CN105971884B - 压缩机高压保护结构及涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机高压保护结构及设置有该高压保护结构的涡旋压缩机，所述压缩机上设置有排气腔和低压腔，所述高压保护结构包括：气体引流通道，所述气体引流通道能够可选择性地使所述低压腔与所述排气腔相连通；电机保护器，所述电机保护器设置在所述低压腔内。本发明提供的压缩机高压保护结构中,将电机所在的低压腔与压缩机的排气腔可选择地连通，可将排气腔中的高温高压气体引流到所述低压腔中，当压缩机排气腔内的气体出现异常高压时，高压保护结构将开启，直接将高温高压的气体喷在设置在低压腔中的电机保护器上，电机保护器跳闸，压缩机停止运转，从而实现压缩机异常高压保护，对处于恶劣工况的涡旋压缩机起到了高压保护的作用。

Description

压缩机高压保护结构及涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机高压保护结构以及设置有该高压保护结构的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机具有结构简单、体积小、质量轻、噪声低、机械效率高且运转平稳等特点。在现有的普通涡旋压缩机通常不设置高压保护结构，然而当压缩机外部高压保护系统不起作用时，对于比较的恶劣的工况，比如高压差、高负荷等，涡旋压缩机的动静盘排气腔内温度压力将很高，动静盘磨损加速或涡旋齿咬合的现象，更严重者会出现涡旋齿断裂的情况，这将严重影响涡旋压缩机的使用寿命和性能。

发明内容

有鉴于此,本发明为了至少部分地解决上述技术问题，提供一种能够对压缩机进行高压保护的压缩机高压保护结构以及设置有这种高压保护结构的涡旋压缩机。

根据本发明的第一方面，提供一种压缩机高压保护结构，所述压缩机上设置有排气腔和低压腔，所述高压保护结构包括：气体引流通道，所述气体引流通道能够可选择性地使所述低压腔与所述排气腔相连通；电机保护器，所述电机保护器设置在所述低压腔内；还包括高压保护阀，设置在所述气体引流通道和低压腔之间；所述气体引流通道包括第一气体引流通道和第二气体引流通道；所述第一气体引流通道的一端与所述排气腔相连通，另外一端与所述背压腔相连通；所述第二气体引流通道的一端与所述背压腔相连通，另外一端与所述高压保护阀的输入通道相连通。

优选地，当所述高压保护阀处于关闭状态时，所述低压腔与所述排气腔隔断，当所述高压保护阀处于打开状态时，所述低压腔与所述排气腔连通。

优选地，所述高压保护阀设置有输入通道和输出通道，所述输入通道与所述引流通道相连通，所述输出通道与所述低压腔相连通。

优选地，所述压缩机包括动涡盘和上支架，所述动涡盘位于所述上支架的上侧，在所述动涡盘的下端面和所述上支架的上端面之间形成有背压腔。

优选地，所述第一气体引流通道和第二气体引流通道在周向上相互错开。

优选地，所述高压保护阀设置在靠近所述电机保护器的位置。

优选地，所述高压保护阀设置在所述电机保护器的正上方。

优选地，所述高压保护阀包括阀体和阀芯；所述输入通道和输出通道形成在所述阀体内，所述阀芯设置在所述输出通道内，在所述输入通道和输出通道之间形成有阀座。

优选地，在所述阀芯的外壁和输出通道的通道壁之间形成有间隙。

优选地，在所述输出通道远离所述输入通道的一端设置有挡板，在所述挡板上设置有挡板通道，所述挡板通道的一端经所述输出通道能够与所述输入通道相连通，另外一端与所述低压腔相连通。

优选地，在所述阀芯和挡板之间设置有偏置件，所述偏置件对所述阀芯施加朝向所述阀座的偏置力。

优选地，在所述阀芯内形成有阀芯通道，所述阀芯通道的一端与所述输入通道相对，另外一端与所述挡板通道相对；在所述阀芯通道的通道壁上设置有气孔，所述气孔将所述间隙和阀芯通道连通；在所述阀芯通道和阀座之间设置有滚珠。

优选地，所述高压保护阀固定在所述上支架的下侧面上。

根据本发明的第二方面，提供一种涡旋压缩机，包括电机和压缩组件，所述压缩组件包括静涡盘和动涡盘，设置有本申请中的高压保护结构，其中，所述排气腔形成在所述静涡盘和动涡盘之间，所述电机设置在所述低压腔内。

