CN100582486C - 设有输送调节装置的容积式螺旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
容积式螺旋压缩机(1；50)，其包括：壳体(2)，其设有吸入腔(3)和输送腔(4)，在吸入腔(3)和输送腔(4)之间包括有一对螺旋转子(5)；容纳油的盘(6)；装有外部与所述转子(5)配合的滑阀(8)和流体操作致动器(9)的输送调节单元(7)，在流体操作致动器(9)中限定出带有滑动活塞(12)的活动腔(11)，活塞(12)与所述滑阀(8)连接。所述调节单元(7)包括流动转换单元(30、40)，所述流动转换单元(30、40)将致动器的活动腔(11)连接到盘(6)和吸入腔(3)，所述流动转换单元(30、40)包括静态流动开关(31、41)，静态流动开关(31、41)可拆装地与转换电磁阀(22)相联，所述转换电磁阀(22)电气连接到控制单元(23)上。转换电磁阀(22)适于可选择地与各不相同的静态流动开关(31、41)相联，依靠滑阀(8)相对于转子(5)的位置，就可以获得不连续或连续变化的压缩流体的输送量。
Description
技术领域
本发明涉及一种设有输送调节装置的容积式压缩机，尤其是包括外壳的螺旋压缩机，外壳内部限定出带有吸入阀的吸入腔和带有输送阀的输送腔，在吸入腔和输送腔之间包括一对相互啮合的螺旋转子。
其中，在壳体的底部设置有润滑油盘。
背景技术
众所周知，上述容积式螺旋压缩机装备有输送调节单元，所述输送调节单元包括与转子外部配合的滑阀，并设定为通过流体操作致动器沿着平行于转子本身的纵向轴线的纵向方向运动。
所述流体操作致动器包括活动腔，所述活动腔充有来自油盘的油，以便使得设置在活动腔中并设有将其连接到滑阀上的杆的活塞滑动。
在致动器的封套和底部设置有多个流路，所述多个流路连接在同样数量的排出管道上，所述排出管道将来自致动器活动腔的油传送到压缩机的吸入腔中。
特别是，每个排出管道装备有开关阀，与这些排出管道连接的用于连通活动腔的流路作如下的设置：一个流路设置在底部，其他流路设置在封套上，并排列成与活塞滑动的方向平行，并且相对于底部具有不同的轴向距离。
以这样的方式，通过有选择地打开和关闭所述阀，就可以在致动器的活动腔中保持不同数量的油，以此在相对于转子的不同轴向位置布置活塞，由此布置与之相连的滑阀。
以这样的方式可控制压缩机的吸入，并改变压缩机的输送量。
如上所述，明显的是，压缩机的输送量的控制程度取决于致动器的流路的位置和各个开关阀的开关状态。
如上所述的容积式螺旋压缩机在Bitzer kühlmaschinenbau GmbH的欧洲专利申请EP 1072796中做了描述，其中的电气/电子控制装置连接到排出管道的开关阀的致动器上，其控制阀本身的开启和关闭，以此依照用户的要求来控制压缩机的输送量。
上述的控制装置依照不同的模式操纵上述阀的开启和关闭，以此逐步地或连续地控制压缩机的输送量。
在上述的专利申请中提及的容积式压缩机具有一些公认的缺陷。
第一个公认的缺陷在于，所述开关阀为电控，为调节输送，需要一个适合的控制装置作用在控制一个以上的阀的螺线管上。
因此，一旦控制装置失效，调节单元的操作就完全停止了。
另一个公认的缺陷在于，如果控制装置失效，需要耗费很长的时间对其进行修理。
本发明的目标在于克服上述列举的缺陷。
发明内容
特别是，本发明的第一目的是提供一种设有输送调节单元的容积式螺旋压缩机，与已知的具有同样调节能力的输送调节单元相比，其包含较少的电气元件。
另一个目的是，本发明的压缩机设有的输送调节单元使得在两种不同的输送调节系统之间进行选择成为可能，两种输送调节系统相互分离并独立，一个带有不连续(离散)的输送量，另一个带有连续的输送量。
上述目的是通过依照主权利要求的容积式螺旋压缩机的实施例而实现的，所述螺旋压缩机包括：
-壳体，在壳体中限定出吸入腔和输送腔，在吸入腔和输送腔之间包括有一对螺旋转子；
-油盘；
-用于所述压缩机的输送调节单元，其包括：
-滑阀，其外部与转子配合；
-由缸体构造成的流体操作致动器，在所述缸体中限定出带有滑动的活塞的活动腔，所述活塞通过杆与所述滑阀连接；
-多个流路，其设置在所述缸体中并与所述活动腔连通；
-至少一个输油管道，其与所述油盘连接；
-多个排油管道，其连接所述活动腔的流路与所述吸入腔；
-插入所述排油管道中的开关电磁阀；
-所述电磁阀的至少一个控制单元；
