CN109340117A - 一种控制阀组件和涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制阀组件和涡旋压缩机，控制阀组件包括：限位部件，弹性部件和运动部件，弹性部件一端与限位部件连接、另一端与运动部件连接、以能够推动运动部件做远离限位部件和靠近限位部件的运动，且控制阀组件能够设置于静涡盘上、使得运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置、以当压缩腔中压力大于背压腔压力时压缩腔中的气体能推动运动部件朝着限位部件的方向运动、并将压缩腔中的气体引导至静涡盘的背压腔中；压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，阻止压缩腔中的气体流出。通过本发明能够有效控制和稳定背压腔内的压力，防止波动，提高压缩机的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种控制阀组件和涡旋压缩机。
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优点。对于静涡盘可轴向浮动的涡旋压缩机，即具有轴向柔性的压缩机，工作中静涡盘由于受到其背压腔中压力的作用将动涡盘压紧，以防止动涡盘倾覆。但是，静涡盘背压腔中的压力是随着其相通压缩腔的压力是波动的，则动涡盘在某转角区间内可能存在倾覆问题，从而引发泵体泄漏，此外背压力波动也会导致动涡盘受力不均，加速动涡盘与上支架磨损，从而影响压缩机的可靠性。
为了解决压缩机静涡盘背压力波动问题，艾默生在静涡盘背压腔内安装压力控制阀构件(例如专利号CN103541901B)，以稳定静涡盘背压力。由于该压力控制阀不易控制，稳压和泄压效果不良。而本发明在静涡盘背面安装阀帽和阀芯等压力控制组件，可有效控制静涡盘背压腔内的压力，以稳定静涡盘背压力。
由于现有技术中的涡旋压缩机存在静涡盘背压腔中的压力经常性波动而导致动涡盘受力不均，加速动涡盘与上支架磨损，从而影响压缩机的可靠性等技术问题，因此本发明研究设计出一种控制阀组件和涡旋压缩机。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡旋压缩机存在静涡盘背压腔中的压力经常性波动而导致动涡盘受力不均，从而影响压缩机的可靠性的缺陷，从而提供一种控制阀组件和涡旋压缩机。
本发明提供一种控制阀组件，其包括：
限位部件，弹性部件和运动部件，所述弹性部件一端与所述限位部件连接、另一端与所述运动部件连接，以能够推动所述运动部件做远离所述限位部件和靠近所述限位部件的运动，且所述控制阀组件能够设置于所述静涡盘上、使得所述运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置，以在压缩腔中的压力大于压缩机的背压腔的压力时所述运动部件能被压缩腔中的气体推动而朝着所述限位部件的方向运动、并将压缩腔中的气体引导至所述静涡盘的背压腔中，而在压缩腔中的压力小于或等于压缩机的背压腔的压力时所述运动部件能被弹性部件推动而朝着远离所述限位部件的方向运动、并阻止压缩腔中的气体流出。
优选地，
所述弹性部件包括第一弹性部件，所述限位部件包括第一限位部件，所述运动部件包括阀帽；且所述阀帽包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口。
优选地，
还包括第一阀芯，所述第一阀芯设置于所述第一弹性部件和所述第一限位部件之间，且所述第一阀芯的靠近所述第一弹性部件的一侧沿轴向开设有第一轴向孔、以及在所述第一阀芯内部沿径向开设有第一径向孔，所述第一轴向孔与所述第一径向孔连通，所述第一轴向孔能够与所述阀帽的所述缺口连通、所述第一径向孔能够将气体导向至所述背压腔中。
优选地，
所述第一阀芯的开设有所述第一径向孔的部分的外径小于与其相邻的所述第一阀芯的其他部分的外径；和/或，所述第一阀芯上还开设有环形密封凹槽、以容纳安装密封圈。
优选地，
所述弹性部件包括第二弹性部件，所述限位部件包括第二限位部件，所述运动部件包括阀帽；且所述阀帽包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口，所述第二限位部件的中部沿轴向贯穿地设置有通孔。
优选地，
所述阀帽的所述底片上设置有贯通所述底片的泄压孔。
优选地，
所述弹性部件包括第三弹性部件，所述限位部件包括第一限位部件，所述运动部件包括挡板和钢珠，所述钢珠设置于所述弹簧和所述挡板之间，且所述挡板上沿轴向贯通地设置有通孔，所述钢珠能够运动封闭和打开所述通孔；所述挡板一侧能够连通至所述压缩腔、所述钢珠一侧能够连通至所述背压腔，使得当压缩腔中压力大于背压腔中压力时，压缩腔中的气体推动钢珠远离所述挡板运动、从而从所述通孔中将压缩腔中的所述气体导入至所述背压腔中。
优选地，
还包括第二阀芯，所述第二阀芯设置于所述第三弹性部件和所述第一限位部件之间，且所述第二阀芯的靠近所述第三弹性部件的一侧沿轴向开设有第二轴向孔、以及在所述第二阀芯内部沿径向开设有第二径向孔，所述第二轴向孔与所述第二径向孔连通，所述第二轴向孔能够通过所述第三弹性部件的部分与所述通孔连通、所述第二径向孔能够将气体导向至所述背压腔中。