本发明提供的压缩机高压保护结构中,将电机所在的低压腔与压缩机的排气腔可选择地连通，可将排气腔中的高温高压气体引流到所述低压腔中，当压缩机排气腔内的气体出现异常高压且压力高于一定的预定值时，高压保护结构将开启，直接将高温高压的气体喷在设置在低压腔中的电机保护器上，电机保护器跳闸，压缩机停止运转，从而实现压缩机异常高压保护，对处于恶劣工况的涡旋压缩机起到了高压保护的作用。尤其是将高压保护阀设置在所述电机保护器的正上方时，高温高压的气体将直接喷在正下方的电机保护器上，高压保护结构反应灵敏，启动时间短。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本申请中的设置有高压保护结构的压缩机结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本申请中的高压保护阀结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

如图1-2所示，本申请中的涡旋压缩机包括电机1、高压保护阀3、上支架4、静涡盘6、动涡盘12、十字滑环13、曲轴组件16、壳体组件10等部分。所述电机1固定在壳体组件10上。所述上支架4固定在壳体组件10上，例如通过焊接进行固定。所述高压保护阀3固定在所述上支架4的下侧。所述动涡盘12和静涡盘6设置在所述上支架4的上侧，两者的相位角相差180度地对置安装在上支架4上。所述静涡盘6和动涡盘12构成压缩组件能够对气体进行压缩，具体的，所述动涡盘12能够在曲轴组件16的驱动下运动，与静涡盘6啮合形成一系列相互隔离且容积连续变化的月牙形密闭容腔，制冷剂气体在这些密闭容腔中进行压缩，成为高温高压气体后进入排气腔18。在所述静涡盘6的上侧设置有高低压腔分隔板7，所述静涡盘6的顶部插入所述高低压腔分隔板7内，且通过静涡盘密封圈9保持与高低压腔分隔板7配合间隙的密封。在所述上支架4上设置有导柱11，所述导柱11可以设置多个。工作过程中所述静涡盘6可沿着导柱11在轴向上上下浮动，即具有轴向柔性。所述高低压腔分隔板7和上盖组件8通过焊接固定在壳体10上，所述高低压腔分隔板7和上盖组件8之间形成高压排气腔81。在所述曲轴组件16的上端设置有偏心套15，所述动涡盘12与所述偏心套15间隙配合。在所述动涡盘12和上支架4之间设置有十字滑环13，用于限制所述动涡盘12的自转。压缩机运转时，所述电机1驱动曲轴组件16旋转，所述曲轴组件16带动偏心套15和动涡盘12运动，在所述十字滑环13的防自转限制下，所述动涡盘12围绕曲轴组件16中的曲轴的中心以固定的半径做平动运动。从压缩机外进入的制冷剂气体被吸入所述动涡盘12和静涡盘6之间形成的月牙形吸气腔内，经过压缩后从所述排气腔18由设置在静涡盘6上的排气孔进入所述高压排气腔81内，然后排出所述压缩机。

所述动涡盘12包括相互连接的动涡盘端板121和动涡盘蜗卷122，所述动涡盘端板121位于所述动涡盘蜗卷122的下侧。所述上支架4的上端面和动涡盘端板121的下端面相对设置。在所述上支架4的上端面和动涡盘端板121的下端面之间设置有第一密封圈5和第二密封圈14，所述上支架4的上端面、动涡盘端板121的下端面、第一密封圈5和第二密封圈14之间围合成背压腔20。

如图1-2所示，在所述动涡盘端板121上开设有第一气体引流通道17，所述第一气体引流通道17的一端与所述排气腔18相连通，另外一端与所述背压腔20相连通(参见图2)，用于将所述排气腔18中的高温高压气体引流到所述背压腔20中。在所述上支架4上设置有第二气体引流通道19。所述第二气体引流通道19的一端与所述背压腔20相连通，另外一端与所述高压保护阀3(后面有详细介绍)相连通，用于将所述背压腔20中的高温高压气体引流到高压保护阀3内。优选地，所述第一气体引流通道17和第二气体引流通道19在周向上相互错开，更加优选地，两者之间在周向上相差180度地设置，这样可以使得背压腔20中的气体对所述动涡盘12形成稳定的背压。压缩机处于工作状态时，从排气腔18引出的高压气体由所述第一引流通道17进入所述背压腔20内，背压腔20内的气体形成的轴向向上的气体压力使得所述动涡盘12在工作过程中处于浮动状态，且使得所述动涡盘12与静涡盘6之间保持压紧密封状态。

