CN102828951B - 双滑片式旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种双滑片式旋转压缩机，包括设置在壳体内的电机组件和压缩组件，压缩组件包括设置在气缸内的活塞，气缸上设置有容纳第一滑片的第一滑片槽、容纳第二滑片的第二滑片槽，第一滑片槽与第一滑片腔相通，第二滑片槽与第二滑片腔相通，第二滑片腔与压力切换管相通，通过切换第二滑片腔的压力，实现变容，气缸上设置有第一排气切口和第二排气切口，主轴承上设置有上排气孔，副轴承上设置有下排气孔，第一排气切口的中心以及第二排气切口的中心与气缸的中心连线构成角度β，以第一排气切口的中心线为基准，按逆时针方向，且满足以下关系式：本发明有效的减小了低能力模式工作时的余隙容积，提高了压缩机容积效率。

Description

双滑片式旋转压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转压缩机，特别是一种双滑片式旋转压缩机。

背景技术

近年来，通过变频技术改变旋转压缩机的转速，实现旋转压缩机的排量变化的方法越来越普及。但是，此方法增加了电子零部件的数量，增加了生产成本。

双缸变容旋转压缩机的研究处于飞速发展中，双缸变容旋转压缩机与单缸旋转压缩机相比，存在零部件的数量多和制作成本高的缺点。而且，由于双缸变容旋转压缩机增加了一套压缩组件，使得摩擦损失增大。

针对这种状况，单缸双滑片旋转压缩机的研究在推进，但是，当单缸双滑片旋转压缩机在高能力工作模式时，因为只有第一滑片工作，故存在余隙容积增大，容积效率较低等问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、有效减小低能力模式工作时的余隙容积，提高了压缩机的容积效率广的双滑片式旋转压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种双滑片式旋转压缩机，包括设置在壳体内的电机组件和压缩组件，压缩组件包括设置在气缸内的活塞，气缸上设置有容纳第一滑片的第一滑片槽、容纳第二滑片的第二滑片槽，第一滑片槽与第一滑片腔相通，第二滑片槽与第二滑片腔相通，偏心曲轴驱动活塞在气缸内作偏心转动，用于支撑偏心曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的两侧，第二滑片腔与压力切换管相通，通过切换第二滑片腔的压力，实现变容，第二滑片腔通高压时，旋转压缩机为低能力模式；第二滑片腔通低压时，旋转压缩机为高能力模式，气缸上设置有第一排气切口和第二排气切口，主轴承上设置有上排气孔，副轴承上设置有下排气孔，其特征是第一排气切口的中心以及第二排气切口的中心与气缸的中心连线构成角度β，以第一排气切口的中心线为基准，按逆时针方向，且满足以下关系式：

$-\frac{2\mathrm{\π}}{180}\≤\mathrm{\β}-\mathrm{\θ}-\arcsin \left(\frac{D1}{2e+d+D1}\right)+\arcsin \left(\frac{D2}{2e+d+D2}\right)\≤\frac{2\mathrm{\π}}{180},$

其中：

θ为第一滑片槽与第二滑片槽之间的夹角，以第一滑片槽的中心线为基准，按逆时针方向；

D1为下排气孔的孔径；D2为上排气孔的孔径；d为活塞的内径；e为偏心距。

所述主轴承上的上排气孔与气缸上的第二排气切口相对应，副轴承上的下排气孔与气缸上的第一排气切口相对应。

所述高能力模式时旋转压缩机的排量为V1，低能力模式时旋转压缩机的排量为V2，上排气孔的孔径D2小于下排气孔的孔径D1，而且满足以下关系式：

$0.8\≤\frac{D1/D2}{{(V1/V2)}^{0.5}}\≤1.2.$

本发明在低能力模式工作时，对应上排气孔，缩短了高压气体的排气行程，降低了流动阻力损失，降低了系统的输入功率，提高了部分模式的能效；在高能力模式工作时，同样缩短了高压气体的压缩行程，有效降低输入功率，提高压缩机效率。

本发明有效的减小低能力模式工作时的余隙容积，提高了压缩机容积效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的局部剖视结构示意图。