优选地，
所述控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯、第三弹性部件和第三限位部件，所述第三弹性部件连接于所述第三限位部件和所述第三阀芯之间，所述第三阀芯内部设置有第三轴向孔和第三径向孔，所述第三限位部件内部沿轴向开设有第四轴向孔，所述第三轴向孔一端能够和所述第三径向孔连通、另一端能够通过所述第三弹性部件与所述第四轴向孔连通，当压缩机停机时，所述第三阀芯能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔连通，以将背压腔中的气体压力通过所述第四轴向孔泄出，当所述压缩机工作时，所述第三阀芯能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔不连通。
本发明还提供一种涡旋压缩机，其包括前任一项所述的控制阀组件。
优选地，
当所述弹性部件包括第一弹性部件，所述限位部件包括第一限位部件，所述控制阀组件包括第一阀芯时：
所述静涡盘的内部设置有第一径向槽、以容纳设置所述第一弹性部件、所述第一限位部件和所述第一阀芯于其中，且所述静涡盘内部还沿轴向开设有第一轴向槽、所述第一轴向槽的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述径向槽连通，所述静涡盘内部还沿轴向开设有第二轴向槽、所述第二轴向槽的一端与所述背压腔连通、另一端与所述径向槽连通。
优选地，
所述第一径向槽的内部位于所述阀帽的一侧设置有止推台阶面、以对所述阀帽的运动位置进行限位，且所述止推台阶面在径向方向上位于所述第一轴向槽和所述第二轴向槽之间；和/或，所述第一径向槽内部位于所述第一限位部件的位置设置有螺纹、以固定所述第一限位部件。
优选地，
当所述弹性部件包括第二弹性部件，所述限位部件包括第二限位部件，所述运动部件包括阀帽时：
所述静涡盘内部位于所述背压腔和所述压缩腔之间还沿轴向开设有第三轴向槽、以容纳所述第二弹性部件、所述第二限位部件以及所述阀帽于其中，所述第三轴向槽一端与所述背压腔连通、另一端与所述压缩腔连通。
优选地，
当所述弹性部件包括第三弹性部件，所述限位部件包括第一限位部件，所述控制阀组件包括第二阀芯时：
所述静涡盘的内部沿径向设置有第二径向槽、以容纳设置所述第三弹性部件、所述第一限位部件和所述第二阀芯于其中，且所述静涡盘内部还沿轴向开设有第一轴向槽、所述第一轴向槽的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述第二径向槽连通，所述静涡盘内部还沿轴向开设有第二轴向槽、所述第二轴向槽的一端与所述背压腔连通、另一端与所述第二径向槽连通。
优选地，
当控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯、第三弹性部件和第三限位部件时：
还包括在所述静涡盘内部、且沿径向方向开设的泄压槽、以容纳设置所述第三阀芯、所述第三弹性部件和所述第三限位部件于其中，且在所述静涡盘内部还沿轴向方向开设第四轴向槽、以连通所述压缩腔和所述泄压槽，以及在所述静涡盘内部还沿轴向方向开设第五轴向槽、以连通所述背压腔和所述泄压槽。
本发明提供的一种控制阀组件和涡旋压缩机具有如下有益效果：
1.本发明通过将控制阀组件设置为包括限位部件、弹性部件和运动部件，控制阀组件能够设置于所述静涡盘上、使得所述运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置、以能被压缩腔中的高压气体推动而朝着所述限位部件的方向运动、并将高压气体引导至所述静涡盘的背压腔中，能够在涡旋压缩机中的压缩腔中的气体压力大于静涡盘背侧的背压腔中的压力时，通过压缩腔中的高压压力推动控制阀组件中的运动部件朝着限位部件的方向运动，从而将压缩腔中的高压气体引导至背压腔中，实现静涡盘背压腔的压力补给，而压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，从而阻止压缩腔中的气体流出，有效地实现背压腔中背压压力的稳定控制，有效控制和稳定背压腔内的压力，解决静涡盘背压腔中的压力经常性波动而导致动涡盘受力不均、加速动涡盘与上支架磨损的问题，有效地提高压缩机的可靠性；
2.本发明还通过在阀帽处设置泄压孔和/或设置泄压阀组件的形式，还能够在压缩机停机时，通过泄压孔或泄压阀组件对背压腔内的压力进行卸荷，以降低压缩机再次启动时的载荷，进一步提高压缩机的可靠性。
附图说明
图1为本发明中实施例一的涡旋压缩机整机结构示意图；
图2为本发明中实施例一背压腔稳压时涡旋压缩机局部放大示意图；
图3为本发明中实施例一背压腔进气时涡旋压缩机局部放大示意图；
图4a为本发明中实施例一的第一阀芯的结构示意图；
图4b为本发明中实施例一的阀帽的第一方向结构示意图；
图4c为本发明中实施例一的阀帽的第二方向结构示意图；
图5为本发明中实施例一的静涡盘组件分解示意图；
图6为本发明中实施例一的控制阀组件(稳压阀组件)的分解示意图；
