双重容量压缩机的闩锁装置 【技术领域】
本发明涉及密封压缩机，特别涉及双重容量压缩机的曲柄连杆装置。
背景技术
所谓的双重容量压缩机是指一种往复运动式压缩机，是由于曲柄轴的旋转方向不同，受连杆的作用，与曲柄轴相连接的活塞的冲程发生变化，从而改变压缩容量。这种双重容量压缩机使用于冰箱等利用冷循环的机器上，可以根据冷冻负荷调节压缩容量，提高压缩机的效率。
这种双重容量压缩机已取得美国专利许可，专利号为4,236,874号。面参照1和图2对其进行说明。如图所示，与电动机的转子成为一体旋转的曲柄轴(1)上设有偏离旋转中心(1a)的偏心部(3)。图面符号3a是偏心部(3)的中心。
偏心部外围设有偏心套管(4)。偏心套管(4)由第1偏心装置(4a)和第2偏心装置(4b)组成，第1偏心装置(4a)和第2偏心装置(4b)形成内部圆圈(偏心部(3)的位置)，偏心套管(4)中心位置上有所偏离。偏心套管(4)的内部圆圈与第2偏心装置(4b)有所错开。从平面图上看，第1偏心装置(4a)从其外围到内部圆圈的距离长，而第2偏心装置(4b)的距离短。这种偏心套管(4)以偏心部(3)的中心(3a)为旋转中心。
偏心部(3)与连杆(5)相连接，连杆(5)地内部和偏心部(3)之间设有偏心套管(4)。偏心部(3)与偏心套管(4)相接触的地方，在一侧设有短距离槽(11，12)，缓冲槽(11，12)是顺着偏心套管(4)的第1偏心装置(4a)的内部形成的。另外贯通缓冲槽(11，12)设有闩锁(6)，用来防止偏心部(3)和偏心套管(4)之间出现超过一定范围的旋转。
连杆(5)与圆筒气缸(8)内的活塞(7)相连接，把曲柄轴(1)与偏心套管(4)在曲柄轴(1)的偏心部(3)上相连接。
具有上述结构的以往技术中，偏心套管(4)围绕着曲柄轴(1)的偏心部(3)中心(3a)进行旋转运动，活塞(7)的冲程由做这种旋转运动的偏心套管(4)所调整，当需要大的冷负荷时，以图2为准，把曲柄轴(1)按顺时针方向旋转，当需要小的冷负荷时把曲柄轴(1)按逆时针方向旋转。
图2中A，B表示在大容量的情况下，把曲柄轴(1)按顺时针方向旋转时的状态，A是表示活塞(7)在上侧，B是表示活塞(7)在下侧。在这种情况下，偏心距达到最大，冲程(L)也变成最长。
图2中C，D表示在小容量的情况下，把曲柄轴(1)按逆时针方向旋转时的状态，C是表示活塞(7)在下侧，B是表示活塞(7)在上侧。在这种情况下，偏心距达到最小，冲程(L′)也变成最短。
每当曲柄轴(1)的旋转方向发生变更，闩锁(6)在缓冲槽(11，12)中随着偏心部(3)和偏心套管(4)相对旋转运动，其位置发生变更，并固定偏心部(3)和偏心套管(4)之间的相对位置。
但是，具有上述结构的以往技术存在以下问题。在以往技术中，整个闩锁(6)设在缓冲槽(11，12)中，其外围与缓冲槽(11，12)内侧接触并引起很多摩擦从而存在压力损失大的问题。
在上述结构中，偏心套管(4)可以围绕着偏心部和连杆的大端头(5′)相对旋转，在运行中偏心套管(4)可以向偏心部(3)的上下方向移动。由于偏心套管(4)可以向偏心轴(3)的上下方向移动，偏心套管(4)及其上边的部件互相发生冲突产生噪音。
【发明内容】
本发明的目的在于解决以往技术中存在的问题，提供能把噪音最小化的双重容量压缩机的闩锁装置。这种装置可以按照曲柄轴的旋转方向把偏心套管固定在指定的位置。
为了达到上述目的，本发明具有以下特征。本发明的结构由偏心装置、偏心套管、连杆、平衡装置、闩锁、弹性支撑环等部分构成。偏心部的结构是偏心部位于曲柄轴上，电动机使曲柄轴旋转，但偏心部旋转时偏离曲柄轴的旋转中心；偏心套管的结构是贯通偏心部的贯通孔偏离中心，偏心套管与安装在贯通孔的偏心部做相对旋转运动；连杆的结构是连杆的一端与偏心套管相连接，另一端与活塞相连接，使曲柄轴的旋转运动转换成活塞的直线往复运动；平衡装置的结构是平衡装置安装在偏心套管上，平衡装置具有比偏心套管的外径大的外径，曲柄轴的旋转产生离心力，把离心力产生的旋转力提供给偏心套管；闩锁的结构是闩锁的一端贯穿偏心部，向偏心部的外侧凸出，由离心力作用旋转的偏心套管到特定位置停止，使偏心装置和偏心套管成为一体旋转；弹性支撑环向闩锁方向给偏心套管赋予弹性，使偏心套管与闩锁紧贴在一起。
