CN104696218B - 涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法 - Google Patents

涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法，所述动涡旋包括动涡旋形线体及散热加强筋，还包括轴承座，所述轴承座包括设于动涡旋体中心的中心轴承座和分布在动涡旋体周围的多个外围轴承座，所述中心轴承座与动涡旋体间为嵌入式设置；所述外围轴承座与所述动涡旋体铸造为一体；所述制备方法，包括以下步骤：1)将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上，加工用于安放中心轴承座的连接孔；2)再将中心轴承座嵌入并固定在连接孔上；3)再在所述盘形涡旋盘铸件的散热加强筋侧加工中心轴承座孔、外围轴承座孔及其他特征；4)最后在所述盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的背侧加工涡旋形线体，即得。

Description

涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种动涡旋及其制备方法，具体涉及一种涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法。
背景技术
涡旋流体机械一般包括涡旋压缩机和涡旋真空泵。通常其由带有涡旋形线的静涡旋和由曲轴驱动的动涡旋组成。动涡旋带有防自转装置。动涡旋与曲轴之间由装在动涡旋中心的轴承连接驱动。动涡旋周边的轴承座为防自转和支撑动涡旋作用。由于涡旋流体机械在介质压缩或膨胀过程中产生大量的热量，所以在动、静涡旋体上一般都设计有散热和加强基体作用的散热加强筋。
传统形式的一些动涡旋其中心轴承座与外围的轴承座一般作为一个铸件，动涡旋体和散热加强筋为另一个铸件，两个铸件经机加工后，平面对接，由螺栓固定连接，这样的动涡旋结构设计使得动涡旋的整体高度较大和重量较重，同时由于是分体设计，动涡旋需要与轴承座先加工后装配，最后再加工，制造成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种涡旋压缩机的动涡旋及其制备方法，从而能够得到动涡旋体整体高度更矮与动涡旋体重更轻，刚性好，散热好，结构紧凑，可靠性高，使用寿命长。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种涡旋压缩机的动涡旋，包括动涡旋体，还包括轴承座，所述轴承座包括设在动涡旋体中心的中心轴承座和分布在动涡旋体周围的多个外围轴承座，所述中心轴承座通过嵌入式设在与所述动涡旋体为的中心，所述外围轴承座与所述动涡旋体铸造为一体。
本发明的涡旋压缩机的动涡旋，动涡旋体与中心轴承座为嵌入式，动涡旋体与外围轴承座为一体式铸造制成，刚性好连接可靠，动涡旋的整体高度和质量小，节省了成本，并且由于这种嵌入式的设计，不容易松动，整体高度和质量小，散热好，使用寿命长。
在上述技术方案的基础上，本发明还可作出如下改进：
作为优选的方案，所述动涡旋体包括涡旋形线体和散热加强筋，所述散热加强筋与涡旋形线体连接并设在涡旋形线体背侧，所述中心轴承座设在散热加强筋的中心，所述外围轴承座设在所述散热加强筋周围；所述中心轴承座与散热加强筋间设有散热通道。
作为优选的方案，所述中心轴承座通过嵌入式焊接在所述动涡旋体中，或所述中心轴承座旋入所述动涡旋体的螺纹旋入中并与所述动涡旋体焊接在一起。
采用上述优选的方案，可根据实际需要选择合适的加工连接方式。
另一方面，本发明还提供一种涡旋压缩机，包括本发明所述的涡旋压缩机的动涡旋。
还一方面，本发明还提供一种涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，包括以下步骤：
1)装夹：使用夹具将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上；
2)然后在盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的中心处加工用于安放中心轴承座的连接孔，再将中心轴承座嵌入并固定在涡旋盘上所述连接孔中。