图7为本发明中实施例二背压腔稳压时静盘组件局部放大示意图；
图8为本发明中实施例二静涡盘组件分解示意图；
图9为本发明中实施例二的控制阀组件(稳压阀组件)分解示意图；
图10为本发明中实施例三背压腔稳压时静盘组件局部放大示意图；
图11为本发明中实施例三背压腔泄压时静盘组件局部放大示意图；
图12为本发明中实施例三控制阀组件(稳压阀组件)分解示意图；
图13为本发明中实施例三控制阀组件(泄压阀组件)分解示意图。
图中附图标记表示为：
1、上盖；2、静涡盘；3、上壳体；4、十字滑环；5、上支架；6、下壳体；7、电机；8、曲轴；9、整流罩；10、下支撑环；11、下盖；12、下支架；13、下轴承；14、转子；15、电机固定架；16、偏心套；17、支撑板；18、导柱；19、动涡盘；20、第一阀芯；20a、第一轴向孔；20c、第一径向孔；20d、环形密封凹槽；21、第一限位部件；22、密封圈；23、第一弹性部件；24、阀帽；242、泄压孔；243、缺口；25、连接座；26、止回阀座；27、密封盖；28、分隔板；29、第二阀芯；290、第二轴向孔；292、第二径向孔；30、第三弹性部件；31、钢珠；32、挡板；320、第一通孔；33、第三阀芯；331、第三径向孔；332、第三轴向孔；34、第三弹性部件；35、第三限位部件；350、第四轴向孔；400、第二通孔；40、第二限位部件；41、第二弹性部件；201、第一轴向槽；202、第一径向槽；203、止推台阶面；204、第二轴向槽；212、第三轴向槽；205、第二径向槽；207、泄压槽；206、第五轴向槽；208、第四轴向槽。
具体实施方式
如图1-13所示，本发明提供一种控制阀组件，其包括：
限位部件，弹性部件和运动部件，所述弹性部件一端与所述限位部件连接、另一端与所述运动部件连接、以能够推动所述运动部件做远离所述限位部件和靠近所述限位部件的运动，且所述控制阀组件能够设置于所述静涡盘上、使得所述运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置、以能被压缩腔中的气体推动而朝着所述限位部件的方向运动、并将压缩腔中的气体引导至所述静涡盘的背压腔中；压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，从而阻止压缩腔中的气体流出。
本发明通过将控制阀组件设置为包括限位部件、弹性部件和运动部件，控制阀组件能够设置于所述静涡盘上、使得所述运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置、以能被压缩腔中的高压气体推动而朝着所述限位部件的方向运动、并将高压气体引导至所述静涡盘的背压腔中，能够在涡旋压缩机中的压缩腔中的气体压力大于静涡盘背侧的背压腔中的压力时，通过压缩腔中的高压压力推动控制阀组件中的运动部件朝着限位部件的方向运动，从而将压缩腔中的高压气体引导至背压腔中，实现静涡盘背压腔的压力补给，而压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，从而阻止压缩腔中的气体流出，有效地实现背压腔中背压压力的稳定控制，有效控制和稳定背压腔内的压力，解决静涡盘背压腔中的压力经常性波动而导致动涡盘受力不均、加速动涡盘与上支架磨损的问题，有效地提高压缩机的可靠性。
实施例1优选地，如图1-6所示，
所述弹性部件包括第一弹性部件23(优选为弹簧)，所述限位部件包括第一限位部件21(优选为螺钉)，所述运动部件包括阀帽24；且所述阀帽24包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口243。所述缺口优选为圆弧缺口。这是本发明的实施例1的控制阀组件的优选结构形式，即通过阀帽作为运动部件，其具有延伸爪和底片，能够通过底片对气体进行阻挡作用，而压缩腔的高压气体压底片时还能从延伸爪之间的缺口实现气流的流动，从而实现并完成对背压腔压力小于压缩腔时进行背压腔进气，背压腔压力大于或等于压缩腔时封闭进气通路，实现背压腔压力稳定的控制。
优选地，
还包括第一阀芯20，所述第一阀芯20设置于所述第一弹性部件23和所述第一限位部件21之间，且所述第一阀芯20的靠近所述第一弹性部件23的一侧沿轴向开设有第一轴向孔20a、以及在所述第一阀芯20内部沿径向开设有第一径向孔20c，所述第一轴向孔20a与所述第一径向孔20c连通，所述第一轴向孔20a能够与所述阀帽24的所述缺口243连通、所述第一径向孔20c能够将气体导向至所述背压腔中。这是本发明的实施例1的进一步优选的结构形式，即通过第一阀芯的设置以及第一阀芯上的第一轴向孔和第一径向孔的开设，能够使得第一轴向孔与阀帽的缺口之间形成连通作用、并进一步与第一径向孔连通，最终连通至背压腔中，完成对背压腔的补气增压的作用过程。
优选地，
所述第一阀芯20的开设有所述第一径向孔20c的部分的外径小于与其相邻的所述第一阀芯20的其他部分的外径；和/或，所述第一阀芯20上还开设有环形密封凹槽20d、以容纳安装密封圈22。第一径向孔部分的外径小其他部分的外径能够使得气流通过第一径向孔流出时能够顺利地流向背压腔中、不会因为第一阀芯与静涡盘的槽内壁之间间隙过小而影响进气，通过设置环形密封凹槽能够有效地安装密封圈，实现密封的作用，防止漏气。