弹性支撑环安装在偏心套管的上端和曲柄轴的平衡块之间。
弹性支撑环可以在碟子型弹簧板和弹簧线圈中任选其一。
具有这种结构的本发明，不仅提供只需很小压力的闩锁结构，还可以将偏心套管和闩锁之间冲突引起的噪音最小化。
如上所述，本发明的双重容量压缩机的闩锁装置中，偏心套管按照曲柄轴的旋转方向围绕偏心部进行旋转，由于离心力的作用旋转到指定位置后，闩锁使曲柄轴和偏心部(32)成为一体旋转，这样可以调整与连杆连接的活塞的冲程。
另外本发明中，偏心套管由弹性支撑环支撑，偏心套管和闩锁之间没有缝隙。当偏心套管与偏心部成为一体旋转时偏心套管(34)与闩锁(38)之间也不发生缝隙。因此在压缩机运行过程中，偏心套管与闩锁之间的摩擦不发生冲突，而震动和冲击被弹性支撑环吸收，因此可以取得缩小噪音的效果。
【附图说明】
图1是根据以往技术设计的双重容量压缩机的闩锁装置的平面图。
图2是根据以往技术设计的双重容量压缩机的闩锁装置运作状态图。
图1和图2的符号说明：
1、曲柄轴， 1a、旋转中心，
3、偏心部， 3a、偏心部旋转中心，
4、偏心套管， 4a、第1偏心装置，
4b、第2偏心装置， 5、连杆，
5′、大端头， 6、闩锁，
7、活塞， 8、圆筒气缸，
11、缓冲槽， 12、缓冲槽，
L、冲程， L′、冲程。
图3是按照本发明举例说明的双重容量压缩机的闩锁装置的示意图。
图4是本发明实施例子的结构示意图。
图5a和图5b是分别说明实施例运作状态图。
图6a和图6b是本发明的实施例运作状态图。
图3、图4、图5a、图5b、图6a和图6b的符号说明：
20、框架， 22、电动机，
24、圆筒气缸， 26、活塞，
30、曲柄轴， 31、油路，
31′、偏心部油路， 32、偏心部，
33、平衡块， 34、偏心套管，
35、贯通孔， 36、平衡装置，
37、肋状物， 37a、挂钩，
37b、挂钩， 38、闩锁，
39、塞子， 40、弹簧栓，
42、连杆， 43、大端头，
44、小端头， 45、活塞栓，
50、弹性支撑环。
【具体实施方式】
下面参照图面举例详细说明本发明中涉及的双重容量压缩机的闩锁装置。
图3是按照本发明设计的双重容量压缩机的闩锁装置的结构示意图。图4是实施例结构的断面图。图5是构成本发明中实施例的偏心套管平面图及侧面图。
如图显示，构成压缩机外观的密封容器(图面上没有标示)内设有框架(20)，框架(20)的下边设有电动机(22)。电动机(22)由定子和转子组成。定子固定在框架上，转子设在定子中央，转子根据与定子间电磁力的相互作用旋转。
框架(20)的一侧设有圆筒气缸(24)，圆筒气缸(24)内部即压缩室内设有活塞(26)，活塞做直线往复运动。曲柄轴(30)贯穿框架(20)的上下侧。曲柄轴(30)的下端与电动机(22)的转子成为一体旋转。图面符号31是油路。
曲柄轴(30)上端设有偏心部(32)。偏心部(32)位于曲柄轴(30)旋转中心靠偏的位置上。为了防止因偏心部(32)而发生曲柄轴(30)旋转不平衡现象，平衡块(33)设在曲柄轴(30)上。
偏心套管(34)的形状为圆筒形，贯通偏心套管内部的贯通孔(35)的中心设在偏离偏心套管(34)中心的位置上。因此，从偏心套管(34)内贯通孔(35)到偏心套管(34)外围的厚度都不同。这时，贯通孔(35)的位置最好选在两者之间的厚度最薄的和最厚的同时存在的位置上。偏心套管(34)安装在偏心部(32)上，而偏心部(32)又设在贯通孔(35)上。偏心套管(34)的高度要低于偏心部的高度。
偏心套管(34)的上端设有平衡装置(36)。平衡装置(36)比偏心套管(34)的外径更向圆心方向凸出。平衡装置(36)的形状为圆形，具有一定厚度的板状形状。在平衡装置(36)的中心靠偏的位置上设有偏心套管(34)。
具有这种形状的平衡装置(36)把曲柄轴(30)旋转引起的离心力传达到偏心套管(34)上，使偏心套管(34)向希望的位置旋转。设置平衡装置(36)时既可以与偏心套管(34)的上端成为一体，也可以单独设置，然后安装在偏心套管(34)上。单独安装平衡装置(36)时既可以压入到偏心套管(34)内，也可以使用销子安装。
