CN101832266A

CN101832266A - 高效涡旋压缩机

Info

Publication number: CN101832266A
Application number: CN 201010138782
Authority: CN
Inventors: 李铃; 李华军; 魏建瑞
Original assignee: Guangdong Ganey Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Guangdong Ganey Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2030-03-10
Also published as: CN101832266B

Abstract

本发明公开了一种高效涡旋压缩机，包括机架、静盘、动盘、曲轴、吸气口、排气口，静盘上以紧固件固定在机架上，曲轴的偏心部插入动盘的轮毂内，曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，静盘与动盘的涡旋型线相互啮合形成靠近涡旋中心的吸气内腔与远离涡旋中心的吸气外腔，在静盘上还设有与吸气内腔和吸气外腔连通的吸气口、与排气腔连通的排气口，所述静盘的型线与动盘的型线是不对称的，所述吸气内腔的开口和吸气外腔的开口均靠近吸气口。本发明吸气内外腔室均接近吸气口，吸气空间的利用率得到充分利用，使压缩机的动静盘尺寸最小化，缩小了压缩机的体积，降低了的产品成本。

Description

高效涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地说是涉及一种由静盘和动盘相互啮合、动盘作平动回旋，使静盘和动盘间的空腔逐渐向中心减小，从而达到压缩排气目的的一种高效涡旋式压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机以其效率高、噪音低、体积小、有利于节能及保护环境等优点而广泛应用于工业、农业、交通运输等行业需要压缩空气的场合。涡旋式压缩机主要运行件涡盘只有啮合，不产生磨损，因而寿命比活塞式、螺杆式压缩机更长，是风动机械理想动力源。在涡旋式压缩机中，主要运行件涡盘分为动盘和静盘，动盘和静盘内设涡旋片，通常，由动盘和静盘彼此结合形成压缩腔，当动盘由曲轴带动沿着一定圆周轨迹作平动时，动盘涡旋片相对静盘涡旋片移动，即由两者所形成的压缩腔移动并改变其容积，从而进行吸入、压缩、排放，完成压缩空气的过程。

涡旋压缩机的结构见图1所示，静盘1和动盘2结合形成吸气腔室和排气腔，静盘1固定在机架5上，动盘2位于机架5的支撑平台上，曲轴4的偏心部插入动盘2的轮毂内。

见图2和图3，公知的现有技术中，涡旋压缩机的静盘和动盘两涡盘角相位置相对错开180°，两涡盘相互啮合形成多个月牙形的容腔，包括吸气内腔室20′和吸气外腔室21′、压缩内腔室30′和压缩外腔室31′、排气腔50′。在动盘存作圆周平动时，吸气内腔室20′和吸气外腔室21′是同时打开或者关闭的；而压缩内腔室30′和压缩外腔室31′也是同步工作，在压缩机的吸气过程、压缩过程，甚至排气过程中，动盘和静盘相对中心为完全对称的，因此，涡旋压缩机的吸气口40′远离吸气内腔室20′或外腔室20′(见图2所示)；或者是内腔室20′与外腔室20′均远离于吸气口40′(如图3所示)，造成吸气过程节流和吸气过热的现象，吸气节流将加大压缩机的压力损失，导致功率增加；吸气过热则直接降低了压缩机的有效吸气量。

在现有涡旋压缩机的排气工作过程中，压缩内腔室30′和压缩外腔室31′是同时进行工作的，因此也是同时进入排气腔50′，要求排气孔口较大，否则排气节流损失增大，导致压力损失和功率的增加。因为涡旋压缩机的吸气口远离吸气内腔室或外腔室，因此在结构上需要增加吸气流道60′(见图2)、或者吸气流道61′和62′(见图3)。综上所述，为了保证压缩比和吸气量，在压缩机的结构上需要增加吸气流道和较大的排气腔，这两者均会使压缩机的外径尺寸加大、压缩机的体积增加，造成成本的上升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中涡旋压缩机吸气腔室远离压缩机吸气口导致吸气节流和吸气过热、压缩机整体结构庞大笨重等缺点，提供一种吸气腔室和排气孔口设计合理，整体结构轻巧实用的高效涡旋压缩机，消除因结构不合理导致的吸气节流和吸气过热，以克服现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案是，构造一种高效涡旋压缩机，包括机架、静盘、动盘、曲轴、吸气口、排气口，静盘上以紧固件固定在机架上，曲轴的偏心部插入动盘的轮毂内，曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，静盘与动盘的涡旋型线相互啮合形成靠近涡旋中心的吸气内腔与远离涡旋中心的吸气外腔，在静盘上还设有与吸气内腔和吸气外腔连通的吸气口、与排气腔连通的排气口，所述静盘的型线与动盘的型线是不对称的，所述吸气内腔的开口和吸气外腔的开口均靠近吸气口。

所述静盘的型线弧度比动盘的型线弧度大100°～200°；其中更为合适的取值是静盘的型线弧度比动盘的大180°。本发明中，在曲轴上设有主平衡块；在远离偏心部的曲轴端部上设副平衡块。

与现有技术相比，本发明的高效涡旋压缩机具有以下优点：

1)吸气内外腔室均接近吸气口，取消吸气流道，吸气空间的利用率得到充分利用，在要求达到一样的排气量的条件下，吸气空间得到最大程度的利用，使压缩机的动静盘尺寸最小化，缩小了压缩机的体积，降低了的产品成本。

