一种凸轮机构及磁制冷机的制作方法

本发明属于凸轮结构技术领域，具体涉及一种凸轮机构及磁制冷机。

背景技术：

凸轮机构是现代机器工作部件中的一种常用工作机构，磁制冷领域中，磁制冷样机用得较多的机构是凸轮-液压活塞缸机构，电机带动凸轮旋转，凸轮通过其工作表面驱动活塞杆在活塞缸中做往复式运动，然后能够向蓄冷床中输送换热流体；现有凸轮-活塞机构采用盘形凸轮，活塞缸轴线与凸轮主线垂直布置，这种结构相对较简单，加工、装配方便，但是也存在占用空间较大，造成整机体积庞大的问题。

现有的凸轮机构每个活塞缸与其相邻的区域有大量空置区域，没有被利用，存在较大空间浪费，如要是做成产品，结构不够紧凑，产品体积庞大，影响用户使用性，同时也影响产品的美观性，产品显得笨重、庞大；另外，为防止凸轮发生自锁，凸轮压力角不能过大(≤25°)，在不增大凸轮基圆半径的条件下，凸轮的推程受到限制，液压活塞缸无法运送更多换热流体，导致机组制冷能力被制约，若想获得理想的冷量，必须要增大凸轮推程，造成凸轮机构结构相对复杂。

基于上述凸轮机构中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种凸轮机构及磁制冷机，旨在解决现有凸轮机构结构复杂、体积大的问题。

本发明提供一种凸轮机构，包括凸轮、轴承座、液压缸以及转轴；液压缸与凸轮上端面相接触；凸轮下端面与轴承座相接触；转轴穿过轴承座和凸轮，设置于轴承座和凸轮上，并可带动凸轮转动。

进一步地，凸轮为圆柱状，凸轮上端面和下端面分别设有环形凸缘；环形凸缘上设有凸起；液压缸与凸轮上端面上的凸起相接触；轴承座与凸轮下端面上的凸起相接触。

进一步地，凸轮上端面的环形凸缘上设有三个凸起；三个凸起处于一个水平高度；液压缸包括有三个；三个液压缸通过活塞杆分别与三个凸起相接触。

进一步地，凸轮下端面的环形凸缘上设有三个凸起；三个凸起处于一个水平高度；轴承座上端面设有三个凸台；三个凸台分别与三个凸起相接触。

进一步地，活塞杆上设有活塞杆滚子；活塞杆通过活塞杆滚子与凸轮上端面上的凸起相接触。

进一步地，凸台上设有移动凸轮滚子；凸台通过移动凸轮滚子与凸轮下端面上的凸起相接触。

进一步地，凸轮下端面的环形凸缘上设有三个凸起；三个凸起处于一个水平高度；凸轮下端面上的凸起和凸轮上端面上的凸起处于同一直线上。

进一步地，环形凸缘上还设有凹谷；凸起的最高点与凹谷的最低点通过曲面平滑连接。

进一步地，凸轮包括上凸轮和下凸轮；上凸轮和下凸轮为对称结构；上凸轮和下凸轮通过螺栓和螺母固定连接。

进一步地，凸轮为一体成型结构；凸轮沿轴向设有轴孔；转轴穿过轴孔，并通过平键周向固定。

进一步地，轴承座沿轴向设有轴孔，轴孔内设有轴承；转轴穿过轴承并和凸轮周向固定连接。

本发明还提供一种磁制冷机，包括有凸轮机构，所述凸轮机构为上述所述的凸轮机构。

进一步地，凸轮机构倾斜或竖直或水平设置于磁制冷机内。

采用以上技术方案，使得现有磁制冷机等设备可以有效减小产品体积，使产品造型更加小巧、美观，提高使用体验，可以方便运输、搬运，并且该结构可以有效增大凸轮推程，使得机组制冷能力更强、效率更高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种凸轮机构立体图；

