CN100510416C - 旋转式压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种旋转式压缩机，包括设置在压缩机壳体内的电机组件和压缩组件，压缩组件包括两个及以上的汽缸，分别设置在每个汽缸内的活塞及设置在汽缸的滑片槽内的滑片，带有两个及以上偏心部、驱动活塞运动的偏心曲轴，压缩机与阀装置相接；压缩机内第一汽缸的第一滑片室连接第一压力切换管，第二汽缸的第二滑片室连接第二压力切换管；第一压力切换管和第二压力切换管分别与阀装置相连通，一端与阀装置相接的低压管的另一端与压缩机的低压部分相接，一端与阀装置相接的高压管的另一端与压缩机壳体的高压部分相接；第一和/或第二压力切换管内收纳滑片弹簧一端。本发明具有密封性能好、气体泄漏率低、工作效率高、适用范围广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转式压缩机。
背景技术
旋转式压缩机主要由偏心曲轴、活塞和汽缸构成，压缩机壳体内各零部件的大小及相对关系直接关系到其内部的高压气体从高压腔向低压腔泄漏。
现有旋转式压缩机的中间隔板设置在偏心曲轴的两个偏心部之间，其中心孔径必须比偏心部外径大，否则，中间隔板就不能装在两个偏心部之间。然而，这种结构的中间隔板的中心孔内径和活塞外径之间的气体密封宽度比较小，不容易密封，其结果是导致高压气体从活塞内径向汽缸内径泄漏，直接降低压缩机的工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构合理、装配迅捷、密封性能好、气体泄漏率低、工作效率高、适用范围广的旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种旋转式压缩机，包括设置在压缩机壳体内的电机组件和压缩组件，压缩组件包括两个及以上的汽缸，分别设置在每个汽缸内的活塞及设置在汽缸的滑片槽内的滑片，带有两个及以上偏心部、驱动活塞运动的偏心曲轴，支撑偏心曲轴的上、下轴承，两个汽缸之间设置有中间隔板，其特征是将两个偏心部中的任何一方的偏心部外径减小，使得中间隔板的中心孔尺寸比偏心曲轴的一个偏心部外径小，比另一个偏心部外径大，其尺寸介于两者之间；压缩机与用于容量控制的阀装置相接；压缩机内第一汽缸的第一滑片室连接第一压力切换管，第二汽缸的第二滑片室连接第二压力切换管；第一压力切换管和第二压力切换管分别与阀装置相连通，一端与阀装置相接的低压管的另一端与压缩机的低压部分相接，一端与阀装置相接的高压管的另一端与压缩机壳体的高压部分相接；阀装置利用压缩机开始运行时，所产生的高压和低压使第一汽缸和第二汽缸的滑片腔压力在低压和高压间来回切换，第一和/或第二压力切换管内收纳滑片弹簧一端，并利用第一和/或第二压力切换管作为止动端，滑片弹簧的另一端与滑片相连接。
所述的第一和/或第二压力切换管被延长后用于固定与滑片相接的滑片弹簧，或者滑片槽与第一和/或第二压力切换管相接，滑片槽和第一和/或第二压力切换管的端部共同收纳滑片及与滑片相接的滑片弹簧。
所述的偏心曲轴包括偏心曲轴主轴和偏心曲轴副轴，相对于偏心曲轴主轴，适当减小偏心曲轴副轴外径。
所述的中间隔板内径与副轴侧偏心部外径的差值最大为0.3mm。
本发明提供了将偏心主轴的两个偏心部中副轴侧偏心部外径减小，从该偏心部穿过中间隔板中心孔，从而增大气体密封宽度，以提高密封效率、降低气体泄漏率的方法，并且提出了减小偏心主轴副轴的外径，以进一步减小副轴侧偏心部外径、扩大气体密封宽度的方法。该方法不仅仅可以使用在一般的两汽缸的旋转式压缩机中，而且还可以应用在容量控制式旋转式压缩机中。
本发明也提供了在具有容量控制的旋转式压缩机中使用以上方法，且提供了如何在滑片上装配及收纳所需的滑片弹簧的方法，该方法不仅仅可以应用于两汽缸的压缩机，还可应用于多气缸的旋转式压缩机中。其结构合理、装配迅捷、密封性能好、气体泄漏率低、工作效率高、适用范围广。
附图说明
图1为本发明一实施例局部剖视结构示意图。
图2为图1中A处放大结构示意图。
