板弹簧组件、直线电机和线性压缩机

1.本公开涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种板弹簧组件、直线电机和线性压缩机。


背景技术：

2.板弹簧支撑技术是线性压缩机的关键技术之一。相对于传统的圆柱弹簧，板弹簧具有较大的径向刚度，使得活塞在运动中不会由于振动而产生径向位移，避免了活塞和气缸之间的直接接触；且板弹簧的轴向刚度远小于其径向刚度，可以使活塞在气缸中自由的往复运动。
3.目前常用的板弹簧主要有两种形式：直臂式板弹簧和涡旋臂板弹簧。直线臂板弹簧虽然径向刚度大，但由于受到应力变形限制，其无法具有较大的行程，往往无法满足行程要求。涡旋臂板弹簧将簧臂做成多圈式涡旋结构，并在容易产生应力集中的涡旋槽的端部设置圆弧形的扩大孔，以减小涡旋臂板弹簧的应力集中现象，但在实际使用过程中发现，涡旋臂板弹簧的应力集中现象仍然无法完全根除，经过长时间的使用，应力集中处还是容易发生断裂。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种板弹簧组件、直线电机和线性压缩机。
5.本公开提供了一种板弹簧组件，包括多块第一固定夹板和至少一块板弹簧，所述第一固定夹板的形状为环形，且多块第一固定夹板层叠设置，任意相邻的两块第一固定夹板之间夹设至少一块板弹簧；所述板弹簧上设有多条涡旋槽，所述第一固定夹板在与所述涡旋槽的尾端对应的位置向内侧延伸形成第一压板，所述第一压板覆盖所述涡旋槽的尾端并延伸至与所述涡旋槽的尾端的内侧相邻的另一条涡旋槽的外侧边缘处；所述第一压板的最前端至少部分与所述另一条涡旋槽的外侧边缘重合。
6.可选的，所述第一压板的外轮廓包括第一涡旋线、第一端线和第二端线，所述第一涡旋线的两端分别通过第一端线和第二端线与所述第一固定夹板的内边缘连接。
7.可选的，所述第一涡旋线在所述板弹簧上的投影与所述第一涡旋线最接近的所述涡旋槽的外边缘重合。
8.可选的，所述第一端线为直线，且所述第一端线在所述板弹簧上的投影与所述第一压板所对应的涡旋槽的尾端的中心线相交。
9.可选的，所述第二端线位于与所述第一压板对应的涡旋槽的延长方向上，且所述第二端线的一端与所述第一涡旋线连接，另一端沿远离所述第一压板对应的涡旋槽的方向倾斜设置。
10.可选的，所述第一固定夹板上设有避让槽，所述避让槽自所述第一固定夹板的内边缘向朝向外边缘的方向凹陷形成，且所述避让槽与所述第一压板相邻设置。
11.可选的，所述避让槽设于所述第一压板的第一端线的一侧，且所述避让槽的一侧
的槽壁与所述第一端线位于同一平面内。
12.可选的，所述板弹簧组件还包括多块第二固定夹板，所述第二固定夹板的形状为环形，且所述第二固定夹板与所述板弹簧的中心对应设置且夹设在板弹簧的两侧，所述第二固定夹板的外边缘在与所述涡旋槽的首端相对的位置向外侧延伸形成第二压板，所述第二压板覆盖所述涡旋槽的首端并延伸至与所述涡旋槽的首端的外侧相邻的另一条涡旋线的内侧边缘处。
13.可选的，所述第二压板的外轮廓包括第一连接线和第二连接线，所述第一连接线在所述板弹簧上的投影与所述第一连接线所对应的涡旋槽的首端的中心线相交，且所述第一连接线的一端与所述第二固定夹板的外边缘直接连接，另一端通过所述第二连接线与所述第二固定夹板的外边缘连接，且所述第一连接线与所述第二固定夹板的外边缘的连接点和所述第二连接线与所述第二固定夹板的外边缘的连接点沿所述第二固定夹板的周向间隔设置。
14.本公开还提供了一种直线电机，包括如上述任一项所述的板弹簧组件。
15.另外，本公开还提供了一种线性压缩机，包括上述的直线电机。
16.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
17.本公开实施例提供的一种板弹簧组件包括多块第一固定夹板和至少一块板弹簧，第一固定夹板的形状为环形，且多块第一固定夹板层叠设置，任意相邻的两块第一固定夹板之间夹设一块板弹簧，板弹簧上设有多条涡旋槽，第一固定夹板在于涡旋槽的尾端对应的位置向内侧延伸形成第一压板，第一压板覆盖涡旋槽的尾端并延伸至与涡旋槽的尾端的内侧相邻的另一条涡旋槽的外侧边缘处；第一压板的最前端至少部分与所述另一条涡旋槽的外侧边缘重合。该板弹簧组件在第一固定夹板上设置第一压板，并使第一压板覆盖住涡旋槽的尾端且第一压板延伸至另一条涡旋槽的外侧边缘处，在板弹簧受到轴向力时，第一压板的边缘处与板弹簧的涡旋臂相交位置，改变了板弹簧的涡旋臂的应力分布，避免应力集中，从而提高了板弹簧组件的可靠性。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
