CN110529376B - 一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置及测量方法，涉及汽车空调电动压缩机领域。包括涡旋压缩机，所述涡旋压缩机的一侧开设有进气口,所述进气口的一侧连接有高压气源,所述进气口与高压气源之间连接有第一压力传感器,所述涡旋压缩机的轴心一侧设置有止推盘,所述涡旋压缩机远离止推盘的一侧安装有气压缸，所述涡旋压缩机的一侧开设有出气口，所述出气口处连接有第二压力传感器，所述出气口一侧连接有气体流量传感器。在轴向推力不变时，旋转止推盘使动盘转动，测量不同转角条件下气体流量，得到定盘与动盘沿径向配合间隙。固定止推盘，改变轴向推力，测量不同推力条件下气体流量，得到定盘与动盘端面配合间隙随轴向推力的变化。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调电动压缩机领域，具体为一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置及测量方法。
背景技术
涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。涡旋式压缩机是有两个双函数方程型线的动、定涡盘相互咬合而成。
在吸气、压缩、排气的工作过程中，定盘固定在机架上，动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约，围绕定盘基圆中心，作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入定盘的外围，随着偏心轴的旋转，气体在动定盘拟合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由定盘中心部件的轴向孔连续排出。涡旋式压缩机结构简单、体积小、重量轻、零件少，具有可靠性高，力矩变化小，平衡性高，振动小，运转平稳，效率高和噪音低等优点，广泛应用于空调、制冷和其他工业领域。
涡旋压缩的空气压缩过程依赖于定盘和动盘的相互配合，定盘与动盘加工精度高，配合间隙小，才能保证涡旋压缩机压缩效率高，零部件可靠耐用，使用寿命长，传统涡旋式压缩机定盘与动盘配合间隙测量方法依赖于各种曲面测量传感器、机器视觉、计算机技术等手段，测量技术复杂，速度缓慢，且效率低下，不能很好地满足日益增长的工业需求，本发明一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量方法将很好的解决上述问题。
发明内容
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，包括涡旋压缩机，所述涡旋压缩机的一侧开设有进气口,所述进气口的一侧连接有高压气源,所述进气口与高压气源之间连接有第一压力传感器,所述涡旋压缩机的轴心一侧设置有止推盘,所述涡旋压缩机远离止推盘的一侧安装有气压缸,所述气压缸与止推盘之间插入安装有推力传感器，所述涡旋压缩机的轴心远离止推盘的一侧开设有出气口,所述出气口处连接有第二压力传感器，所述出气口的一侧连接有气体流量传感器。
优选的，所述涡旋压缩机包括定盘和动盘,所述动盘与定盘偏心设置且相互拟合，所述定盘与动盘相互配合且形成四个径向配合间隙，所述动盘与涡旋压缩机顶面相互配合且形成端面配合间隙，所述止推盘的中心固定连接有一根轴，所述轴穿过定盘的中心，并通过定位孔与定位销与动盘固定连接。
优选的，所述定盘与动盘的侧面相互配合且形成个侧面间隙，所述定盘与动盘之间设置有增量式转角编码器。
优选的，所述出气口开设在动盘的轴心位置处。
优选的，所述涡旋压缩机还包括机壳，所述定盘固定在机壳上。
一种基于涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置的测量方法，通过气体流量传感器测出高压气源释放的气体通过涡旋压缩机定盘与动盘的气体流量，通过第一压力传感器测出进气口的气体泄漏压力，通过第二压力传感器测出出气口的气体泄漏压力，通过推力传感器测出气压缸对定盘的推力；在轴向推力不变时，旋转止推盘使动盘转动，气体流量传感器测量不同转角条件下泄露气体的流量，通过计算公式得到定盘与动盘沿径向配合间隙；固定止推盘通过气压缸改变定盘所受的轴向推力，气体流量传感器测量不同推力条件下气体流量，通过计算公式得到定盘与动盘端面配合间隙随轴向推力的变化；
