專利名稱：可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，本發(fā)明尤其涉及一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)為利用安裝到旋轉(zhuǎn)軸上偏心單元，在具有不同容量的兩個(gè)壓縮室中的任一壓縮室中執(zhí)行壓縮操作。
背景技術(shù)：
通常，壓縮機(jī)安裝在諸如空調(diào)機(jī)和冰箱之類的致冷系統(tǒng)上，所述空調(diào)機(jī)和冰箱利用致冷循環(huán)進(jìn)行操作以冷卻給定空間中的空氣。在制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)進(jìn)行操作以壓縮在致冷回路中循環(huán)的致冷劑。致冷系統(tǒng)的冷卻能力根據(jù)壓縮機(jī)的壓縮容量來確定。因此，當(dāng)壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)為按要求而變化其壓縮容量時(shí)，考慮到諸如實(shí)際溫度和預(yù)定溫度之間的差值等若干因素，致冷系統(tǒng)在最佳條件下操作，因此，允許給定空間的空氣被有效地冷卻，并節(jié)省了能源。
在致冷系統(tǒng)中使用各種壓縮機(jī)。壓縮機(jī)被典型地分為兩類(即，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和往復(fù)式壓縮機(jī))。本發(fā)明涉及下面將要描述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括密封艙，在所述密封艙中安裝有定子和轉(zhuǎn)子。旋轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)子。偏心凸輪一體地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸的外表面上。滾筒設(shè)置在壓縮室中，以便套在偏心凸輪上。
上述結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的操作如下。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心凸輪和滾筒在壓縮室中進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)。氣態(tài)致冷劑被抽進(jìn)壓縮室中并接著被壓縮，然后將被壓縮的致冷劑排放到密封艙的外部。
然而，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮的問題在于，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮容量是固定的，因此，不可能根據(jù)環(huán)境溫度和預(yù)設(shè)參照溫度之間的差值改變壓縮容量。
在詳細(xì)的描述中，當(dāng)環(huán)境溫度較預(yù)設(shè)參照溫度高很多時(shí)，必須以大容量壓縮模式操作壓縮機(jī)，以便快速地降低環(huán)境溫度。與此同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度和預(yù)設(shè)參照溫度之間差值不大時(shí)，必須以小容量壓縮模式操作壓縮機(jī)，以便節(jié)省能源。然而，不可能根據(jù)環(huán)境溫度和預(yù)設(shè)參照溫度之間差值來改變旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的容量，因此，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)不能有效地適應(yīng)溫度的變化，從而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面是提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)被構(gòu)造為通過安裝到旋轉(zhuǎn)軸的偏心單元，在具有不同容量的兩個(gè)壓縮室的任一個(gè)中執(zhí)行壓縮操作，從而可根據(jù)需要來改變壓縮容量。
本發(fā)明的另一方面是提供了一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)為即使由于旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)壓縮室的壓力變化使得鎖定銷與偏心軸襯在特定的范圍內(nèi)碰撞，也可防止偏心軸襯和鎖定銷變形和磨損。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)部分將在下面的描述中說明，部分可從描述中明顯得出，或通過對本發(fā)明的實(shí)施而得知。