如图1所示，涡旋压缩机主要由电机7、上支架5、下支架12、静涡盘2、动涡盘19、十字滑环4、曲轴8等组成。电机7通过电机固定架15固定在下壳体6上，上支架5通过过盈配合和轴向止推固定在下壳体6上。动涡盘19和静涡盘2相位角相差180度对置安装在上支架5上，动涡盘19在曲轴8的驱动下运动，与静涡盘2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。密封盖27安装在静涡盘2的背面，压缩机工作过程中密封盖27可轴向浮动与分隔板28形成密封的排气通道。需要指出的是静涡盘2具有轴向柔性，可沿着导柱18轴向浮动，导柱18通过螺钉固定在上支架5上，但是在正常工作中，静涡盘2被密封盖27与静涡盘2背面形成的中压腔内气体轴向力紧密压在动涡盘19上，而动涡盘19由于受到压缩腔内高压气体的作用以及静涡盘2的作用力被紧密压在上支架5上的支撑板17上，而支撑板17通过螺钉固定在上支架5上。分隔板28和上盖1通过焊接固定在上壳体3上，分隔板28和上盖1形成高压排气腔，上壳体3与下壳体6通过焊接固定在一起。
压缩机运转时，电机7驱动曲轴8旋转，曲轴8的曲柄段安装具有径向柔性的偏心套16，偏心套16带动动涡盘19运动，在十字滑环4的防自转限制下，动涡盘19围绕曲轴8中心以固定的半径做平动运动。从吸气管进入的制冷剂被吸入动涡盘19和静涡盘2形成的月牙形吸气腔内，经过压缩后由静涡盘2排气孔、止回阀座26进入上盖1与分隔板28形成的高压腔内，然后经排气管排出。
如图2、图3所示，在本发明的实施例一中，压力控制阀组件安装于静涡盘2背面通道内，用于控制压缩腔和背压腔之间的通道。该压力控制阀组件包括阀帽24、第一弹性部件23(优选弹簧)、第一阀芯20、密封圈22，通过第一限位部件21、优选螺钉固定在静涡盘2内，装配关系如图5所示。如图4所示，阀帽24的止推面241中心开有小孔(即泄压孔242)，该小孔直径为第一轴向槽201内径的1/15，且止推面241上开有圆弧缺口243。第一阀芯20压力控制端开设有轴向孔20a、径向孔20c以及环形槽20b，轴向孔20a和径向孔20c相贯通，另一端开设有环形密封凹槽20d，用于安装密封圈22。静涡盘2上开设第一轴向槽201，与压缩腔连通，第二轴向槽204与密封盖27和静涡盘2形成的背压腔相通，径向孔202与第一轴向槽201、第二轴向槽204贯通，且第一径向槽202出口端攻有一定长度的螺纹，用于安装螺钉，此外第一径向槽202内设有止推台阶面203，用于限位阀帽24。
涡旋压缩机刚启动时，由于压缩腔内的压力大于背压腔，因此压缩腔内的冷媒通过静涡盘第一轴向槽201，第一径向槽202，推动阀帽24移动，冷媒经阀帽24的圆弧缺口243→第一阀芯20的第一轴向孔20a、第一径向孔20c→静涡盘2的第二轴向槽204进入背压腔，图3给出了压缩腔内的冷媒进入背压腔时压力控制阀组件的工作状态，直至背压腔内的压力达到最大值，则阀帽24在弹簧(第一弹性部件23)弹力作用下其止推面241与静涡盘2的止推台阶面203贴紧以关闭第一径向槽202，需要说明的是弹簧(第一弹性部件23)的弹力预定值不可使背压腔和压缩腔产生较大的压差，此外阀帽24的泄压孔242对背压腔内的压力影响很小。当压缩机停机时，在静涡盘2和密封盖27封闭形成的背压腔内的中压冷媒通过阀帽24上的泄压孔242经动静盘卸荷至压缩机吸气侧，直至背压腔压力压缩机吸气侧压力相等，从而降低压缩机再次启动载荷。
实施例2优选地，如图7-9所示，
所述弹性部件包括第二弹性部件41(优选为弹簧)，所述限位部件包括第二限位部件40(优选为螺钉)，所述运动部件包括阀帽24；且所述阀帽24包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口243，所述第二限位部件40的中部沿轴向贯穿地设置有第二通孔400。所述缺口优选为圆弧缺口。这是本发明的实施例2的控制阀组件的优选结构形式，即通过阀帽作为运动部件，其具有延伸爪和底片，能够通过底片对气体进行阻挡作用，而压缩腔的高压气体压底片时还能从延伸爪之间的缺口实现气流的流动，并且第二限位部件沿轴向贯穿设置通孔能够容许从缺口而来的气流通过、并进入背压腔中，该种实施方式为将控制阀组件轴向方向安装与静涡盘中，如图7-9，从而实现并完成对背压腔压力小于压缩腔时进行背压腔进气，背压腔压力大于或等于压缩腔时封闭进气通路，实现背压腔压力稳定的控制。
优选地，
所述阀帽24的所述底片上设置有贯通所述底片的泄压孔242。还通过在阀帽处设置泄压孔的形式，还能够在压缩机停机时，通过泄压孔对背压腔内的压力进行卸荷，以降低压缩机再次启动时的载荷，进一步提高压缩机的可靠性，实施例1和2中结构均有。
如图7所示，在本发明的实施例二中，压力控制阀由阀帽24、弹簧(第二弹性部件41)以及螺钉(第二限位部件40)组成，这里的阀帽24与实施一的相同，如图9所示。稳压阀组件安装在静涡盘2背面的轴向凹槽内，直接控制压缩腔与背压腔之间的通道，其中静涡盘2的轴向孔210与压缩腔相通，紧接着是一沉槽211以便于当压缩腔侧的压力大于背压腔时，中压冷媒推动阀帽24而打开压缩腔向背压腔的流体通道。第三轴向槽212内置阀帽24和弹簧(第二弹性部件41)，第三轴向槽212的背压腔侧攻有一定距离的螺纹孔，用于安装螺钉(第二限位部件40)，螺钉(第二限位部件40)中心有第二通孔400，压力控制阀与静涡盘2的装配关系如图8所示。