如图3所示，所述高压保护阀3包括阀体30和阀芯31。在所述阀体31内形成有相互连接的输入通道32和输出通道33，所述阀芯31设置在所述输出通道33内，在所述阀芯31的外壁和输出通道33的通道壁之间形成有间隙311。在所述输入通道32和输出通道33之间形成有阀座34。在所述输出通道33远离所述输入通道32的一端设置有挡板35，所述挡板35可以和所述阀体30一体形成，也可以分体形成。在所述挡板35上设置有挡板通道351，所述挡板通道351的一端经所述输出通道33能够与所述输入通道32相连通，另外一端与位于上支架4下侧的低压腔21(电机1所在腔，参见图1)相连通。优选地，在所述阀芯31和挡板35之间设置有偏置件36，所述偏置件36优选为弹簧。所述偏置件36对所述阀芯31施加朝向所述阀座34的偏置力，当所述输入通道32内没有高压气体输入时，或者当所述输入通道32内输入的气体压力小于所述偏置件36施加的偏置力时，使得所述阀芯31能够紧密地抵靠在所述阀座34上，使得所述高压保护阀3处于关闭状态。此时，所述低压腔21和排气腔18隔断，排气腔18中的高温高压气体不能进入所述低压腔21内。

如图1、图3所示，在所述阀体30靠近所述输入通道32的一端的外壁上设置有外螺纹301。在所述上支架4的下侧端面上设置有相对应的螺纹孔，所述高压保护阀3可通过所述外螺纹301和螺纹孔的配合而固定在所述上支架4的下侧端面上。在一个优选实施例中，在所述电机1上设置有电机保护器2，当所述低压腔21内的温度升高，从而使得所述电机保护器2的温度升高到一定程度时，所述电机保护器2能够跳闸断电，使得压缩机停止工作，对所述电机1起到保护作用。所述高压保护阀3设置在靠近所述电机保护器2的位置，优选为设置在所述电机保护器2的正上方，这样可使得所述高压保护阀3和电机保护器2之间的距离较近。当涡旋压缩机处于高压差、高负荷等比较恶劣的工况时，所述动涡盘12和静涡盘6吸入的低温低压气体压缩至所述排气腔18时形成高温高压气体，该高温高压气体通过所述第一引流通道17进入背压腔20内，如图1-2所示(这里需要说明的是，图2所示的状态为压缩机停机时的状态，在正常工作中，所述动涡盘12在轴向上是浮动的，即其与上支架4是脱离的，在动涡盘12和上支架4之间形成有所述背压腔20)。所述背压腔20内的气体的压力温度与所述排气腔18内的气体的压力温度几乎是相同的。

如图1-3所示，当所述排气腔18内的气体压力超过一定的预定值时，所述背压腔20内的高温高压气体通过所述上机架4上的第二引流通道19进入所述高压保护阀3的输入通道32内，当高温高压气体产生的气体压力大于所述偏置件36的偏置力时，所述阀芯31离开所述阀座34，所述高压保护阀3打开，使得所述排气腔18与所述低压腔21之间连通，高温高压气体经第一气体引流通道17、背压腔20、第二气体引流通道19进入所述高压保护阀3，然后通过所述高压保护阀3中的间隙311和挡板通道351排入所述低压腔21内，这些气体会被重新吸入所述动涡盘12和静涡盘6之间进行压缩，从而使得从外部吸入的低温低压气体减少，随着时间的推移，低压腔21内的气体温度越来越高，所述电机保护器2由于吸入的低温气体的减少而被加热，当温度高到一定值达到电机保护器2的断电温度时，所述电机保护器2跳闸断电，压缩机停机。并且，由于从所述高压保护阀3输出的高温高压气体直接喷在所述电机保护器2的上方，所述电机保护器2周围的温度会比所述低压腔21内其他地方的温度高，这样，电机保护器2响应的时间会比较短，使得所述高压保护启动更快，能够实现更加有效的高压保护。

如图3所示，在另外一个优选实施例中，在所述阀芯31内形成有阀芯通道312，所述阀芯通道312的一端与所述输入通道32相对，另外一端与所述挡板通道351相对。在所述阀芯通道312的通道壁上设置有气孔38，所述气孔38将所述间隙311和阀芯通道312连通。在所述阀芯通道312和阀座34之间设置有滚珠37，在所述偏置件36的偏置力的作用下，所述滚珠37能够在所述阀芯31的推动下紧密地抵靠在所述阀座34上，从而能够使得所述高压保护阀3处于关闭状态。当所述输入通道32内输入的高温高压气体的压力大于所述偏置件36提供的偏置力时，高温高压气体推动所述滚珠37离开所述阀座34，从而使得所述高压保护阀3打开，高温高压气体依次通过所述间隙311、气孔38、阀芯通道312、输出通道33和挡板通道351排入所述低压腔体21内。