本發(fā)明的前述和/或其他方面可通過提供一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括上和下壓縮室、旋轉(zhuǎn)軸、上和下偏心凸輪、上和下偏心軸襯、槽、鎖定銷以及表面處理部分。上和下壓縮室具有不同的內(nèi)部容積。旋轉(zhuǎn)軸穿過上和下壓縮室。上和下偏心凸輪設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上。上和下偏心軸襯分別套在上和下偏心凸輪上。槽設(shè)置在上和下偏心軸襯之間的預(yù)定位置上。鎖定銷與槽配合操作以將上或下偏心軸襯的位置變化至最大偏心位置。表面處理部分設(shè)置在槽的第一和第二端的每一端周圍，以增加其硬度，從而當(dāng)鎖定銷與槽的第一和第二端碰撞時(shí)防止槽的第一和第二端變形或磨損。
可通過表面熱處理提供表面處理部分。具體而言，可通過高頻熱處理提供表面處理部分，從而允許表面處理部分的表面具有增加的硬度，同時(shí)防止表面處理部分的內(nèi)部的伸長的減小。
所述表面處理部分可被制造為具有45或更高的洛氏硬度(HRC)。
所述表面處理部分可被制造為具有50％或更高的珠光體成份。
所述表面處理部分的內(nèi)部可具有15％或更高的伸長率。
鎖定銷可從上和下偏心凸輪之間的旋轉(zhuǎn)軸伸出，所述上和下偏心凸輪沿同樣的方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離，槽可在連接部分的周圍形成以與鎖定銷相接合。在這種情況下，連接部分一體地將上和下偏心軸襯彼此連接，所述上和下偏心軸襯沿相反的方向與旋轉(zhuǎn)軸偏離。上和下偏心軸襯與連接部分可通過鍛造過程或鑄造過程一體地形成單體結(jié)構(gòu)。
在鑄造過程的情況下，表面處理部分可被制造成防止形成冷硬結(jié)構(gòu)。
附圖簡述參照附圖，通過對實(shí)施例的下列描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)變得明顯和更加易于理解，其中

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2所示為圖1所示的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)中包括的偏心單元的分解透視圖，其中偏心單元的上和下偏心軸襯與旋轉(zhuǎn)軸相分離；圖3所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元執(zhí)行壓縮操作時(shí)的上壓縮室的剖面圖；圖4所示為對應(yīng)圖3的剖面圖，示出了當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元執(zhí)行空轉(zhuǎn)時(shí)的下壓縮室；圖5所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由槽的第一端鎖定鎖定銷以使偏心單元與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的剖面圖。
圖6所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元執(zhí)行壓縮操作時(shí)的下壓縮室的剖面圖；圖7所示為對應(yīng)圖6的剖面圖，示出了當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元執(zhí)行空轉(zhuǎn)時(shí)的上壓縮室；圖8所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由槽的第二端鎖定鎖定銷以使偏心單元與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示出了這些例子，其中在全文中相同的參考號表示相同部件。
圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的剖面圖。如圖1所示，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括密封艙10，在密封艙10中安裝有驅(qū)動(dòng)單元20和壓縮單元30。驅(qū)動(dòng)單元20產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，及壓縮單元30利用驅(qū)動(dòng)單元20的旋轉(zhuǎn)力壓縮氣體。驅(qū)動(dòng)單元20包括圓柱形定子22、轉(zhuǎn)子23和旋轉(zhuǎn)軸21。定子22被固定地安裝到密封艙10的內(nèi)表面上。轉(zhuǎn)子23可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在定子22中。旋轉(zhuǎn)軸21被安裝為穿過轉(zhuǎn)子23的中心，并與轉(zhuǎn)子23一起沿第一方向或第二方向旋轉(zhuǎn)，所述第一方向?yàn)閳D中的逆時(shí)針方向，所述第二方向?yàn)閳D中的順時(shí)針方向。
壓縮單元30包括殼體33、上和下凸緣35和36和隔離板34。殼體33限定了上和下壓縮室31和32，所述上和下壓縮室31和32兩個(gè)都為圓柱形，但彼此的容量不同。上和下凸緣35和36分別安裝到殼體33的上端和下端，以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐旋轉(zhuǎn)軸21。隔離板34介于上和下壓縮室31和32之間，以便將上和下壓縮室31和32互相隔開。
