CN100434708C - 卷轴压缩机的压缩装置 - Google Patents

Abstract

一种卷轴压缩机的压缩装置，它包括：固定卷轴、旋转卷轴、滑套和弹性部件；固定卷轴安装在密闭容器的内部；旋转卷轴上面形成与固定卷轴的护套相咬合的螺旋形的护套；旋转轴的末端的偏心位置上形成驱动针部；滑套呈环形，其中央部形成使驱动针插入的针孔，通过驱动针的切剖面而形成的空间内使旋转轴停止旋转，滑套的针孔内形成突出的止动结构弹性部件，它保持弹性地安装在旋转轴的驱动针部与滑套之间，弹性部件是板簧，板簧一端固定在旋转轴的切割面上，另一端则固定在滑套上，它在旋转卷轴停止时，使旋转卷轴迅速地后退，使旋转卷轴的护套与固定卷轴的护套之间形成能够使压缩气体流动的间隔。本发明减小压缩机启动时的负载，并使护罩得以保护。

Description

卷轴压缩机的压缩装置

技术领域

本发明涉及一种卷轴压缩机的压缩装置。

背景技术

一般来说，卷轴压缩机根据其所采用的防止半径方向泄漏的方式，可以分为可变半径式和固定半径式。可变半径式是指能够使旋转卷轴沿半径方向后退的方式，这种结构在有液态制冷剂或机油(oil)或异物流入压缩室，从而使压缩室内的压力异常升高的情况下，可以防止护套发生破损。而固定半径式则是指旋转卷轴的运动状态与压缩条件的变化无关，旋转卷轴总是按照同一轨迹做盘旋运动。可变半径方式和固定半径方式各有优缺点，本发明是想利用两种方式的卷轴压缩机各自的优点以更有效地防止制冷剂气体沿半径方向的泄漏。

如图1所示，现有的可变半径式卷轴压缩机由以下部件构成：固定卷轴(2)，它固定在主框架(1)上，并且具备螺旋形的护套(2a)；旋转卷轴(3)，它安装在上述主框架(1)与固定卷轴(2)之间，并且具备能够与固定卷轴(2)的护套(2a)相咬合的螺旋形的护套(3a)；旋转轴(4)，它连接在驱动电动机(图中未示)的转子与旋转卷轴(3)之间，能够把上述驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴(3)；奥达姆环(oldham ring)(7)，它连接在旋转卷轴(3)与主框架(1)之间，能够防止旋转卷轴(3)自转；滑套(5)，它插入在旋转卷轴(3)与旋转轴(4)之间，能够把驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴(3)，与此同时，在发生压缩过度的情况下，它还可以引导上述旋转卷轴(3)在一定范围内后退。

旋转轴(4)的顶部形成了突出的驱动针部(4a)，这个驱动针部(4a)处于偏心的位置上，它插入在滑套(5)内，能够将旋转力传导给旋转卷轴(3)。另外，驱动针部(4a)的两侧如图2所示，经切削加工而形成了相互平行的导向面(4b)。

滑套部(5)呈环形，它的中央部位形成了能够使上述旋转轴(4)的驱动针(4a)插入的针孔(5a)。针孔(5a)的两侧与上述驱动针部(4a)的导向面(4b)相对应，也经切削加工而形成了相互平行的滑动面(5b)。

另外，旋转轴(4)的两侧还形成了可以将两侧的导向面(4b)连接起来的前后止动面(4c)，并且止动面(4c)呈具有一定曲率的曲面形状。与此相对应地，滑套(5)的针孔(5a)的两侧也形成了可以将滑动面(5b)左右连接起来的前后卡住面(5c)，并且卡住面(5c)也呈曲面形状，其曲率与上述止动面(4c)的曲率大体相同。