计算公式如下：
其中：
Q1：端面泄露气体流量，
Q2：径向泄露气体流量，
δ1：动盘与定盘端面配合间隙，
δ2：动盘与定盘径向配合间隙，
Δp：进气口与出气口之间的气体泄漏压力差，
μ：气体动力粘度，
L：动盘端面接触线长度，
B：动盘涡旋线壁厚，
H：动盘涡旋线高度，
N:动盘与定盘周向接触点数。
本发明具备以下有益效果：本发明通过高压气源将气体接入涡旋压缩机定盘与动盘配合的入口，涡旋压缩机出口处连接安装有气体流量传感器，通过气体流量传感器的检测，可以得出从高压气源释放的气体通过涡旋压缩机定盘与动盘的气体流量，止推盘可以对定盘与动盘配合施加不同的压力，在通过一系列计算即可得出涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙，测量过程安全高效，成本低廉。
附图说明
图1为本发明一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置的结构示意图；
图2为本发明一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置中涡旋压缩机的横截面剖视图；
图3为本发明一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置中涡旋压缩机的竖面剖视图。
其中，1-涡旋压缩机，2-进气口，3-高压气源，4-第一压力传感器，5-止推盘，6-气压缸，7-推力传感器，8-出气口，9-气体流量传感器，10-定盘，11-动盘，12-径向配合间隙，13-端面配合间隙，14-增量式转角编码器，15-第二压力传感器，L-动盘端面接触线长度，B-动盘涡旋线壁厚，H-动盘涡旋线高度，N-动盘与静盘周向接触点数，P：气体泄漏压力，δ1：动盘与静盘端面配合间隙，δ2：动盘与静盘径向配合间隙。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。
如图1-3所示，本发明实施例提供了一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，包括涡旋压缩机1，涡旋压缩机1的一侧开设有进气口2,进气口2的一侧连接有高压气源3,进气口2与高压气源3之间连接有第一压力传感器4,涡旋压缩机1的轴心一侧设置有止推盘5,涡旋压缩机1远离止推盘5的一侧安装有气压缸6,止推盘5与气压缸6之间插入安装有推力传感器7，用于测量气压缸6对定盘10的推力。涡旋压缩机1的轴心远离止推盘5的一侧开设有出气口8,所述出气口8处连接有第二压力传感器15，出气口8的一侧连接有气体流量传感器9。涡旋压缩机1包括定盘10，动盘11和机壳,定盘10固定在机壳上，动盘11与定盘10偏心设置且相互拟合，定盘10与动盘11相互配合且形成四个径向配合间隙12，动盘11与涡旋压缩机1顶面相互配合且形成端面配合间隙13。出气口8开设在动盘的轴心位置处。止推盘5的中心固定连接有一根轴，轴穿过定盘10的中心，并通过定位孔与定位销与动盘11固定连接，止推盘5用于抵消动盘11所受轴向力，并约束动盘11仅绕轴线平动。定盘10与动盘11之间还设置有增量式转角编码器14，增量式转角编码器14用于测量动盘11与定盘10之间的旋转角度。
具体的测量方法如下：涡旋式压缩机1工作时，定盘10固定在机壳上，动盘11由偏心轴驱动，定盘10与动盘11偏心设置且相互拟合，气体在动盘11、定盘10拟合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由出气口8连续排出，高压气源3释放的高压气体通过进气口2进入涡旋压缩机1，第一压力传感器4测量进气口2处的气体泄露压力，第二压力传感器15测量出气口8处的气体泄漏压力，气体流量传感器9测量经过动盘11与定盘10配合间隙泄露气体的流量，包括端面泄露气体流量和径向泄露气体流量。在定盘10所受的轴向推力不变时，旋转止推盘5使动盘11转动，气体流量传感器9测量不同转角条件下泄露气体的流量，通过计算公式得到定盘10与动盘11沿径向配合间隙12。固定止推盘5通过气压缸6改变定盘10轴向推力，推力传感器7测量气压缸6对止推盘5的推力，气体流量传感器9测量不同推力条件下气体流量，通过计算公式得到定盘10与动盘11端面配合间隙13随轴向推力的变化。其中μ：气体动力粘度，L：动盘端面接触线长度，B：动盘涡旋线壁厚，H：动盘涡旋线高度，N:动盘与定盘周向接触点数用常规方式预先得出在测量时再代入公式进行运算。