上壓縮室31較下壓縮室32要高一些(即，沿垂直方向上較高)，因此，上壓縮室31較下壓縮室32具有較大的容量。所以，與下壓縮室32相比，在上壓縮到31中可壓縮較大量的氣體，從而允許可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有可變?nèi)萘俊?br> 另外，當(dāng)下壓縮室32較上壓縮室31高時(shí)，下壓縮室32較上壓縮室3 1具有較大的容量，從而允許在下壓縮室32中可壓縮較大量的氣體。
另外，偏心單元40設(shè)置在上和下壓縮室31和32中，以便根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向，在上或下壓縮室31或32的任一個(gè)中執(zhí)行壓縮操作。參照圖2至8，下面將描述偏心單元40的結(jié)構(gòu)和操作。
上和下滾筒37和38分別設(shè)置在上和下壓縮室31和32中，以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在偏心單元40上。上入口和上出口63和65(參照圖3)在殼體33的預(yù)定位置處形成，以便與上壓縮室31相連通。下入口和下出口64和66(參照圖6)在殼體33的預(yù)定位置處形成，以便與下壓縮室32相連通。
上葉片61被定位在上入口和上出口63和65之間，并且被上支撐彈簧61a沿徑向偏壓，以便與上滾筒37緊密接觸(參照圖3)。另外，下葉片62被定位在下入口和下出口64和66之間，并且被下支撐彈簧62a沿徑向偏壓，以便與下滾筒38緊密接觸(參照圖6)。
另外，致冷劑排出管69a從其中容納致冷劑的儲罐69伸出。在儲罐69中容納的致冷劑中，僅有氣態(tài)致冷劑通過致冷劑排出管69a流入可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)。在致冷劑排出管69a的預(yù)定位置上安裝有路徑控制單元70。路徑控制單元70操作以打開或關(guān)閉上或下入口路徑67或68，因此，可將氣態(tài)致冷劑供應(yīng)到執(zhí)行壓縮操作的上或下壓縮室31或32的上或下入口63或64。閥單元71被安裝在路徑控制單元70中，以便可沿水平方向移動(dòng)。在連接到上入口63的上入口路徑67和連接到下入口64的下入口路徑68之間的壓力差的作用下，閥單元71操作以打開上入口路徑67或下入口路徑68，因此，將氣態(tài)致冷劑供應(yīng)到上入口63或下入口64。
參照圖2，下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏心單元40和旋轉(zhuǎn)軸21的結(jié)構(gòu)。
圖2為圖1的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)中包括的偏心單元40的分解透視圖。其中，偏心單元40的上和下偏心軸襯51和52從旋轉(zhuǎn)軸分開。如圖2所示，偏心單元40包括上和下偏心凸輪41和42。上和下偏心凸輪41和42設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸21上，以便分別設(shè)置在上和下壓縮室31和32中。上和下偏心軸襯51和52分別套在上和下偏凸輪41和42上。鎖定銷43設(shè)置在上和下偏心凸輪41和42之間的預(yù)定位置上。預(yù)定長度的槽53設(shè)置在上和下偏心軸襯51和52之間的預(yù)定位置上，以便與鎖定銷43相接合。
上和下偏心凸輪41和42一體地套在旋轉(zhuǎn)軸21上，以便偏離旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸線C1-C1。上和下偏心凸輪41和42被定位為使上偏心凸輪41的上偏心線L1-L1與下偏心凸輪42的下偏心線L2-L2相對應(yīng)。在這種情況下，上偏心線L1-L1被限定為將上偏心凸輪41的最大偏心部分連接到上偏心凸輪41的最小偏心部分的線，所述上偏心凸輪41的最大偏心部分從旋轉(zhuǎn)軸21最大量地突出，所述上偏心凸輪41的最小偏心部分從旋轉(zhuǎn)軸21最小量地突出。另外，下偏心線L2-L2被限定為將下偏心凸輪42的最大偏心部分連接到下偏心凸輪42的最小偏心部分的線，所述下偏心凸輪42的最大偏心部分從旋轉(zhuǎn)軸21最大量地突出，所述下偏心凸輪42的最小偏心部分從旋轉(zhuǎn)軸21最小量地突出。
鎖定銷43包括螺紋桿44和頭部45。頭部45的直徑略大于桿44，并在桿44的端部形成。另外，螺紋孔46在上和下偏心凸輪41和42之間的旋轉(zhuǎn)軸21上形成，以便與上和下偏心凸輪41和42的最大偏心部分形成大約90°角。鎖定銷43的螺紋桿44以螺紋緊固的方法插入到螺紋孔46中，以便將鎖定銷43鎖定到旋轉(zhuǎn)軸21上。
上和下偏心軸襯51和52由連接部分54互相形成一體，所述連接部分54將上和下偏心軸襯51和52互相連接在一起。槽53繞連接部分54的一部分形成，并且其寬度略大于鎖定銷43的頭部45的直徑。
因此，當(dāng)由連接部分54互相連接成一體的上和下偏心軸襯51和52套在旋轉(zhuǎn)軸21上并且鎖定銷43通過槽53插到旋轉(zhuǎn)軸21的螺紋孔46中時(shí)，鎖定銷43被安裝到旋轉(zhuǎn)21上，同時(shí)與槽53相接合。
