CN105201838A - 转子压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种转子压缩机。本发明所提供的转子压缩机，包括第一级压缩单元，该第一级压缩单元包括第一级滚子和第一级滑片，第一级滑片设置于第一级压缩单元的滑片槽内，第一级滑片的头部与第一级滚子保持接触，第一级滑片的背部与第一级压缩单元的滑片槽形成第一级滑片背腔，该第一级滑片背腔内的压力低于转子压缩机的高压空间的压力。本发明能够减小第一级滑片与第一级滚子的接触应力，进而能够减少第一级滑片的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性，使其更适于在高压力差和大压缩比条件下使用。

Description

转子压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种转子压缩机。

背景技术

转子式压缩机主要包括气缸、滚子、偏心轴、滑片和端盖等部件，其中，滚子装在偏心轴上沿气缸内壁转动，与气缸间形成一个月牙形的工作腔；滑片设置在滑片槽内，其头部与滚子紧密接触，将月牙形工作腔分隔为两部分，并且滑片随滚子的转动沿滑片槽道作往复运动；端盖被安置在气缸两端，这样端盖与气缸内壁、滚子外壁、切点和滑片构成封闭的气缸容积，该容积大小随滚子转角不同而变化，容积内气体的压力则随该容积大小的改变而改变，从而完成压缩机的工作过程。

双级压缩制冷循环，是指来自蒸发器的制冷剂蒸汽要经过低压与高压两级压缩后才进入冷凝器，并且优选在两级压缩中间设置有中间冷却器。

双级转子压缩机，包括低压级压缩单元和高压级压缩单元，低压级压缩单元包括低压级滑片和低压级滚子，高压压缩单元包括高压级滑片和高压级滚子，其能够在较高压缩比(冷凝压力/蒸发压力)条件下工作。

但在实际使用过程中，与单级转子压缩机相比，压缩机的低压级滑片更容易出现异常磨损现象，从而导致压缩机的可靠性降低，限制压缩机在高压力差和大压缩比条件下的使用。

发明人经过研究发现，造成压缩机的低压级滑片更容易异常磨损的原因在于，目前压缩机的低压级滑片背部压力与单级转子压缩机的滑片背部压力均为压缩机壳体内部的高压(即排气压力)，这样在相同条件下，压缩机与单级转子压缩机滑片背部的压力大小相等，但与单级转子压缩机相比，压缩机的低压级滑片头部的压力较小，这样就导致压缩机滑片背部与头部的压力差较大，压缩机低压级滑片与低压级滚子的接触应力大于单级转子压缩机的滑片与滚子的接触应力(滑片与滚子的接触应力主要由其背部与头部的压力差决定，压力差越大，则滑片与滚子的接触应力越大)，而接触应力越大，滑片越容易磨损，因此，压缩机的低压级滑片更容易出现异常磨损现象。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题为：现有技术中的低压级滑片容易出现异常磨损现象，导致压缩机的可靠性降低，限制压缩机在高压力差和大压缩比条件下的使用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种转子压缩机，其包括第一级压缩单元，该第一级压缩单元包括第一级滚子和第一级滑片，第一级滑片设置于第一级压缩单元的滑片槽内，第一级滑片的头部与第一级滚子保持接触，第一级滑片的背部与第一级压缩单元的滑片槽形成第一级滑片背腔，该第一级滑片背腔内的压力低于转子压缩机的高压空间的压力。