19.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本公开一些实施例所述板弹簧组件的结构示意图；
21.图2为本公开一些实施例所述板弹簧组件的侧视图。
22.其中，1、第一固定夹板；2、板弹簧、3、第一压板；4、第二固定夹板；5、第二压板；101、避让槽；102、内边缘；201、涡旋槽；201a、涡旋槽、201b、涡旋槽；201c、涡旋槽；201d、涡旋槽；301、第一涡旋线；302、第一端线；303、第二端线；401、外边缘；501、第一连接线；502、第二涡旋线；503；第二连接线。
具体实施方式
23.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.如图1所示，本公开实施例提供了一种板弹簧组件，包括多块第一固定夹板1和至少一块板弹簧2，第一固定夹板1的形状为环形，且多块第一固定夹板1层叠设置，任意相邻的两块第一固定夹板1之间夹设至少一块板弹簧2，板弹簧2上设有多条涡旋槽201，第一固定夹板1在与涡旋槽201的尾端对应的位置向内侧延伸形成第一压板3，第一压板3覆盖在涡旋槽201的尾端并延伸至与涡旋槽201的尾端的内侧相邻的另一条涡旋槽201的外侧边缘处；第一压板3的最前端至少部分与所述另一条涡旋槽201的外侧边缘重合。
26.具体的，结合图1所示，在本公开的一些实施例中，板弹簧2共设有4条涡旋槽，分别为涡旋槽201a至涡旋槽201d，且板弹簧2上的4条201a至涡旋槽201d，自板弹簧2的中心向边缘延伸，每条涡旋槽201的尾端均靠近板弹簧2的边缘设置。因此，固定夹板1在与板弹簧2固定安装时，固定夹板1容易覆盖住201a至涡旋槽201d的尾端，这样的话会降低201a至涡旋槽201d的尾端减小应力集中的效果，本公开的一些实施例中，将固定夹板1的内侧边缘102向内延伸至相邻的另一条涡旋槽201外侧边缘处，例如，其中一块第一压板3压在涡旋槽201a的尾端，且该第一压板3向内侧延伸至涡旋槽201b的外侧边缘处，其中涡旋槽201b与涡旋槽201a相邻设置，这样在板弹簧受到轴向力的作用时，由于第一夹板3的边缘位于涡旋槽201b的边缘处，不仅起到了加强强度的效果，而且也不会对板弹簧的产生额外的应力集中点。
27.进一步的，在本公开的一些实施例中，第一压板3的外轮廓包括第一涡旋线301、第一端线302和第二端线303，第一涡旋线301的两端分别通过第一端线302和第二端线303与第一固定夹板1的内边缘102连接。具体的，第一压板3可以与第一固定夹板1一体成型，也可以与第一固定夹板1通过焊接或粘结的方式连接在一起。
28.进一步的，在本公开的一些实施例中，第一涡旋线301在板弹簧2上的投影与第一涡旋线201最接近的涡旋槽201的外边缘重合。结合图1所述，在本公开的一些实施例中，其中一块第一压板3的第一涡旋线301在板弹簧2上的投影与201b的外侧边缘重合，进一步的降低了固定夹板1对板弹簧2的应力作用。
29.进一步的，在本公开的一些实施例中，第一端线302为直线，且第一端线302在板弹簧2上的投影与第一压板3所对应的涡旋槽201的尾端的中心线相交。具体的，结合图1所示，其中一块第一压板3的第一端线302在板弹簧上的投影与涡旋槽201a的尾端的中心线相交。因此这里所说的第一压板3所对应的涡旋槽201也就是被压在第一压板3下方的涡旋槽201a。
30.进一步的，在本公开的一些实施例中，第一端线302在板弹簧2上的投影与第一压板3所对应的涡旋槽201的尾端的中心线之间的夹角为α，30
°
≤α≤150
°
。优选的，α为90度，也就是第一端线302在板弹簧2上的投影与第一压板3所对应的涡旋槽201的尾端的中心线垂直。结合图1所述，也就是第一端线302在板弹簧2上的投影与涡旋槽201a的尾端的中心线
垂直。
31.此外，在本公开的其他一些实施例中，第一端线也可以是弧形线或其他形式的曲线，当第一端线是弧形线或其他形式的曲线时，夹角α定义为第一端线在板弹簧上的投影在与涡旋槽的中心线的交点处的切线和涡旋槽的中心线的之间的夹角。