图3为活塞和滑片及滑片槽于不同工作状态时的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
图中，1为压缩机，3为吐出管，8为阀装置，10为压缩组件，11为电机组件，12为第一汽缸，13为第二汽缸B，14.1为第一活塞，14.2为第二活塞，15.1为第一滑片槽，15.2为第二滑片槽，16.1为第一滑片，16.2为第二滑片，17为偏心曲轴主轴，18.1为上轴承，18.2为下轴承，19为偏心曲轴副轴，20.1为第一滑片室，20.2为第二滑片室，21为第一压力切换管，22为第二压力切换管，23为低压管，24为高压管，31为偏心曲轴主轴侧偏心部，32为偏心主轴副轴侧偏心部，33为中间隔板。
参见图1，为两汽缸的旋转式压缩机的内部构造。封闭的压缩机1壳体内部安装有压缩组件10和电机组件11。压缩组件包括两个汽缸，分别为第一汽缸12和第二汽缸13，各汽缸内分别安装有第一活塞14.1和第二汽缸14.2，以及分别安装在汽缸第一滑片槽15.1和第二滑片槽15.2内的第一滑片16.1和第二滑片16.2，驱动活塞的偏心曲轴，偏心曲轴包括偏心曲轴主轴17和偏心曲轴副轴19，支撑偏心曲轴的上、下轴承18.1和18.2，通过电机组件11驱动的偏心曲轴将力矩传递给第一活塞14.1和第二活塞14.2，汽缸压缩的高压气体通过壳体内部从吐出管3排出到系统侧，因此，壳体内压为高压侧。第一汽缸12的第一滑片室20.1连接第一压力切换管21，第二汽缸13的第二滑片室20.2连接第二压力切换管22；第一压力切换管21和第二压力切换管22分别连接压缩机1壳体外侧的阀装置8，一端与阀装置8相接的低压管23的另一端与压缩机1的吸入管等低压部分相接，一端与阀装置8相接的高压管24的另一端与压缩机1壳体的高压部分相接。
阀装置8利用压缩机开始运行时，所产生的高压和低压使第一汽缸12和第二汽缸13的滑片腔压力在低压和高压间来回切换。因此，第一汽缸12和第二汽缸13都分别具有可以将滑片收纳并固定在滑片槽内停止压缩，也可以释放滑片使其压缩的功能。因此，如图1所示旋转式压缩机具有容量控制的功能。
参见图2，为压缩组件的具体详情，说明时所需的尺寸用下面的记号表示：偏心曲轴主轴17的外径为Ds1，偏心曲轴副轴19的外径为Ds2，
主轴侧偏心部31的外径为De1，副轴侧偏心部32的外径为De2，
主轴侧偏心部的偏心量为e1，副轴侧偏心部的偏心量为e2，
中间隔板33的内径为dm2，中间隔板33的假想内径为dm1，
活塞厚度、或者1/2×(活塞外径-活塞内径)为W，
活塞外径和中间隔板内径之间的最小尺寸差(也就是密封宽度)为C，
上部汽缸内径为dc1，下部汽缸内径为dc2，
上部活塞外径的气体密封宽度为C1，下部活塞外径的气体密封宽度为C2。其中，气体密封宽度是指图2的C1或者C2，当上、下两个汽缸设计为相同形状时，C1＝C2。
以前的两汽缸的旋转式压缩机由于制造性能所要求的标准化，上、下汽缸的排量要相同，两个汽缸相关的尺寸：即汽缸高度和内径、偏心曲轴偏心部的偏心量、主轴和副轴外径等也是相同尺寸。但是，在本文开始时就曾提出，中间隔板的中心孔内径和活塞外径之间的气体密封宽度比较小，不容易密封是两汽缸的旋转式压缩机密封性能低、工作效率低的最大课题。
图2中，由于副轴侧偏心部外径De2设计得比主轴侧偏心部外径De1小，因此，只要中间隔板内径dm2比副轴侧偏心部外径大一点(最大为0.3mm左右)，就可以将中间隔板插入2个偏心部之间，在2个汽缸之间进行组装。
毫无疑问的是：上部活塞外径的气体密封宽度C1可以加大，而且，下部活塞外径的气体密封宽度C2也可以设计得充分大。但是，如果下部偏心部的外径和上部偏心部的外径相同，那么C1和C2都将变小。
当活塞的气体密封宽度为C时，C可以通过如下公式计算得出。
C＝1/2(Dc-De)-3e，
其中，Dc为汽缸内径，De为偏心曲轴外径，e为偏心部的偏心量。