图中符号2b为吸入口，2c为排出口，3b为突出(boss)部，6为旋转轴衬(bush)，P为压缩室。

请看具有上述结构的可变半径式卷轴压缩机是如何驱动的。

如果驱动电动机(图中未示)上接通了电源，那么安装在驱动电动机上的旋转轴(4)就会旋转，从而使旋转卷轴(3)以一定偏心距离做盘旋运动，由此在旋转卷轴(3)与固定卷轴(2)的护套(3a)(2a)之间就可以形成若干个压缩室(P)。随着旋转卷轴(3)的持续盘旋运动，这些压缩室(P)逐渐向中心移动，并且在移动的同时体积逐渐减小，这样就可以把制冷剂气体吸入并压缩，然后再排出。

如图3所示，当流入压缩室(P)的制冷剂气体处于正常状态时，由于旋转卷轴(3)的离心力比气体压力大，因而随着旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)之间的线性接触，两侧的压缩室(P)可以形成密闭空间。相反，当流入压缩室(P)的制冷剂气体中混入了一定量以上的液态制冷剂或机油或其它的异物时，压缩室(P)内部的压力就会异常升高，从而使旋转卷轴(3)所受到的气体压力比它的离心力；在这种情况下，滑套(5)会从驱动针(4a)处滑出相当于t1和t2间隔之和的长度，从而使旋转卷轴(3)后退，这样一来上述旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)就会隔开相当于t3的距离，高压侧压缩室内的压缩气体就会流入低压侧压缩室内，因而可以防止护套(2a)(3a)因压缩过度而破损。

另外，当压缩机停止驱动，旋转卷轴(3)也停止下来时，在各个压缩室(P)内被压缩了的气体还保持着一定的压力，在这种压力的作用下，滑套(5)会从驱动针(4a)处滑开，从而使旋转卷轴(3)后退，这样一来，旋转卷轴(3)的护套(3a)就会与固定卷轴(2)的护套(2a)分开，高压侧压缩室内的压缩气体就会与低压侧压缩室内的气体相混合，由此可以保持压力平衡的状态。

但是，在现有卷轴压缩机中，当压缩机停止驱动，旋转卷轴(3)停止盘旋时，旋转卷轴(3)并不能够迅速地后退，或者是在某种情况下旋转卷轴(3)还有可能不后退，因此会使固定卷轴(2)的护套(2a)与旋转卷轴(3)的护套(3a)保持相接触的状态，压缩室内残留高压的压缩气体。如果在这种状态下压缩机重新启动，那么压缩机的负载就会变大，因而会使压缩机的启动能力变差。这正是现有卷轴压缩所存在的问题。

发明内容

为了克服现有卷轴压缩机存在的上述缺点，本发明提供一种卷轴压缩机的压缩装置，它能够在压缩机启动时或是压缩机停止驱动时出现异常高压的情况下，使旋转卷轴迅速后退，从而防止压缩机的卷轴护套破损和压缩启动能力低下的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种卷轴压缩机的压缩装置，它包括：固定卷轴、旋转卷轴、滑套和弹性部件；所述固定卷轴，它安装在密闭容器的内部，并且它上面形成了螺旋形的护套；所述旋转卷轴，它上面形成了能够与固定卷轴的护套相咬合的螺旋形的护套，因而随着它的盘旋运动，可以形成连续移动位置的压缩室；旋转轴，它的末端的偏心位置上形成了驱动针部，因而它是以偏心的形式连接在所述旋转卷轴上的，它能够将驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴，为了确保所述驱动针部与滑套之间留有一定空间，所述旋转轴的驱动针部的外表面的一定部位上以直线切割的方法形成了切割面；所述滑套，它安装在旋转轴的驱动针部与旋转卷轴之间，并且是以偏离所述驱动针部的中心轴的方式安装的；其特征在于，所述滑套呈环形，其中央部形成了可使驱动针插入的针孔，并为了能够通过驱动针的切剖面而形成的空间内使旋转轴停止旋转，滑套的针孔内形成了突出的止动结构；所述弹性部件，它保持弹性地安装在所述旋转轴的驱动针部与滑套之间，所述弹性部件采用的是板簧，并且板簧的一端固定在所述旋转轴的切割面上，而另一端则固定在滑套上，它能够在旋转卷轴停止下来时，使旋转卷轴迅速地后退，从而使旋转卷轴的护套与固定卷轴的护套之间形成能够使压缩气体流动的间隔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为现有的可变半径式卷轴压缩机的压缩部的纵向截面图

