CN100375846C - 涡旋压缩机的防倒转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种涡旋压缩机的防倒转装置，包括有在外壳内部的定涡轮、动涡轮、驱动电机，把驱动电机的转轴和动涡轮连接在一起，让动涡轮转动的驱动轴，在驱动轴的轴面上凹进形成有防倒转槽，插在防倒转槽中的防倒转部件在动涡轮正转时隐藏于防倒转槽内，倒转时从防倒转槽内凸出来；在固定于外壳内部，并对定涡轮和驱动轴起支撑作用的主机架与上述防倒转部件对应的位置上形成防倒转挂钩，并在防倒转部件凸出时，挂住防倒转部件，从而防止包括动涡轮在内的整个旋转体的倒转。本发明提出的涡旋压缩机的防倒转装置，利用冷媒的刹那间倒流，可以有效地防止包括动涡轮在内的整个旋转体的倒转。还可以大幅减少这一过程中各部件之间发生的噪音。

Description

涡旋压缩机的防倒转装置

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机方面的发明。特别是一种可以让驱动轴的倒转迅速有效的停止的涡旋压缩机的防倒转装置。

背景技术

一般来说压缩机是把机械能转换成可压缩油体的压缩能的机械。通常按工作方式分为往复型，涡轮型，圆心型，叶轮型。

涡轮型压缩机区别于利用活塞直线运动的往复型，与圆心型和叶轮型相似，利用旋转体吸入气体后进行压缩，再吐出。

图1为传统涡旋压缩机的纵断面图。

如图1所示，传统涡旋压缩机结构中包括外壳1，主机架2，副机架3，驱动电机4，驱动轴5，动涡轮6，定涡轮7，高低压分离板8，倒流防止阀组合体9。上述各部件的结构与作用如下。外壳1具备气体吸入管SP和气体吐出管DP。外壳1内圆周面的上、下两端固定有主机架2和副机架3。在主机架2和副机架3之间装有驱动电机4。驱动轴5在驱动电机4中心压入，并贯穿主机架2和副机架3后传送驱动电机4的动力。动涡轮6架在主机架2上，与驱动轴5相结合。定涡轮7固定在主机架2上与动涡轮6结合后形成数个压缩腔。高低压分离板8结合在定涡轮7的背面，把外壳1的空间分为吸入压区域和吐出压区域。倒流防止阀组合体9结合在定涡轮7上侧中心，防止吐出气体的倒流。

倒流防止阀组合体9由倒流防止阀外罩9a，和抑制阀9b所组成。倒流防止阀外罩9a固定在定涡轮7的背面，罩着吐出口7b。活塞形状的抑制阀9b与倒流防止阀外罩9a结合，并可以与之滑动。抑制阀9b在压缩机停止时，可以封住吐出口7b。

附图中没有说明的符号0是动涡轮6的自振防止零件即环状垫片，S1是吸入压区域，S2是吐出压区域。

上述传统涡旋压缩机工作原理如下。

通电时，驱动轴5随驱动电机4一起转动，动涡轮6随偏心距离旋转，同时动涡轮6和定涡轮7的扇片6a，7a之间形成数个压缩腔P。压缩腔P随着动涡轮6的旋转，逐渐向中心移动，并减少体积，从而把冷媒气体吸入，压缩后吐出。

压缩机正常运转时，如图2所示，压缩腔P的压力总是大于吐出压区域S2的压力，因此抑制阀9b被压缩腔P的压力推动上升后，打开定涡轮7的吐出口7b，使压缩腔P吐出压缩气体。

相反压缩机停止时，如图3所示，压缩腔P的压力最终会小于吐出压区域S2的压力，因此抑制阀9b被自重和吐出压区域S2的压力推动下降后，定涡轮7的吐出口7b被关闭，从而防止吐出压区域S2的冷煤气体倒流。

传统涡旋压缩机防倒转装置，为了让抑制阀9b在一定的压力比范围下正常运转，相应的设计其重量。但是压缩机的压力比超出范围时，抑制阀9b的运转变得异常，导致噪音或阀冲撞声的发生。