从此公式可以得知，要使C加大，则只要将Dc加大，De和e减小即可，但是，按照压缩机的排量(或者冷冻能力)一定，从效率和可靠性的观点出发，Dc、De和e这3个尺寸的变化受一定范围的限制。并且，相对主轴的外径不变，而减小副轴的外径，就可以减少偏心曲轴的运动损失以改善压缩机效率，并且这种改变对压缩机的可靠性没有太大的影响。从这一点来看，在具有两个偏心部的偏心曲轴中，如果只缩小其中一侧的外径，那么可以选择缩小副轴的外径Ds2来减小偏心轴径De2的方法，或者直接设定下部汽缸的排量比上部汽缸排量小来减小e的方法。
以上的结论为：当两个汽缸的排量相同时，偏心曲轴偏心部的外径减小方面推荐最容易的方法是：减小副轴的外径Ds2，从而取得较小的副轴侧偏心轴径。而且，如图1所示容量可变的两汽缸的旋转式压缩机的设计中需要改变两个汽缸排量优化排量率时，推荐选用如图2那样在减小副轴的外径Ds2来减小偏心轴径De2，同时使下部汽缸的排量小于上部汽缸的排量减小e2从而增加C的方法。
但是，在容量可变的两汽缸的旋转式压缩机的设计中运用上述方法就比较难，其原因是由于容量可变的两汽缸的旋转式压缩机中至少有一方的汽缸组装的滑片背部装有线圈弹簧，当压缩机起动时，滑片端部压紧在活塞外周上，才能使压缩开始。并且，这种情况下的滑片腔仍需要密封，故其线圈弹簧的配置就相对比较困难。
参见图2和图3，为将线圈弹簧的一部分收纳在压力切换管内部的结构示意图。当将压力切换管安装在滑片室背部时，滑片弹簧一端收纳在第一和/或第二压力切换管内，并利用第一和/或第二压力切换管作为止动端，滑片弹簧的另一端与滑片相连接。
本发明提供了在两汽缸的旋转式压缩机中，提供了减小一方的偏心部外径，从而扩大活塞外径和中间隔板的中心孔内径的最小间隙的方法，其结果是可以防止压缩机效率损失。以上方法不仅仅可以使用在一般的两汽缸的旋转式压缩机中，而且还可以应用在容量控制式旋转式压缩机中。
本发明也提供了容量控制的旋转式压缩机的滑片中安装所需线圈弹簧的方法，该方法不仅仅可以应用在两汽缸的压缩机，还可应用在多气缸的旋转式压缩机中。
Claims (4)
1.一种旋转式压缩机，包括设置在压缩机(1)壳体内的电机组件(11)和压缩组件(10)，压缩组件包括两个及以上的汽缸，分别设置在每个汽缸内的活塞及设置在汽缸的滑片槽内的滑片，带有两个及以上偏心部、驱动活塞运动的偏心曲轴，支撑偏心曲轴的上、下轴承(18.1，18.2)，两个汽缸之间设置有中间隔板(33)，其特征是将两个偏心部中的任何一方的偏心部外径减小，使得中间隔板的中心孔尺寸比偏心曲轴的一个偏心部外径小，比另一个偏心部外径大，其尺寸介于两者之间；压缩机(1)与用于容量控制的阀装置(8)相接；压缩机内第一汽缸(12)的第一滑片室(20.1)连接第一压力切换管(21)，第二汽缸(13)的第二滑片室(20.2)连接第二压力切换管(22)；第一压力切换管和第二压力切换管分别与阀装置相连通，一端与阀装置相接的低压管(23)的另一端与压缩机的低压部分相接，一端与阀装置相接的高压管(24)的另一端与压缩机壳体的高压部分相接；阀装置利用压缩机开始运行时，所产生的高压和低压使第一汽缸和第二汽缸的滑片腔压力在低压和高压间来回切换，第一和/或第二压力切换管内收纳滑片弹簧一端，并利用第一和/或第二压力切换管作为止动端，滑片弹簧的另一端与滑片相连接。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述的第一和/或第二压力切换管被延长后用于固定与滑片相接的滑片弹簧，或者滑片槽与第一和/或第二压力切换管相接，滑片槽和第一和/或第二压力切换管的端部共同收纳滑片及与滑片相接的滑片弹簧。
3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述的偏心曲轴包括偏心曲轴主轴(17)和偏心曲轴副轴(19)，相对于偏心曲轴主轴，适当减小偏心曲轴副轴外径。
4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征是所述的中间隔板内径与副轴侧偏心部外径的差值最大为0.3mm。
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