图2为图1的“I-I”截面图

图3为现有的可变半径式卷轴压缩机在初始启动时驱动针与滑套之间的关系及由此形成的护套之间的关系的示意图

图4为本发明实施例的卷轴压缩机的压缩部的纵向截面图

图5和图6为图4的“II-II”截面图和护套之间的关系示意图

图中标号说明：

2：固定卷轴                2a：固定卷轴护套(wrap)

3：旋转卷轴                3a：旋转卷轴护套(wrap)

104：旋转轴                104a：驱动针部

105：滑套(sliding bush)    111：板簧

具体实施方式

下面参照附图和实施例对本发明的卷轴压缩机的压缩装置予以更加详细的说明。对于那些与现有技术相同的部件，这里采用相同的标号。

如图4所示，本发明实施例的卷轴压缩机的压缩装置包括以下部件：固定卷轴(2)，它固定在主框架(1)上，并且具备螺旋形的护套(2a)；旋转卷轴(3)，它安装在上述主框架(1)与固定卷轴(2)之间，并且具备能够与固定卷轴(2)的护套(2a)相咬合的螺旋形的护套(3a)；旋转轴(104)，它连接在驱动电动机(图中未示)的转子与旋转卷轴(3)之间，能够把上述驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴(3)；奥达姆环(oldham ring)(7)，它连接在旋转卷轴(3)与主框架(1)之间，能够防止旋转卷轴(3)自转；滑套(105)，它插入在旋转卷轴(3)与旋转轴(104)之间，能够把驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴(3)；与此同时，在发生压缩过度的情况下，它还可以引导上述旋转卷轴(3)在一定范围内逆转。

旋转轴(104)的顶部形成了突出的驱动针部(104a)，这个驱动针部(104a)处于偏心的位置上，它插入在滑套(105)内，能够将旋转力传导给旋转卷轴(3)。为了确保上述驱动针部(104a)与滑套(105)之间留有一定空间，上述驱动针部(104a)的外表面的一定部位上还以直线切割的方法形成了切割面(104b)。

滑套部(105)呈环形，它的中央部位形成了能够使上述旋转轴(104)的驱动针(104a)插入的针孔(105a)。为了能够在通过上述驱动针部(104a)的切割面(104b)而形成的空间内使旋转轴(104)停止旋转，滑套部(105)的针孔(105a)内形成了突出的止动结构(stopper)(105b)。

另一方面，作为弹性部件的板簧(111)的两端支撑在驱动针部(104a)的切割面(104b)与针孔(105a)之间。这里的弹性部件也可以不采用板簧(111)，而采用扭簧(torsion spring)。

图中符号2b为吸入口，2c为排出口，3b为突出部，6为旋转轴衬，P为压缩室。

请看具有上述结构的可变半径式卷轴压缩机的驱动过程。

如果驱动电动机(图中未示)上接通了电源，那么安装在驱动电动机上的旋转轴(104)就会旋转，从而使旋转卷轴(3)以一定偏心距离做盘旋运动，由此在旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)之间就可以形成若干个压缩室(P)。随着旋转卷轴(3)的持续盘旋运动，这些压缩室(P)逐渐向中心移动，并且在移动的同时体积逐渐减小，这样就可以把制冷剂气体吸入并压缩，然后再通过排出口(2c)排出。

如图6所示，当流入压缩室(P)的制冷剂气体处于正常状态时，由于按顺时针方向(a1)旋转的旋转卷轴(3)的离心力比气体压力大和板簧(111)的弹力还要大，因此在滑套(105)的针孔(105a)上形成的止动结构(105)朝逆时针方向移动，并且随着旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)之间的线性接触，两侧的压缩室(P)可以形成密闭空间，这样就可以把制冷剂气体吸入并压缩，然后再排出。