还有，压缩机停止时，抑制阀9b在自重和吐出压区域S2压力的作用下关闭定涡轮7的吐出口7b。但是特定压力比或与倒流防止阀外罩9a之间的滑动部位有异物时，关闭动作受影响，从而已吐出的气体向压缩腔P倒流，可能给压缩机带来恶劣影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够克服压缩机停止时吐出的气体倒流，导致动涡轮与驱动电机的倒转现象，不管压力比被很多因素所影响，也可以事先防止因此引发的噪音的涡旋压缩机的防倒转装置。

本发明所采用的技术方案是：一种涡旋压缩机的防倒转装置，包括有在外壳内部固定的定涡轮；与定涡轮相结合，并做转动，同时与定涡轮结合形成数个连续移动的压缩腔的动涡轮；固定在外壳内部，给压缩机提供动力的驱动电机；把驱动电机的转轴和动涡轮连接在一起，让动涡轮转动的驱动轴；在驱动轴的轴面上凹进形成有防倒转槽，插在防倒转槽中的防倒转部件在动涡轮正转时隐藏于防倒转槽内，倒转时从防倒转槽内凸出来；在固定于外壳内部，并对定涡轮和驱动轴起支撑作用的主机架与上述防倒转部件对应的位置上形成防倒转挂钩，并在防倒转部件凸出时，挂住防倒转部件，从而防止包括动涡轮在内的整个旋转体的倒转。

压缩机运转时，异常压力比，或者压缩机停止的瞬间，可能发生己吐出的冷媒刹那间倒流。本发明提出的涡旋压缩机的防倒转装置，在驱动轴和支撑它的机架之间形成防倒转部件和防倒转挂钩，利用冷媒的刹那间倒流，可以有效的防止包括动涡轮在内的整个旋转体的倒转。还可以大幅减少这一过程中各部件之间发生的噪音。

附图说明

图1是传统涡旋压缩机的纵断面图。

图2和图3是传统涡旋压缩机防倒转装置的工作过程。

图4为本发明的实例图，图示具备防倒转装置的涡旋压缩机工作过程的纵断面图。

图5为图4的“I-I”线断面图。

图6为图4中“A”部放大图

图7、图8为本发明涡旋压缩机的防倒转装置的工作过程断面图。

图9为本发明的实例图，图示具备防倒转装置的涡旋压缩机工作过程的纵断面图。

3：副机架         4：驱动电机

6：动涡轮         7：定涡轮

10：主机架        11：轴孔

12：防倒转挂钩    20：驱动轴

21：润滑油路      22：防倒转槽

22a：长侧面       22b：短侧面

30：防倒转杆

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的涡旋压缩机的防倒转装置是如何实现的。

图4为本发明的实例图，图示具备防倒转装置的涡旋压缩机工作过程的纵断面图。图5为图4的“I-I”线断面图。图6为图4中“A”部放大图。

如图所示，本发明提供的涡旋压缩机结构中包括外壳1，主机架10，副机架3，驱动电机4，驱动轴20，动涡轮6，定涡轮7，高低压分离板8等部件。

上述各部件的结构与作用如下：

外壳1具备气体吸入管SP和气体吐出管DP。固定在外壳1内圆周面上下两侧的主机架10上设有防倒转挂钩12，可以挂住防倒转杆30。固定在外壳1内侧的副机架3与主机架10具有一定间隔。在主机架10与副机架3之间装有驱动电机4。驱动轴20在驱动电机4中心压入，并贯穿主机架10和副机架3后给动涡轮6传达动力。与主机架10对应部位上驱动轴20形成有防倒转槽22，可以插入防倒转杆30。动涡轮6架在主机架10上，与驱动轴20结合。定涡轮7固定在主机架10上与动涡轮6结合形成数个压缩腔。高低压分离板8结合在定涡轮7的背面，把外壳1的上部空间分为吸入压区域S1和吐出压区域S2。