2)动盘和动盘采用非对称型线，使压缩机内外腔室在吸气过程和压缩、排气过程先后顺序进行，在同样的吸气口和排气口面积条件下，与采用对称型线结构的压缩机相比，吸气阻力、排气阻力损失、吸气过热均达到最小，降低了运行功率，提高了压缩机工作效率。

3)本发明结构紧凑、高效节能、成本低、性能可靠。

附图说明

图1为涡旋压缩机的结构示意图；

图2为现有的涡旋压缩机动、静盘啮合结构剖示图；

图3为现有的涡旋压缩机另一动、静盘啮合结构剖示图；

图4为本发明高效涡旋压缩机的动、静盘啮合结构剖示图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图中现有技术的涡旋压缩机动盘和静盘啮合结构用标号表示如下：

吸气内腔室20′ 吸气外腔室21′ 压缩内腔室30′

压缩外腔室31′ 吸气口40′ 排气腔50′

吸气流道60′、61′、62′

附图中本发明涡旋压缩机各部件用标号表示如下：

静盘1 动盘2 十字环3 曲轴4

机架5 主平衡块6 轴承7 后盖8

副平衡块9 静盘涡旋片11 动盘涡旋片12

吸气内腔室20 吸气外腔室21 压缩内腔室30

压缩外腔室31 吸气口40 排气腔50 排气口51

涡旋压缩机是一种用于压缩的精密机械，它具有运动部件少、低噪音、低振动，高效率、高可靠性等优点而被人们广泛应用。它是以型腔容积的变化实现气体压缩的目的，压缩机的静盘和动盘的涡旋片型线主要是圆的渐开线，两个涡盘角相位置相对错开180°对置安装，相互啮合，动盘型线与静盘型线共轭啮合，两条轭曲线与啮合点围成封闭的月牙形区域，形成了压缩腔，随着动盘相对静盘作回旋运动，啮合点从外向内发生移动，压缩腔的体积也逐渐变小，内部气体被逐步压缩，最后从排气口51排出，完成一个工作循环。见图1，静盘1固定在机架5上，动盘2位于机架5的支撑平台上，曲轴4的偏心部插入动盘2的轮毂内，内置轴承7。压缩机为卧放结构，使十字环3沿竖直方向运动。在曲轴4的前后配置主平衡块6和副平衡块9，尾部封上后盖8。

见图2～3，由于现有的涡旋压缩机动盘静盘对称安置，压缩机的吸气口40′位于吸气内腔室和吸气外腔室的单侧或中间，因此，在结构上设置了吸气流道60′或61′和62′，气体通过上述流道进入吸气外腔室21′，吸气内外腔室、压缩内外腔室的工作是同步的，导致压缩的体积比较庞大，吸气过热也增加了压缩机的运行功率，为了解决上述存在的问题，本发明对压缩机结构作出如下改进，如图4所示，静盘1和动盘2的型线为圆渐开线，相对错开180°对置啮合，静盘涡旋片11和动盘涡旋片的型线为非对称型线，静盘涡旋片11的弧线长度长于动盘涡旋片，其吸气腔型线弧度比动盘涡旋片的多180°，使得吸气内腔室20和吸气外腔室21的开口在同一侧，均靠近吸气口并且与吸气口直接连通，取消了现有的吸气流道60′、61′和62′。吸气内腔室20和吸气外腔室21相隔压缩机曲轴4旋转角度180度的时间间隔分别完成吸气过程，即两者是按先后顺序完成吸气过程的。同样，压缩内腔室30和压缩外腔室31也是按先后顺序进行压缩过程的，它们先后进入排气腔。

本发明的动静盘采用非对称型线，取消吸气流道，因此避免了吸气过热和吸气节流的缺点，降低了吸气气体的温度，减小吸气压降，使吸入的有效气体量得到增加，降低吸气过程的功率消耗。压缩内外腔室先后进入排气腔50，从排气口51排出，降低了排气过程的排气节流损失，也就是降低了排气过程的功率消耗。

本发明的涡旋压缩机吸气过程由内外腔室先后连续进行，无需设计吸气流道，使动静盘的外径可以得以降低，缩小压缩机体积，降低重量，使成本下降。

上述的技术方案可以应用在汽车空调或者是其它需要空气压缩的场合，当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种高效涡旋压缩机，包括机架(5)、静盘(1)、动盘(2)、曲轴(4)、吸气口(40)、排气口(51)，静盘(1)上以紧固件固定在机架(5)上，曲轴(4)的偏心部插入动盘(2)的轮毂内，曲轴(4)以主轴承和副轴承安装在机架(5)内，静盘(1)与动盘(2)的涡旋型线相互啮合形成靠近涡旋中心的吸气内腔(20)与远离涡旋中心的吸气外腔(21)，在静盘上还设有与吸气内腔(20)和吸气外腔(21)连通的吸气口(40)、与排气腔(50)连通的排气口(51)，其特征在于：所述静盘(1)的型线与动盘(2)的型线是不对称的，所述吸气内腔(20)的开口和吸气外腔(21)的开口均靠近吸气口(40)。

2.根据权利要求1所述的高效涡旋压缩机，其特征在于：所述静盘(1)的型线弧度比动盘(2)的型线弧度大100°～200°。

3.根据权利要求2所述的高效涡旋压缩机，其特征在于：所述静盘(1)的型线弧度比动盘(2)的型线弧度大180°。

4.根据权利要求1或2或3所述的高效涡旋压缩机，其特征在于：所述曲轴(4)上设有主平衡块(6)。

5.根据权利要求4所述的高效涡旋压缩机，其特征在于：在远离曲轴偏心部的曲轴(4)端部上设副平衡块(9)。