CN106704194B - 压缩机内压比调节机构及单螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机内压比调节机构及单螺杆压缩机。其中该调节机构包括滑阀、连接支架、驱动活塞及气缸；滑阀通过连接支架与驱动活塞连接；气缸与单螺杆压缩机的机壳固定连接；驱动活塞设置在气缸中，与气缸间隙配合，并将气缸在高度方向上分割出活塞压力腔和环境压力腔；活塞压力腔通过第一气路连接单螺杆压缩机的压缩终了压力，环境压力腔通过第二气路连接单螺杆压缩机的排气压力。其通过将压缩机的压缩终了压力引入气缸的活塞压力腔，将压缩机排气压力引入到气缸的环境压力腔，并通过活塞驱动滑阀运动，进行压缩机内压比调节。实现了压缩机内压比自适应无级调节，提高控制精度。且无需在压缩机机壳上开设孔洞，降低压缩机整体制造成本。

Description

压缩机内压比调节机构及单螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机内压比调节机构及单螺杆压缩机。

背景技术

压缩机内压比是指螺杆压缩机转子本身提高压力的程度，而外压比是由冷凝器和蒸发器联合确定的。外压比＝冷凝压力/蒸发压力＝(排气压力+0.1)/(吸气压力+0.1)。一般情况下，压缩机处于正常工作状态，其外压比保持稳定，压缩机的内压比和外压比相等。但是，在某些特殊情况下，当压缩机工作在非设计工况下时，压缩机外压比会发生变化，从而会使压缩机的内压力和外压比不再相同。具体的，外压比大于内压比时称之为欠压缩，外压比小于内压比时称之为过压缩，这两种情况都会导致压缩机机组效率下降。而传统的压缩机内压比调节装置非常复杂，需要的附加部件多，造成成本升高。

因此，如何实现低成本的对压缩机内压比进行调节是一个亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种通过简单结构实现对压缩机内压比进行调节的压缩机内压比调节机构及具有其的单螺杆压缩机。

为实现本发明目的提供的一种压缩机内压比调节机构，适用于安装在单螺杆压缩机的内部，对所述单螺杆压缩机的内压比进行调节，包括滑阀100、连接支架200、驱动活塞300及气缸400；

所述滑阀100通过所述连接支架200与所述驱动活塞300连接；

所述气缸400与所述单螺杆压缩机的机壳固定连接；

所述驱动活塞300设置在所述气缸400中，与所述气缸400间隙配合，并将所述气缸400在高度方向上分割出活塞压力腔101和环境压力腔102；

所述活塞压力腔101通过第一气路连接所述单螺杆压缩机的压缩终了压力，所述环境压力腔102通过第二气路连接所述单螺杆压缩机的排气压力。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，所述滑阀100、所述连接支架200和所述驱动活塞300内部设置有相互连通的气体通孔，所述气体通孔构成所述第一气路；

所述第一气路在所述滑阀100上设置有第一开口110，在所述驱动活塞300上设置有第二开口310；

所述第一开口110与所述单螺杆压缩机的螺槽011连通，所述第二开口310与所述活塞压力腔101连通。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，所述滑阀100、所述连接支架200和所述驱动活塞300内部的气体通孔均设置在各自的轴线上。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，所述滑阀100为两个，所述连接支架200包括一个连杆210和两个导杆220；

所述两个导杆220分别通过一端与所述连杆210的一端连接；

每个所述导杆220的另一端连接一个滑阀100。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，所述连杆210与所述导杆220之间通过密封螺纹连接；所述导杆220与所述滑阀100之间也通过密封螺纹连接。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，还包括法兰压盖500；