主机架10在中心部位形成可以贯通驱动轴20的轴孔11，因此投影时显示环形形状。轴孔11的内圆周面凸出后形成若干等间距断差的防倒转挂钩12，可以防止倒转。防倒转挂钩12的断差面距主机架10中心的距离，顺着断差面开始端到末端方向逐渐加深。断差面具有圆弧形状，可以减少防倒转杆30弹出时的冲撞噪音。

防倒转挂钩12的断差面末端到下一个断差面开始端之间形成一定距离的平面或弧面形状，可以减少磨损。

驱动轴20与驱动电机4的转轴(无符号)结合，把驱动电机4的动力传达到动涡轮6。偏心形成的驱动盘结构(无符号)上端与动涡轮6偏心结合。其内部贯通形成润滑油路21，给外壳1供应润滑油。

另外，与主机架10对应的部位形成防倒转挂钩22，可以插入防倒转杆30。防倒转槽22平面投影时，显示扇形。为了使扇形具有长侧面22a和短侧面22b，扇形原点偏离驱动轴20的中心。长侧面22a的长度与防倒转杆30的长度近似，短侧面22b的长度加上相应防倒转挂钩12的高度相当于防倒转杆30的长度。另外，为了使防倒转杆30在惯性作用下柔和的运动，长侧面22a的外端到驱动轴的轴面之间区段，在平面投影时具有圆弧形状。

防倒转槽22形成时按一定角度倾斜，如图6所示，正面投影时长侧面22a的位置比短侧面22b高出。

防倒转杆30设计成长条形四角形状。为了减少转动时的摩擦，使两端具有半圆形形状为宜。

附图中与传统器件相同的部分以相同的符号表示。

附图中没有说明的符号0是动涡轮的自振防止零件即环状垫片，S1是吸入压区域，S2是吐出压区域。

如上所述，本发明提出的涡旋压缩机防倒转装置有如下作用与功效。

在压缩机正常工作时，压缩腔P内部压高于压缩腔P外部压，因此动涡轮6和驱动轴20连续正转(附图上是顺时针方向)。这时附图7中的驱动轴20按顺时针方向旋转，防倒转杆30因惯性向逆时针方向移动。从而防倒转杆30顺着防倒转槽22曲面向长侧面22a移动，隐藏在防倒转槽22中。因此驱动轴20在主机架10的轴孔11受到半径方向的支撑，正常转动。

相反，压缩机停止或在异常压力比下工作时，压缩腔P内部压暂时小于压缩腔P外部压，已吐出的冷媒向压缩腔P倒流。这时动涡轮6和驱动轴20具有向逆时指针方向转动的倾向。在驱动轴20要向逆时针方向转动的一刹那，防倒转杆30因惯性按顺时针方向移动，其末端从防倒转槽22滑出。防倒转杆30挂在主机架10轴孔11上的防倒转挂钩12 上，从而停止驱动轴20的倒转，继而防止了驱动电机4的转子和动涡轮6的倒转。

在这里，为了让防倒转槽22在正面投影防倒转槽22时，长侧面22a的位置比短侧面22b高出，防倒转槽22形成时按一定角度倾斜。在正转时这种结构可以防止防倒转杆30因刹那的速度变化而滑出，同时在倒转时，使防倒转杆30更容易滑出。

另外，虽然在附图上没有表示，但把上述防倒转挂钩形成在副机架上，在驱动轴上形成与之相对应的防倒转槽和防倒转杆也可以。前述的使用例和本变更例组合后，主机架和副机架上都形成上述防倒转挂钩也可以。

还有，虽然附图上定涡轮没有设置倒流防止阀组合体，但为了更有效的控制已吐出气体的倒流，也可以选择噪音小的倒流防止阀组合体固定在定涡轮上。

还有，如图9所示在主机架10和副机架3上都不形成防倒转挂钩，而专门设计防倒转专用机架40固定在外壳1或主机架10或副机架3上也可以。

这种情况下，主机架10和副机架3的内圆周面可以加工成单纯的轴承。而防倒转专用机架40具有环形形状，在内圆周面上按前述形状形成防倒转挂钩41，在驱动轴20上按前述方式形成与之相对应的防倒转槽22和防倒转杆30。