其特征在于，输送调节单元包括流动转换单元，其将所述致动器的活动腔与所述油盘及吸入腔相连，其包括可拆装地与一转换电磁阀相联的静态流动开关，所述转换电磁阀电气连接到所述控制单元上，其中依据所述电磁阀的开启或关闭位置以及该滑阀相对于转子的位置，所述转换电磁阀可选择地连接到带有分开的流体管路的静态流动开关上，就可以获得单独的压缩流体的输送量。
有利的是，与现有技术相比，输送调节装置构造简单，使得维护作业变得快捷和简易。
而且，有利的是，当损坏时能很容易地对它进行修理。
附图说明
上述的目标和优点将在本发明的一些优选实施例中进行突出的详尽描述，这些实施例是作为例子给出的，而非限制性的，参考附图，其中：
图1显示的是本发明压缩机的纵向截面图；
图1a显示的是图1的细节；
图2至图7显示的是本发明压缩机在不同的操作结构下的纵向截面图；
图8和图9显示的是图1至图7所示的两种不同操作结构下的压缩机的轴测图。
具体实施方式
图1显示的是本发明压缩机的纵向截面图，其整体由1标示，从图中可以观察到，它是带有螺旋的容积式压缩机，其包括壳体2，在壳体2中限定出吸入腔3和输送腔4，在吸入腔3和输送腔4之间包括有一对螺旋转子，每个转子由5标示，在图中仅有一个是可见的。
在壳体2的下部设置有适于容纳润滑油的盘6。
在壳体2中还有用于调节压缩机输送量的单元，其整体由7标示，其包括：
-滑阀8，其外部与转子5配合；
-流体操作致动器，其整体由附图标记9标示，其由缸体10构造成，在缸体10中限定出活动腔11，活塞12在活动腔11中滑动，活塞12通过杆13与滑阀8连接；
-多个流路，其整体由附图标记14标示，这也可以通过图1a的细节观察到，其位于缸体10中，与活动腔11连通，并且连接到一系列管道上，从盘6中吸入的油通过所述管道循环，以便限定下面所描述的不同的压缩机操作结构。
首先，从图中可以看到，流路14包括位于缸体10的底部15上的第一流路14a以及分别位于位于缸体10的封套中的第二和第三流路14b、14c。
此外，还可以看到，位于封套中的流路对齐，特别是第二流路14b处于底部15和第三流路14c之间的中间位置处。
对于上述一系列管道，包括用于调节压缩机输送量的单元7，可以看到的是，它们包括连接到盘6的输油管道16和整体由17、18和19标示的多个排油管道，所述排油管道分别将致动器9的缸体10的第一流路14a、第二流路14b和第三流路14c连接到吸入腔3。
在排油管道中有开关电磁阀，准确来说，第一电磁阀20布置在第一排油管道17中，第二电磁阀21插入第二排油管道18中。
所述电磁阀电气连接到设有适于开启/关闭电磁阀本身的装置的控制单元23上。
依照本发明，调节单元7还包括流动转换单元30、40，流动转换单元30、40将致动器9的活动腔11连接到盘6和吸入腔3上，并包括可拆装地与转换电磁阀22相联的静态流动开关，转换电磁阀22电气连接到控制单元23上，所述转换电磁阀22适于可选择地与各不相同的静态流动开关31、41相联，依靠所述电磁阀20、21、22的开启或关闭位置以及与之关联的滑阀8相对于转子5的位置，就可以获得不连续或连续变化的压缩流体的输送量。
依照如图1所示的本发明的第一实施例，流动转换单元30包括与第一静态流动开关31相联的转换电磁阀22，其中限定出：
-第一流动管路31a，其在所述第一开关电磁阀20和所述缸体10之间的中间位置17a上将输送管道16连接到第一排油管道17上；
-第二流动管路31b，其相对于转换电磁阀22串联设置，两者都插入第三排油管道19中，所述第三排油管道19将活动腔11的第三流路14c连接到吸入腔3。
依靠开关阀20和21以及转换阀22的开启和关闭位置，该第一实施例可以获得不连续变化的压缩流体的输送量。
在这种方式下，图1所示的第一实施例与整体由A标示的第一流动结构相一致，其对应于图1中以粗线标示的管路，其中所有的阀都是关闭的，并且油从油盘6中流出，通过输送管道16和第一开关31的第一流动管路31a流至活动腔11，由此完全关闭滑阀8，获得压缩机的最大输送量。
实际上，当滑阀8完全关闭时，吸入腔3中吸入的所有输送的空气I被压缩并且传送到输送腔4，之后再进入系统。
在图1所示的带有第一静态开关31的第一实施例中，本发明的压缩机也可以带有如图2中所示的整体由B标示的第二流动结构，其中转换阀22是打开的，如此以致于通过第三排油管道19，第三流路14c将一部分容纳在活动腔11中的油排入吸入腔3内，使得活塞12向后移动，并且滑阀8向着箭头V的方向移动。滑阀8向后移动，打开间隙L1，因此使得在压缩机的吸入腔3中的一部分吸入空气I进行再循环。