所述气缸400与所述法兰压盖500固定连接；所述法兰压盖500与所述单螺杆压缩机的机壳固定连接。

作为一种压缩机内压比调节机构的可实施方式，所述气缸400的底面通过螺钉与所述法兰压盖500连接；

所述气缸400的顶部通过汽缸盖401密封；

所述汽缸盖401、所述驱动活塞300及所述气缸400的侧壁共同围成密闭的所述活塞压力腔101。

基于同一发明构思的一种单螺杆压缩机，包括前述任意一种压缩机内压比调节机构。

作为一种单螺杆压缩机的可实施方式，还包括机壳、一个螺杆转子010，两个对称分布的星轮；

所述螺杆转子010上设置有螺槽011，且所述螺杆转子010的外周面与所述滑阀100相贴合；

所述机壳、所述螺槽011和星轮的齿面构成封闭的基元容积。

作为一种单螺杆压缩机的可实施方式，所述滑阀100的排气端设置有一个封闭气室301，且所述封闭气室301通过所述机壳或所述滑阀上的通孔连接吸气压力。

本发明的有益效果包括：本发明提供的一种压缩机内压比调节机构，通过将压缩机的压缩终了压力引入气缸的活塞压力腔，将压缩机排气压力引入到气缸的环境压力腔，并通过活塞驱动滑阀运动，从而使滑阀的运动方向与压比调节方向一致。而且本机构可直接设置在压缩机腔室中，而无需在压缩机机壳上开设孔洞，不增加压缩机机壳的制造难度及制造成本。另外，本机构中滑阀的结构、安装位置及作用与传统滑阀基本相同，整个机构只增加了连接支架、气缸及驱动活塞，附加零件少，且零件成本低。从而从整体上能够降低压缩机的制造成本。本发明同时提供的包括压缩机内压比调节机构的单螺杆压缩机，因为使用前述的内压比调节机构，实现了压缩机内压比自适应无级调节。大大提高了压缩机内压比的控制精度。

附图说明

图1为本发明一种压缩机内压比调节机构的一具体实施例的运动部件的爆炸图；

图2为本发明一种压缩机内压比调节机构的一具体实施例的运动部件的剖视图；

图3为本发明一种压缩机内压比调节机构的一具体实施例的调节示意图；

图4为本发明一种压缩机内压比调节机构的另一具体实施例的调节示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的压缩机内压比调节机构及单螺杆压缩机的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

其中，本发明的压缩机内压比调节机构适用于安装在单螺杆压缩机的内部，可对压缩机的内压比进行调节。

参见图1～图4，本发明一实施例的压缩机内压比调节机构，包括滑阀100、连接支架200、驱动活塞300及气缸400。滑阀100通过连接支架200与驱动活塞300连接，从而使滑阀100能够在驱动活塞300的带动下运动，对单螺杆压缩机内部封闭气室的容积大小进行调整。同时，气缸400与单螺杆压缩机的机壳固定连接，对整个调节机构起最主要的位置固定作用。

驱动活塞300设置在气缸400中，与气缸400间隙配合，此处，一般情况下，驱动活塞300与气缸壁之间是紧密贴合的，从而通过活塞300将气缸400在高度方向上分割出活塞压力腔101和环境压力腔102，即如图3所示的左侧的密封腔室和右侧的密封腔室。本实施例中，图3中左侧为气缸的上方，右侧为气缸的底部。为了实现通过活塞驱动滑阀进行内压比调节，本实施例中，将活塞压力腔101通过第一气路连接单螺杆压缩机的压缩终了压力，环境压力腔102通过第二气路003连接单螺杆压缩机的排气压力。从而可通过压缩终了压力及排气压力之间的大小关系，推动驱动活塞300运动，而驱动活塞300再通过连接支架将动力传递到滑阀100，带动滑阀100运动，调节压缩机封闭气室的容积，实现压缩机内压比的调节。

具体调节涉及以下三种类型：

1)当压缩机内压比大于外压比时，由于吸气压力相等，压缩终了压力大于压缩排气压力，因此，图3中，气缸的两个密封腔室中，左侧的活塞压力腔101中的压力大于右侧的连接了排气压力的环境压力腔102中的压力。由前述分析可知，驱动活塞300在压力差的作用下，会沿图3中黑色箭头所示向右运动，从而带动滑阀100向减小内压比的方向(向右)运行。使压缩机的内压比再次与外压比相等，保证压缩机机组的运行效率。

2)当压缩机内压比小于外压比时，压缩终了压力小于压缩机排气压力。此时，如图4所示，驱动活塞在压力差的作用下，会沿黑色箭头所示向左运动。从而带动滑阀300向增大内压比的方向(向左)运动。同样，最终是压缩机的内压比再次与外压比相等，保证压缩机组的运行效率。

3)当压缩机内外压比相等时，压缩终了压力与压缩机排气压力相等。此时，驱动活塞300两侧的活塞压力腔101和环境压力腔102内部压力完全相等，驱动活塞300会保持不变。这也正是压缩机正常运行时的状态。驱动活塞300及滑阀100均保持不动，使内外压比保持相等。