當(dāng)在這種狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向或第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上和下偏心軸襯51和52不旋轉(zhuǎn)，直到銷定銷43與槽53的第一和第二端53a和53b的其中一端相接觸。當(dāng)銷定銷43與槽53的第一或第二端53a或53b相接觸時(shí)，上和下偏心軸襯51和52沿第一方向或第二方向與旋轉(zhuǎn)軸21一起旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，連接上偏心軸襯51的最大偏心部分和上偏心軸襯51的最小偏心部分的第一偏心線L3-L3與連接槽53的第一端53a和連接部分54中心的第一線形成90°角。另外，連接下偏心軸襯52的最大偏心部分和下偏心軸襯的最小偏心部分的第二偏心線L4-L4與連接槽53的第二端53b和連接部分54中心的第二線形成90°角。
另外，上偏心軸襯51的第一偏心線L3-L3和下偏心軸襯52的第二偏心線L4-L4被設(shè)置為共面，但上偏心軸襯51的最大偏心部分被設(shè)置在下偏心軸襯52的最大偏心部分的相對側(cè)。從槽53的第一端53a伸出到旋轉(zhuǎn)軸21中心的第三線與從槽53的第二端53b伸出到旋轉(zhuǎn)軸21中心的第四線之間的夾角為180°。槽53繞連接部分54的一部分形成。
因此，當(dāng)鎖定銷43與槽53的第一端53a接觸以便上偏心軸襯51與旋轉(zhuǎn)軸21一起沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)(下偏心軸襯52被旋轉(zhuǎn))，上偏心凸輪41的最大偏心部分與上偏心軸襯51的最大偏心部分對齊。這時(shí)，上偏心軸襯51沿第一方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸線C1-C1最大地偏離(參照圖3)。另外，在下壓縮室32中，下偏心凸輪42的最大偏心部分與下偏心軸襯52的最小偏心部分對齊。因此，下偏心軸襯52沿第一方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸線C1-C1共軸(參照圖4)。
相反，當(dāng)鎖定銷43與槽53的第二端53b接觸以便下偏心軸襯52與旋轉(zhuǎn)軸21一起沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，下偏心凸輪42的最大偏心部分與下偏心軸襯52的最大偏心部分對齊。這時(shí)，下偏心軸襯52沿第二方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸C1-C1最大地偏離(參照圖6)。另外，在上壓縮室31中，上偏心凸輪41的最大偏心部分與上偏心軸襯51的最小偏心部分對齊。因此，上偏心軸襯51沿第二方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸C1-C1同軸(參照圖7)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一或第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，鎖定銷43接觸槽53的第一或第二端53a和53b。這時(shí)，鎖定銷43與槽53的第一和第二端53a和53b的周圍的部分較弱地碰撞。另外，如下所述，當(dāng)上和下滾筒37和38分別經(jīng)過上和下壓縮室31和32中的上和下葉片61和62時(shí)，上和下偏心軸襯51和52沿旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)。因此，鎖定銷43可能與槽53的的第一和第二端53a和53b重復(fù)地碰撞。結(jié)果，槽53的第一和第二端53a和53b的周圍的部分因重復(fù)地撞擊而磨損或變形。
因此，第一和第二表面處理部分81和82分別設(shè)置在槽53的第一和第二端53a和53b的周圍，以便第一和第二端53a和53b周圍的部分與其余部分相比具有增加的硬度，因此，使第一和第二端53a和53b的周圍部分的磨損和變形最小化。
上和下偏心軸襯51和52由連接部分54裝配成單體結(jié)構(gòu)。接著，為了增加槽53的第一和第二端53a和53b的周圍的硬度，對槽53的第一和第二端53a和53b的周圍表面進(jìn)行熱處理或涂層，從而形成具有預(yù)定尺寸的第一和第二表面處理部分81和82。第一和第二表面處理部分81和82防止槽53的第一和第二端53a和53b的周圍部分變形和磨損。
作為形成第一和第二表面處理部分81和82的方法的例子，使用高頻熱處理僅處理槽53的第一和第二端53a和53b的周圍部分。
通過上述熱處理，第一和第二表面處理部分81和82具有較高的硬度。然而，熱處理并不影響第一和第二表面處理部分81和82的內(nèi)部，因而，并不減小延伸率。因此，保持了上和下偏心軸襯51和52的高操作性能和韌性。
上和下偏心軸襯51和52可由增加上和下偏心軸襯51和52表面硬度的材料制成，并在即使表面處理的情況下保持良好的內(nèi)部韌性和高延伸率，所述上和下偏心軸襯51和52可設(shè)置有第一和第二表面處理部分81和82并由連接部分54互相形成一體。另外，所述材料易于被鑄造或鍛造成以便大量生產(chǎn)，例如可從鑄鐵或鋼材料中選擇。
即，槽53在連接部分54的一部分的周圍形成，所述連接部分54與上和下偏心軸襯51和52形成一體，并且上和下偏心軸襯51和52通過鑄造工藝或鍛造工藝形成。通過高頻熱處理加工槽53的第一和第二端53a和53b周圍的部分，從而形成第一和第二表面處理部分81和82。