本申请提供的压缩机高压保护结构中,通过高压保护阀3将电机1所在的低压腔21与压缩机的排气腔18可选择地连通，可将排气腔18中的高温高压气体引流到所述低压腔21中，当压缩机排气腔18内的气体出现异常高压且压力高于一定的预定值时，高压保护结构将开启，直接将高温高压的气体喷在设置在低压腔21中的电机保护器2上，电机保护器2跳闸，压缩机停止运转，从而实现压缩机异常高压保护，对处于恶劣工况的涡旋压缩机起到了高压保护的作用。尤其是将高压保护阀3设置在所述电机保护器2的正上方时，高温高压的气体将直接喷在正下方的电机保护器2上，高压保护结构反应灵敏，启动时间短。

应当说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (14)

1.一种压缩机高压保护结构，所述压缩机上设置有排气腔(18)和低压腔(21)，其特征在于，所述高压保护结构包括：

气体引流通道(17，19)，所述气体引流通道(17，19)能够可选择性地使所述低压腔(21)与所述排气腔(18)相连通；

电机保护器(2)，所述电机保护器(2)设置在所述低压腔(21)内；

还包括高压保护阀(3)，设置在所述气体引流通道(17，19)和低压腔(21)之间；

所述气体引流通道(17，19)包括第一气体引流通道(17)和第二气体引流通道(19)；

所述第一气体引流通道(17)的一端与所述排气腔(18)相连通，另外一端与背压腔(20)相连通；

所述第二气体引流通道(19)的一端与所述背压腔(20)相连通，另外一端与所述高压保护阀(3)的输入通道(32)相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，

当所述高压保护阀(3)处于关闭状态时，所述低压腔(21)与所述排气腔(18)隔断，当所述高压保护阀(3)处于打开状态时，所述低压腔(21)与所述排气腔(18)连通。

3.根据权利要求2所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述高压保护阀(3)设置有输入通道(32)和输出通道(33)，所述输入通道(32)与所述引流通道(19)相连通，所述输出通道(33)与所述低压腔(21)相连通。

4.根据权利要求3所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，

所述压缩机包括动涡盘(12)和上支架(4)，所述动涡盘(12)位于所述上支架(4)的上侧，在所述动涡盘(12)的下端面和所述上支架(4)的上端面之间形成有背压腔(20)。

5.根据权利要求1所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述第一气体引流通道(17)和第二气体引流通道(19)在周向上相互错开。

6.根据权利要求2-5任一项所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述高压保护阀(3)设置在靠近所述电机保护器(2)的位置。

7.根据权利要求6所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述高压保护阀(3)设置在所述电机保护器(2)的正上方。

8.根据权利要求3-5任一项所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述高压保护阀(3)包括阀体(30)和阀芯(31)；所述输入通道(32)和输出通道(33)形成在所述阀体(30)内，所述阀芯(31)设置在所述输出通道(33)内，在所述输入通道(32)和输出通道(33)之间形成有阀座(34)。

9.根据权利要求8所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，在所述阀芯(31)的外壁和输出通道(33)的通道壁之间形成有间隙(311)。

10.根据权利要求9所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，在所述输出通道(33)远离所述输入通道(32)的一端设置有挡板(35)，在所述挡板(35)上设置有挡板通道(351)，所述挡板通道(351)的一端经所述输出通道(33)能够与所述输入通道(32)相连通，另外一端与所述低压腔(21)相连通。

11.根据权利要求10所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，在所述阀芯(31)和挡板(35)之间设置有偏置件(36)，所述偏置件(36)对所述阀芯(31)施加朝向所述阀座(34)的偏置力。

12.根据权利要求11所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，在所述阀芯(31)内形成有阀芯通道(312)，所述阀芯通道(312)的一端与所述输入通道(32)相对，另外一端与所述挡板通道(351)相对；在所述阀芯通道(312)的通道壁上设置有气孔(38)，所述气孔(38)将所述间隙(311)和阀芯通道(312)连通；在所述阀芯通道(312)和阀座(34)之间设置有滚珠(37)。

13.根据权利要求4所述的压缩机高压保护结构，其特征在于，所述高压保护阀(3)固定在所述上支架(4)的下侧面上。

14.一种涡旋压缩机，包括电机(1)和压缩组件，所述压缩组件包括静涡盘(6)和动涡盘(12)，其特征在于，设置有权利要求1-13任一项所述的高压保护结构，其中，所述排气腔(18)形成在所述静涡盘(6)和动涡盘(12)之间，所述电机(1)设置在所述低压腔(21)内。