3)再在所述盘形涡旋盘铸件上加工外围轴承座孔、中心轴承座孔和其他辅助特征等；
4)最后再加工所述盘形散热加强筋背侧的涡旋线形体，完成动涡旋体的整个机械加工过程，即得。
在上述技术方案的基础上，本发明还可作出如下改进：
本发明的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，能够制备动涡旋体与中心轴承座和外围轴承座为一体式设置的动涡旋，方法简单，加工成本低，易于操作。
作为优选的方案，在步骤2)-4)中，采用金属切削刀具进行切削加工和焊接加工。
采用上述优选的方案，其动涡旋高度方向可以缩短8-10毫米，重量减轻5％-8％，刚性好，散热好，加工成本和材料成本低。
采用上述优选的方案，该嵌入式焊接的动涡旋连接牢固，刚性好，可靠性高。
作为优选的方案，在步骤2)中，所述金属刀具为铣刀。
作为优选的方案，所述铣刀的加工线速度为500-700M/min，进给速度为750-850mm/min。
采用上述优选的方案，该条件下铣削的动涡旋的涡旋体的线体流畅，没有毛刺，加工质量高。
作为优选的方案，在步骤2)中，于450-550℃的温度下焊接。
采用上述优选的方案，该温度焊接的动涡旋连接牢固，不易断开毁坏，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的涡旋压缩机动涡旋的立体结构示意图；
图2为图1的后视图；
图3为本发明的涡旋压缩机动涡旋的外围轴承座与动涡旋线体铸造为一体，中心轴承座与动涡旋体为嵌入式焊接在一起的结构示意图；
1.中心轴承座，2.外围轴承座，3.涡旋形线体，4.散热加强筋，5.散热通道。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，在一些实施方式中，如图1-2所示，本发明的涡旋压缩机的动涡旋，包括动涡旋体，还包括轴承座，所述轴承座包括设在动涡旋体中心的中心轴承座1和分布在动涡旋体周围的多个外围轴承座2，所述外围轴承座2与所述动涡旋体铸造为一体，所述中心轴承座1通过嵌入式焊接固定在所述动涡旋体的中心。本发明的涡旋压缩机的动涡旋，动涡旋体与中心轴承座和外围轴承座为一体式设置，动涡旋的整体高度和质量小，材料和加工成本低，并且由于这种所述中心轴承座嵌入式固定和外围轴承座一体式铸造的设计，动涡旋刚性好，不容易松动，整体高度和质量小，散热好，可靠性高。
为了进一步地优化本发明的实施效果，所述动涡旋体包括涡旋形线体3和散热加强筋4，所述散热加强筋4与涡旋形线体3连接并设在所述涡旋形线体3背侧，所述中心轴承座1设在散热加强筋4的中心，所述中心轴承座1与散热加强筋4间形成散热通道5，所述外围轴承座2设在所述散热加强筋4周围。
为了进一步地优化本发明的实施效果，如图3所示，所述中心轴承座1通过嵌入式焊接在所述动涡旋体中，所述外围轴承座2与所述动涡旋体铸造为一体。可根据实际需要选择合适的机械加工方式制造。
图3仅是表达出嵌入的中心轴承座与动涡旋体的一种角缝焊接结构，不排除采用对接焊缝或其他形式的焊缝结构，只要是中心轴承座嵌入在动涡旋体内并用焊接固定都在本专利的权利要求范围内。
图3仅是表达出中心轴承座与动涡旋体为光孔嵌入，不排除采用螺纹连接嵌入或其他异形孔嵌入其中，只要是中心轴承座与动涡旋体间为嵌入式结构都在本专利的权利要求范围内。
实施例1
1)装夹：使用夹具将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上；
2)然后再采用铣刀在盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的中心加工用于安放中心轴承座的连接孔，再将中心轴承座嵌入并焊接在所述连接孔中(作为可改变的方式，还可将中心轴承座旋入所述连接孔的螺纹中并焊接在一起)，所述铣刀的加工线速度为500M/min，进给速度为800mm/min；再于500℃的温度下，将中心轴承座焊接在所述连接孔中；
3)再在所述盘形涡旋盘铸件上加工外围轴承座孔、中心轴承座孔和其他辅助特征等；
4)最后，再通过金属切削刀具在所述盘形散热加强筋的背侧加工涡旋线形体，即得。
实施例2
1)装夹：使用夹具将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上；