通過高頻熱處理，第一和第二表面處理部分81和82的洛氏硬度(HRC)為45或更高。在這種情況下，第一和第二表面處理部分81和82的金屬結(jié)構(gòu)的珠光體成份為50％或更多，以便第一和第二表面處理部分81和82的HRC為45或更高。
另外，僅對第一和第二表面處理部分81和82進(jìn)行熱處理，以便使表面處理部分81和82內(nèi)部的延伸率為15％或更高。因此，第一和第二表面處理部分81和82的表面具有較高的硬度，同時(shí)防止了上和下偏心軸襯51和52的韌性的減小。因此，沒有減小上和下偏心軸襯51和52的操作性能，并且上和下偏心軸襯51和52可承受重復(fù)撞擊。
另外，當(dāng)通過鑄造生產(chǎn)上和下偏心軸襯51和52時(shí)，通過對槽53的第一和第二端53a和53b周圍部分的表面進(jìn)行熱處理來形成第一和第二表面處理部分81和82，以便不形成冷硬的結(jié)構(gòu)，從而防止了上和下偏心軸襯51和52的可操作性在其最后加工階段減小。
參照圖3至8，下面將描述在上和下壓縮室31和32中通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏心單元40壓縮氣態(tài)致冷劑的操作。
圖3所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元40執(zhí)行壓縮操作時(shí)的上壓縮室31的剖面圖。圖4所示為對應(yīng)圖3的剖面圖，示出了當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元40執(zhí)行空轉(zhuǎn)時(shí)的下壓縮室32。圖5所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由槽53的第一端53a鎖定鎖定銷43以使偏心單元40與旋轉(zhuǎn)軸21一起轉(zhuǎn)動(dòng)的剖面圖。
如圖3所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從旋轉(zhuǎn)軸21突出的鎖定銷43以預(yù)定的角度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)與設(shè)置在上和下偏心軸襯51和52之間的預(yù)定的位置處的槽53相接合，所述第一方向?yàn)閳D3所示的逆時(shí)針方向。當(dāng)鎖定銷43以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)，并由槽53的第一端53a鎖定時(shí)，上偏心軸襯51與旋轉(zhuǎn)軸21一起旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)鎖定銷43接觸槽53的第一端53a時(shí)，上偏心凸輪41的最大偏心部分與上偏心軸襯51的上最大偏心部分相對齊。在這種情況下，上偏心軸襯51旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，最大地偏離旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸線C1-C1。因此，上滾筒37旋轉(zhuǎn)的同時(shí)與殼體33的內(nèi)表面相接觸，以限定上壓縮室31，從而執(zhí)行壓縮操作。
與此同時(shí)，如圖4所示，下偏心凸輪42的最大偏心部分接觸下偏心軸襯52的最小偏心部分。在這種情況下，下偏心軸襯52旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸C1-C1同軸。因此，下滾筒38旋轉(zhuǎn)的同時(shí)與殼體33的內(nèi)表面分開預(yù)定的間隔，這樣限定了下壓縮室32，從而不執(zhí)行壓縮操作，并且下壓縮室32另外執(zhí)行空轉(zhuǎn)。
因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過上入口63流到上壓縮室31氣態(tài)致冷劑在具有較大容量的上壓縮室31中受到上滾筒37的壓縮，接著通過上出口65從上壓縮室31排出。然而，在具有較小容量的下壓縮室32中不執(zhí)行壓縮操作。因此，旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)以大容量壓縮模式操作。
另外，如圖3所示，當(dāng)上偏心軸襯51的最大偏心部分與上葉片61對齊時(shí)(即，上滾筒37接觸上葉片61時(shí))，壓縮氣態(tài)致冷劑的操作結(jié)束，并且開始抽吸氣態(tài)致冷劑的操作。此時(shí)，沒有通過上出口65從上壓縮室31排出的某些被壓縮的氣體返回到上壓縮室31并重新膨脹，從而沿旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向?qū)ι蠞L筒37和上偏心軸襯51施加壓力。這時(shí)，上偏心軸襯51較旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)得快，從而使上偏心軸襯51滑過上偏心凸輪41。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21以這種狀態(tài)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，鎖定銷43與槽53的第一端53a相碰撞，使上偏心軸襯51以與旋轉(zhuǎn)軸21以同樣的速度旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，槽53的第一端53a周圍的部分可變形或磨損。