图2为高能力模式时的气缸内的布局图。

图3为低能力模式时的气缸内的布局图。

图4为副轴承的局部剖视结构示意图。

图5为主轴承的局部剖视结构示意图。

图6为第一应用例的结构示意图。

图7为第二应用例的结构示意图。

图中：10为壳体，11为气缸，12为活塞，13.1为第一滑片，13.2为第二滑片，13.5为第一退刀孔，13.6为第二退刀孔，13.7为第一排气切口，13.8为第二排气切口，13.9为滑片弹簧，14为副轴承，15为主轴承，16为偏心曲轴，17为转子，18为定子，19为压力切换管，20为吸气孔，21为上排气孔，22为下排气孔，81为吸气腔，82为压缩腔，83为中间腔，84为第一滑片腔，85为第二滑片腔。

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。

参见图1-图7，本双滑片式旋转压缩机，包括设置在壳体10内的电机组件和压缩组件，电机组件包括定子18和转子17，定子18固定在壳体10的内壁上，转子17固定在偏心曲轴16上。压缩组件包括设置在气缸11内的活塞12，气缸11上设置有容纳第一滑片13.1的第一滑片槽、容纳第二滑片13.2的第二滑片槽，第一滑片槽与第一滑片腔84相通，第二滑片槽与第二滑片腔相通，沿着偏心曲轴16的转动方向，第一滑片槽与第二滑片槽之间的的夹角为θ。

第一滑片槽的后部设置有第一退刀孔13.5，第二滑片槽的后部设置有第二退刀孔13.6。

偏心曲轴驱动活塞12在气缸11内作偏心转动，用于支撑偏心曲轴16的主轴承15和副轴承14设置在气缸11的两侧，第二滑片腔85与压力切换管19相通，通过切换第二滑片腔85的压力，实现变容，第二滑片腔85通高压时，旋转压缩机为低能力模式；第二滑片腔85通低压时，旋转压缩机为高能力模式，气缸11上设置有第一排气切口13.7和第二排气切口13.8，主轴承15上设置有上排气孔21，副轴承14上设置有下排气孔22。

所述主轴承15上的上排气孔21与气缸11上的第二排气切口13.8相对应，副轴承14上的下排气孔22与气缸11上的第一排气切口13.7相对应。

所述高能力模式时旋转压缩机的排量为V1，低能力模式时旋转压缩机的排量为V2，上排气孔21的孔径D2小于下排气孔22的孔径D1，而且满足以下关系式：

$0.8\≤\frac{D1/D2}{{(V1/V2)}^{0.5}}\≤1.2.$

现假设V2＝80％*V1，即低能力模式为80％高能力模式。下面以80％模式以及100％模式为例，描述本设计。

当压力切换管19通低压Ps时，如图2所示，第二滑片腔85压力为高压Ps，第二滑片13.2在气体压差力作用下完全收纳在第二滑片槽内。第一滑片腔84压力一直为高压Pd，第一滑片13.1的先端与活塞12的外周相接，在第一滑片槽内往复运动。因此，气缸11、活塞12以及第一滑片13.1把气缸11的工作腔分成了吸气腔81、压缩腔82共两个腔室。偏心曲轴16带动活塞12转动，把从吸气孔20吸入到吸气腔81的低压气体压缩成压力为Pd的高压气体从第一排气切口13.7排出。当偏心曲轴16带动活塞12完全转过吸气孔20瞬间，此时压缩腔82的容积等于V1。该工作过程为100％模式。

当压力切换管19通低压Pd时，如图3所示，第二滑片腔85压力为高压Pd，而第一滑片腔84压力一直为高压Pd，在气体压差力作用下第一滑片13.1以及第二滑片13.2的先端分别与活塞12的外周相接，分别在第一滑片槽、第二滑片槽内往复运动。因此，气缸11、活塞12、第一滑片13.1以及第二滑片13.2把气缸11的工作腔分成了吸气腔81、压缩腔82、中间腔83共三个腔室。偏心曲轴16带动活塞12转动，把从吸气孔20吸入到吸气腔81的低压气体压缩成压力为Pd的高压气体从第二排气切口13.8排出。当偏心曲轴16带动活塞12完全转过吸气孔20的瞬间，此时压缩腔82容积等于V2。该工作过程为80％模式。