涡旋压缩机工作时，若压缩腔内的压力大于背压腔，则压缩腔的中压冷媒克服弹簧(第二弹性部件41)一定值的弹力打开阀帽24，中压冷媒经中压孔210→阀帽圆弧缺口243→弹簧(第二弹性部件41)的缝隙→螺钉(第二限位部件40)的第二通孔400进入背压腔，直至背压腔内的压力达到最大值，则阀帽24在弹簧(第二弹性部件41)弹力作用以及中压力下关闭流体通道。当压缩机停机时，在静涡盘2和密封盖27封闭形成的背压腔内的中压冷媒通过阀帽24上的泄压孔242经动静盘卸荷至压缩机吸气侧，直至背压腔压力压缩机吸气侧压力相等。
实施例3优选地，如图10-13所示，
所述弹性部件包括第三弹性部件30(优选为弹簧)，所述限位部件包括第一限位部件21(优选螺钉)，所述运动部件包括挡板32和钢珠31，所述钢珠31设置于所述第三弹性部件30和所述挡板32之间，且所述挡板32上沿轴向贯通地设置有第一通孔320，所述钢珠31能够运动封闭和打开所述第一通孔320；所述挡板一侧能够连通至所述压缩腔、所述钢珠一侧能够连通至所述背压腔，使得当压缩腔中压力大于背压腔中压力时，压缩腔中的气体推动钢珠远离所述挡板运动、从而从所述第一通孔320中将压缩腔中的所述气体导入至所述背压腔中。这是本发明的实施例3的控制阀组件的优选结构形式，即通过钢珠和挡板作为运动部件，且挡板上具有通孔，能够通过挡板在钢珠封住通孔时对气体进行阻挡作用，而压缩腔的高压气体压钢珠时还能从通孔中实现气流的流动，从而实现并完成对背压腔压力小于压缩腔时进行背压腔进气，背压腔压力大于或等于压缩腔时封闭进气通路，实现背压腔压力稳定的控制。
优选地，
还包括第二阀芯29，所述第二阀芯29设置于所述第三弹性部件和所述第一限位部件21之间，且所述第二阀芯29的靠近所述第三弹性部件的一侧沿轴向开设有第二轴向孔290、以及在所述第二阀芯29内部沿径向开设有第二径向孔292，所述第二轴向孔290与所述第二径向孔292连通，所述第二轴向孔290能够通过所述第三弹性部件的部分与所述第一通孔320连通、所述第二径向孔292能够将气体导向至所述背压腔中。这是本发明的实施例3的进一步优选的结构形式，即通过第二阀芯的设置以及第二阀芯上的第二轴向孔和第二径向孔的开设，能够使得第二轴向孔与挡片的通孔之间形成连通作用、并进一步与第一径向孔连通，最终连通至背压腔中，完成对背压腔的补气增压的作用过程。
优选地，
所述控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯33、第三弹性部件34和第三限位部件35，所述第三弹性部件34连接于所述第三限位部件35和所述第三阀芯33之间，所述第三阀芯33内部设置有第三轴向孔332和第三径向孔331，所述第三限位部件35内部沿轴向开设有第四轴向孔350，所述第三轴向孔332一端能够和所述第三径向孔331连通、另一端能够通过所述第三弹性部件34与所述第四轴向孔350连通，当压缩机停机时，所述第三阀芯33能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔连通，以将背压腔中的气体压力通过所述第四轴向孔泄出，当所述压缩机工作时，所述第三阀芯33能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔不连通。
这是本发明的实施例3的控制阀组件的进一步优选结构形式，通过设置泄压阀组件的形式，还能够在压缩机停机时，通过泄压阀组件对背压腔内的压力进行卸荷，以降低压缩机再次启动时的载荷，进一步提高压缩机的可靠性。
如图10所示，在本发明的实施例三中，压力控制部件分为稳压控制阀组件和泄压阀组件。其中，稳压阀组件包括挡板32、钢珠31、弹簧(第三弹性部件30)、第二阀芯29，该稳压阀组件通过螺钉(第一限位部件21)固定在静涡盘2的第二径向槽205内。如图12所示，挡板32上开设有第一通孔320，第二阀芯29压力控制端设有第二轴向孔290、第二径向孔292以及环形槽291，第二轴向孔290和第二径向孔292相贯通，另一端开设有环形密封凹槽293，用于安装密封圈22。图13为泄压阀组件的分解图，第三阀芯33泄压端设有第三轴向孔332、第三径向孔331以及环形槽330，第三阀芯33外圆共开设三个密封凹槽，螺钉(第三限位部件35)中心开有第四轴向孔350。在静涡盘2安装稳压阀组件的一侧开设第一轴向槽201，与压缩腔连通，第二轴向槽204与背压腔相通，第二径向槽205与第一轴向槽201、第二轴向槽204贯通，且第二径向槽205出口端攻有一定长度的螺纹，用于安装螺钉(第一限位部件21)，此外第二径向槽205内设有止推台阶面，用于限位挡板32。在静涡盘2安装卸压阀组件的一侧，静涡盘通道与前者相同，这里不在详细介绍。