可选地，第一级滑片背腔与转子压缩机的高压空间隔绝。

可选地，第一级滑片背腔与转子压缩机的高压空间之间的连通通道上设有减压阀。

可选地，第一级滑片背腔与第一级压缩单元和转子压缩机的第二级压缩单元之间的流体连通通道连通；和/或，转子压缩机还包括增焓装置，第一级滑片背腔与增焓装置连通。

可选地，第一级滑片背腔与第一级压缩单元和第二级压缩单元之间的中间腔连通。可选地，第一级滑片背腔只与中间腔连通。

可选地，转子压缩机还包括增焓装置，第一级滑片背腔与增焓装置连通，第一级滑片背腔还与第一级压缩单元和第二级压缩单元之间的中间腔连通。

可选地，增焓装置包括第一补气管，第一补气管与第一级滑片背腔连通，第一级滑片背腔通过设置在转子压缩机内的补气通道与中间腔连通。

可选地，转子压缩机还包括增焓装置，增焓装置与第一级滑片背腔连通，增焓装置还与第一级压缩单元和第二级压缩单元之间的中间腔连通。

可选地，增焓装置包括第一补气管和第二补气管，第一补气管与第一级滑片背腔连通，第二补气管与中间腔连通。

基于本发明的转子压缩机，第一级滑片背腔的压力低于高压空间的压力(排气压力)，从而能够减小第一级滑片与第一级滚子的接触应力，进而能够减少第一级滑片的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性，使其更适于在高压力差和大压缩比条件下使用。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明第一实施例的转子压缩机的结构示意图。

图2示出本发明第二实施例的转子压缩机的结构示意图。

图3示出本发明第三实施例的转子压缩机的结构示意图。

图中：

1、分液器；11、压缩机吸气口；2、第一级压缩单元；21、第一级滚子；22、第一级滑片；3、中间腔；4、第二级压缩单元；41、第二级滚子；42、第二级滑片；5、高压空间；51、压缩机排气口；6、增焓装置；61、补气增焓口；62、第一补气管；63、第二补气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

参照图1-3，本发明所提供的压缩机，包括第一级压缩单元2，该第一级压缩单元2包括第一级滚子21和第一级滑片22，第一级滑片22设置于第一级压缩单元2的滑片槽内，第一级滑片22的头部与第一级滚子21保持接触，第一级滑片22的背部与第一级压缩单元2的滑片槽形成第一级滑片背腔，该第一级滑片背腔内的压力低于转子压缩机的高压空间5的压力。

基于本发明的压缩机，第一级滑片背腔的压力低于高压空间5的压力(排气压力)，从而能够减小第一级滑片与第一级滚子的接触应力，进而能够减少第一级滑片的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性，使其更适于在高压力差和大压缩比条件下使用。

为了使第一级滑片背腔内的压力低于高压空间5的压力，可以将第一级滑片背腔与高压空间5隔绝；或者第一级滑片背腔与高压空间5之间仍然连通，但在二者的连通通道上设置减压阀，通过减压阀使得第一级滑片背腔内的压力低于高压空间5的压力。

本发明不排除适用于单级转子压缩机，尤其适于两级以上的多级转子压缩机，为了描述方便，接下来仅以双级转子压缩机为例进行说明，但应该理解，三级以上的多级转子压缩机的原理与双级转子压缩机相同。

图1-图3分别示出了本发明的三个实施例。参照图1-图3，在这三个实施例中，转子压缩机为双级转子压缩机，其包括两级压缩单元，即第一级压缩单元2和第二级压缩单元4，第二级压缩单元4沿着流体流动方向设置于第一级压缩单元2的下游，其中，第一级压缩单元2为低压压缩单元，第二级压缩单元4为高压压缩单元，第一级压缩单元2包括第一级滚子21、第一级滑片22和第一级滑片槽，第一级滑片22设置于第一级滑片槽内，第一级滑片22的头部与第一级滚子21保持接触，而第一级滑片22的背部与第一级滑片槽形成第一级滑片背腔，该第一级滑片背腔内的压力低于高压空间5的压力。

基于这三个实施例，转子压缩机的第一级滑片背腔的压力低于高压空间5的压力(排气压力)，从而相对于现有技术中低压级滑片背部压力等于排气压力的情况，本发明实施例所示转子压缩机的第一级滑片背腔的压力较小，第一级滑片22背部与头部的压力差较小，第一级滑片22与第一级滚子21的接触应力较小，从而能够减少第一级滑片22的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性，使其更适于在高压力差和大压缩比条件下使用。

优选地，第一级滑片背腔与第一级压缩单元2和第二级压缩单元4之间的流体连通通道连通；和/或，压缩机还包括增焓装置6，第一级滑片背腔与增焓装置6连通。这样使得第一级滑片背腔的压力处于第一级压缩单元2的出口压力与第二级压缩单元4的进口压力之间，或为增焓压力，从而保证第一级滑片背腔的压力大小适当且较为稳定。

如图1所示，在本发明的第一实施例中，转子压缩机包括沿着被压缩流体流动方向依次设置的压缩机吸气口11、分液器1、第一级压缩单元2、中间腔3、第二级压缩单元4、高压空间5和压缩机排气口51。

