一种减振脚垫、压缩机、车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种减振脚垫、压缩机、车辆。


背景技术：

2.车载涡旋压缩机在工作过程中，动静涡旋盘受到气体力及倾覆力矩引起摩擦产生振动，振动通过支架传至压缩机壳体；旋转部件受到不平衡力发生碰撞，造成压缩机剧烈振动；压缩机内部气流脉动及气体泄漏产引起内部波动，当气流脉动较大时还会引起压缩机抖动，严重时会引起整个空调系统发生共振，对汽车安全行驶造成影响。
3.在引起压缩机内部零件及整机振动的同时，势必会产生噪声，包括内部零件摩擦及碰撞引起的机械噪声、压缩机壳体受迫振动引起的辐射噪声，都会通过空调系统管路及汽车前盖结构传递至驾驶室，严重影响汽车驾驶及乘坐舒适性。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型提供一种减振脚垫、压缩机、车辆，能够克服现有技术中的压缩机整机振动时，会引起整个空调系统发生共振，影响对汽车安全行驶的缺陷。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种减振脚垫，包括：
6.主体，所述主体具有中空空腔，所述中空空腔填充有磁流变液；
7.中心转轴，所述中心转轴至少部分设置在所述中空空腔内，所述中心转轴上套接有阻尼件；
8.所述中心转轴的一端能接收振动激励，通过所述振动激励能使所述中心转轴运动，所述中心转轴能带动所述阻尼件运动，所述阻尼件的运动能对所述磁流变液产生搅拌，所述磁流变液被搅拌时能产生剪切应力、以阻碍所述阻尼件运动。
9.在一些实施方式中，
10.还包括绕线骨架，所述绕线骨架具有腔体结构，所述绕线骨架设置在所述中空空腔内，且，所述中心转轴位于所述绕线骨架内，所述绕线骨架上缠绕有线圈，所述线圈通电能产生磁场、以对所述磁流变液产生磁阻力。
11.在一些实施方式中，
12.所述绕线骨架内周与所述中心转轴外周存在间隙并满足如下公式：
13.d
04
＝(1.2～1.4)d
03
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014][0015]
式中，d
04
表示绕线骨架内径，d
03
表示中心转轴外径。
[0016]
在一些实施方式中，
[0017]
所述阻尼件的横截面积s应满足如下公式：
[0018]
[0019]
式中，b表示线圈高度，τy磁流变液屈服应力，η0表示磁流变液塑形粘度，ν表示阻尼件相对运动速度，h为磁流变液与绕线骨架磁场的间隙宽度。
[0020]
在一些实施方式中，
[0021]
还包括推杆，所述推杆的一端连接所述中心转轴、另一端连接设置有连接杆，所述连接杆能接收振动激励，并带动所述推杆沿振动方向运动，通过所述推杆驱动中心转轴运动。
[0022]
在一些实施方式中，
[0023]
所述连接杆与所述主体之间相对密封。
[0024]
在一些实施方式中，
[0025]
所述中心转轴的另一端与所述主体内壁之间设置有弹性件。
[0026]
在一些实施方式中，
[0027]
所述弹性件选用弹簧，所述弹簧满足：
[0028][0029]
式中，c为弹簧外径d
605o
与弹簧线径d
605i
比值，取4～10；k为系数，wc为压缩机载荷；r为弹簧允许扭应力，d
605
为弹簧件中径。
[0030]
在一些实施方式中，
[0031]
所述阻尼件包括第一阻尼盘和第二阻尼盘，所述第一阻尼盘位于靠近所述中心转轴的一端处，所述第二阻尼盘靠近所述中心转轴的另一端处，所述第一阻尼盘和所述第二阻尼盘在所述中心转轴上存在间隙。
[0032]
在一些实施方式中，
[0033]
所述第一阻尼盘的两端均设置连接有第一隔磁环，所述第二阻尼盘的两端均设置连接有第二隔磁环。
[0034]
在一些实施方式中，
[0035]
所述主体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内部具有第一空腔，所述第二壳体内部具有第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相接组成所述中空空腔。