参见图6，活塞12的内径为d，偏心距为e。以第一滑片槽的中心线为基准，按逆时针方向，第一滑片槽与第二滑片槽之间的夹角为θ。

以第一排气切口的中心线为基准，按逆时针方向，第一排气切口13.7的中心以及第二排气切口13.8的中心与气缸11的中心连线构成角度β，且满足以下关系式：

$-\frac{2\mathrm{\π}}{180}\≤\mathrm{\β}-\mathrm{\θ}-\arcsin \left(\frac{D1}{2e+d+D1}\right)+\arcsin \left(\frac{D2}{2e+d+D2}\right)\≤\frac{2\mathrm{\π}}{180},$

其中：D1为下排气孔22的孔径；D2为上排气孔21的孔径；

由于采用了上述的设计方案，在80％模式工作时，对应上排气，缩短了高压气体的排气行程，降低流动阻力损失，降低系统的输入功率，提高80％模式的能效。

参见图7，为100％模式时的工作示意图，压力切换管19通低压Ps，100％模式的排气起始角为θd，第二排气结束角为γ，而且γ>θd。在θd到γ排气角度范围内，高压气体从第一排气切口13.7和第二排气切口13.8排出，此段排气时间内，旋转压缩机为双排气，本设计方案缩短了高压气体的压缩行程，有效的降低了输入功率，提高了旋转压缩机的工作效率。

在低能力模式工作时，旋转压缩机的排量为V2，小于高能力模式工作时的排量V1，本设计方案中的上排气孔21的孔径D2小于下排气孔22的孔径D1，而且满足以下关系式：

$0.8\≤\frac{D1/D2}{{(V1/V2)}^{0.5}}\≤1.2.$

本发明提供的设计方案能有效的减小低能力模式时的余隙容积，提高旋转压缩机的容积效率。

Claims (3)

1.一种双滑片式旋转压缩机，包括设置在壳体(10)内的电机组件和压缩组件，压缩组件包括设置在气缸(11)内的活塞(12)，气缸(11)上设置有容纳第一滑片(13.1)的第一滑片槽、容纳第二滑片(13.2)的第二滑片槽，第一滑片槽与第一滑片腔(84)相通，第二滑片槽与第二滑片腔(85)相通，偏心曲轴(16)驱动活塞(12)在气缸(11)内作偏心转动，用于支撑偏心曲轴(16)的主轴承(15)和副轴承(14)设置在气缸(11)的两侧，第二滑片腔(85)与压力切换管(19)相通，通过切换第二滑片腔(85)的压力，实现变容，第二滑片腔(85)通高压时，旋转压缩机为低能力模式；第二滑片腔(85)通低压时，旋转压缩机为高能力模式，气缸(11)上设置有第一排气切口(13.7)和第二排气切口(13.8)，主轴承(15)上设置有上排气孔(21)，副轴承(14)上设置有下排气孔(22)，其特征是第一排气切口(13.7)的中心以及第二排气切口(13.8)的中心与气缸(11)的中心连线构成角度β，以第一排气切口(13.7)的中心线为基准，按逆时针方向，且满足以下关系式：

$-\frac{2\mathrm{\π}}{180}\≤\mathrm{\β}-\mathrm{\θ}-\arcsin \left(\frac{D_1}{2e+d+D1}\right)+\arcsin \left(\frac{D2}{2e+d+D2}\right)\≤\frac{2\mathrm{\π}}{180},$

其中：

θ为第一滑片槽与第二滑片槽之间的夹角，以第一滑片槽的中心线为基准，按逆时针方向；

D1为下排气孔(22)的孔径；D2为上排气孔(21)的孔径；d为活塞(12)的内径；e为偏心距。

2.根据权利要求1所述的双滑片式旋转压缩机，其特征是所述主轴承(15)上的上排气孔(21)与气缸(11)上的第二排气切口(13.8)相对应，副轴承(14)上的下排气孔(22)与气缸(11)上的第一排气切口(13.7)相对应。

3.根据权利要求1所述的双滑片式旋转压缩机，其特征是所述高能力模式时旋转压缩机的排量为V1，低能力模式时旋转压缩机的排量为V2，上排气孔(21)的孔径D2小于下排气孔(22)的孔径D1，而且满足以下关系式：

$0.8\≤\frac{D1/D2}{{(V1/V2)}^{0.5}}\≤1.2.$