然而，偏心單元40在槽53的第一端53a周圍具有第一表面處理部分81，從而具有較高的硬度。因此，即使當(dāng)鎖定銷43與槽53的第一端53a重復(fù)碰撞時(shí)，第一端53a周圍部分很少變形或磨損，從而保證了偏心單元40的平穩(wěn)操作。
圖6所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元40執(zhí)行壓縮操作時(shí)的下壓縮室32的剖面圖。圖7所示為相應(yīng)圖6的剖面圖，示出了當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由圖2所示的偏心單元40執(zhí)行空轉(zhuǎn)時(shí)的上壓縮室31。圖8所示為當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)由槽53的第二端53a鎖定鎖定銷43以使偏心單元40與旋轉(zhuǎn)軸21一起轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的剖面圖。
如圖6所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)進(jìn)行與圖3和4所示的操作相反的操作，所述第二方向?yàn)閳D6所示的順時(shí)針方向，因此，僅在下壓縮室32中執(zhí)行壓縮操作。
即，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從旋轉(zhuǎn)軸21突出的鎖定銷43接觸槽53的第二端53b，從而使下和上偏心軸襯52和51沿第二方向旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，下偏心凸輪42的最大偏心部分與下偏心軸襯52的最大偏心部分相接觸，因此，下偏心軸襯52旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，最大地偏離旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸C1-C1。因此，下滾筒38旋轉(zhuǎn)的同時(shí)與殼體33的內(nèi)表面相接觸以限定下壓縮室32，從而執(zhí)行壓縮操作。
與此同時(shí)，如圖7所示，上偏心凸輪41的最大偏心部分接觸上偏心軸襯51的最小偏心部分。在這種情況下，上偏心軸襯51旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，與旋轉(zhuǎn)軸21的中心軸C1-C1同軸。因此，上滾筒37旋轉(zhuǎn)的同時(shí)與殼體33的內(nèi)表面分開預(yù)定的間隔，這樣限定了上壓縮室31，從而不執(zhí)行壓縮操作，并且上壓縮室31執(zhí)行空轉(zhuǎn)。
因此，通過下入口64流到下壓縮室32的氣態(tài)致冷劑在具有較小容量的下壓縮室32中受到下滾筒38的壓縮，接著通過下出口66從下壓縮室32排出。然而，在具有較大容量的上壓縮室31中不執(zhí)行壓縮操作。因此，旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)以小容量壓縮模式操作。
另外，如圖6所示，當(dāng)下偏心軸襯52的最大偏心部分與下葉片62對齊時(shí)(即，下滾筒38接觸下葉片62時(shí))，壓縮氣態(tài)致冷劑的操作結(jié)束，并且開始抽吸氣態(tài)致冷劑的操作。此時(shí)，沒有通過下出口66從下壓縮室32排出的某些被壓縮的氣體返回到下壓縮室32并重新膨脹，從而沿旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向?qū)ο聺L筒38和下偏心軸襯52施加壓力。這時(shí)，下偏心軸襯52較旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)得快，從而使下偏心軸襯52滑過下偏心凸輪42。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸21以這種狀態(tài)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，鎖定銷43與槽53的第二端53b相碰撞，使下偏心軸襯52以與旋轉(zhuǎn)軸21同樣的速度旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，槽53的第二端53b的周圍部分可能變形或磨損。
然而，與設(shè)置在槽53的第一端53a周圍的第一表面處理部分81相同，偏心單元40在槽53的第二端53b周圍具有第二表面處理部分82，從而具有較高的硬度。因此，即使當(dāng)鎖定銷43與槽53的第二端53b重復(fù)碰撞時(shí)，第二端53b周圍部分很少變形或磨損，從而保證了偏心單元40的平穩(wěn)操作。