2)然后再采用铣刀在盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的中心加工连接孔，再将中心轴承座焊接在所述连接孔中，所述铣刀的加工线速度为580M/min，进给速度为750mm/min；再于450℃的温度下，将中心轴承座焊接在所述连接孔中；
3)再在所述盘形涡旋盘铸件上加工外围轴承座孔、中心轴承座孔和其他辅助特征等；
4)最后，再通过金属切削刀具在所述盘形散热加强筋的背侧加工涡旋线形体，即得。
实施例3
1)装夹：使用夹具将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上；
2)然后再采用铣刀在盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的中心加工连接孔，再将中心轴承座焊接在所述连接孔中，所述铣刀的加工线速度为650M/min，进给速度为730mm/min；再于450℃的温度下，将中心轴承座焊接在所述连接孔中；
3)再在所述盘形涡旋盘铸件上加工外围轴承座孔、中心轴承座孔和其他辅助特征等；
4)最后，再通过金属切削刀具在所述盘形散热加强筋的背侧加工涡旋线形体，即得。
对比例1
制备方法与实施例1相同，不同的为，步骤2)中所述铣刀的加工线速度为450M/min，进给速度为700mm/min。
对比例2
制备方法与实施例1相同，不同的为，步骤2)中的焊接温度为400℃。
将上述实施例1-3和对比例1-2制备的动涡旋安装在涡旋压缩机上，使用2年，每隔半年对其外观及性能进行检验，结果如下述表1所示。
表1
从上述表1可以看出，在本发明的工艺条件下制备的动涡旋为动涡旋体与中心轴承座和外围轴承座为一体式设置，能够同时加工多个部件，没有毛刺，加工质量优异，并且使用寿命长，不容易毁坏，而相比不在该铣刀的加工线速度(500-700M/min)和进给速度(750-850mm/min)下的对比例1制备的动涡旋刚制备出来时表面有些毛刺，在使用一年半后表面开始变得粗糙；而对比例2的焊接温度低于450℃，其制备的动涡旋在使用1年后，焊接部位开始有些松动，在使用一年半以后，焊接部位不但开始松动，而且变得比较粗糙。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，包括以下步骤：
1) 装夹：使用夹具将欲加工的盘形涡旋盘铸件装夹在机床工作台上；
2) 然后在盘形涡旋盘铸件的散热加强筋的中心处加工用于安放中心轴承座的连接孔，再将中心轴承座嵌入并固定在涡旋盘上所述连接孔中；
3) 再在所述盘形涡旋盘铸件上加工外围轴承座孔、中心轴承座孔和辅助特征；
4) 最后再加工所述盘形散热加强筋背侧的涡旋线形体，完成动涡旋体的整个机械加工过程，即得；
所述涡旋机包括动涡旋体，所述动涡旋体包括轴承座，所述轴承座包括设在动涡旋体中心的中心轴承座和分布在动涡旋体周围的多个外围轴承座，所述中心轴承座通过嵌入式设在与所述动涡旋体的中心，所述外围轴承座与所述动涡旋体焊接为一体；所述动涡旋体包括涡旋形线体和散热加强筋，所述散热加强筋与涡旋形线体连接并设在涡旋形线体背侧，所述中心轴承座设在散热加强筋的中心，所述外围轴承座设在所述散热加强筋周围；所述中心轴承座与散热加强筋间设有散热通道。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，其特征在于，在步骤2) 中，所述中心轴承座焊接或通过螺纹旋入并焊接在所述连接孔中。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，其特征在于，在步骤2)-4)中，采用金属切削刀具进行切削加工和焊接连接。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，其特征在于，在步骤2) 中，所述金属刀具为铣刀。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，其特征在于，所述铣刀的加工线速度为500-700M/min，进给速度为750-850mm/min。
6.根据权利要求1 至4中任一项所述的涡旋压缩机的动涡旋的制备方法，其特征在于，在步骤2) 中，于450-550℃的温度下焊接。
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