CN102996446A - 一种机电双动涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种机电双动涡旋压缩机，所述压缩机包括由电机驱动电动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的电动涡旋压缩机结构和由皮带盘驱动机动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的机动涡旋压缩机结构，二种结构共用一个两面端板上均有凸起渐开线型涡旋齿型腔的双涡静盘。所述电动涡旋压缩机结构由后壳体（7）、电机（9）、节套（5）、电动盘（4）、后偏心轮（6）、双涡静盘（3）组成；所述机动涡旋压缩机结构由前壳体（1）、皮带盘（14）、前主轴（13）、机动盘（2）、前偏心轮（12）、双涡静盘（3）组成。本发明既可采用电机，也可采用发动机等其他动力直接驱动涡旋压缩机工作。本发明适合大型货车使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种机电双动涡旋压缩机，属制冷涡旋压缩机技术领域。
背景技术
涡旋压缩机共有两个涡盘：一个动涡盘和一个静涡盘。动涡盘中心在主轴驱动下绕静涡盘中心做圆周运动，这一运动在两个涡盘之间产生压缩，低压气体进入吸腔，随着动涡盘的运动，压缩是一个连续的过程，在第二个圆周运动中一部分气体被压缩，另一部分气体正进入涡盘，还有一部分气体正在被排出。该腔的气体逐渐减小，当此腔到达中心也就是排气口时，压力达到最大，这就经过了三个完整的圆周运动，从而实现压缩机的目的。
涡旋压缩机体积小、重量轻，驱动动涡轮运动的偏心轴可以高速旋转。因为没有了吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高。涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性而广泛运用于工业、农业、交通运输、医疗器械、食品装潢和纺织等行业和其它需要压缩空气的场合。
但现有的涡旋压缩机只能靠电力驱动才能工作，如果在汽车上使用，则由车上的发电机或蓄电池供电；它不能直接由柴油机、汽油机或其他动力机械直接驱动工作，这就影响了涡旋压缩机的应用范围。
大型货车如果使用电动涡旋压缩机，它必须常期靠蓄电池供电进行工作，蓄电池的负担就重，影响使用寿命。如果有机电双动的涡旋压缩机，则大型货车在行驶时，可用发动机的动力直接驱动机电双动的涡旋压缩机工作；在大型货车停下暂时休息时，可用蓄电池的电力来驱动机电双动的涡旋压缩机工作，这可大大减缓蓄电池的工作负担。
发明内容
本发明的目的是，公开一种机电双动涡旋压缩机，这种双动的涡旋压缩机既可以由电力驱动制冷，又能用柴油机、汽油机或其它动力机械直接驱动工作制冷。
本发明的技术方案是，将现有仅由电机驱动的涡旋压缩机，改造成既可由电机驱动，也可由发动机（包括汽油机、柴油机等）或其他动力机械驱动的双动涡旋压缩机。
所述压缩机包括由电机驱动电动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的电动涡旋压缩机结构和由皮带盘驱动机动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的机动涡旋压缩机结构，二种结构共用一个两面端板上均有凸起渐开线型涡旋齿型腔的双涡静盘。
本发明机电双动涡旋压缩机由前壳体、后壳体、机动盘、双涡静盘、电动盘、前主轴、电机主轴、电机、皮带盘、前偏心轮和后偏心轮组成；其中由后壳体、电机、节套、电动盘、后偏心轮、双涡静盘组成电动涡旋压缩机结构；由前壳体、皮带盘、前主轴、机动盘、前偏心轮、双涡静盘组成机动涡旋压缩机结构；两种结构共用一个两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的双涡静盘。
双涡静盘是两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的圆筒形结构；前壳体和后壳体分别安装在双涡静盘二端止口上，构成压缩机的外壳；后壳体与双涡静盘之间为电动涡旋压缩机结构的空间；前壳体与双涡静盘之间为机动涡旋压缩机结构的空间。后壳体端部封闭，电机安装在下部，电机转轴伸向上，电机轴伸端安装在节套的中央的轴承档上，电机轴的另一端安装后偏心轮；节套外缘安装电动盘，电动盘在偏心轮带动下相对双涡静盘旋转。前壳体中心为前主轴，前主轴安装在前壳体内的轴承上，前主轴轴伸端部安装有皮带轮，前主轴另一端安装有前偏心轮，机动盘安装在前偏心轮上，在前主轴的带动下，前偏心轮驱动机动盘相对双涡静盘作旋转运动。