從上面的描述中可明顯地看出，提供了一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)。所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)為在偏心單元的作用下，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)在具有不同內(nèi)部容量的上和下壓縮室的任一個(gè)中執(zhí)行壓縮操作，所述偏心單元沿第一方向或第二方向旋轉(zhuǎn)，從而可根據(jù)需要來改變可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮容量。
另外，提供了一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)在槽的第一和第二端周圍分別具有第一和第二表面處理部分，以提供具有較高硬度的槽的第一和第二端周圍的部分，從而，當(dāng)偏心單元沿第一方向或第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，因上或下壓縮室的壓力變化使上軸襯或下偏心軸襯滑動(dòng)，盡管鎖定銷反復(fù)地碰撞槽的第一和第二端周圍，槽的第一和第二端周圍的部分也很少變形或磨損，從而保證了上和下偏心軸襯的平穩(wěn)操作。
盡管對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員將會明白，在不偏離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可對實(shí)施例進(jìn)行改變，其范圍限定在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括具有不同內(nèi)部容積的上和下壓縮室；穿過上和下壓縮室的旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上的上和下偏心凸輪；分別套在上和下偏心凸輪上的上和下偏心軸襯；設(shè)置在上和下偏心軸襯之間的預(yù)定位置上的槽；鎖定銷，其與槽相配合，將上或下偏心軸襯的位置變化到最大偏心位置；和表面處理部分，其設(shè)置在槽的第一和第二端的每一端周圍，以增加其硬度，以便當(dāng)鎖定銷與槽的第一和第二端碰撞時(shí)防止槽的第一和第二端變形或磨損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過局部熱處理來提供表面處理部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過高頻熱處理提供表面處理部分，以便允許所述表面處理部分的表面具有增加的硬度，同時(shí)防止所述表面處理部分的內(nèi)部的延伸率減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述表面處理部分被制造為具有45或更高的洛氏硬度(HRC)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述表面處理部分被制造為具有50％或更高的珠光體成份。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述表面處理部分的內(nèi)部具有15％或更高的延伸率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，還包括連接部分，其一體地連接上和下偏心軸襯，所述上和下偏心軸襯彼此沿相反的方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離，其中，鎖定銷從上和下偏心凸輪之間的旋轉(zhuǎn)軸伸出，所述上和下偏心凸輪沿相同的方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離，所述槽在連接部分的周圍形成以與鎖定銷接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，上和下偏心軸襯通過鍛造過程與連接部分一體地形成單體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過局部熱處理來提供表面處理部分，以便使表面處理部分的表面具有45或更高的洛氏硬度(HRC)，同時(shí)使表面處理部分具有15％或更高的內(nèi)部延伸率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述表面處理部分被制造為具有50％或更高的珠光體成份。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，上和下偏心軸襯通過鑄造過程與連接部分一體地形成單體結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過局部熱處理來提供表面處理部分，以便使表面處理部分的表面具有45或更高的洛氏硬度(HRC)，并且使表面處理部分的內(nèi)部具有15％或更高的延伸率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，表面處理部分被制造為防止形成冷硬結(jié)構(gòu)。