输送量减少的程度取决于从活动腔11中排出的油量，因此也取决于第三流路14c的位置。
在所描述的特定实施例中，输送量减少至总输送量的75％。
如图3所示，同第一实施例相同的压缩机也可以带有用C标示的第三流动结构，其中第二开关阀21是打开的，通过第二排油管道18，第二流路14b将活动腔11中的油排入压缩机的吸入腔3中。
在这种方式下，活塞12还是沿着箭头V指示的同一方向进一步地向后移动，这允许打开更大的间隙L2，有更多的空气在吸入腔3中再循环。
因为第二流路14b的位置位于底部15和第三流路14c之间，活动腔11排空的程度更大，在所描述的这个实施例中，输送量等于总量的50％。
最后，在图4所示的由D标示的第四流动结构中，相应于第一开关阀20的关闭位置，滑阀8位于最靠后的位置上，其中通过第一流路14a，所述第一排油管道17将活动腔11中的油完全排入到压缩机的吸入腔3中。
在第四结构中，间隙L3大于前述结构，并且可以使得压缩机的空气输送量等于总输送量的25％。
整体由50标示的本发明压缩机的第二实施例如图5所示，可以看到，它与上述图1至4所显示的实施例的区别在于，整体由40标示的流动开关包括与前述相同的转换电磁阀22，一第二静态流动开关41与转换电磁阀22相联。
所述静态流动开关41包括：
-截断第三排油管道19的一对断路41a、41b；
-相对于转换电磁阀22串联布置的流动管路41c，其在所述开关电磁阀20和所述缸体10之间的中间位置17a上连接输送管道16和第一排油管道17。
如图5所示的所述第二实施例对应于整体由E标示的第五流动结构，其中活塞12位于最靠前的位置，滑阀8完全关闭，阻止任何再循环空气进入到吸入腔3中。
在所述的第五结构中，压缩机达到了100％的压缩流体的总输送量。
图5中的第二实施例可以具有整体由F标示的第六流动结构，如图6所示，其中第二开关阀21是打开的，以此使得致动器9的活动腔11的第二流路14b与压缩机的吸入腔3连通。
在这样的方式下，滑阀8打开如图3所示的相同间隙L2，压缩机的输送量等于最大输送量的50％。
然而，重要的是，在所述的第六流动结构F中，第二开关阀21可以从第五流动结构E开始，随着时间的变化逐步地打开。
在这样的方式下，得到了逐步增加的活动腔11的排出量，在压缩机的输送出口U，可以使得输送量在50％至100％之间变化。
任意中间的输送量数值取决于第二开关阀21在缸体10的活动腔11已经完全充满后的打开时间。
如图5中的压缩机的第二实施例也可以具有整体由图7中的G标示的第七流动结构，其中在第一开关阀20打开的同时滑阀8打开间隙L3，因此压缩机在最大输送量的25％下运行。
还是在这种情况下，通过第一开关阀20从图5中所示的以及如上所述的带有100％流动的运行状态开始随着时间的变化逐步地打开，可以使得输送量在25％至100％之间变化。
在构造上，第一静态流动开关31和第二静态流动开关41各自如图8和图9所示，可以看到，它们是由金属板32、42构造成的，金属板32、42基本上具有长斜方形的轮廓，并且带有孔33、43，用于通过紧固螺栓以将金属板32、42固定在压缩机的壳体2和转换电磁阀22上。
特别是，第一板32也带有上述的第一和第二流动管路31a、31b，而第二板42带有流动管路41c和一对断路41a、41b。
所述电磁阀22在两个图中都是示意性表示的。
很显然地，开关的形状也可以和图中所示的形状不同。
需要着重指出的是，输油管道可以设置成任意的形状和尺寸，可以设置在压缩机的壳体内的任意位置，例如依照图8和图9所示的结构，但这仅仅表示的是优选的具体实施例。
在应用中，本发明的压缩机可以相对上述文字和附图进行多种变化，所述的变化如果是落在随后阐述的权利要求的范围之内也将被认为是包括在本发明的保护范围之内的。
Claims (18)
1、一种容积式螺旋压缩机(1；50)，其包括：
-壳体(2)，在所述壳体(2)中限定出吸入腔(3)和输送腔(4)，在吸入腔(3)和输送腔(4)之间包括有一对螺旋转子(5)；
-容纳油的盘(6)；
-适于调节所述压缩机(1)的输送量的调节单元(7)，所述调节单元(7)包括：
-滑阀(8)，其外部与所述转子(5)配合；
-由缸体(1)构造成的流体操作致动器(9)，所述缸体(10)中限定出带有滑动活塞(12)的活动腔(11)，活塞(12)借助杆(13)与所述滑阀(8)连接；