[0036]
在一些实施方式中，
[0037]
所述第一壳体和第二壳体之间通过若干螺钉固定连接，所述螺钉采用等距分布，所述螺钉数量满足：
[0038][0039]
式中，n表示所述螺钉数量，l表示减振脚垫长度，m表示压缩机质量，a 表示压缩机振动加速度，σs表示所述螺钉屈服强度。
[0040]
在一些实施方式中，
[0041]
所述第一壳体与所述第二壳体连接处设置连接有垫片，所述垫片上设置连接有第一波齿和第二波齿，所述第二波齿位于靠近所述第一壳体的外壁处，所述第一波齿位于靠近所述第一壳体的内壁处。
[0042]
在一些实施方式中，
[0043]
所述第一波齿和所述第二波齿满足：
[0044]r6071
＝(1.0～1.5)r
6072
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0045]
式中，r
6071
表示第一波齿半径，r
6072
表示第二波齿半径。
[0046]
本实用新型还提供一种压缩机，包括静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、电机、后端壳体和前端盖，所述后端壳体上设置连接有若干减振件，所述减振件包括前任一项所述的减振脚垫。
[0047]
本实用新型还提供一种车辆，包括上述的压缩机。
[0048]
本实用新型提供的一种减振脚垫、压缩机、车辆，压缩机在工作过程中由于内部零件摩擦等产生振动，并传递至中心转轴，中心转轴受到激励后带动阻尼件运动，并对主体内腔中的磁流变液进行搅拌，受到磁流变液产生的剪切应力从而产生负载力矩，阻碍阻尼件运动，从而实现减小振动的目的。
附图说明
[0049]
图1为本实用新型的减振脚垫的纵向剖视结构示意图；
[0050]
图2为本实用新型的减振脚垫的立体图；
[0051]
图3为本实用新型的减振脚垫的横向剖视结构示意图；
[0052]
图4为本实用新型的减振脚垫的中心转轴剖视结构示意图；
[0053]
图5为本实用新型的减振脚垫的垫片结构示意图；
[0054]
图6为本实用新型另一实施例的压缩机的剖视结构示意图。
[0055]
附图标记表示为：
[0056]
1、静涡旋盘；2、动涡旋盘；3、支架；4、曲轴；5、电机；6、减振件； 7、后端壳体；8、前端盖；601、推杆；602、保护圈；603、中心转轴；604、绕线骨架；6401、线圈；605、弹性件；606、第一壳体；607、垫片；6071、第一波齿；6072、第二波齿；608、第二壳体；609、阻尼件；6091、第一阻尼盘；6092、第二阻尼盘；6093、第一隔磁环；6094、第二隔磁环；610、磁流变液；611、螺钉；612、连接杆。
具体实施方式
[0057]
结合参见图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供一种减振脚垫，包括：主体，所述主体具有中空空腔，所述中空空腔填充有磁流变液610；
[0058]
中心转轴603，所述中心转轴603至少部分设置在所述中空空腔内，所述中心转轴603上套接有阻尼件609；
[0059]
所述中心转轴603的一端能接收振动激励，通过所述振动激励能使所述中心转轴603运动，所述中心转轴603能带动所述阻尼件609运动，所述阻尼件 609的运动能对所述磁流变液610产生搅拌，所述磁流变液610被搅拌时能产生剪切应力、以阻碍所述阻尼件609运动。
[0060]
该技术方案中，本公开减振脚垫主要应用于车载压缩机，做为车载压缩机的减振脚垫，磁流变液610为流动性可控的流体，在外部无磁场时呈现低粘度的流体特性，在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的流体；优选的，中心转轴603与阻尼件609之间采用过盈装
