专利第3，861，829号所示。
在上述变容量机构中，凸轮旋转器倾斜表面的角度，藉助于置凸轮旋转器的曲轴箱和吸入室之间的压力差而变化。柱塞的冲积容积因为凸轮旋转器倾斜表面的角度而变化。因此，压缩机的压缩容量随柱塞冲程容积的改变而变化。
然而，当凸轮旋转器倾斜表面的角度决定于通过控制在凸轮旋转器上产生的力矩时，连接柱塞和摇摆板侧的柱塞杆的关节耐用性降低，从而在背表面侧，也就是在曲轴箱侧的柱塞受到推压。
同样地，由于曲轴箱里的压力受控制，所以曲轴箱的容积大于吸入室的容积。因为这个缘故，凸轮旋转器倾斜表面的角度，没有足够的反应。
此外，当曲轴箱和吸入室之间的压力差有变化时，润滑油可能从吸入室被压入曲轴箱。
为了解决上述的问题，在美国专利第4，061，443号中提出了一种变容量压缩机，它不利用曲轴箱和吸入室之间的压力差。有一个控制凸轮旋转器倾斜表面角度的调节缸，放在曲轴箱内并通过串连的后端罩回流孔，阀板槽，一个孔，阀碟孔，缸体轴向回流腔，架空管，对正的轴向孔，径向孔，孔洞，轴的前径向孔，轴的前径向出口孔，和压缩机排出区接通。被压入调节午的润滑油被放在缸体里的一个齿轮油泵压缩。调制缸根据润滑油的压力大小来操纵。因此，凸轮旋转器倾斜表面的角度，随调节缸的运转变化。
然而，由于上述压缩机的调节缸是放在曲轴箱里的，所以曲轴箱必须做得很大。因此，这种压缩机的尺寸，比传统的压缩机大。
本发明的一个目的，是提出一种有变容量机构的摇摆板式压缩机，尺寸比较紧凑。
本发明的另一个目的，是提出一种有变容量机构的摇摆板式压缩机，变容量机构包括一个用以改变缸体中心柱塞的冲程容积的促动器。
本发明的以上目的和其他目的，通过把一个促动器放在一个缸体的中心而解决。
本发明的其他目的，特别和方面，从下文对本发明推荐实施例的详细叙述，参照附图，便可理解。
附图内容简介如下图1为根据本发明一个实施例的摇摆板式压缩机的垂直剖视图。
图2为图1压缩机所用的摇摆板倾斜表面角度变化的解说图。
图3为根据本发明另一实施例的摇摆板式压缩机的垂直剖视图。
参看图1，图中表示摇摆板式压缩机1，包括一个前壳2，有缸体31的压缩缸壳3，阀板4和缸盖5。前壳2用固定螺栓6固定在缸壳3的一个端面上。在前壳2的中心上，形成一个通过前壳的轴向孔21，容纳驱动轴7。径向轴承8放在轴向孔21中，支承驱动轴7旋转。有一个套筒部分22，从前壳2上伸出，围绕驱动轴7，形成密封腔23，容纳机械密封件9。缸壳3有一个缸体31和一个曲轴箱32。具有若干缸腔33的缸体31设在缸壳3的另一端。
凸轮旋转器10固定在驱动轴7的内端上。有一个滚针推力轴承11，放在前壳2内壁表面和相邻的轴向端面之间。凸轮旋转器10的耳形部分101，在缸体31的方向上伸展。在耳形部分101上做成矩形孔102。
带有突缘部分121的圆柱形件12，置于围绕驱动轴7的位置上。在圆柱形件12突缘部分121的外表面上做成耳形部分122，以朝向凸轮旋转器10的耳形部分101。在耳形部分122上做出孔123，其位置决定于矩形孔102的位置，以便放置销形件13。同孔123相配的销形件13插入矩形孔102内，可沿长孔102的内缘滑动。环形摇摆板14通过径向滚针轴承15，安装在圆柱形件12的外表面上。同样地，滚针推力轴承16放在突缘部分121和环形摇摆板14之间的间隙里。驱动轴7的另一端可旋转地支承在置于缸体31中心腔上的径向滚珠轴承上。滑动轴141固定在摇板14中，在缸壳3的底表面的方向上伸出。轴向伸展的槽321，根据滑动轴141的活动位置设置。滑动轴141的端部放在槽321中，沿槽321的内边缘滑动，从而防止摇摆板14产生旋转运动。