由图1可知，该第一实施例所示的转子压缩机的工作原理为：第一级压缩单元2从压缩机吸气口11吸入气体完成一级压缩后排出到中间腔3，然后第二级压缩单元4从中间腔3吸入气体完成第二次压缩后排出到高压空间5，最后经由压缩机排气口51排出到制冷系统。

其中，第一级压缩单元2包括第一级滚子21、第一级滑片22和第一级滑片槽，第一级滑片22设置在第一级滑片槽内且能够在该第一级滑片槽内往复移动，第一级滑片22的头部与第一级滚子21始终保持接触，而其背部则与第一级滑片槽形成第一级滑片背腔。第二级压缩单元4包括第二级滚子41、第二级滑片42和第二级滑片槽，第二级滑片42设置在第二级滑片槽内且能够在该第二级滑片槽内往复移动，第二级滑片42的头部与第二级滚子41始终保持接触。

为了降低第一级滑片22的背部压力，在该第一实施例中，第一级滑片背腔只与中间腔3连通，在本实施例中，具体通过在第一级滑片背腔和中间腔3之间设置连通通道实现二者的连通，而与高压空间5隔绝，这样就使得第一级滑片背腔的压力等于中间腔3的压力。由于中间腔3的压力低于排气压力，因此，该实施例中第一级滑片背腔的压力小于排气压力，使得第一级滑片22背部和头部之间的压力差减小，第一级滑片22与第一级滚子21之间的接触应力减小，从而能够有效减少第一级滑片22的异常磨损，提高压缩机的可靠性。

在一个替代实施例中，也可以通过设置连通管使第一级滑片背腔与中间腔3实现连通。

图2和图3示出了本发明带增焓装置的转子压缩机的两个实施例。与第一实施例所示的转子压缩机相比，带增焓装置的转子压缩机增加了增焓装置6，增焓装置6上设有补气增焓口61。这两个实施例所示的带增焓装置6的转子压缩机包括关增焓和开增焓两种工况，其中关增焓工况的工作原理与第一实施例相同，此处不再赘述；而开增焓工况的工作原理为：第一级压缩单元2从压缩机吸气口11吸入气体完成一级压缩后排出到第一级中间腔3，制冷系统通过补气增焓口61将增焓气体补入中间腔3，从第一级压缩单元2排出的气体与增焓气体混合后被第二级压缩单元4吸入，完成第二次压缩后排出到高压空间5，然后经由压缩机排气口51排出到制冷系统。

具体地，如图2所示，在本发明的第二实施例中，增焓装置6包括第一补气管62，该第一补气管62与第一级滑片背腔连通，并且第一级滑片背腔通过设置在转子压缩机内的补气通道与第一级中间腔3连通，而第一级滑片背腔与高压空间5之间隔绝。

可见，在该第二实施例中，第一级滑片背腔只与增焓装置6和中间腔3连通，这样当转子压缩机处于开增焓工况时，第一级滑片22的背部压力等于增焓压力，而增焓气体则经由第一级滑片背腔和补气通道被补入中间腔3，与第一级压缩单元2排出的气体混合后，被第二级压缩单元4吸入，完成二次压缩；而当转子压缩机处于关增焓工况时，由于第一级滑片背腔与中间腔3连通，第一级滑片22的背部压力等于中间腔3的压力。而无论第一级滑片背腔是增焓压力还是中间腔3的压力，第一级滑片背腔内的压力均低于排气压力，因此，该第二实施例能够减小第一级滑片22的背部压力，从而减小第一级滑片22背部和头部的压力差，减小第一级滑片22与第一级滚子21的接触应力，进而减少第一级滑片22的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性。

如图3所述，在本发明的第三实施例中，增焓装置6包括第一补气管62和第二补气管63，其中，第一补气管62与第一级滑片背腔连通，第二补气管63则与中间腔3连通。也即在该实施例中，增焓装置6同时与第一级滑片背腔及中间腔3连通，且与第二实施例相同的，第一级滑片背腔仍然与高压空间5隔绝，而与第二实施例不同的，第一级滑片背腔与中间腔3通过增焓装置6连通。

