CN107975498A - 用于离心压缩机的扩压器及具有其的离心压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于离心压缩机的扩压器及具有其的离心压缩机。该扩压器包括：驱动部件，传动组件，调整组件，滑阀组件，以及后壁；其中所述传动组件用于将所述驱动部件产生的动力传递至所述调整组件，所述调整组件能够相对于所述后壁沿周向往复运动，并驱动所述滑阀组件沿轴向往复运动；其中，所述调整组件与所述后壁之间设置滚动体。此种布置结合扩压器的现有构造来较好地实现了调整流道宽窄的机构的介入；并通过滚动体实现了调整组件与后壁之间的低摩擦配合，使得其能够承担好力矩的中间传递及换向作用，将驱动部件所产生的力矩低损耗且连续地传递至滑阀组件，进而实现对扩压器流道宽窄的无级调整，有效改善压缩机的停机反转或喘振问题。

Description

用于离心压缩机的扩压器及具有其的离心压缩机
【技术领域】
本发明涉及制冷设备领域，更具体而言，其涉及一种离心压缩机的扩压器。
【背景技术】
在制冷领域中，压缩机是制冷系统内尤为关键的一环。好的压缩机能够提供更为卓越的制冷性能。作为制冷压缩机的一种，离心压缩机因其能够提供高效及大吨位的制冷能力而在商用制冷领域中被广泛使用。然而，在不同的工况下，尤其在以部分负荷运转的工况下，恒定不变的离心压缩机扩压器流道处容易发生压缩机喘振及振动等问题。在此种背景下，通常会采取各种结构设计来使得压缩机扩压器的流道宽度可调，以改善离心压缩机的喘振问题，且减小压缩机噪音及振动。作为其中一种实施方式，可在扩压器上设置滑阀组件来实现调整扩压器流道宽度的效果。然而，如何将滑阀组件合理的布置在扩压器中，及如何对相关结构进行调整和改善，成为亟待解决的技术难题。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种能够调整扩压器流道的流通面积的用于离心压缩机的扩压器。
本发明目的还在于提供一种能够调整扩压器流道的流通面积的离心压缩机。
根据本发明的一个方面，提供一种用于离心压缩机的扩压器，其包括：驱动部件、传动组件、调整组件、滑阀组件以及后壁；其中所述传动组件用于将所述驱动部件产生的动力传递至所述调整组件，所述调整组件能够相对于所述后壁沿周向往复运动，并驱动所述滑阀组件沿轴向往复运动；其中，所述调整组件与所述后壁之间设置滚动体。
根据本发明的再一个方面，还提供一种离心压缩机，其包括如前所述的扩压器。
【附图说明】
图1是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的立体视图。
图2是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的主视图。
图3是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的驱动部件、传动组件及调整环的构造示意图。
图4是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的滚珠轴承及引导杆的构造示意图。
图5是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的调整环及引导杆的连接示意图。
图6是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的滑阀组件的结构示意图。
图7是本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的滑阀组件的局部放大示意图。
【具体实施方式】
参见图1及图2，其示出了一种用于离心压缩机的扩压器100的一个实施例。其中，该扩压器100包括驱动部件110、传动组件120、调整组件130、滑阀组件140以及后壁150。其中，传动组件120用于将驱动部件110产生的动力传递至调整组件130，调整组件130能够相对于后壁150沿周向往复运动，并驱动滑阀组件140沿轴向往复运动；其中，调整组件130与后壁150之间设置滚珠轴承160（在图4中示出）。此种布置结合扩压器的现有构造来较好地实现了调整流道宽窄的机构的介入；并通过滚珠轴承160实现了调整组件130与后壁150之间的低摩擦配合，使得其能够较好地承担力矩的中间传递及换向作用，将驱动部件110所产生的力矩低损耗且连续地传递至滑阀组件140，进而实现对扩压器流道宽窄的无级调整，有效改善压缩机的停机反转或喘振问题，且减小排气压力脉动及振动噪音。根据该实施例的教示，可知能实现类似于滚珠轴承160的降低配合摩擦的其他滚动体同样适用于此处。
如下将结合图3至图7来分别详细阐释各组件的构成细节。