14.一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括具有不同的內(nèi)部容積的上和下壓縮室；穿過上和下壓縮室的旋轉(zhuǎn)軸；安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的上和下偏心凸輪，以便分別設(shè)置在上和下壓縮室中，上和下偏心凸輪沿共同方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離；上和下偏心軸襯，其分別套在上和下偏心凸輪上，以便沿相反方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離；設(shè)置在連接部分周圍的槽，所述連接部分將上和下偏心軸襯互相連接在一起；鎖定銷，其從上和下偏心凸輪之間的旋轉(zhuǎn)軸上突出，并用于與槽相接合，根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向，鎖定銷進(jìn)行操作以將上偏心軸襯或下偏心軸襯的位置變化到最大偏心位置；和表面處理部分，其設(shè)置在槽的第一和第二端的每一端周圍以增加其硬度，以便當(dāng)鎖定銷與槽的第一和第二端碰撞時(shí)防止槽的第一和第二端變形或磨損。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，上和下偏心軸襯通過鍛造過程與連接部分一體地形成單體結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過局部熱處理來提供表面處理部分，以便使表面處理部分的表面具有45或更高的洛氏硬度，并且使表面處理部分的內(nèi)部具有15％或更高的延伸率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述表面處理部分被制造為具有50％或更高的珠光體成份。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，上和下偏心軸襯通過鑄造過程與連接部分一體地形成單體結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，通過局部熱處理來提供表面處理部分，以便使表面處理部分的表面具有45或更高的洛氏硬度，并且使表面處理部分的內(nèi)部具有15％或更高的延伸率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，表面處理部分可被制造為防止形成冷硬結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，表面處理部分由鑄鐵或鋼其中之一制成。
22.一種帶有上和下壓縮室的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括上和下偏心凸輪，它們分別可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上和下壓縮室中；上和下偏心軸襯，其分別套在上和下偏心凸輪上；在上和下偏心軸襯之間形成的槽，所述槽具有第一和第二端；在槽內(nèi)可移動(dòng)的鎖定銷，用于配置上和下偏心軸襯，以便在上和下壓縮室的一個(gè)中提供壓縮操作，并在上和下壓縮室的另一個(gè)中提供空轉(zhuǎn)；和表面處理部分，其設(shè)置在槽的第一和第二端的每一端周圍以增加其硬度，以便當(dāng)鎖定銷與槽的第一和第二端碰撞時(shí)防止槽的第一和第二端變形或磨損。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于，上和下偏心軸襯不旋轉(zhuǎn)，直到鎖定銷與槽的第一和第二端的其中一端相接觸，并且當(dāng)鎖定銷與槽的第一或第二端相接觸時(shí)，上和下偏心軸襯根據(jù)第一和第二端中的哪一端與鎖定銷接觸而沿第一方向或第二方向旋轉(zhuǎn)。
24.一種帶有上和下壓縮室的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括具有第一和第二端的槽；可在第一和第二端之間移動(dòng)的鎖定銷；和上和下偏心軸襯，其分別設(shè)置在上和下壓縮室中，并可變化地以這樣的方式配置根據(jù)鎖定銷的位置，在上和下壓縮室之一中提供壓縮操作，而在上和下壓縮室中的另一個(gè)中提供空轉(zhuǎn)；和表面處理部分，其設(shè)置在槽的第一和第二端的每一端周圍以增加其硬度，以便當(dāng)鎖定銷與槽的第一和第二端碰撞時(shí)防止槽的第一和第二端變形或磨損。
全文摘要
一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式壓縮機(jī)，用于防止當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)由于壓縮室中壓力的變化而引起的偏心軸襯和鎖定銷的變形或磨損。壓縮機(jī)包括具有不同內(nèi)部容積的上和下壓縮室以及旋轉(zhuǎn)軸。上和下偏心凸輪設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，以便沿相同的方向從旋轉(zhuǎn)軸偏離。上和下偏心軸襯分別套在上和下偏心凸輪上，在上和下偏心軸襯之間的位置上設(shè)置有槽。操作鎖定銷將上或下偏心軸襯的位置變化到最大偏心位置上。而且，對槽的第一和第二端周圍的部分的表面進(jìn)行熱處理，從而增加其硬度。
文檔編號F04C28/04GK1576593SQ200410032958
公開日2005年2月9日 申請日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者李仁柱, 趙成海, 李承甲, 金哲宇 申請人:三星電子株式會社