配；主体内腔缝隙填充有磁流变液610，压缩机在工作过程中由于内部零件摩擦等产生振动，并传递至中心转轴，中心转轴受到激励后带动阻尼件运动，并对主体内腔中的磁流变液进行搅拌，受到磁流变液产生的剪切应力从而产生负载力矩，阻碍阻尼件运动，从而实现减小振动的目的。压缩机整机振动减小，通过本公开减振脚垫传递至汽车空调系统的振动被显著减弱，避免系统管路共振的发生；同时由于整机振动减小，对安装底板的激励及辐射噪声减弱，改善音质体验。
[0061]
在一些实施方式中，还包括绕线骨架604，所述绕线骨架604具有腔体结构，所述绕线骨架604设置在所述中空空腔内，且，所述中心转轴603位于所述绕线骨架604内，所述绕线骨架604上缠绕有线圈6401，所述线圈6401 通电能产生磁场、以对所述磁流变液610产生磁阻力。
[0062]
该技术方案中，绕线骨架604的顶部与主体内壁之间设置有保护圈602，保护圈602能防止绕线骨架604与主体内壁之间发生摩擦，损伤绕线骨架604，搅拌磁流变液610为沿轴向方向上下运动，切割磁感线内部线圈根据阻尼盘运动进行布置，不同于家用空调压缩机，车载压缩机受到汽车运行路况的影响，受到的冲击更大，产生的激励更强。因此，当磁流变液610处于液体状态时能传递力矩仅为粘性阻力矩，阻尼件609转矩较低，对于恶劣条件下的使用可能无法满足减振要求。通过绕线骨架604与线圈6401在主体内腔中产生磁场，磁流变液610中的磁性粒子被磁化并沿着磁力线方向成链状分布，使得磁流变液610的剪切应力增大，对阻尼件609产生的负载力矩加强，抑制振动效果更好。
[0063]
在一些实施方式中，所述绕线骨架604内周与所述中心转轴603外周存在间隙并满足如下公式：
[0064]d04
＝(1.2～1.4)d
03
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0065][0066]
式中，d
04
表示绕线骨架604内径，d
03
表示中心转轴603外径。
[0067]
该技术方案中，为达到减振效果，在主体内部安装绕线骨架604，绕线骨架604采用一体式镂空结构，外侧与主体内腔固定，内侧采用圆柱设计，绕线骨架604内径与中心转轴603外径应存在间隙保证中心转轴603运动时，阻尼件609切割磁场。
[0068]
在一些实施方式中，所述阻尼件609的横截面积s应满足如下公式：
[0069][0070]
式中，b表示线圈6401高度，τy磁流变液610屈服应力，η0表示磁流变液 610塑形粘度，ν表示阻尼件609相对运动速度，h为磁流变液610与绕线骨架 604磁场的间隙宽度。
[0071]
该技术方案中，线圈6401缠绕在绕线骨架604上，其缠绕方式可以是连续/间隔、均布/非均布缠绕中任意组合绕线方式，不同绕线方式影响磁场强弱。当阻尼件609受到振动而运动时，将切割磁感线形成磁场。磁场的强弱由阻尼件609的运动频率决定，主体内部产生磁场后，磁流变液610中的磁性粒子被磁化并沿着磁力线方向成链状分布，使得磁流变液610的剪切应力增大，对阻尼件609产生的负载力矩加强，抑制振动效果更好。由于磁场强度决定阻尼件 609阻力矩的大小，而磁场强度可通过控制线圈6401中分布及磁流变液610 填充来调节磁场强度，从而调节磁流变液610剪切应力，实现阻尼件609负载力矩调节，并根据
被激励的强弱进行反馈调节，从而减小并吸收压缩机整机振动。
[0072]
在一些实施方式中，还包括推杆601，所述推杆601的一端连接所述中心转轴603、另一端连接设置有连接杆612，所述连接杆612能接收振动激励，并带动所述推杆601沿振动方向运动，通过所述推杆601驱动中心转轴603运动。具体的，所述连接杆612与所述主体之间相对密封。保证磁流变液610不会流出。
[0073]
该技术方案中，推杆601优选pbt聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，上端通过减振推杆601与导向连接杆612连接，在主体内腔缝隙充满磁流变液610。压缩机在工作过程中由于内部零件摩擦等产生振动，并传递至连接杆612沿振动方向运动，减振推杆601通过材料自身阻尼吸收部分振动能量后传递至中心转轴603，实现双重减小振动。