压缩机在工作过程中，稳压阀组件控制压缩腔内的中压冷媒进入背压腔，具体工作原理如下：压缩腔内中压气体经第一轴向槽201，推动钢珠31移动打开通向背压腔的通道，直至背压腔内的压力达到最大值，则钢珠31关闭通道。此时另外一侧的泄压阀组件工作状态如图10所示，中压冷媒经与压缩腔相通的静涡盘的第四轴向槽208进入，推动第三阀芯33挤压弹簧(第三弹性部件34)，使与背压腔相通的第五轴向槽206处于第三阀芯33的两密封圈之间，以关闭背压腔向压缩机吸气侧卸压的通道。当压缩机停机时，泄压阀组件工作状态如图11所示，动静涡盘形成的压缩腔的压力与外侧压力相等，弹簧(第三弹性部件34)以预定弹力推动第三阀芯33向左移动，从而打开背压腔向压缩机吸气侧卸压的通道。需要说明的是与压缩腔相通的第一轴向槽201、第四轴向槽208分别处于不同的内侧或外侧压缩腔。
本发明还提供一种涡旋压缩机，其包括前任一项所述的控制阀组件。本发明能够在涡旋压缩机中的压缩腔中的气体压力大于静涡盘背侧的背压腔中的压力时，通过压缩腔中的高压压力推动控制阀组件中的运动部件朝着限位部件的方向运动，从而将压缩腔中的高压气体引导至背压腔中，实现静涡盘背压腔的压力补给，而压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，从而阻止压缩腔中的气体流出，有效地实现背压腔中背压压力的稳定控制，有效控制和稳定背压腔内的压力，解决静涡盘背压腔中的压力经常性波动而导致动涡盘受力不均、加速动涡盘与上支架磨损的问题，有效地提高压缩机的可靠性。
优选地，
实施例1，如图1-6所示，当所述弹性部件包括第一弹性部件23，所述限位部件包括第一限位部件21，所述控制阀组件包括第一阀芯20时：
所述静涡盘2的内部设置有第一径向槽202、以容纳设置所述第一弹性部件23、所述第一限位部件21和所述第一阀芯20于其中，且所述静涡盘2内部还沿轴向开设有第一轴向槽201、所述第一轴向槽201的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述第一径向槽202连通，所述静涡盘2内部还沿轴向开设有第二轴向槽204、所述第二轴向槽204的一端与所述背压腔连通、另一端与所述第一径向槽202连通。
这是本发明的实施例1的静涡盘处与控制阀组件相配合的结构形式，通过开设第一径向槽能够容纳控制阀组件(包括第一弹性部件、第一限位部件和第一阀芯等)设置于其中，并且通过沿轴向开设的第一轴向槽能够使得第一径向槽与压缩腔进行连通、沿轴向开设的第二轴向槽能够使得第一径向槽与背压腔进行连通，从而实现在背压腔压力小于压缩腔压力时从压缩腔中进气、经过控制阀组件的有效控制而对背压腔进行补气以增加背压，在背压腔压力大于或等于压缩腔压力时不从压缩腔中进气、通过控制阀组件的有效控制而关闭该通道以阻止对背压腔进行补气，从而有效地实现稳定背压的作用。
优选地，
所述第一径向槽202的内部位于所述阀帽24的一侧设置有止推台阶面203、以对所述阀帽24的运动位置进行限位，且所述止推台阶面203在径向方向上位于所述第一轴向槽201和所述第二轴向槽204之间；和/或，所述第一径向槽202内部位于所述第一限位部件21的位置设置有螺纹、以固定所述第一限位部件。这是本发明的实施例1的进一步优选结构形式，即通过止推台阶面能够对阀帽的运动进行限位，即阀帽运动到该极限位置时能够封堵住该进气通道、使得压缩腔中的气体被阀帽堵住，而不会再进入到背压腔中，实现了稳压的作用，通过在第一径向槽中设置螺纹能够将第一限位部件进行螺纹紧固，提高固定效果。
优选地，
实施例2，如图7-9所示，当所述弹性部件包括第二弹性部件41，所述限位部件包括第二限位部件40，所述运动部件包括阀帽24时：
所述静涡盘2内部位于所述背压腔和所述压缩腔之间还沿轴向开设有第三轴向槽212、以容纳所述第二弹性部件41、所述第二限位部件40以及所述阀帽24于其中，所述第三轴向槽212一端与所述背压腔连通、另一端与所述压缩腔连通。
这是本发明的实施例2的静涡盘处与控制阀组件相配合的结构形式，通过开设第三轴向槽能够容纳控制阀组件(包括第二弹性部件、第二限位部件和阀帽等)设置于其中，并且实现压缩腔能够与背压腔进行连通，从而实现在背压腔压力小于压缩腔压力时从压缩腔中进气、经过控制阀组件的有效控制而对背压腔进行补气以增加背压，在背压腔压力大于或等于压缩腔压力时不从压缩腔中进气、通过控制阀组件的有效控制而关闭该通道以阻止对背压腔进行补气，从而有效地实现稳定背压的作用。
优选地，
实施例2，如图10-13所示，当所述弹性部件包括第三弹性部件30(优选为弹簧)，所述限位部件包括第一限位部件21，所述控制阀组件包括第二阀芯29时：
所述静涡盘2的内部沿径向设置有第二径向槽205、以容纳设置所述第三弹性部件30、所述第一限位部件21和所述第二阀芯29于其中，且所述静涡盘2内部还沿轴向开设有第一轴向槽201、所述第一轴向槽201的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述第二径向槽205连通，所述静涡盘2内部还沿轴向开设有第二轴向槽204、所述第二轴向槽204的一端与所述背压腔连通、另一端与所述第二径向槽205连通。