相反，当流入压缩室(P)的制冷剂气体中混入了一定量以上的液态制冷剂或机油或其它的异物时，压缩室(P)内部的压力就会异常升高，从而使旋转卷轴(3)所受到的气体压力和板簧(111)的弹力比它的离心力大，因此在这种情况下，在滑套(105)的针孔(105a)内形成的止动结构(105b)会朝顺时针方向(a1)移动，从而形成止动结构(105b)顶在切割面(104b)上而无法继续旋转的状态，并且随着以偏心形式安装着的滑套部(105)的旋转，它可以使旋转卷轴(3)朝顺时针方向旋转，这样一来，旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)就会分开相当于t3的间隔，高压侧压缩室内的压缩气体就可以流入低压侧压缩室，因而可以防止护套(2a)(3a)因压缩过度而破损。

另外，当按顺时针方向(a1)方向旋转的压缩机在运转的过程中停止驱动，从而使旋转卷轴(3)也停止驱动时，在各个压缩室(P)内的压缩气体的压力和板簧(111)的弹力的作用下，在滑套(5)的针孔(5a)内形成的止动结构(105b)会朝顺时针方向(a1)移动，直至顶到切割面(104b)上，并且随着以偏心形式安装着的滑套(105)的旋转，它可以使旋转卷轴(3)后退，这样一来，旋转卷轴(3)的护套(3a)与固定卷轴(2)的护套(2a)就会分开相当于t3的间隔，高压侧压缩室内的压缩气体与低压侧压缩室内的压缩气体就会相互混合，由此就可以保持压力平衡的状态。在这里，即使通过气体压力的作用不足以使旋转卷轴(3)迅速后退，但加上板簧(111)的弹力作用，还是可以使旋转卷轴(3)迅速后退，因此本发明的这种结构可以使压缩室(P)内部实现压力平衡，并可以由此减小启动时的负载。

也就是说，如上所述的本发明的卷轴压缩机的压缩装置能够在压缩机停止驱动，或是压缩室(P)内产生异常高压的情况下，通过安装在驱动针部(104a)与滑套(105)之间的板簧(111)的作用，使旋转卷轴迅速后退，从而使压缩室(P)的内部实现压力平衡。

发明的效果

如上所述的本发明的卷轴压缩机的压缩装置能够在压缩机停止驱动，或是压缩室内产生异常高压的情况下，通过安装在驱动针部与滑套之间的弹性部件即板簧的作用，使旋转卷轴迅速后退，从而使压缩室的内部实现压力平衡，因此与现有构造相比，本发明能够达到减小启动时的负载、提高压缩效率的效果。

Claims (1)

1、一种卷轴压缩机的压缩装置，它包括：固定卷轴、旋转卷轴、滑套和弹性部件；所述固定卷轴，它安装在密闭容器的内部，并且它上面形成了螺旋形的护套；所述旋转卷轴，它上面形成了能够与固定卷轴的护套相咬合的螺旋形的护套，因而随着它的盘旋运动，可以形成连续移动位置的压缩室；旋转轴，它的末端的偏心位置上形成了驱动针部，因而它是以偏心的形式连接在所述旋转卷轴上的，它能够将驱动电动机的旋转力传导给旋转卷轴，为了确保所述驱动针部与滑套之间留有一定空间，所述旋转轴的驱动针部的外表面的一定部位上以直线切割的方法形成了切割面；所述滑套，它安装在旋转轴的驱动针部与旋转卷轴之间，并且是以偏离所述驱动针部的中心轴的方式安装的；其特征在于，

所述滑套呈环形，其中央部形成了可使驱动针插入的针孔，并为了能够通过驱动针的切剖面而形成的空间内使旋转轴停止旋转，滑套的针孔内形成了突出的止动结构；

所述弹性部件，它保持弹性地安装在所述旋转轴的驱动针部与滑套之间，所述弹性部件采用的是板簧，并且板簧的一端固定在所述旋转轴的切割面上，而另一端则固定在滑套上，它能够在旋转卷轴停止下来时，使旋转卷轴迅速地后退，从而使旋转卷轴的护套与固定卷轴的护套之间形成能够使压缩气体流动的间隔。

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