具体计算公式为：
其中：
Q1：端面泄露气体流量，
Q2：径向泄露气体流量，
δ1：动盘与定盘端面配合间隙，
δ2：动盘与定盘径向配合间隙，
Δp：进气口2与出气口8之间的气体泄漏压力差，
μ：气体动力粘度，
L：动盘端面接触线长度，
B：动盘涡旋线壁厚，
H：动盘涡旋线高度，
N:动盘与定盘周向接触点数。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，包括涡旋压缩机(1)，其特征在于：所述涡旋压缩机(1)的一侧开设有进气口(2),所述进气口(2)的一侧连接有高压气源(3),所述进气口(2)与高压气源(3)之间连接有第一压力传感器(4),所述涡旋压缩机(1)的轴心一侧设置有止推盘(5),所述涡旋压缩机(1)远离止推盘(5)的一侧安装有气压缸(6),所述止推盘(5)与气压缸(6)之间插入安装有推力传感器(7)，所述涡旋压缩机(1)的轴心远离止推盘(5)的一侧开设有出气口(8),所述出气口(8)处连接有第二压力传感器(15)，所述出气口(8)的一侧连接有气体流量传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，其特征在于：所述涡旋压缩机(1)包括定盘(10)和动盘(11),所述动盘(11)与定盘(10)偏心设置且相互拟合，所述定盘(10)与动盘(11)相互配合且形成四个径向配合间隙(12)，所述动盘(11)与涡旋压缩机(1)顶面相互配合且形成端面配合间隙(13)，所述止推盘(5)的中心固定连接有一根轴，所述轴穿过定盘(10)的中心，并通过定位孔与定位销与动盘(11)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，其特征在于：所述定盘(10)与动盘(11)之间设置有增量式转角编码器(14)。
4.根据权利要求2所述的一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，其特征在于：所述出气口(8)开设在动盘(11)的轴心位置处。
5.根据权利要求2所述的一种涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置，其特征在于：所述涡旋压缩机(1)还包括机壳，所述定盘(10)固定在机壳上。
6.一种基于涡旋压缩机定盘与动盘配合间隙测量装置的测量方法，其特征在于：通过气体流量传感器(9)测出高压气源(3)释放的气体通过涡旋压缩机定盘(10)与动盘(11)的气体流量，通过第一压力传感器(4)测出进气口(2)的气体泄漏压力，通过第二压力传感(15)器测出出气口(8)的气体泄漏压力，通过推力传感器(7)测出气压缸6对止推盘(5)的推力；在轴向推力不变时，旋转止推盘(5)使动盘(11)转动，气体流量传感器(9)测量不同转角条件下泄露气体的流量，通过计算公式得到定盘(10)与动盘(11)沿径向配合间隙(12)；固定止推盘(5)通过气压缸(6)改变定盘(10)所受的轴向推力，气体流量传感器(9)测量不同推力条件下气体流量，通过计算公式得到定盘(10)与动盘(11)端面配合间隙(13)随轴向推力的变化；
计算公式如下：
其中：
Q1：端面泄露气体流量，
Q2：径向泄露气体流量，
δ1：动盘与定盘端面配合间隙，
δ2：动盘与定盘径向配合间隙，
Δp：进气口与出气口之间的气体泄漏压力差，
μ：气体动力粘度，
L：动盘端面接触线长度，
B：动盘涡旋线壁厚，
H：动盘涡旋线高度，
N:动盘与定盘周向接触点数。
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