这是本发明的实施例3的静涡盘处与控制阀组件相配合的结构形式，通过开设第二径向槽能够容纳控制阀组件(包括第三弹性部件、第一限位部件和第二阀芯等)设置于其中，并且通过沿轴向开设的第一轴向槽能够使得第二径向槽与压缩腔进行连通、沿轴向开设的第二轴向槽能够使得第二径向槽与背压腔进行连通，从而实现在背压腔压力小于压缩腔压力时从压缩腔中进气、经过控制阀组件的有效控制而对背压腔进行补气以增加背压，在背压腔压力大于或等于压缩腔压力时不从压缩腔中进气、通过控制阀组件的有效控制而关闭该通道以阻止对背压腔进行补气，从而有效地实现稳定背压的作用。
优选地，
当控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯33、第三弹性部件34和第三限位部件35时：
还包括在所述静涡盘2内部、且沿径向方向开设的泄压槽207、以容纳设置所述第三阀芯33、所述第三弹性部件34和所述第三限位部件35于其中，且在所述静涡盘2内部还沿轴向方向开设第四轴向槽208、以连通所述压缩腔和所述泄压槽207，以及在所述静涡盘2内部还沿轴向方向开设第五轴向槽206、以连通所述背压腔和所述泄压槽207。
这是本发明的实施例3的与控制阀组件相配合的静涡盘的进一步优选结构形式，通过设置泄压槽能够容纳泄压阀组件设置于其中，通过第四轴向槽能够实现压缩腔与泄压槽之间连通、以在压缩腔中压力较大时推动第三阀芯运动而封堵住泄压槽的通道，通过第五轴向槽能够实现背压腔与泄压槽的连通、并通过第三限位部件的第四轴向孔350最终实现将背压腔中的气体和压力泄放到外部的效果，这种结构形式适用于在压缩机停机时，通过泄压阀组件对背压腔内的压力进行卸荷，以降低压缩机再次启动时的载荷，进一步提高压缩机的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种控制阀组件，其特征在于：包括：
限位部件，弹性部件和运动部件，所述弹性部件一端与所述限位部件连接、另一端与所述运动部件连接、以能够推动所述运动部件做远离所述限位部件和靠近所述限位部件的运动，且所述控制阀组件能够设置于压缩机的静涡盘上、使得所述运动部件能够设置于靠近压缩机的压缩腔位置、以当压缩腔中压力大于背压腔压力时压缩腔中的气体能推动所述运动部件朝着所述限位部件的方向运动、并将压缩腔中的气体引导至所述静涡盘的背压腔中；压缩腔中压力小于或等于背压腔的压力时，通过弹性部件能够推动运动部件朝着远离限位部件的方向运动，从而阻止压缩腔中的气体流出。
2.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于：
所述弹性部件包括第一弹性部件(23)，所述限位部件包括第一限位部件(21)，所述运动部件包括阀帽(24)；且所述阀帽(24)包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口(243)。
3.根据权利要求2所述的控制阀组件，其特征在于：
还包括第一阀芯(20)，所述第一阀芯(20)设置于所述第一弹性部件(23)和所述第一限位部件(21)之间，且所述第一阀芯(20)的靠近所述第一弹性部件(23)的一侧沿轴向开设有第一轴向孔(20a)、以及在所述第一阀芯(20)内部沿径向开设有第一径向孔(20c)，所述第一轴向孔(20a)与所述第一径向孔(20c)连通，所述第一轴向孔(20a)能够与所述阀帽(24)的所述缺口(243)连通、所述第一径向孔(20c)能够将气体导向至所述背压腔中。
4.根据权利要求3所述的控制阀组件，其特征在于：
所述第一阀芯(20)的开设有所述第一径向孔(20c)的部分的外径小于与其相邻的所述第一阀芯(20)的其他部分的外径；和/或，所述第一阀芯(20)上还开设有环形密封凹槽(20d)、以容纳安装密封圈(22)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制阀组件，其特征在于：
所述弹性部件包括第二弹性部件(41)，所述限位部件包括第二限位部件(40)，所述运动部件包括阀帽(24)；且所述阀帽(24)包括底片以及与所述底片的一侧面相接、并朝远离所述底片的方向延伸的至少两个延伸爪，且在两个相邻所述延伸爪之间形成能够容许气体沿轴向通过所述阀帽的缺口(243)，所述第二限位部件(40)的中部沿轴向贯穿地设置有第二通孔(400)。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的控制阀组件，其特征在于：
所述阀帽(24)的所述底片上设置有贯通所述底片的泄压孔(242)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的控制阀组件，其特征在于：
所述弹性部件包括第三弹性部件(30)，所述限位部件包括第一限位部件(21)，所述运动部件包括挡板(32)和钢珠(31)，所述钢珠(31)设置于所述第三弹性部件(30)和所述挡板(32)之间，且所述挡板(32)上沿轴向贯通地设置有第一通孔(320)，所述钢珠(31)能够运动封闭和打开所述第一通孔(320)；所述挡板一侧能够连通至所述压缩腔、所述钢珠一侧能够连通至所述背压腔，使得当压缩腔中压力大于背压腔中压力时，压缩腔中的气体推动钢珠远离所述挡板运动、从而从所述第一通孔(320)中将压缩腔中的所述气体导入至所述背压腔中。