[0074]
在一些实施方式中，所述中心转轴603的另一端与所述主体内壁之间设置有弹性件605。具体的，所述弹性件605选用弹簧，所述弹簧满足：
[0075][0076]
式中，c为弹簧外径d
605o
与弹簧线径d
605i
比值，取4～10；k为系数，wc为压缩机载荷；r为弹簧允许扭应力，d
605
为弹簧件中径。
[0077]
该技术方案中，弹性件605优先弹簧、引导轨和空腔气囊其中一种或多种。弹性件605安装主体底部，吸收振动能量的同时，对中心转轴603还起到限位及调节作用，避免中心转轴603碰撞并损坏脚垫下主体底部。
[0078]
在一些实施方式中，所述阻尼件609包括第一阻尼盘6091和第二阻尼盘 6092，所述第一阻尼盘6091位于靠近所述中心转轴603的一端处，所述第二阻尼盘6092靠近所述中心转轴603的另一端处，所述第一阻尼盘6091和所述第二阻尼盘6092在所述中心转轴603上存在间隙。具体的，所述第一阻尼盘 6091的两端均设置连接有第一隔磁环6093，所述第二阻尼盘6092的两端均设置连接有第二隔磁环6094。
[0079]
该技术方案中，优选的，在所述中心转轴603上第一阻尼盘6091和所述第二阻尼盘6092之间的间隙位置上设置有凸台，能防止第一阻尼盘6091和所述第二阻尼盘6092发生位移，通过第一阻尼盘6091和第二阻尼盘6092产生负载力矩，保证中心转轴603上均匀受到的负载力矩，从而保证减振的稳定性。第一隔磁环6093与第二隔磁环6094能避免强磁场中的磁泄漏。
[0080]
在一些实施方式中，所述主体包括第一壳体606和第二壳体608，所述第一壳体606内部具有第一空腔，所述第二壳体608内部具有第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相接组成所述中空空腔。
[0081]
所述第一壳体606和第二壳体608之间通过若干螺钉611固定连接，所述螺钉611采用等距分布，所述螺钉611数量满足：
[0082][0083]
式中，n表示所述螺钉数量，l表示减振脚垫长度，m表示压缩机质量，a 表示压缩机振动加速度，σs表示所述螺钉屈服强度。
[0084]
所述第一波齿6071和所述第二波齿6072满足：
[0085]r6071
＝(1.0～1.5)r
6072
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0086]
式中，r
6071
表示第一波齿6071半径，r
6072
表示第二波齿6072半径。
[0087]
该技术方案中，为保证本公开减振脚垫受力均匀不发生变形，螺钉611采用等距分布，为了避免磁流变液610泄漏，在所述第一壳体606与所述第二壳体608之间设置密封双波齿复合垫片607，通过不同半径的波齿构造多空腔并联，实现径向双重密封，壳体端面为平面，上下壳体受螺钉预紧力后压缩复合垫片607，实现密封，壳体端面为平面，上下壳体受螺钉预紧力后压缩复合垫片607，实现密封。
[0088]
本实用新型还提供一种压缩机，包括静涡旋盘1、动涡旋盘2、支架3、曲轴4、电机5、后端壳体7和前端盖8，所述后端壳体7上设置连接有若干减振件6，所述减振件6包括上述的减振脚垫。动涡旋盘2在压缩机曲轴4驱动下做圆周运动，在运动过程中与静涡旋盘1啮合，并形成多个不同大小容积不断变化的封闭压缩腔，压缩过程结束后将制冷剂气体排出，压缩机运行过程中由于摩擦、轴系动不平衡等产生振动，最终传递至减振件6。
[0089]
本实用新型还提供一种车辆，包括上述的压缩机。
[0090]
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
[0091]
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。