32.进一步的，在本公开的一些实施例中，第二端线303位于与第一压板3对应的涡旋槽201的延长方向上，且第二端线303的一端与第一涡旋线301连接，另一端沿远离第一压板3对应的涡旋槽201的方向倾斜设置。将第二端线303设置在位于与第一压板3对应的涡旋槽201的延长方向上，以保证涡旋槽201的尾端能够完全被第一压板3遮挡。
33.进一步的，在本公开的一些实施例中，第一固定夹板1上设有避让槽101，避让槽101自第一固定夹板1的内边缘102向朝向外边缘的方向凹陷形成，且避让槽101与第一压板3相邻设置。在第一固定夹板1上设置避让槽101是为了避免除了第一压板3之外的其他地方将涡旋槽201遮挡，影响板弹簧2在轴向的弹力。
34.进一步的，在本公开的一些实施例中，避让槽101设于第一压板3的第一端线302的一侧，且避让槽101的一侧的槽壁与第一端线302位于同一平面内。避让槽101和第一压板3的连接处光滑无尖角，进一步降低了应力集中现象的产生。
35.进一步的，在本公开的一些实施例中，板弹簧组件还包括多块第二固定夹板4，第二固定夹板4的数量与第一固定夹板1的数量相等，第二固定夹板4的形状为环形，且第二固定夹板4与板弹簧2的中心对应设置且两块第二固定夹板4夹设在一块板弹簧2的两侧，第二固定夹板4的外边缘401在与涡旋槽201的首端相对的位置向外侧延伸形成第二压板5，第二压板5覆盖涡旋槽201的首端并延伸至与涡旋槽201的首端的外侧相邻的另一条涡旋槽的内侧边缘处。第二固定夹板4在板弹簧2的中心将涡旋槽的201首端覆盖，不仅能够在板弹簧2的中心将多块板弹簧2固定，并且能够避免因设置第二固定夹板4对板弹簧2的性能的影响。具体的，结合图1所示，板弹簧2上设有4条涡旋槽分别为涡旋槽201a至涡旋槽201d，第二固定夹板4的外边缘401在与涡旋槽201a至201d相对应的位置处分别向外延伸形成4块第二压板5，其中每块第二压板5分别覆盖一条涡旋槽201的首端，并延伸至与此相邻的另一条涡旋槽201的内侧边缘处。例如，其中一块第二压板5覆盖在涡旋槽201d的首端，并且延伸至涡旋槽201c的内侧边缘处，其中涡旋槽201c与涡旋槽201d相邻设置。
36.进一步的，在本公开的一些实施例中，所述第二压板5的外轮廓包括第二涡旋线502、第一连接线501和第二连接线503，所述第二涡旋线502的两端分别通过第一连接线501和所述第二连接线503与所述第二固定夹板4的外边缘401连接；且所述第二涡旋线502在所述板弹簧2上的投影与所述第二涡旋线502最接近的所述涡旋槽201的内边缘重合，所述第一连接线501在所述板弹簧2上的投影与所述第一连接线501所对应的涡旋槽201的首端的中心线相交。具体的，结合图1所示，以其中一块第二压板5为例，第二压板5的第二涡旋线502在板弹簧2上的投影与涡旋槽201c的内侧边缘重合，这里所说的第二涡旋线502最接近的涡旋槽201也就是涡旋槽201c。第一连接线501在板弹簧2上的投影与涡旋槽201d的首端的中心线相交，这里所说的第一连接线501所对应的涡旋槽201也就是位于该第一压板5下方的涡旋槽201d。上述第二压板5和板弹簧2的结构可以保证第二压板5沿宽度方向将整个涡旋臂201都压上，避免第二压板5对板弹簧2造成额外的应力。
37.进一步的，第一连接线501在板弹簧2上的投影与第一连接线501所对应的涡旋槽
201的首端的中心线之间的夹角为β，30
°
≤β≤150
°
。优选的，β为90度，也就是第一连接线501在板弹簧2上的投影与第二压板5所对应的涡旋槽201的尾端的中心线垂直。结合图1所述，也就是第一连接线501在板弹簧2上的投影与涡旋槽201d的尾端的中心线垂直。
38.此外，本公开的一些实施例还提供了一种直线电机，包括上述任一种板弹簧组件。
39.另一方面，本公开的一些实施例还提供了一种线性压缩机，包括上述的直线电机。
40.综上所述，本公开实施例提供的板弹簧组件、直线电机和线性压缩机，通过设置第一固定夹板和第二固定夹板分别在板弹簧的边缘和中心处将多个板弹簧固定在一起，提高了连接的强度，同时在第一固定夹板上设置第一压板，压在涡旋槽的尾端，在第二固定夹板上设置第二压板，压在涡旋槽的手段，且第一压板和第二压板都是在宽度方向上将这个涡旋臂覆盖，避免了对板弹簧造成额外的应力。
41.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。