-形成在所述缸体(10)中以便与所述活动腔(11)连接的多个流路(14)，其；
-至少一个与所述盘(6)连接的输油管道(16)；
-多个排油管道(17、18、19)，其将所述活动腔(11)的所述流路(14)连接到所述吸入腔(3)；
-插入所述排油管道(17、18、19)中的开关电磁阀(20、21)；
-用于所述电磁阀(20、21)的至少一个控制单元(23)；
其特征在于，所述调节单元(7)还包括流动转换单元(30、40)，所述流动转换单元(30、40)将所述流体操作致动器(9)上的所述活动腔(11)连接到所述盘(6)和所述吸入腔(3)上，所述流动转换单元(30、40)由静态流动开关(31、41)构造成，静态流动开关(31、41)可拆装地与转换电磁阀(22)相联，所述转换电磁阀(22)电气连接到所述控制单元(23)上，所述转换电磁阀(22)适于可选择地与各不相同的静态流动开关(31、41)相联，依靠所述电磁阀(20、21、22)的开启或关闭位置以及与之关联的滑阀(8)相对于转子(5)的位置，就可以获得不连续或连续变化的压缩流体的输送量。
2、如权利要求1所述的压缩机(1)，其特征在于还包括：
-第一开关电磁阀(20)，其设置在连接所述活动腔(11)的第一流路(14a)与所述吸入腔(3)的第一排油管道(17)中；
-第二开关电磁阀(21)，其设置在连接所述活动腔(11)的第二流路(14b)与所述吸入腔(3)的第二排油管道(18)中；
所述流动转换单元(30)包括与第一静态流动开关(31)相联的转换电磁阀(22)，其中限定出：
-第一流动管路(31a)，其在所述第一开关电磁阀(20)和缸体(10)之间的中间位置(17a)上将输送管道(16)连接到第一排油管道(17)上；
-相对于所述转换电磁阀(22)串联布置的第二流动管路(31b)，其插入第三排油管道(19)中，所述第三排油管道(19)使活动腔(11)的第三流路(14c)连接到所述吸入腔(3)；
以便于获得不连续变化的压缩流体的输送量。
3、如权利要求1所述的压缩机(50)，其特征在于还包括：
-第一开关电磁阀(20)，其设置在连接所述活动腔(11)的第一流路(14a)与所述吸入腔(3)的第一排油管道(17)中；
-第二开关电磁阀(21)，其设置在连接所述活动腔(11)的第二流路(14b)与所述吸入腔(3)的第二排油管道(18)中；
所述流动转换单元(40)包括与第二静态流动开关相联的转换电磁阀(22)，其中限定出：
-一对断路(41a、41b)，其截断连接所述活动腔(11)的第三流路(14c)与所述吸入腔(3)的第三排油管道(19)；
-相对于所述转换电磁阀(22)串联布置的流动管路(41c)，其在所述开关电磁阀(20)和缸体(10)之间的中间位置(17a)上连接所述输送管道(16)和所述第一排油管道(17)，
以便于获得连续变化的压缩流体的输送量。
4、如权利要求2所述的压缩机(1)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第一结构(A)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是关闭的；
-所述第二开关电磁阀(21)是关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是关闭的；
所述第一结构(A)适于获得100％的压缩流体的输送量。
5、如权利要求2所述的压缩机(1)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第二结构(B)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是关闭的；
-所述第二开关电磁阀(21)是关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是打开的；
所述第二结构(B)适于获得75％的压缩流体的输送量。
6、如权利要求2所述的压缩机(1)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第三结构(C)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是关闭的；
-所述第二开关电磁阀(21)是打开的；
-所述转换电磁阀(22)是关闭的；