图2为本发明一种凸轮机构主视图；

图3为本发明一种凸轮机构剖视图；

图4为本发明一种凸轮机构俯视图；

图5为本发明轴承座结构示意图；

图6为本发明凸轮结构示意图；

图7为本发明一种凸轮机构倾斜设置示意图；

图8为本发明一种凸轮机构水平设置示意图。

图中：1、凸轮；11、上凸轮；12、下凸轮；13、凸起；14、凹谷；15、环形凸缘；2、轴承座；21、凸台；3、液压缸；31、第一液压缸；32、第二液压缸；33、第三液压缸；4、转轴；5、活塞杆；6、活塞杆滚子；7、移动凸轮滚子；8、平键；9、轴承；10、螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图8所示，本发明提供一种凸轮机构，包括凸轮1、轴承座2、液压缸3以及转轴4；其中，液压缸3为液压活塞缸，液压活塞缸与凸轮1的上端面相接触；凸轮1的下端面与轴承座2相接触；转轴4穿过轴承座2和凸轮1，并设置于轴承座2和凸轮上1，以此可以带动凸轮1旋转；通过液压缸3和轴承座2分别与凸轮1相接触，并通过转轴4带动凸轮1旋转，由此可带动凸轮1上下往复运动；本实施例中，液压活塞缸轴线与转轴轴线均为竖直方向布置，因此轴向尺寸较大，径向尺寸较小，使得整个机构呈狭长状，避免机组体积庞大、臃肿；具体地，采用该凸轮机构，凸轮既可以旋转也可轴向移动，凸轮的移动行程与凸轮从动件液压活塞杆行程相叠加，使得液压活塞缸单次推程运送能力增大一倍。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1为圆柱状，并且凸轮1的上端面和下端面上分别设有环形凸缘15；环形凸缘15上设有凸起13，并且环形凸缘15内均布的四个光孔，各个光孔之间形成有加强筋；四个光孔中心处为轴孔；液压缸3与凸轮1上端面上的凸起13相接触，以此轴向作用于凸轮1上，使得凸轮1在转动的同时能够沿轴向往复运动；轴承座2与凸轮1下端面上的凸起13相接触；本实施例中，凸轮采用圆柱凸轮回转中心与液压缸轴线平行的机构布置方式，减小了机构的径向尺寸。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1上端面的环形凸缘15上设有三个凸起13；三个凸起13处于一个水平高度；液压缸3包括有三个；三个液压缸13通过活塞杆5分别与凸轮1上端面环形凸缘15上的三个凸起13相接触，以此轴向作用于凸轮1上，使得凸轮1在转动的同时能够沿轴向往复运动；本实施例中，凸轮1上端面的环形凸缘15上设置成三个凸起13和三个凹谷14，这样凸轮转一圈能驱动活塞运动三个周期。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1下端面的环形凸缘上设有三个凸起；三个凸起处于一个水平高度；轴承座2上端面设有三个凸台21；三个凸台21分别与凸轮1下端面环形凸缘上的三个凸起13相接触；本实施例中，凸轮1上端面的环形凸缘15上设置成三个凸起13和三个凹谷14，这样凸轮转一圈能驱动活塞运动三个周期。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，活塞杆5上设有活塞杆滚子6；活塞杆5通过活塞杆滚子6与凸轮1上端面上的凸起13相接触；采用上述方案，活塞杆5通过活塞杆滚子6作用于凸轮1上，使得凸轮1在转动的同时能够沿轴向往复运动。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸台21上设有移动凸轮滚子7；凸台21通过移动凸轮滚子7与凸轮1下端面上的凸起13相接触，以此来实现凸轮旋转过程中能够上下往复运动。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1的上端面和下端面的环形凸缘上设有三个凸起13；三个凸起13均处于一个水平高度；并且凸轮1下端面上的凸起13和凸轮上端面上的凸起沿竖直方向处于同一直线上。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，环形凸缘15上还设有凹谷14；并且，凸起13的最高点与凹谷14的最低点通过曲面平滑连接。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1包括上凸轮11和下凸轮12；上凸轮11和下凸轮12为对称结构；并且，上凸轮11和下凸轮12通过螺栓10和螺母固定连接。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮1为一体成型结构，并在上端面和下端面分别形成有对称的凸起结构；具体地，凸轮1沿轴向设有轴孔；转轴4穿过轴孔，并通过平键8周向固定于凸轮1上，以此来带动凸轮1旋转；同时，转轴4与凸轮1之间轴向可滑动连接，以此来实现凸轮上下往复运动。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，轴承座2沿轴向设有轴孔，轴孔内设有轴承9；转轴4穿过轴承9并和凸轮1周向固定连接，以此来带动凸轮1旋转；同时，转轴4与凸轮1之间轴向可滑动连接，以此来实现凸轮上下往复运动。

结合上述方案，以下具体解释该凸轮机构的装配过程及原理：

首先，将上凸轮11和下凸轮12用螺栓、螺母穿过光孔连接、紧固起来；上凸轮11和下凸轮12固定在一起，同步转动、移动；这对凸轮“背对背”地装配在一起，组合起来呈对称形式，即凸轮各个工作面上凸起的最高点与另一个的最高点平齐，凸轮各个工作面上凹谷的最低点与另一个的最低点平齐；转轴竖直放置，通过轴承支承定位，并一同装配在轴承座上；上凸轮11和下凸轮12一起套入转轴中，上凸轮11和下凸轮12通过平键与转轴固定连接，使得转轴能够带动凸轮一起旋转；下凸轮12工作面支承在轴承座2的移动凸轮滚子；由于移动凸轮滚子始终处于原位不动，因此凸轮与滚子的接触点保持不变，而凸轮的工作面为高低不平的曲面，当凸轮旋转时，在滚子的作用下，凸轮亦同时做轴向的往复运动；在轴承座的滚子正上方，同样均匀布置了三个轴线竖直方向固定的液压活塞缸，液压活塞缸与滚子有同样的水平位置坐标，液压活塞缸固定在机组外壳上(图中未画出)不动，与液压活塞缸配合的活塞杆可上下往复运动，活塞杆上装配有活塞杆滚子，活塞杆滚子与上凸轮的工作面相接触，同样的原理，凸轮连续回转，带动活塞杆上下往复运动，这样凸轮与活塞杆都做轴向的往复运动，由于活塞缸处于轴承滚子的正上方，且上凸轮11和下凸轮12对称布置，凸轮的轴向移动和活塞杆的轴向移动处于完全同步的状态，即上凸轮11和下凸轮12同时朝上/朝下移动，上凸轮11和下凸轮12的运动相叠加，使得活塞杆的行程为使用单一凸轮的两倍，假设凸轮的绝对行程为s1，活塞杆相对凸轮的行程为s2，则活塞杆的绝对行程即工作行程s＝s1+s2。

相应地，本发明还提供一种磁制冷机，包括有凸轮机构，所述凸轮机构为上述所述的凸轮机构；该机构可布置在狭窄的空间内部，能使得磁制冷机具有更强的适应性和应用性；具体地，该凸轮机构可布置于磁制冷机内，使得该磁制冷机能够更好应用在空调、冰箱等产品上。

优选地，结合上述方案，如图1至图8所示，本实施例中，凸轮机构可以倾斜或竖直或水平设置于磁制冷机内；其中倾斜设置可以是根据实际设计需要，以任意角度设置于磁制冷机内，安装较为灵活。

采用以上技术方案，使得现有磁制冷机等设备可以有效减小产品体积，使产品造型更加小巧、美观，提高使用体验，可以方便运输、搬运，并且该结构可以有效增大凸轮推程，使得机组制冷能力更强、效率更高。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。