本发明实施例的压缩机内压比调节结构，通过将压缩机的压缩终了压力引入气缸的活塞压力腔，将压缩机排气压力引入到气缸的环境压力腔，并通过活塞驱动滑阀运动，从而使滑阀的运动方向与压比调节方向一致。而且本机构可直接设置在压缩机腔室中，而无需在压缩机机壳上开设孔洞，不增加压缩机机壳的制造难度及制造成本。另外，本机构中滑阀的结构、安装位置及作用与传统滑阀基本相同，整个机构只增加了连接支架、气缸及驱动活塞，附加零件少，且零件成本低。从而从整体上能够降低压缩机的制造成本。

作为一种可实施方式，所述连接了压缩终了压力及活塞压力腔101的第一气路以及连接排气压力和环境压力腔102的第二气路均可通过设置在压缩机内部的管路实现。但是更佳地，在其中一个实施例中，在滑阀100、连接支架200和驱动活塞300内部设置有相互连通的气体通孔，将气体通孔构成第一气路001。从而在实现压力连接的同时，隐藏了气体管路，使整个机构结构更加简单，而且也使气路更加稳定、更加安全。

第一气路001与压缩终了压力的连通，通过在在滑阀100上设置有第一开口110作为压缩终了压力的引入口，在驱动活塞300上设置有第二开口310，作为压缩终了压力连通活塞压力腔的出口实现。

其中，第一开口110与单螺杆压缩机的螺槽011连通，引入压缩终了压力。

此处需要说明的是，所述第一开口110及第二开口310的数量均可设置为多个。较佳地，如图2所示，可在滑阀100的排气线附近设置一个第一开口110，在活塞上设置两个所述第二开口310。且第二开口310应与活塞压力腔101连通。

更佳地，如图2所示，滑阀100、连接支架200和驱动活塞300内部的气体通孔均设置在各自的轴线上。使气体通孔周围的零件壁厚更加均匀，使零件的使用寿命更长。同时，气体通孔设置在中部也更便于零件之间保证气路畅通的连接。

具体地，如图1和图2所示，滑阀100为两个，连接支架200包括一个连杆210和两个导杆220。导杆可使用较细圆柱形结构，且可在两端设置更细一点的连接头221，便于通过连接头与滑阀100连接。两个导杆220分别通过一端与连杆210的一端连接，另一端连接一个滑阀100。连接完成的结构如图2所示。

此处需要说明的是，连杆210的主体及其两个端头并不是设置在一个平面内。而是其中一个端头或者两个端头相对连杆主体有一个角度的偏转。如其中一个较连杆主体有90度偏转。从而使本发明实施例的机构设置在压缩机内部时，两个导杆之间的连线并不是压缩机机壳内部的直径，而是一个弦。两个滑阀排气方向也不相对压缩机机壳轴线对称。

其中，连杆210与导杆220之间可通过密封螺纹连接，导杆220与滑阀100之间也可通过密封螺纹连接。当然，连杆210与导杆220之间，及导杆220与滑阀100之间也可通过其他能够保证密封的方式的进行连接。此处保证密封的原因是三个零件中间均设置了气体通孔，且需要通过气体通孔进行压力的传输。

在其中一个压缩机内压比调节机构的实施例中，如图3或者图4所示，还包括法兰压盖500。气缸400与法兰压盖500固定连接，再通过法兰压盖500与单螺杆压缩机的机壳固定连接。从而固定整个机构，而滑阀的安装位置与传统的安装位置一样。参见图1，只是在滑阀排气线120附近开设小孔作为第一开口110。

此处需要说明的是，本发明实施例的压缩机内压比调节机构中，滑阀100、连接支架200、驱动活塞300为运动部件，而气缸400及法兰压盖500为固定部件，即，其在内压比调节过程中位置是始终保持不变的。本发明实施例通过法兰盘盖能够更稳固的将该机构的气缸与压缩机机壳相连接。

具体地，可将气缸400的底面通过螺钉与法兰压盖500连接。

另外，气缸400的顶部可通过汽缸盖401密封，从而汽缸盖401、驱动活塞300及气缸400的侧壁共同围成密闭的活塞压力腔101。

基于上述的压缩机内压比调节机构，本发明还提供一种单螺杆压缩机，其内部设置有前述任一实施例所描述的压缩机内压比调节机构。相对压比的调节不需要控制器、位移传感器、电磁阀等辅助部件，且对压比的调节通过机构自动判定完成，不需要人为控制，避免了人为控制的误差。因此，降低了整机成本、同时提高了对内压比的控制精度。且本发明实施例的单螺杆压缩机对压比的调节通过所述的压缩机内压比调节机构自发实时完成，故可实现内外压比的实时协调，这将大大提高压缩机的IPLV(integrated part loadvalue，综合部分负荷性能系数)。