本发明机电双动涡旋压缩机的工作部件主要由电动盘、机动盘和双涡静盘组成。电动盘、机动盘与双涡静盘的结构十分相似，都是由端板上伸出的渐开线型涡旋齿型腔组成，两者偏心配置相差180°，双涡静盘固定不动。
双涡静盘是两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的圆筒形结构，两边渐开线型涡旋齿型腔壁上均有一径向孔通向出气阀；电动盘和机动盘均是一面有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的圆盘形结构；双涡静盘、电动盘和机动盘面上渐开线型涡旋齿型腔的深度（即凸起的高度）取决于涡旋压缩机排量大小的设计。电动盘或机动盘凸起的渐开线型涡旋齿深入双涡静盘渐开线型涡旋齿型腔内，在偏心轮防转机构的约束下，由电机轴或前主轴端部的曲柄轴带动绕双涡静盘中心作偏心圆周运动。
机电双动涡旋压缩机工作时，R134制冷剂气体由进气口进入压缩机内，穿过电机铁芯与外壳之间预留的通道，进入动、静盘工作区；当电动涡旋压机部分工作时，电机带动后偏心轮驱动电动盘在双涡静盘的渐开线型涡旋齿型腔内旋转运动，形成的压缩气体通过双涡静盘边缘的一个出气孔经叶片单向阀从排气孔排出；当机动涡旋压机部分工作时，皮带盘在外部动力作用下，带动前主轴旋转，前主轴带动前偏心轮驱动机动盘在双涡静盘的渐开线型涡旋齿型腔内旋转运动，形成的压缩气体通过双涡静盘边缘的一个出气孔经叶片单向阀从排气孔排出。
本发明机电双动涡旋压缩机皮带盘端装有电磁离合器，电磁离合器受空调开关、温控器、空调放大器、压力开关等控制，在需要的时候接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。电磁离合器的电磁线圈固定在压缩机的外壳上，驱动盘与压缩机的主轴相连接，皮带轮通过轴承安装在压缩机头盖上，可以自由转动。当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的驱动盘与皮带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失，在弹簧片作用下驱动盘和皮带轮脱离，压缩机停止工作。
本发明在压缩机外壳上设置了温度和压力传感器，当压缩机的工作温度或工作压力异常时，通过自动控制装置自动切断电机的电源，或通过自动控制装置控制电磁离合器停止前主轴工作。
本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明机电双动涡旋压缩机既可用电力驱动工作，也可以采用汽油机、柴油机或其他动力机械直接驱动工作，适用范围大大增加，特别是大型货车，如果安装本发明机电双动涡旋压缩机，在行车途中，用发动机动力带动机电双动涡旋压缩机工作给驾驶室制冷；在货车停下休息时，可使用蓄电池带动机电双动涡旋压缩机工作给驾驶室制冷，给货车驾驶员在整个旅途中带来一个舒适的环境。
本发明适合在无直流供电的场合使用，也适合野外有柴油机驱动的场合使用，特别适合大型货车使用。
附图说明
图1为本发明油电双动涡旋压缩机结构示意图；
图中图号：1是前壳体；2是机动盘；3是双涡静盘；4是电动盘；5是节套；6是后偏心轮；7是后壳体；8是电机轴；9是电机；10是进气口位置；11是排气盖；12是前偏心轮；13是前主轴；14是皮带轮。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1所示。
本实施例机电双动涡旋压缩机由前壳体1、后壳体7、机动盘2、双涡静盘3、电动盘4、前主轴13、电机轴8、电机9、皮带盘14、前偏心轮12和后偏心轮6组成。
所述压缩机包括由电机9驱动后偏心轮6带动电动盘4绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的电动涡旋压缩机结构和由皮带盘14驱动前偏心轮12带动机动盘2绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的机动涡旋压缩机结构，二种结构分开共用一个两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的双涡静盘。