所述第三结构(C)适于获得50％的压缩流体的输送量。
7、如权利要求2所述的压缩机(1)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第四结构(D)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是打开的；
-所述第二开关电磁阀(21)是关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是关闭的；
所述第四结构(D)适于获得25％的压缩流体的输送量。
8、如权利要求3所述的压缩机(50)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第五结构(E)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是关闭的；
-所述第二开关电磁阀(21)是关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是打开的；
所述第五结构(E)适于获得100％的压缩流体的输送量。
9、如权利要求8所述的压缩机(50)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第六结构(F)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是关闭的；
-所述第二开关电磁阀(21)是随着时间的变化逐步地打开，然后再关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是关闭的；
所述第六结构(F)适于获得在50％至100％之间变化的压缩流体的输送量，输送量取决于所述第二开关电磁阀(21)的打开时间。
10、如权利要求8所述的压缩机(50)，其特征在于所述电磁阀(20、21、22)依照第七结构(G)布置，其中：
-所述第一开关电磁阀(20)是打开的；
-所述第二开关电磁阀(21)是关闭的；
-所述转换电磁阀(22)是随着时间的变化逐步地打开，然后再关闭的；
-所述第七结构(G)适于获得在25％至100％之间变化的压缩流体的输送量，输送量取决于所述转换电磁阀(22)的打开时间。
11、如权利要求2或3所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述活动腔(11)的所述第一流路(14a)、所述第二流路(14b)、所述第三流路(14c)相对于所述缸体(10)的底部(15)设置在不同距离的位置上。
12、如权利要求11所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述第一流路(14a)位于缸体(10)的底部(15)，所述第二流路(14b)和第三流路(14c)位于缸体(10)的封套中。
13、如权利要求12所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述第二流路(14b)处于底部(15)和所述第三流路(14c)之间的中间位置上。
14、如权利要求12所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述第二流路(14b)和所述第三流路(14c)对齐。
15、如权利要求1所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述控制单元(23)电气连接到每个所述电磁阀(20、21、22)上，并包括用于开启/关闭所述电磁阀的电气/电子装置。
16、如权利要求2或3所述的压缩机(1；50)，其特征在于所述每个静态流动开关(31、41)由成形金属板(32、42)构造成，每个所述板上设有孔(33、43)，用于通过紧固螺栓，以将所述板固定在转换电磁阀(22)和所述壳体(2)上。
17、如权利要求16所述的压缩机(1)，其特征在于所述成形金属板包括设有第一流动管路(31a)和第二流动管路(31b)的第一板(32)。
18、如权利要求16所述的压缩机(50)，其特征在于所述成形金属板包括设有流动管路(41c)和一对断路(41a、41b)的第二板(42)。
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