柱塞杆17的一端可旋转地连接于摇摆板14的容纳表面142。其另一端，可旋转地与滑动地置于缸腔33中的柱塞18相连接。
在阀板4上做出吸入孔19和排出孔20。簧片吸入阀(图中未示)布置在阀板4上。簧片排出阀(图中未示)布置在同簧片吸入阀的相对的一侧的阀板4上。
缸盖5通过密封垫41及阀板4，和缸壳3相连。间隔壁51轴向伸展，形成缸盖5的内表面，并把缸盖5的内部隔成两个腔室，即吸入腔52和排出腔53。
滑动件24可滑动地放在驱动轴7的外表面，并和圆柱形件12相连，因而圆柱形件12可在驱动轴7上旋转和滑动。螺簧25放在凸轮旋转器10和滑动件24一端之间，套在驱动轴7上。
具有盘形柱塞261，螺簧262及压力腔263的促动器26设在驱动轴7的内未端上。盘形柱塞261在可滑动地装在驱动轴7的内端上，因而盘形柱塞261可以关闭在缸体31中心腔外端部上形成的压力腔263的开口。盘形柱塞261和缸体31滑动接触，由螺簧262把它经常推向曲轴腔。滑动件24的另一端通过滚针推力轴承27和盘形柱塞261相连，使滑动件24的旋转力不能传达到柱塞261上，而柱塞261的轴向力可以传递到滑动件24上。
在缸体31上做出把压力腔263和排出腔53连接的孔311。孔311的开闭由电磁阀28控制。阀座29放在排出腔53一侧的阀板4上，容纳电磁阀28的活瓣部分281。
兹将上述变容量型压缩机的运转方法叙述如下。
当通过驱动源对驱动轴7施加旋转运动时，旋转运动便从驱动轴7传达到凸轮旋转10上。凸轮旋转器10的旋转运动进一步通过圆柱形件12传到摇摆板14上。然而，由于和摇摆板14连接的滑动轴141放在槽321内，槽321和轴141的接合阻止了摇摆板14的旋转。所以，从凸轮旋转器10传递到摇摆板14上的旋转运动变成了摇摆运动。当摇摆板14开始作摇摆运动时，柱塞18通过与摇摆板14连接的柱塞杆17在缸内作往复运动。因此，从进口孔30通过吸入腔52吸入的气体制冷剂，通过吸入孔19流入缸腔33。然后气体制冷剂在压缩缸腔33中被压缩，再通过排出孔20排进入排出腔53。排出腔53中的压缩气体制冷剂，通过出口孔(图中未示)流入制冷剂回路(图中未示)。
关于图2，图中表示了摇摆运动的机构。在压缩冲程中，如每一柱塞18受到的气体压力用Fpi表示，则全部柱塞上的总气压为∑Fpi。图中仅绘出分别用虚线和实线表示的两个柱塞。其他柱塞省略。气压∑Fpi把柱塞18推向左侧。同样地，如果将螺簧25把滑动件24向右推的力表示Fsp，柱塞261(图2中未示)把滑动件24向左推的力表示为Fc，锁形件13支承部分处的阻力表示为FL，驱动轴7和滑动件24之间的摩擦系数表示为μ，于是总气体压力∑Fpi可以用下列公式算出∑Fpi＝F Lcos β-Fc+μFR+Fsp+Fp…(1)，式中β为阻力(FL)希与Y轴相交的夹角，Fp为曲轴箱32和吸入腔52之间的压力差，即Fp可以用公式Fp-n. (D2)/4 (Pc-ps)算出，(式中n为柱塞数目，D为柱塞直径，Pc为曲轴箱中的压力，ps为吸入压力)。
假如Fr是阻力(FL)的与驱动轴7正交的分力，Fr便可用以下公式算出Fr＝F Lsin.β…(2)同样地，假如在销形件13支承部分上作用的力的作用点(p)和驱动轴7下端之间的距离是L1，作用点(p)和∑Fpi之间的距离为L2，作用点(p)和驱动轴7中心轴线之间的距离为L3，作用点(p)和阻力(PL)之间的距离为L4，并且使用公式(1)，则对作用点(p)的力可用下例公式所示(∑Fpi)×L2＝(Fsp-Fc)×L3+μFr×L1-Fr×L4+Fp×L3……(3)圆柱形件12和摇摆板14斜置，因此力矩可以平衡。