双涡静盘3两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔，涡旋齿型腔的深度根据设计而定；电动盘4和机动盘2分别位于双涡静盘3两边，电动盘4和机动盘2端面上凸起的渐开线型涡旋齿分别插入双涡静盘3端板上的渐开线型涡旋齿型腔内；前壳体1和后壳体7分别安装在双涡静盘二端止口，构成压缩机的外壳；后壳体7与双涡静盘之间为电动涡旋压缩机的空间；前壳体1与双涡静盘之间为机动涡旋压缩机的空间。后壳体7端部封闭，电机9安装在下部，电机转轴伸8向上，轴伸端安装在节套5的中央的轴承档上，轴端安装后偏心轮6，节套5安装固定在后壳体7的口部；节套5外缘安装电动盘4，电动盘4在后偏心轮6带动下相对双涡静盘面旋转。前壳体1中心为前主轴13，前主轴13安装在前壳体1内的轴承上，前主轴13轴伸端部安装有皮带轮14，前主轴13另一端安装有前偏心轮12，机动盘2安装在前偏心轮12上，在前主轴13的带动下，前偏心轮12驱动机动盘2相对双涡静盘作旋转运动。
本实施例中电机9采用24伏直流无刷电动机，可以采用变脉宽调速方法进行调节，具有高效、可靠的变容量性能。
本实施例机电双动涡旋压缩机皮带盘端装有电磁离合器，电磁离合器受空调开关、温控器、空调放大器、压力开关等控制，在需要的时候接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。电磁离合器的电磁线圈固定在压缩机的外壳上，驱动盘与压缩机的主轴相连接，皮带轮通过轴承安装在压缩机头盖上，可以自由转动。当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的驱动盘与皮带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失，在弹簧片作用下驱动盘和皮带轮脱离，压缩机停止工作。
本实施例在压缩机上设置了温度和压力传感器，当压缩机的工作温度或工作压力异常时，通过自动控制装置自动切断电机的电源，或通过自动控制装置控制电磁离合器停止前主轴工作。
本实施例采用机动与电动配合使用，在有外部动力的情况下使用外部动力带动压缩机工作，在没有外部动力的情况下使用24V直流电带动工作，大大提高了涡旋压缩机的应用范围。
Claims (4)
1.一种机电双动涡旋压缩机，包括静盘、动盘和直流电机，其特征在于，所述压缩机包括由电机驱动电动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的电动涡旋压缩机结构和由皮带盘驱动机动盘绕双涡静盘中心旋转实现涡旋压缩机工作的机动涡旋压缩机结构，二种结构共用一个两面端板上均有凸起渐开线型涡旋齿型腔的双涡静盘；
所述电动涡旋压缩机结构由后壳体（7）、电机（9）、节套（5）、电动盘（4）、后偏心轮（6）、双涡静盘（3）组成；所述机动涡旋压缩机结构由前壳体（1）、皮带盘（14）、前主轴（13）、机动盘（2）、前偏心轮（12）、双涡静盘（3）组成；前壳体和后壳体分别安装在双涡静盘二端止口上，构成所述压缩机的外壳；后壳体与双涡静盘之间为电动涡旋压缩机结构的空间；前壳体与双涡静盘之间为机动涡旋压缩机结构的空间。
2.根据权利要求1所述的一种机电双动涡旋压缩机，其特征在于，所述双涡静盘（3）是两面端板上均有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的圆筒形结构，两边渐开线型涡旋齿型腔壁上均有一径向孔通向出气阀；电动盘（4）和机动盘（2）均是一面有凸起的渐开线型涡旋齿型腔的圆盘形结构，电动盘或机动盘凸起的渐开线型涡旋齿深入双涡静盘渐开线型涡旋齿型腔内，在偏心轮防转机构的约束下，由电机轴或前主轴端部的曲柄轴带动绕双涡静盘中心作偏心圆周运动。
3.根据权利要求1所述的一种机电双动涡旋压缩机，其特征在于，所述双涡静盘（3）、电动盘（4）和机动盘（2）面上渐开线型涡旋齿型腔的深度（即凸起的高度）取决于涡旋压缩机排量大小的设计。
4.根据权利要求1所述的一种机电双动涡旋压缩机，其特征在于，所述皮带盘端装有电磁离合器，电磁离合器受空调开关、温控器、空调放大器、压力开关控制，在需要的时候接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。
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