可见，在该第三实施例中，第一级滑片背腔通过第一补气管62与增焓装置6连通，这样当转子压缩机处于开增焓工况时，第一级滑片21的背部压力等于增焓压力，此时增焓气体通过第二补气管63被补入中间腔3，与第一级压缩单元2排出的气体混合后，被第二级压缩单元4吸入，完成二次压缩；而当转子压缩机处于关增焓工况时，由于第二补气管63将中间腔3与增焓装置6连通，因此增焓装置6内的压力与中间腔3内的压力相等，而又由于增焓装置6同时通过第一补气管61与第一级滑片背腔连通，第一级滑片背腔的压力等于增焓装置6的压力，因此，第一级滑片背腔的压力也等于中间腔3的压力，也即第一级滑片22的背部压力等于中间腔3的压力。

由以上分析可以看出，在第三实施例中，无论压缩机处于开增焓工况还是关增焓工况，第一级滑片背腔内的压力均低于排气压力，因此，该第三实施例能够减小第一级滑片22的背部压力，从而减小第一级滑片22背部和头部的压力差，减小第一级滑片22与第一级滚子21的接触应力，进而减少第一级滑片22的异常磨损，提高转子压缩机的可靠性。

由以上三个实施例可以看出，为了降低第一级滑片22的背部压力，可以使第一级滑片背腔与第一级压缩单元2和第二级压缩单元4之间的中间腔3连通，对于带增焓装置的压缩机，可以使第一级滑片背腔与增焓装置6连通，为了同时保证增焓装置6的增焓补气功能，则可以采取使增焓装置6直接与中间腔3连通以及增焓装置6通过第一级滑片背腔与中间腔3连通等技术手段。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转子压缩机，包括第一级压缩单元(2)，所述第一级压缩单元(2)包括第一级滚子(21)和第一级滑片(22)，所述第一级滑片(22)设置于所述第一级压缩单元(2)的滑片槽内，所述第一级滑片(22)的头部与所述第一级滚子(21)保持接触，其特征在于，所述第一级滑片(22)的背部与所述第一级压缩单元(2)的滑片槽形成第一级滑片背腔，所述第一级滑片背腔内的压力低于所述转子压缩机的高压空间(5)的压力。

2.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述第一级滑片背腔与所述转子压缩机的高压空间(5)隔绝。

3.根据权利要求1所述的转子压缩机，其特征在于，所述第一级滑片背腔与所述转子压缩机的高压空间(5)之间的连通通道上设有减压阀。

4.根据权利要求1或2所述的转子压缩机，其特征在于，所述第一级滑片背腔与所述第一级压缩单元(2)和所述转子压缩机的第二级压缩单元(4)之间的流体连通通道连通；和/或，所述转子压缩机还包括增焓装置(6)，所述第一级滑片背腔与所述增焓装置(6)连通。

5.根据权利要求4所述的转子压缩机，其特征在于，所述第一级滑片背腔与所述第一级压缩单元(2)和所述第二级压缩单元(4)之间的中间腔(3)连通。

6.根据权利要求5所述的转子压缩机，其特征在于，所述第一级滑片背腔只与所述中间腔(3)连通。

7.根据权利要求4所述的转子压缩机，其特征在于，所述转子压缩机还包括增焓装置(6)，所述第一级滑片背腔与所述增焓装置(6)连通，所述第一级滑片背腔还与所述第一级压缩单元(2)和所述转子压缩机的第二级压缩单元(4)之间的中间腔(3)连通。

8.根据权利要求7所述的转子压缩机，其特征在于，所述增焓装置(6)包括第一补气管(62)，所述第一补气管(62)与所述第一级滑片背腔连通，所述第一级滑片背腔通过设置在所述转子压缩机内的补气通道与所述中间腔(3)连通。

9.根据权利要求4所述的转子压缩机，其特征在于，所述转子压缩机还包括增焓装置(6)，所述增焓装置(6)与所述第一级滑片背腔连通，所述增焓装置(6)还与所述第一级压缩单元(2)和所述转子压缩机的第二级压缩单元(4)之间的中间腔(3)连通。

10.根据权利要求9所述的转子压缩机，其特征在于，所述增焓装置(6)包括第一补气管(62)和第二补气管(63)，所述第一补气管(62)与所述第一级滑片背腔连通，所述第二补气管(63)与所述中间腔(3)连通。