在偏心套管(34)的上端设有凸出的肋状物(37)，它比平衡装置(36)的上边还凸出。如图5a所示，肋状物(37)与偏心套管(34)的平面形象相对应，并只在小圆周范围内形成。肋状物(37)的两端设有挂钩(37a，37b)。挂钩(37a，37b)是用来挂闩锁(38)的部分。
闩锁(38)设在偏心部(32)上。安装闩锁(38)时横向贯通偏心部(32)的上端，闩锁(38)的一端向偏心部(32)的外部凸出。闩锁(38)的长度比偏心部(32)的外径大，比偏心套管(34)的外径小。闩锁(38)在偏心部(32)的内部由弹簧栓(40)支撑。平时闩锁(38)只有一端向偏心部(32)外部凸出。在曲柄轴(30)旋转过程中，由于其离心力的作用，在克服弹簧栓(40)的弹力的同时，闩锁(38)的两端都向偏心部(32)的外部凸出。图面符号39是塞子，是用来防止闩锁(38)从偏心部(32)上脱落。
连杆(42)的一端即大端头(43)在偏心拴(32)上与偏心套管(34)连接。这时，大端头(43)的内侧和偏心套管(34)的外侧之间留有一定的缝隙，使其有旋转余地。连杆(42)的另一端即小端头(44)用活塞栓(45)与活塞(26)连接。
偏心套管(34)和曲柄轴(30)，更为准确的说在平衡块(33)的上边设有弹性支撑环(50)。弹性支撑环(50)设在平衡块(33)的上边，围绕着偏心部(32)形成环状，并具有一定的弹性，主要起把偏心套管(34)往上提的作用。在这里弹性支撑环(50)是一种碟子形弹簧板，在其他例子中可以使用线圈弹簧。
弹性支撑环(50)把偏心套管(34)向上方提，使偏心套管(34)和闩锁(38)贴紧。因此偏心套管(34)和闩锁(38)之间没有缝隙，总处于贴紧的状态。
下面说明具有上述结构的本发明中双重容量压缩机的闩锁装置运行情况。
在本发明中由于电动机的作用，曲柄轴(30)向两个方向有选择地旋转。比如，如图6a所示，曲柄轴(30)向逆时针方向旋转时，偏心部(32)以曲柄轴(30)的旋转中心为中心旋转的同时画圆形轨道。
在旋转状态下，偏心套管(34)因平衡装置(36)的离心力作用向特定方向旋转。这种偏心套管(34)的旋转，如图6a所示，一直持续到挂钩(37a，37b)挂到闩锁(38)上为止。
如图4所示，闩锁(38)的两端中只有一端从偏心部(32)上凸出。曲柄轴(30)旋转时产生离心力，因离心力的作用，原来凸出的一端在克服弹簧栓(40)弹性的同时略微凹进去，而原来没有凸出的另一端凸出来，形成闩锁(38)的两端各挂在挂钩(37a，37b)的状态。
达到上述状态时，偏心套管(34)与偏心部(32)成为一体旋转，特别是偏心套管(34)中相对厚的部分与活塞(26)在一个方向，薄的部分以偏心部(32)为准在活塞(26)的反方向。也就是说，偏心套管(34)的贯通孔(35)位于离活塞(26)相对远的位置上。这样，活塞的冲程相对变长。
曲柄轴(30)在电动机的作用下向顺时针方向旋转时，偏心部(32)以曲柄轴(30)的旋转中心为中心旋转的同时画圆形轨道。
在旋转状态下，偏心套管(34)因平衡装置(36)的离心力作用向反方向旋转。这种偏心套管(34)的旋转，如图6b所示，一直持续到闩锁(38)的两端挂到挂钩(37a，37b)上为止。
达到上述状态时，偏心套管(34)与偏心部(32)成为一体旋转，特别是偏心套管(34)中相对薄的部分与活塞(26)在一个方向，厚的部分以偏心部(32)为准在活塞(26)的反方向。也就是说，偏心套管(34)的贯通孔(35)位于离活塞(26)相对近的位置上。这样，活塞的冲程相对变短。当然可以根据曲柄轴的旋转方向，设计活塞的冲程时可以设计成与上述情况相反。
活塞(26)的冲程因偏心套管(34)的位置不同而发生变化，因此因活塞(26)而能压缩运做流体的容量也不同。
另一方面，偏心套管(34)由弹性支撑环(50)支撑，偏心套管(34)的上端与闩锁(38)贴紧。偏心套管(34)顺着曲柄轴(30)的旋转方向由平衡装置(36)产生的离心力而旋转时，偏心套管(34)和闩锁(38)之间没有缝隙。当闩锁(38)挂在偏心套管(34)的挂钩(37a，37b)上，偏心套管(34)与偏心部(32)成为一体旋转时偏心套管(34)与闩锁(38)之间也不发生缝隙。
因此在压缩机运行过程中，偏心套管(34)与闩锁(38)之间的摩擦不产生噪音，而震动和冲击被弹性支撑环(50)吸收。