为了提高制冷能力，通过开启电磁阀28，压力腔263通过孔311和排出腔53接通。由于从排出腔53来的高压压缩气体通过孔311流入压力腔263，压力腔263里的压力增高。因此，柱塞261向左侧移动，抵抗螺簧262的拉力和螺簧25的压力，滑动件24被推向左方。由于滑动件24和圆柱形件12自由连接，圆柱形件12因为滑动件24的运动受到一个右向旋转力矩，并且产生倾斜以满足公式(3)的要求。当圆柱形件12的倾斜表面(也就是摇摆板14)的角度，如以上所述增大时，与摇摆板14相连的柱塞18的冲程容积便也增大，而把销形部分件13向长孔102的上端移动时，便增大了摇摆板14倾斜表面的角度，压缩容积便增大。因此，制冷能力有所提高。
另一方面，通过关闭电磁阀28，压力腔262通过孔311排出腔53的通道切断，压力腔262里的压力下降，柱塞261被螺簧262的拉力推向右方。同时，滑动件24向右移。圆柱形件12受到一个左向旋转力矩，而圆柱形件12倾斜，以满足公式(3)的要求。当如上述减小圆柱形件12倾斜表面(也就是摇摆板14)的角度时，与摇摆板14相连的柱塞18的冲程容积减小，因此，当把销形柱塞件13向长孔102的下端移动时，摇摆板14倾斜表面的角度减小，压缩容积便也减小。因此，制冷能力下降。
为了保持摇摆板14倾斜表面的角度恒定，便需要保持压力腔263里的压力恒定。控制电磁阀28开关的占空比，便可以保持压力腔263里的压力恒定。
关于图3，在图1所示的压缩机中，可以设置波纹管34代替促动器26。波纹管34通过电磁阀28和排出腔53连接。滑动件24活动从而通过开闭电磁28使波纹管收缩或膨胀。从而使圆柱形件12倾斜表面的角度变化。
权利要求
1.一种带有变容量机构的摇摆板型压缩机，其特征在于，包括有多个在缸体的腔中作往复运动的柱塞，一个通过把该柱塞和该摇摆板连接的柱塞杆使柱塞作往复运动的摇摆板，一个具有一个可滑动地放置有在驱动轴外表面上的滑动件的圆柱形件，把旋转运动转变为摇摆运动，一个促动器，它通过据电磁阀的运动而改变其位置的滑动件，改变该摇摆板倾斜表面的角度，并改变该柱塞的冲程容量，一个做在具有一个供销形件插入的孔的该圆柱形件的倾斜表面部分上的铰接部分，一个具有一个长孔以便可滑动地放置与该驱动轴连接的该销形件的凸轮旋转件，该促动器放在该缸体的中心。
2.如权利要求
1之带变容量机构的摇摆板型压缩机，其特征在于，该促动器包括有一个通过一个孔和一个排出腔相连的压力腔，一个通过一个滚针推力轴承和该滑动件连接的柱塞机构，一个通过开闭该压力腔和该排出腔之间的该孔，以便按照流入该压力腔的气压操纵该柱塞机构滑动该滑动件的阀机构。
3.如权利要求
1之带变容量机构的摇摆板型压缩机，其特征在于该促动器包括有一个通过一个滚针推力轴承和该滑动件连接的波纹管，一个通过开闭该波纹管该内部和该排出腔之间的该孔，以便按照流入该波纹管的气压，操纵该波纹管滑动该滑动件的阀机构。
专利摘要
本发明揭示一种带有变容量机的摇摆型压缩机。由于有一个通过改变摇摆板倾斜表面的角度而改变柱塞的冲程容积的促动器放置在缸体的中心，故压缩机尺寸小而结构简单。
文档编号F04B25/00GK86104418SQ86104418
公开日1988年1月6日 申请日期1986年6月25日
发明者寺内清 申请人:三电有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan