一种长锥滚子式摩擦无级变频装置的制作方法

1.本发明涉及空调变频技术领域，更具体地，涉及一种长锥滚子式摩擦无级变频装置。


背景技术：

2.在卷烟生产行业中，烟丝的质量直接影响最终的成品烟的质量，为了提升客户的满意度，提供高质量的烟丝是必要条件，现有技术中对于烟丝的储存则是主要的关键技术点，烟丝的储存都采用恒定的温度，但随着气温的逐渐变化，一般的烟丝储存仓库都配备有中央空调，通过中央空调对烟丝的储存温度进行合理的控制。
3.变频空调是指加装了变频器的中央空调。压缩机是空调的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，其转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，目前常见的空调变频装置通常为复杂的电子元器件，这些电子元器件时间久了非常容易损坏，且更换维修的成本较高。
4.因此，如何提供一种可靠性高、成本较低的机械结构的变频装置成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种长锥滚子式摩擦无级变频装置，采用一种简单的机械结构，来替代复杂的电子元器件，达到来达到空调变频的目的。
6.根据本发明的一方面，提供了一种长锥滚子式摩擦无级变频装置，包括动力输入机构、无级变速机构、制冷剂压缩机构以及进出气机构；
7.所述无级变速机构将所述动力输入机构和所述制冷剂压缩机构连接，其用于调节所述动力输入机构的输入转速和所述制冷剂压缩机构的输出转速之比，以达到制冷剂压缩机构无级变频输出的目的；
8.所述进出气机构设置在所述制冷剂压缩机构上，其用于所述制冷剂压缩机构中的制冷剂的循环使用。
9.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述无级变速机构包括调速壳体、主动长锥轴、从动长锥轴、斜长轴以及圆柱滑块；
10.所述调速壳体的两端分别通过左端盖和右端盖封闭，所述主动长锥轴和所述从动长锥轴转动连接在所述左端盖和所述右端盖之间，且两者的轴线相互平行，所述主动长锥轴直径最大的一端穿过所述左端盖并与所述动力输入机构连接，所述从动长锥轴直径最大的一端穿过所述右端盖并与所述制冷剂压缩机构连接；
11.所述斜长轴设置在所述主动长锥轴和所述从动长锥轴之间，其两端分别固定在所述左端盖和所述右端盖上，且所述斜长轴的轴线与主动长锥轴以及所述从动长锥轴的母线相互平行；所述圆柱滑块套设在所述斜长轴上，其侧壁分别与所述主动长锥轴和所述从动长锥轴的侧壁滚动接触，所述圆柱滑块能够沿着所述斜长轴做周向及轴向运动，以调节所
述主动长锥轴和所述从动长锥轴的转速比。
12.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，还包括斜螺杆和旋合螺母，所述斜螺杆转动连接在所述左端盖和所述右端盖之间，其中一端穿过所述左端盖并与所述动力输入机构连接，所述斜螺杆与所述斜长轴相互平行；
13.所述旋合螺母包括螺母本体、连接杆以及圆环，所述螺母本体螺纹连接在所述斜螺杆上，所述连接杆将所述圆环与所述螺母本体的侧壁连接，所述圆柱滑块上开设有圆形凹槽，所述圆环套设在所述圆形凹槽上，以使得所述旋合螺母带动所述圆柱滑块调节所述主动长锥轴和所述从动长锥轴的转速比。
14.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述动力输入机构包括主电机和伺服电机，所述主电机与所述主动长锥轴直径最大的一端连接，其用于带动所述主动长锥轴转动；
15.所述伺服电机与所述斜螺杆的一端连接，其用于带动所述斜螺杆转动，以调节所述圆柱滑块在所述斜长轴上的位置。
16.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述制冷剂压缩机构包括压缩壳体和凸轮，所述压缩壳体设置在所述调速壳体远离所述动力输入机构的一侧，其外侧壁上设有多个环形阵列的活塞缸，且所述活塞缸的轴线均指向所述压缩壳体的轴心；
17.所述活塞缸内设有滑动连接的活塞，所述活塞的内侧通过销钉连接有转动的滚子；所述凸轮设置在各个活塞缸之间，其侧壁分别与各个滚子滚动接触；所述凸轮的中心处还设有转轴，所述转轴转动连接在所述调速壳体的两端，且所述转轴的一端与所述从动长锥轴直径最大的一端连接，以带动所述凸轮转动，且所述凸轮的转动能够带动各个活塞在对应的活塞缸内运动。
18.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述活塞缸的数量为四个，所述活塞的内侧相邻的两根销钉之间还设有转动连接的连杆，所述连杆组成平行四边形结构，以使得所述凸轮能够带动所有的活塞同步运动。
19.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述进出气机构包括进气罐、出气罐以及多个气缸；所述进气罐和所述出气罐分别设置在所述压缩壳体远离所述调速壳体的一侧，且所述出气罐上设有总出气口，所述进气罐上设有总进气口；
20.多个所述气缸分别设在在所述活塞缸上，且所述气缸上均设有进气管道和出气管道，所述进气管道均与所述进气罐连接，所述出气管道均与所述出气罐连接，通过所述活塞在所述活塞缸内的运动，能够实现制冷剂的进气、出气以及在所述气缸中的压缩。
21.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述气缸包括下壳体、上压板、进气阀杆和出气阀杆，所述下壳体固定在所述活塞缸的缸口上，所述上压板将所述下壳体封闭，且所述下壳体的中部与所述上压板之间设有隔板，以将所述气缸分成进气腔和出气腔，所述上压板上设有分别对应所述进气腔和所述出气腔的制冷剂进气口和制冷剂出气口；
22.所述进气腔内设有固定于所述下壳体上的进气柱，所述进气柱上设有同轴线的进气锥孔，所述进气锥孔的小直径口朝向所述进气口；所述进气阀杆呈锥台结构并与所述进气锥孔相吻合，且所述进气阀杆面向所述进气口的一端还设有第一压板，所述第一压板与
所述进气柱的端面之间设有第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述进气阀杆上；
23.所述出气腔内设有固定于所述下壳体上的出气柱，所述出气柱上设有同轴线的出气锥孔，所述出气锥孔的小直径口朝向所述活塞缸；所述出气阀杆呈锥台结构并与所述出气锥孔相吻合，且所述出气阀杆远离所述出气口的一端还设有第二压板，所述第二压板与所述出气柱的端面之间设有第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述出气阀杆上。
24.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述进气柱的侧壁上还开设有与所述进气锥孔相通的进气侧孔。
25.可选地，根据本发明所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，所述出气柱的侧壁上还开设有与所述出气锥孔相通的出气侧孔。
26.本发明所公开的长锥滚子式摩擦无级变频装置，采用一种简单的机械结构，来替代复杂的电子元器件，来达到空调变频的目的，因为采用机械结构设计，所以寿命会更高，可靠性会更好，并且为了提高压缩机的效率，采用四连杆、四滚子、一凸轮、四缸的设计。通过改变无级变速机构中主动长锥轴和从动长锥轴的传动比来改变制冷剂压缩机构的运动效率来实现空调的变频。在制冷剂压缩机构中，凸轮每转动一圈就有两个气缸在吸气，有两个气缸在压缩，效率大大提高。另外，活塞吸取制冷剂气体时候，进气阀杆打开，出气阀杆关闭，保证密封立性良好，为气体压缩做准备。压缩制冷剂气体时候，进气阀杆密封，出气阀杆打开，保证制冷剂气体不会由制冷剂进气口进入，密封性良好。
27.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
28.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
29.图1为本发明所公开的长锥滚子式摩擦无级变频装置的结构示意图；
30.图2为本发明所公开的动力输入机构的结构示意图；
31.图3为本发明所公开的无级变速机构的主视图；
32.图4为本发明所公开的无级变速机构的左视图；
33.图5为本发明所公开的无级变速机构的右视图；
34.图6为本发明所公开的无级变速机构的内部结构示意图；
35.图7为本发明所公开的圆柱滑块与旋合螺母的连接示意图；
36.图8为本发明所公开的旋合螺母的结构示意图；
37.图9为本发明所公开的无级变速机构的变速原理结构示意图
38.图10为本发明所公开的制冷剂压缩机构的俯视示意图；
39.图11为本发明所公开的制冷剂压缩机构的左视示意图；
40.图12为图10中a-a的剖视图；
41.图13为本发明所公开的制冷剂压缩机中活塞连杆的连接示意图；
42.图14为图11中b-b的剖视图；
43.图15为本发明所公开的制冷剂压缩机中的内部结构示意图；
44.图16为本发明图12中h的放大图；
45.图17为本发明进出气机构中气缸的原理图；
46.图18为本发明所公开的进出气机构的结构示意图。
47.附图标记说明：1、动力输入机构；1-1、主电机；1-2伺服电机；
48.2、无级变速机构；2-1、左端盖；2-2、右端盖；2-3、左侧下孔；2-4、左侧中孔；2-5、左侧螺栓；2-6、左侧上孔；2-7、左侧旁孔；2-8、调速壳体；2-9、右侧中孔；2-10、右侧旁孔；2-11、右侧上孔；2-12、右侧下孔；2-13、右侧螺栓；2-14、主动长锥轴；2-15、从动长锥轴；2-16、圆柱滑块；2-17、锁紧螺母；2-18、斜长轴；2-19、旋合螺母；2-19-1、螺母本体；2-19-2、连接杆；2-19-3、圆环；2-20、斜螺杆；
49.3、制冷剂压缩机构；3-1、第一活塞缸；3-2、第一滚子；3-3、第二活塞缸；3-4、第二滚子；3-5、第三滚子；3-6、第三活塞缸；3-7、压缩壳体；3-8、第四滚子；3-9、第四活塞缸；3-10；第一活塞；3-11；第一销钉；3-12、第一连杆；3-13、第二销钉；3-14、第二活塞；3-15、第二连杆；3-16、第三销钉；3-17、第三活塞；3-18、第三连杆；3-19、第四销钉；3-20、第四活塞；3-21、第四连杆；3-22、第一螺钉；3-23、挡板；3-24、转轴；3-25、凸轮；
50.4、进出气机构；4-1、第二螺钉；4-2、制冷剂进气口；4-3、第一弹簧；4-4、制冷剂出气口；4-5、上压板；4-6、出气大端面；4-7、出气阀杆；4-8、第二弹簧；4-9、第二压板；4-10、进气大端面；4-11、下壳体；4-12、进气阀杆；4-13、第一压板；4-14、进气间隙；4-15、出气间隙；4-16、出气侧孔；4-17、进气侧孔；4-18、进气管道；4-19、出气管道；4-20、总出气口；4-21、总进气口；4-22、进气罐；4-23、出气罐。
具体实施方式
51.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
52.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
53.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
54.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
55.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
56.根据图1至图18所示，本发明提供了一种长锥滚子式摩擦无级变频装置，包括动力输入机构1、无级变速机构2、制冷剂压缩机构3以及进出气机构4。
57.无级变速机构2将动力输入机构1和制冷剂压缩机构3连接，其用于调节动力输入机构1的输入转速和制冷剂压缩机构3的输出转速之比，以达到制冷剂压缩机构3无级变频输出的目的。
58.进出气机构4设置在制冷剂压缩机构3上，其用于制冷剂压缩机构3中的制冷剂的循环使用。本发明采用模块化设计，便于维修和更换，本发明还可以作为车用空调压缩机使用。
59.进一步地，无级变速机构2包括调速壳体2-8、主动长锥轴2-14、从动长锥轴2-15、斜长轴2-18以及圆柱滑块2-16。
60.如图3所示，调速壳体2-8的两端分别通过左端盖2-1和右端盖2-2封闭。主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15转动连接在左端盖2-1和右端盖2-2之间，且两者的轴线相互平行，主动长锥轴2-14直径最大的一端穿过左端盖2-1并与动力输入机构1连接，从动长锥轴2-15直径最大的一端穿过右端盖2-2并与制冷剂压缩机构3连接。
61.斜长轴2-18设置在主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15之间，其两端分别固定在左端盖2-1和右端盖2-2上，且斜长轴2-18的轴线与主动长锥轴2-14以及从动长锥轴2-15的母线相互平行；圆柱滑块2-16套设在斜长轴2-18上，其侧壁分别与主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15的侧壁滚动接触，圆柱滑块2-16能够沿着斜长轴2-18做周向及轴向运动，以调节主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15的转速比。
62.在本实施例中，如图4和图5所示，为了便于后期的维修和更换，左端盖2-1通过左侧螺栓2-5与调速壳体2-8固定连接，右端盖2-2通过右侧螺栓2-13与调速壳体2-8固定连接。从动长锥轴2-15直径最大的一端转动连接于左端盖2-1上的左侧上孔2-6内，直径最小的一端转动连接右端盖2-2的右侧上孔2-11内。主动长锥轴2-14直径最大的一端转动连接于右端盖2-2上的右侧下孔2-12内，直径最小的一端转动连接左端盖2-1上的左侧下孔2-3内。斜长轴2-18固定连接于左端盖2-1的上的左侧中孔2-4内，右端固定连接于右端盖2-2上的右侧中孔2-9上，斜长轴2-18不会转动。在斜长轴2-18上有一圆柱滑块2-16，圆柱滑块2-16，可以沿着斜长轴2-18左右滑动，且圆柱滑块2-16可以绕斜长轴2-18转动。
63.再进一步地，还包括斜螺杆2-20和旋合螺母2-19，斜螺杆2-20转动连接在左端盖2-1和右端盖2-2之间，其中一端穿过左端盖2-1并与动力输入机构1连接，斜螺杆2-20与斜长轴2-18相互平行。
64.旋合螺母2-19包括螺母本体2-19-1、连接杆2-19-2以及圆环2-19-3，螺母本体2-19-1螺纹连接在斜螺杆2-20上，连接杆2-19-2将圆环2-19-3与螺母本体2-19-1的侧壁连接，圆柱滑块2-16上开设有圆形凹槽，圆环2-19-3套设在圆形凹槽上。另外，在设置时，凹槽的深度应当大于圆环2-19-3的厚度，从而避免圆环2-19-3与主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15接触。
65.斜螺杆2-20一段转动连接于左端盖2-1的左侧旁孔2-7内，一端转动连接于右端盖2-2的右侧旁孔2-10内，斜螺杆2-20可以转动。螺母本体2-19-1螺旋连接斜螺杆2-20，圆环2-19-3转动连接圆柱滑块2-16上。连接杆2-19-2固定连接于圆环2-19-3和螺母2-19-1之间，使其成为一个整体。锁紧螺母2-17通过螺纹连接圆柱滑块2-16的右端。以将圆环2-19-3固定在圆柱滑块之上，从而使得旋合螺母2-19带动圆柱滑块2-16调节主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15的转速比。
66.进一步地，如图2所示，动力输入机构1包括主电机1-1和伺服电机1-2，主电机1-1与主动长锥轴2-14直径最大的一端连接，其用于带动主动长锥轴2-14转动；伺服电机1-2与斜螺杆2-20的一端连接，其用于带动斜螺杆2-20转动，以调节圆柱滑块2-16在斜长轴2-18上的位置。
67.在本实施例中，如图9所示，主动长锥轴2-14和从动长锥轴2-15之间的传动比为
68.式中：i为传动比，n1为主动长锥轴2-14的转速，n2为从动长锥轴2-15的转速。
69.主电机1-1和主动长锥轴2-14的大端连接，带动主动长锥轴2-14转动，主动长锥轴2-14因摩擦力带动圆柱滑块2-16绕斜长轴2-18转动，圆柱滑块2-16因摩擦力带动从动长锥轴2-15转动。从动长锥轴2-15的大端和制冷剂压缩机构3的转轴3-24连接，为制冷剂压缩机构3提供动力。圆环2-19-3因为转动连接圆柱滑块2-16上，所以不影响圆柱滑块2-16绕斜长轴2-18的转动。通过螺旋传动斜螺杆2-20可以带动旋合螺母2-19左右移动，从而带动圆柱滑块2-16在绕斜长轴2-18的旋转的同时，也能左右移动。
70.伺服电机1-2和斜螺杆2-20连接，当烟丝储存仓库的温度没有达到我们所设定的温度的时候，伺服电机1-2反传，通过螺旋传动，带动旋合螺母2-19向右移动，从而带动圆柱滑块2-16向右移动，这时d1大于d2也就是小传动比的一端，提高从动长锥轴2-15的转速，而提高制冷剂压缩机构3的效率，达到空调变频的目的。
71.当烟丝储存仓库的的温度达到我们所设定的温度时候，伺服电机1-2正传，通过螺旋传动，带动旋合螺母2-19向左移动，从而带动圆柱滑块2-16向左移动，这时d1小于d2,也就是大传动比的一端，降低从动长锥轴2-15的转速，从而减小制冷剂压缩机构3的效率。
72.再进一步地，制冷剂压缩机构3包括压缩壳体3-7和凸轮3-25，压缩壳体3-7设置在调速壳体2-8远离动力输入机构1的一侧，其外侧壁上设有多个环形阵列的活塞缸，且活塞缸的轴线均指向压缩壳体3-7的轴心。
73.活塞缸内设有滑动连接的活塞，活塞的内侧通过销钉连接有转动的滚子；凸轮3-25设置在各个活塞缸之间，其侧壁分别与各个滚子滚动接触；凸轮3-25的中心处还设有转轴3-24，转轴3-24转动连接在调速壳体2-8的两端，且转轴3-24的一端与从动长锥轴2-15直径最大的一端连接，以带动凸轮3-25转动，且凸轮3-25的转动能够带动各个活塞在对应的活塞缸内运动。
74.在本实施例中，如图12所示，第一活塞3-10底部有转动的第一滚子3-2，由第一销钉3-11转动连接，第二活塞3-14底部有转动的第二滚子3-4，由第二销钉3-13转动连接，第三活塞3-17底部有转动的第三滚子3-5，由第三销钉3-16转动连接，第四活塞3-20底部有转动的第四滚子3-8，由第四销钉3-19转动连接。
75.再进一步地，如图13所示，在本实施例中，活塞缸的数量为四个，分别为第一活塞缸3-1、第二活塞缸3-3、第三活塞缸3-6以及第四活塞缸3-9，活塞的内侧相邻的两根销钉之间还设有转动连接的连杆，连杆组成平行四边形结构，以使得凸轮3-25能够带动所有的活塞同步运动。
76.第二活塞3-14和第三活塞3-17的另一侧面由第二连杆3-15转动连接，两端端分别由第二销钉3-13和第三销钉3-16转动连接。第三活塞3-17和第四活塞3-20的侧面由第三连杆3-18转动连接，两端分别由第三销钉3-16和第四销钉3-19转动连接。第四活塞3-20和第一活塞3-10的另一侧面由第四连杆3-21转动连接，两端分别由第四销钉3-19和第一销钉3-11转动连接。挡板3-23由第一螺钉3-22固定在压缩壳体3-7上，转轴3-24一端连接在挡板3-23上，一段在压缩壳体3-7上，可以转动。凸轮3-25固定在转轴3-24上。从动长锥轴2-15的大端和制冷剂压缩机构3的转轴3-24连接，转轴3-24转动，为制冷剂压缩机构3提供动力，由于
凸轮3-25是固定在转轴3-24上，所以转轴3-24转动，带动凸轮3-25转动，当凸轮转动到如图12所示位置时候。凸轮3-25一端顶着第一滚子3-2，凸轮3-25另一端顶着第三滚子3-5，使第一活塞3-10在第一活塞缸3-1中上升，第三活塞3-17在第三活塞缸3-6中上升，也就是压缩制冷剂。与此同时，当第一活塞3-10和第三活塞3-17上升时候，第一活塞3-10拉动第一连杆3-12和第四连杆3-21，第三活塞3-17拉动第二连杆3-15和第三连杆3-18，两边同时发力使第四活塞3-20在第四活塞缸3-9中下降，第二活塞3-14在第二活塞缸3-3中下降，也就是吸取制冷剂。当凸轮3-25转到另一位置时候原理也是一样，以此循环，也就是凸轮3-25转动一圈有两个气缸在吸气，有两个气缸在压缩，效率大大提高。
77.再进一步地，进出气机构4包括进气罐4-22、出气罐4-23以及多个气缸；进气罐4-22和出气罐4-23分别设置在压缩壳体3-7远离调速壳体2-8的一侧，且出气罐4-23上设有总出气口4-20，进气罐4-22上设有总进气口4-21。
78.多个气缸分别设在在活塞缸上，且气缸上均设有进气管道4-18和出气管道4-19，进气管道4-18均与进气罐4-22连接，出气管道4-19均与出气罐4-23连接，通过活塞在活塞缸内的运动，能够实现制冷剂的进气、出气以及在气缸中的压缩。
79.可选地，根据本发明的长锥滚子式摩擦无级变频装置，气缸包括下壳体4-11、上压板4-5、进气阀杆4-12和出气阀杆4-7，下壳体4-11固定在活塞缸的缸口上，上压板4-5将下壳体4-11封闭，且下壳体4-11的中部与上压板4-5之间设有隔板，以将气缸分成进气腔和出气腔，上压板4-5上设有分别对应进气腔和出气腔的制冷剂进气口4-2和制冷剂出气口4-3。
80.进气腔内设有固定于下壳体4-11上的进气柱，进气柱上设有同轴线的进气锥孔，进气锥孔的小直径口朝向进气口；进气阀杆4-12呈锥台结构并与进气锥孔相吻合，且进气阀杆4-12面向进气口的一端还设有第一压板4-13，第一压板4-13与进气柱的端面之间设有第一弹簧4-3，第一弹簧4-3套设在进气阀杆4-12上。
81.出气腔内设有固定于下壳体4-11上的出气柱，出气柱上设有同轴线的出气锥孔，出气锥孔的小直径口朝向活塞缸；出气阀杆4-7呈锥台结构并与出气锥孔相吻合，且出气阀杆4-7远离出气口的一端还设有第二压板4-9，第二压板4-9与出气柱的端面之间设有第二弹簧4-8，第二弹簧4-8套设在出气阀杆4-7上。
82.以图12左上角的进出气机构4中的h气缸为例来说明，具体实施案例详见图16至图18：4-5为上压板，通过第二螺钉4-1固定下壳体4-11上。进气管道4-18一端和进气罐4-22连接，一端和制冷剂进气口4-2连接，出气管道4-19一端和出气罐4-23连接，一端和制冷剂出气口4-4连接。来自烟丝储存仓库的的制冷剂由进气口4-21进入气罐4-22，制冷剂由进气罐4-22通过管道4-18由制冷剂进气口4-2进入。由于制冷剂是具有压力的，进气阀杆4-12的第一压板4-13会受到来自进气罐4-22的压力，出气阀杆4-13的出气大端面4-6受到出气罐4-23的压力。
83.再进一步地，进气柱的侧壁上还开设有与进气锥孔相通的进气侧孔4-17；出气柱的侧壁上还开设有与出气锥孔相通的出气侧孔4-16。
84.(1)第一活塞3-10吸气时候，进气阀杆4-12的进气大端面4-10受到活塞的吸力，此时，第一活塞3-10对进气大端面4-10受的吸力，第一压板4-13会受到来自进气罐4-22的压力，两者之和大于第一弹簧4-3的弹力，从而导致进气阀杆4-12下移，制冷剂可以通过进气间隙4-14和进气侧孔4-17进入气缸，进气时候如图17中的e所示。
85.(2)第一活塞3-10吸气时候，出气阀杆4-7的第二压板4-9会受到第一活塞3-10的吸力，出气阀杆4-7也会下移，出气间隙4-15和出气侧孔4-16都会被密封，来自出气罐4-23的气体不会进入，保证密封立性良好，为气体压缩做准备，如图16中的d所示。
86.(3)当第一活塞3-10压缩气体时，进气阀杆4-12的进气大端面4-10受到压力，进气阀杆4-12会上移，进气阀杆4-12会堵住进气间隙4-14和进气侧孔4-17，形成密封。如图16中的c所示。
87.(4)当第一活塞3-10压缩气体时，出气阀杆4-7的第二压板4-9受到压力，使出气阀杆4-7上移，压缩的气体通过出气间隙4-15和出气侧孔4-16进入出气罐4-23中，出气时候如图17中的f所示。
88.进出气机构4的优点：活塞吸取制冷剂气体时候，进气阀杆4-13打开，出气阀杆4-7关闭，保证密封立性良好，为气体压缩做准备。压缩制冷剂气体时候，进气阀杆4-13密封，出气阀杆4-7打开，保证制冷剂气体不会由制冷剂进气口4-2进入，密封性良好。其他气缸的连接方式和原理都是如此，就不在过多叙述。
89.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，包括动力输入机构、无级变速机构、制冷剂压缩机构以及进出气机构；所述无级变速机构将所述动力输入机构和所述制冷剂压缩机构连接，其用于调节所述动力输入机构的输入转速和所述制冷剂压缩机构的输出转速之比，以达到制冷剂压缩机构无级变频输出的目的；所述进出气机构设置在所述制冷剂压缩机构上，其用于所述制冷剂压缩机构中的制冷剂的循环使用。2.根据权利要求1所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述无级变速机构包括调速壳体、主动长锥轴、从动长锥轴、斜长轴以及圆柱滑块；所述调速壳体的两端分别通过左端盖和右端盖封闭，所述主动长锥轴和所述从动长锥轴转动连接在所述左端盖和所述右端盖之间，且两者的轴线相互平行，所述主动长锥轴直径最大的一端穿过所述左端盖并与所述动力输入机构连接，所述从动长锥轴直径最大的一端穿过所述右端盖并与所述制冷剂压缩机构连接；所述斜长轴设置在所述主动长锥轴和所述从动长锥轴之间，其两端分别固定在所述左端盖和所述右端盖上，且所述斜长轴的轴线与主动长锥轴以及所述从动长锥轴的母线相互平行；所述圆柱滑块套设在所述斜长轴上，其侧壁分别与所述主动长锥轴和所述从动长锥轴的侧壁滚动接触，所述圆柱滑块能够沿着所述斜长轴做周向及轴向运动，以调节所述主动长锥轴和所述从动长锥轴的转速比。3.根据权利要求2所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，还包括斜螺杆和旋合螺母，所述斜螺杆转动连接在所述左端盖和所述右端盖之间，其中一端穿过所述左端盖并与所述动力输入机构连接，所述斜螺杆与所述斜长轴相互平行；所述旋合螺母包括螺母本体、连接杆以及圆环，所述螺母本体螺纹连接在所述斜螺杆上，所述连接杆将所述圆环与所述螺母本体的侧壁连接，所述圆柱滑块上开设有圆形凹槽，所述圆环套设在所述圆形凹槽上，以使得所述旋合螺母带动所述圆柱滑块调节所述主动长锥轴和所述从动长锥轴的转速比。4.根据权利要求3所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述动力输入机构包括主电机和伺服电机，所述主电机与所述主动长锥轴直径最大的一端连接，其用于带动所述主动长锥轴转动；所述伺服电机与所述斜螺杆的一端连接，其用于带动所述斜螺杆转动，以调节所述圆柱滑块在所述斜长轴上的位置。5.根据权利要求2至4中任一项所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述制冷剂压缩机构包括压缩壳体和凸轮，所述压缩壳体设置在所述调速壳体远离所述动力输入机构的一侧，其外侧壁上设有多个环形阵列的活塞缸，且所述活塞缸的轴线均指向所述压缩壳体的轴心；所述活塞缸内设有滑动连接的活塞，所述活塞的内侧通过销钉连接有转动的滚子；所述凸轮设置在各个活塞缸之间，其侧壁分别与各个滚子滚动接触；所述凸轮的中心处还设有转轴，所述转轴转动连接在所述调速壳体的两端，且所述转轴的一端与所述从动长锥轴直径最大的一端连接，以带动所述凸轮转动，且所述凸轮的转动能够带动各个活塞在对应的活塞缸内运动。
6.根据权利要求5所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述活塞缸的数量为四个，所述活塞的内侧相邻的两根销钉之间还设有转动连接的连杆，所述连杆组成平行四边形结构，以使得所述凸轮能够带动所有的活塞同步运动。7.根据权利要求6所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述进出气机构包括进气罐、出气罐以及多个气缸；所述进气罐和所述出气罐分别设置在所述压缩壳体远离所述调速壳体的一侧，且所述出气罐上设有总出气口，所述进气罐上设有总进气口；多个所述气缸分别设在在所述活塞缸上，且所述气缸上均设有进气管道和出气管道，所述进气管道均与所述进气罐连接，所述出气管道均与所述出气罐连接，通过所述活塞在所述活塞缸内的运动，能够实现制冷剂的进气、出气以及在所述气缸中的压缩。8.根据权利要求7所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述气缸包括下壳体、上压板、进气阀杆和出气阀杆，所述下壳体固定在所述活塞缸的缸口上，所述上压板将所述下壳体封闭，且所述下壳体的中部与所述上压板之间设有隔板，以将所述气缸分成进气腔和出气腔，所述上压板上设有分别对应所述进气腔和所述出气腔的制冷剂进气口和制冷剂出气口；所述进气腔内设有固定于所述下壳体上的进气柱，所述进气柱上设有同轴线的进气锥孔，所述进气锥孔的小直径口朝向所述进气口；所述进气阀杆呈锥台结构并与所述进气锥孔相吻合，且所述进气阀杆面向所述进气口的一端还设有第一压板，所述第一压板与所述进气柱的端面之间设有第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述进气阀杆上；所述出气腔内设有固定于所述下壳体上的出气柱，所述出气柱上设有同轴线的出气锥孔，所述出气锥孔的小直径口朝向所述活塞缸；所述出气阀杆呈锥台结构并与所述出气锥孔相吻合，且所述出气阀杆远离所述出气口的一端还设有第二压板，所述第二压板与所述出气柱的端面之间设有第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述出气阀杆上。9.根据权利要求8所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述进气柱的侧壁上还开设有与所述进气锥孔相通的进气侧孔。10.根据权利要求8所述的长锥滚子式摩擦无级变频装置，其特征在于，所述出气柱的侧壁上还开设有与所述出气锥孔相通的出气侧孔。

技术总结
本发明公开了一种长锥滚子式摩擦无级变频装置，包括动力输入机构、无级变速机构、制冷剂压缩机构以及进出气机构。所述无级变速机构将所述动力输入机构和所述制冷剂压缩机构连接，其用于调节所述动力输入机构的输入转速和所述制冷剂压缩机构的输出转速之比，以达到制冷剂压缩机构无级变频输出的目的。所述进出气机构设置在所述制冷剂压缩机构上，其用于所述制冷剂压缩机构中的制冷剂的循环使用。本发明所公开的长锥滚子式摩擦无级变频装置，采用一种简单的机械结构，来替代复杂的电子元器件，来达到空调变频的目的，因为采用机械结构设计，所以寿命会更高，可靠性会更好。可靠性会更好。可靠性会更好。


技术研发人员：杨光露 杨学辉 崔廷 赵万莹 张萍 吕彦旭 王红超 陈洋 吴学红 曹泷
受保护的技术使用者：河南中烟工业有限责任公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/8/1