参见图3，其示出了本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的驱动部件110、传动组件120及部分调整组件130的构造示意图。其中，驱动部件110为输出扭矩的电机。而传动组件120则包括曲柄121与连杆122。曲柄121一端连接至驱动部件110的输出轴，另一端连接至连杆122。连杆122的一端与曲柄121相连接，另一端则连接至调整组件130。在工作过程中，传动组件120输出扭矩，带动与其连接的曲柄121旋转，曲柄121的旋转运动经由连杆122被转换成往复直线运动，且曲柄121的往复直线运动进一步转换成调整组件130相对于后壁且沿周向的往复运动。在该图中，示出了调整组件130的一部分，也即调整环131，其上设置沿轴向凸出的凸台131b，且凸台131b上开设用于提供运动换向功能的斜向凹槽131a，以将运动继续传递。在此种布置下，在驱动部件110的驱动下，调整环131经由传动组件120的驱动而发生相对于后壁沿周向的往复旋转运动，并将运动进一步地传递此图中未示出的滑阀组件处。
参见图4，其示出了本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的滚珠轴承160及部分调整组件130的构造示意图。其中，该滚珠轴承160包括：沿周向设置开口的滚珠保持架161；布置在开口中的滚珠162；以及限制滚珠保持架沿轴向移动的挡板163；其中，挡板163固定在后壁150上；而滚珠保持架161沿周向布置在调整组件130的内侧与后壁150的外侧之间，从而能够有效地改善调整组件130相对于后壁150的旋转往复运动，以减小在运动传递过程中的摩擦损失。此外，图中仅示出了调整组件130的另一部分，也即引导杆132，其上设置沿周向向外凸出的定位销132a，以便插设入调整环131的斜向凹槽131a中，来实现引导杆132与调整环131的配合，该配合方式及运动关系将在下文中详细阐释。
图5示出了本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的调整环及引导杆的连接示意图。其中，该调整组件130具有能够联动的调整环131与引导杆132。由图示可知，在驱动部件运动时，其通过传动组件来将扭矩传递至调整环131，使其能够相对于后壁150沿周向往复运动。在调整环131的旋转过程中，在定位销132a与斜向凹槽131a的配合下，引导杆132将随着调整环的运动而发生沿轴向的往复运动，从而实现了带动滑阀组件沿轴向往复运动来调整扩压器流道的宽窄。
具体而言，在调整环上设置沿轴向凸出的凸台131b，并将斜向凹槽131a设置在该凸台131b上，此种构造将更便于斜向凹槽131a的布置，进而有利于整组件130与滑阀组件140的配合。此外，此种布置无需在调整环的本体上开设槽口，较好地保留了调整环自身的结构强度等特性。
更具体而言，各个斜向凹槽131a包括位于两端的平直过渡区段以及位于中间的倾斜导向区段。其中，两端的平直过渡区段用于实现调整的过渡环节，为引导杆的运动提供一定程度的缓冲，而中间的倾斜导向区段则实际用于对扩压器流道的调节。
可选地，可在调整环131上沿周向均匀布置三个斜向凹槽131a，其上插设三个引导杆132，从而实现更均匀地带动整个滑阀组件往复运动。
参见图6及图7，其示出了本发明的用于离心压缩机的扩压器的一个实施例的滑阀组件的结构示意图。
其中，该滑阀组件140包括连接至调整组件130的引导杆132的扩压器环141；扩压器环141在引导杆132的带动下穿过后壁150沿轴向往复运动，以用于控制扩压器100的流道的流通面积。
具体而言，该扩压器环141上设置螺栓孔141a，其与引导杆132通过螺栓142连接。且扩压器环141上的螺栓孔141a处设置用于填平螺栓孔141a的螺栓孔塞143。
可选地，扩压器环141面对扩压器100流道的端面141b具有弧状型线。作为一个示例，在该扩压器环141的限制下，所述扩压器的流道形成为从上游至下游渐缩式的流道。如此使得高速流动的制冷剂气流在此能够相对平缓地过渡，从而避免强烈的气流冲击且有效降低工作噪音。
作为本发明的另一个实施例，还提供一种离心压缩机，其可包括如前所述的扩压器100的任意一个实施例，或者其改进或组合，因而也会具有相应的技术效果，故在此不再赘述。
可选地，在一个离心压缩机的实施例中，扩压器环141靠近离心压缩机的叶轮的出口下游布置，如此能够在扩压器流道最初始的位置便实现对制冷剂气流的流通面积调节，起到更好的效果。