8.根据权利要求7所述的控制阀组件，其特征在于：
还包括第二阀芯(29)，所述第二阀芯(29)设置于所述第三弹性部件和所述第一限位部件(21)之间，且所述第二阀芯(29)的靠近所述第三弹性部件的一侧沿轴向开设有第二轴向孔(290)、以及在所述第二阀芯(29)内部沿径向开设有第二径向孔(292)，所述第二轴向孔(290)与所述第二径向孔(292)连通，所述第二轴向孔(290)能够通过所述第三弹性部件的部分与所述第一通孔(320)连通、所述第二径向孔(292)能够将气体导向至所述背压腔中。
9.根据权利要求7或8所述的控制阀组件，其特征在于：
所述控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯(33)、第三弹性部件(34)和第三限位部件(35)，所述第三弹性部件(34)连接于所述第三限位部件(35)和所述第三阀芯(33)之间，所述第三阀芯(33)内部设置有第三轴向孔(332)和第三径向孔(331)，所述第三限位部件(35)内部沿轴向开设有第四轴向孔(350)，所述第三轴向孔(332)一端能够和所述第三径向孔(331)连通、另一端能够通过所述第三弹性部件(34)与所述第四轴向孔(350)连通，当压缩机停机时，所述第三阀芯(33)能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔连通，以将背压腔中的气体压力通过所述第四轴向孔泄出，当所述压缩机工作时，所述第三阀芯(33)能够运动以使得所述第三径向孔与所述背压腔不连通。
10.一种涡旋压缩机，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的控制阀组件。
11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于：
当所述弹性部件包括第一弹性部件(23)，所述限位部件包括第一限位部件(21)，所述控制阀组件包括第一阀芯(20)时：
所述静涡盘(2)的内部设置有第一径向槽(202)、以容纳设置所述第一弹性部件(23)、所述第一限位部件(21)和所述第一阀芯(20)于其中，且所述静涡盘(2)内部还沿轴向开设有第一轴向槽(201)、所述第一轴向槽(201)的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述第一径向槽(202)连通，所述静涡盘(2)内部还沿轴向开设有第二轴向槽(204)、所述第二轴向槽(204)的一端与所述背压腔连通、另一端与所述第一径向槽(202)连通。
12.根据权利要求11所述的涡旋压缩机，其特征在于：
所述第一径向槽(202)的内部位于所述阀帽(24)的一侧设置有止推台阶面(203)、以对所述阀帽(24)的运动位置进行限位，且所述止推台阶面(203)在径向方向上位于所述第一轴向槽(201)和所述第二轴向槽(204)之间；和/或，所述第一径向槽(202)内部位于所述第一限位部件(21)的位置设置有螺纹、以固定所述第一限位部件。
13.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于：
当所述弹性部件包括第二弹性部件(41)，所述限位部件包括第二限位部件(40)，所述运动部件包括阀帽(24)时：
所述静涡盘(2)内部位于所述背压腔和所述压缩腔之间还沿轴向开设有第三轴向槽(212)、以容纳所述第二弹性部件(41)、所述第二限位部件(40)以及所述阀帽(24)于其中，所述第三轴向槽(212)一端与所述背压腔连通、另一端与所述压缩腔连通。
14.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其特征在于：
当所述弹性部件包括第三弹性部件(30)，所述限位部件包括第一限位部件(21)，所述控制阀组件包括第二阀芯(29)时：
所述静涡盘(2)的内部沿径向设置有第二径向槽(205)、以容纳设置所述第三弹性部件(30)、所述第一限位部件(21)和所述第二阀芯(29)于其中，且所述静涡盘(2)内部还沿轴向开设有第一轴向槽(201)、所述第一轴向槽(201)的一端与所述压缩腔连通、另一端与所述第二径向槽(205)连通，所述静涡盘(2)内部还沿轴向开设有第二轴向槽(204)、所述第二轴向槽(204)的一端与所述背压腔连通、另一端与所述第二径向槽(205)连通。
15.根据权利要求14所述的涡旋压缩机，其特征在于：
当控制阀组件还包括泄压阀组件，所述泄压阀组件包括第三阀芯(33)、第三弹性部件(34)和第三限位部件(35)时：
还包括在所述静涡盘(2)内部、且沿径向方向开设的泄压槽(207)、以容纳设置所述第三阀芯(33)、所述第三弹性部件(34)和所述第三限位部件(35)于其中，且在所述静涡盘(2)内部还沿轴向方向开设第四轴向槽(208)、以连通所述压缩腔和所述泄压槽(207)，以及在所述静涡盘(2)内部还沿轴向方向开设第五轴向槽(206)、以连通所述背压腔和所述泄压槽(207)。
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