具体的，如图4所示，展示了单螺杆压缩机的部分结构。单螺杆压缩机中还包括机壳、一个螺杆转子010，两个对称分布的星轮。螺杆转子010上设置有螺槽011，且螺杆转子010的外周面与滑阀100相贴合。机壳、所述螺槽011和星轮的齿面构成封闭的基元容积。

另外，如图4所示，单螺杆压缩机内部还设置有封闭气室301。封闭气室301设置在滑阀100的排气端，使滑阀100的可滑动部分设置在所述封闭气室301中，与排气压力压力相隔绝，单螺杆压缩机通过排气口002排气。并在压缩机机壳或滑阀上开孔，使封闭气室301与吸气压力连通，保证滑阀两端不存在压差，便于驱动活塞驱动其进行压缩机内压调节。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压缩机内压比调节机构，适用于安装在单螺杆压缩机的内部，对所述单螺杆压缩机的内压比进行调节，其特征在于，包括滑阀(100)、连接支架(200)、驱动活塞(300)及气缸(400)；

所述滑阀(100)通过所述连接支架(200)与所述驱动活塞(300)连接；

所述气缸(400)与所述单螺杆压缩机的机壳固定连接，所述气缸(400)为单级气缸；

所述驱动活塞(300)设置在所述气缸(400)中，与所述气缸(400)间隙配合，所述驱动活塞(300)为单级活塞，并将所述气缸(400)在高度方向上分割出活塞压力腔(101)和环境压力腔(102)；

所述活塞压力腔(101)通过第一气路连接所述单螺杆压缩机的压缩终了压力，所述环境压力腔(102)通过第二气路连接所述单螺杆压缩机的排气压力。

2.根据权利要求1所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于：

所述滑阀(100)、所述连接支架(200)和所述驱动活塞(300)内部设置有相互连通的气体通孔，所述气体通孔构成所述第一气路；

所述第一气路在所述滑阀(100)上设置有第一开口(110)，在所述驱动活塞(300)上设置有第二开口(310)；

所述第一开口(110)与所述单螺杆压缩机的螺槽(011)连通，所述第二开口(310)与所述活塞压力腔(101)连通。

3.根据权利要求2所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于，所述滑阀(100)、所述连接支架(200)和所述驱动活塞(300)内部的气体通孔均设置在各自的轴线上。

4.根据权利要求1所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于，所述滑阀(100)为两个，所述连接支架(200)包括一个连杆(210)和两个导杆(220)；

所述两个导杆(220)分别通过一端与所述连杆(210)的一端连接；

每个所述导杆(220)的另一端连接一个滑阀(100)。

5.根据权利要求4所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于，所述连杆(210)与所述导杆(220)之间通过密封螺纹连接；所述导杆(220)与所述滑阀(100)之间也通过密封螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于，还包括法兰压盖(500)；

所述气缸(400)与所述法兰压盖(500)固定连接；所述法兰压盖(500)与所述单螺杆压缩机的机壳固定连接。

7.根据权利要求6所述的压缩机内压比调节机构，其特征在于，所述气缸(400)的底面通过螺钉与所述法兰压盖(500)连接；

所述气缸(400)的顶部通过汽缸盖(401)密封；

所述汽缸盖(401)、所述驱动活塞(300)及所述气缸(400)的侧壁共同围成密闭的所述活塞压力腔(101)。

8.一种单螺杆压缩机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的压缩机内压比调节机构。

9.根据权利要求8所述的单螺杆压缩机，其特征在于，还包括机壳、一个螺杆转子(010)，两个对称分布的星轮；

所述螺杆转子(010)上设置有螺槽(011)，且所述螺杆转子(010)的外周面与所述滑阀(100)相贴合；

所述机壳、所述螺槽(011)和星轮的齿面构成封闭的基元容积。

10.根据权利要求8或9所述的单螺杆压缩机，其特征在于，所述滑阀(100)的排气端设置有一个封闭气室(301)，且所述封闭气室(301)通过所述机壳或所述滑阀上的通孔连接吸气压力。