如下将结合前述附图来描述该离心压缩机的一个实施例的工作原理。在部分负荷工作下，制冷剂流速较低，此时压缩机容易进入不稳定的状态，其称之为喘振。此时，若扩压器入口的宽度被缩小，则扩压器通流面积减小，有效抑制回流，从而改善压缩机喘振问题，减小了压缩机排气的压力脉动及噪声振动。具体而言，此时，驱动部件110工作，曲柄121受其驱动而开始旋转，并带动连杆122向上运动，连杆122的向上运动进一步地带动调整环131相对于后壁150沿周向顺时针旋转。此时，在调整环131上的斜向凹槽131a与引导杆132上的定位销132a的配合下，引导杆受驱动而穿过后壁150并沿轴向（如图5所示的沿纸面朝内方向）前进，进而带动与其相连接的扩压器环141穿过后壁150沿轴向前进，以实现减小叶轮出口下游处的扩压器流道的流通面积。且上述过程可以连续进行，因此可以实现对扩压器流道的流通面积的无级调节。
此后，若机器停止工作或恢复至满负荷工作的状态时，制冷剂流速正常，扩压器流道可以完全打开。此时，进一步启动驱动部件110，曲柄121受其驱动而继续旋转，并带动连杆122向下运动，连杆122的向下运动进一步地带动调整环131相对于后壁150沿周向逆时针旋转。此时，在调整环131上的斜向凹槽131a与引导杆132上的定位销132a的配合下，引导杆受驱动而穿过后壁150并沿轴向后退（如图5所示的沿纸面朝外方向），进而带动与其相连接的扩压器环141穿过后壁150沿轴向后退，以实现增大叶轮出口下游处的扩压器流道的流通面积，并最终使其恢复至初始值。
以上例子主要说明了本发明的用于离心压缩机的扩压器及具有其的离心压缩机。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (14)

1.一种用于离心压缩机的扩压器，其特征在于，包括：驱动部件、传动组件、调整组件、滑阀组件以及后壁；其中所述传动组件用于将所述驱动部件产生的动力传递至所述调整组件，所述调整组件能够相对于所述后壁沿周向往复运动，并驱动所述滑阀组件沿轴向往复运动；其中，所述调整组件与所述后壁之间设置滚动体。
2.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述滚动体为滚珠轴承；所述滚珠轴承包括：沿周向设置开口的滚珠保持架；布置在所述开口中的滚珠；以及限制所述滚珠保持架沿轴向移动的挡板；其中，所述滚珠保持架沿周向布置在所述调整组件的内侧与所述后壁的外侧之间。
3.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述传动组件包括曲柄与连杆；其中，所述曲柄的一端连接至所述驱动部件的输出轴，另一端连接至所述连杆，所述曲柄将所述传动组件的输出轴的旋转运动转换成所述连杆的直线往复运动；所述连杆带动所述调整组件相对于所述后壁沿周向往复运动。
4.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述调整组件包括联动的调整环与引导杆，所述调整环在所述传动组件的带动下相对于所述后壁沿周向往复运动，所述引导杆在所述调整环运动时带动所述滑阀组件穿过所述后壁沿轴向往复运动。
5.根据权利要求4所述的扩压器，其特征在于，在所述调整环上设置沿周向设置斜向凹槽，所述引导杆上设置插设于所述凹槽中的定位销。
6.根据权利要求5所述的扩压器，其特征在于，在所述调整环上设置沿轴向凸出的凸台，所述斜向凹槽设置在所述凸台上。
7.根据权利要求5所述的扩压器，其特征在于，各个所述斜向凹槽包括位于两端的平直过渡区段以及位于中间的倾斜导向区段。
8.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，在所述调整组件上设置沿轴向凸出的凸台及开设在所述凸台上的斜向凹槽；所述滑阀组件插设在所述斜向凹槽中，并能够在所述斜向凹槽动作时，沿轴向往复运动。
9.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述滑阀组件包括连接至所述调整组件的扩压器环；所述扩压器环在所述调整组件的带动下穿过所述后壁沿轴向往复运动，以用于控制扩压器流道的流通面积。
10.根据权利要求9所述的扩压器，其特征在于，所述扩压器环与所述调整组件通过螺栓连接，且所述扩压器环上的螺栓孔处设置用于填平所述螺栓孔的螺栓孔塞。
11.根据权利要求9所述的扩压器，其特征在于，所述扩压器环面对所述扩压器流道的端面具有弧状型线。
12.根据权利要求11所述的扩压器，其特征在于，所述扩压器的流道由所述扩压器环配置成从上游至下游渐缩式的流道。
13.一种离心压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至12任意一项所述的扩压器。
14.根据权利要求13所述的离心压缩机，其特征在于，所述扩压器环靠近所述离心压缩机的叶轮的出口下游布置。
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