压缩机运转时，有很多因素会影响压力比，或者压缩机停止的瞬间，可能发生已吐出的冷媒刹那间倒流，导致包括动涡轮在内的整个旋转体的倒转。但利用本发明提供的防倒转体系时，可以以机械方式停止驱动轴的倒转，与利用防倒流阀的传统机械相比，压缩机的性能大幅提高之外，还可以大幅减少噪音。

另外，因防止倒转功能主要由防倒转部件提供，即使追加使用倒流防止阀时，可以选用速度低的阀门，阀门选择面扩大，有利于减少噪音。

Claims (9)

1.一种涡旋压缩机的防倒转装置，包括有在外壳(1)内部固定的定涡轮(7)；与定涡轮(7)相结合，并做转动，同时与定涡轮(7)结合形成数个连续移动的压缩腔的动涡轮(6)；固定在外壳(1)内部，给压缩机提供动力的驱动电机(4)；把驱动电机(4)的转轴和动涡轮(6)连接在一起，让动涡轮(6)转动的驱动轴(20)；其特征在于：在驱动轴(20)的轴面上凹进形成有防倒转槽(22)，插在防倒转槽(22)中的防倒转部件在动涡轮(6)正转时隐藏于防倒转槽(22)内，倒转时从防倒转槽(22)内凸出来；在固定于外壳(1)内部，并对定涡轮(7)和驱动轴(20)起支撑作用的主机架(10)与上述防倒转部件对应的位置上形成防倒转挂钩(12)，并在防倒转部件凸出时，挂住防倒转部件，从而防止包括动涡轮(6)在内的整个旋转体的倒转。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：防倒转槽(22)平面投影时，显示扇形，其扇形原点偏离驱动轴(20)的中心。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：构成防倒转部件的防倒转杆(30)的一端设置于扇形的防倒转槽(22)的圆心点处，另一端位于扇形的防倒转槽(22)的弧线端，而扇形的防倒转槽(22)的两侧面长度不同，其中长侧面的长度比防倒转杆(30)长度稍长，短侧面的长度小于防倒转杆(30)的长度。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：防倒转槽(22)的长侧面末端到驱动轴外圆周面之间的区段形成圆弧形。

5.根据权利要求1或2或4所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：防倒转槽(22)在正面投影时，有倾斜角。

6.根据权利要求1或2或4所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：防倒转槽(22)在正面投影时，长侧面的位置高于短侧面，形成倾斜角。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：主机架(10)的内圆周面上，顺驱动轴(20)倒转方向形成具有断差的2个以上的防倒转挂钩(12)。

8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机的防倒转装置，其特征在于：防倒转挂钩(12)的末端到下一个防倒转挂钩(12)的始端，距机架中心的距离逐渐加深，形成圆弧形断面形状。

9.一种涡旋压缩机的防倒转装置，包括有在外壳(1)内部固定的定涡轮(7)，与定涡轮(7)相结合，并做转动，同时与定涡轮(7)结合形成数个连续移动的压缩腔的动涡轮(6)，固定在外壳(1)内部，给压缩机提供动力的驱动电机(4)，把驱动电机(4)的转轴和动涡轮(6)连接在一起，让动涡轮(6)转动的驱动轴(20)，固定在外壳(1)上，支撑定涡轮(7)和驱动轴的主机架(10)，其特征在于：在驱动轴(20)的轴面上凹进后形成防倒转槽(22)，插在防倒转槽(22)中的防倒转部件在动涡轮(6)正转时隐藏于防倒转槽(22)内，倒转时从防倒转槽(22)凸出；固定在外壳(1)或主机架(10)上，具有环形形状，可以插入驱动轴(20)的防倒转专用机架(40)，在与上述防倒转部件相对应的防倒转专用机架(40)的内圆周面位置上形成防倒转挂钩(41)，并在防倒转部件凸出时，挂住防倒转部件，从而防止包括动涡轮(6)在内的整个旋转体的倒转。

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