CN210033838U - 一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，包括压缩机转子壳体和压缩机排气壳体，压缩机转子壳体内设有转子腔和旁通腔，所述压缩机转子壳体的左端设有吸气腔，压缩机转子壳体和压缩机排气壳体内连接有阴转子和阳转子；排气壳体内设有柱塞腔；柱塞腔内设有容量柱塞，容量柱塞的轴向运动使得吸气腔与转子腔之间相连通或关闭；本实用新型采用柱塞式容量调节结构，将改变转子有效工作长度的方式由原先设置在转子轴向上转换至转子端面上，有效地利用了空间，使得压缩机整机结构更为简单、紧凑，相对活塞驱动容量滑阀的结构，减少容量滑阀、连接杆和活塞等机加件，仅使用容量柱塞，零部件数量少，加工、装配精度要求都相对较低。

Description

一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置。

背景技术

目前螺杆压缩机中，多数采用活塞驱动容量滑阀的结构来实现容量调节。采用容量滑阀调节方式就是在压缩机内安装一个容量滑阀，容量滑阀与活塞刚性连接，活塞通过冷冻油驱动，从而实现容量滑阀在与转子轴线平行的方向上来回移动，进而改变有效工作长度实现容量调节。采用容量调节滑阀的结构，因为需要额外设置活塞运动机构，压缩机整机结构偏大；容量滑阀加工与装配精度要求都较为严苛；在加工与装配控制不良的情况下，容易与转子发生刮擦，从而影响压缩机的可靠性和性能。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置。

(二)技术方案

一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，包括压缩机转子壳体和压缩机排气壳体，所述压缩机排气壳体的左端与压缩机转子壳体的右端相连接；所述压缩机转子壳体内设有转子腔和一个以上的旁通腔，所述压缩机转子壳体的左端设有吸气腔，所述旁通腔位于转子腔的外周，旁通腔用于将转子腔内气体旁通至吸气腔；所述压缩机转子壳体和压缩机排气壳体内通过轴承连接有阴转子和阳转子，所述阴转子和阳转子相啮合；所述阴转子和阳转子的一端位于转子腔内，阴转子和阳转子的另一端位于压缩机排气壳体内；所述阴转子和阳转子相对于压缩机转子壳体相转动；所述排气壳体内设有一个以上的柱塞腔；所述柱塞腔内设有容量柱塞，所述容量柱塞与旁通腔相配合，容量柱塞的轴向运动使得吸气腔与转子腔之间相连通或关闭；所述柱塞腔内设有冷冻油和制冷剂；所述柱塞腔通过电磁阀与压缩机系统油路相连通，且电磁阀与吸气腔相连通；所述压缩机系统油路与所述压缩机排气壳体的右端设有的排气腔相连通。

进一步地，所述容量柱塞内设有腔孔，所述腔孔内设有弹簧座和弹簧，所述弹簧位于弹簧座和容量柱塞之间。

进一步地，所述电磁阀为二位三通电磁阀；电磁阀的数量与柱塞腔的数量相等；柱塞腔的数量与旁通腔的数量相等。

进一步地，所述容量柱塞的外圈上设有O型圈。

进一步地，所述吸气腔内设有压力监测器。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：采用柱塞式容量调节结构，取消常规的活塞驱动容量滑阀的调节方式，将改变转子有效工作长度的方式由原先设置在转子轴向上转换至转子端面上，同时将容量柱塞设置在排气壳体的轴承外周的空间内，有效地利用了空间，使得压缩机整机结构更为简单、紧凑，特别是小型压缩机对压缩机整体尺寸要求比较高的情况下效果尤为明显；相对活塞驱动容量滑阀的结构，减少容量滑阀、连接杆和活塞等机加件，仅使用容量柱塞，零部件数量少，加工、装配精度要求都相对较低。

附图说明

图1为本实用新型结构剖视图；

图2为本实用新型结构侧视图；

图3为本实用新型控制原理图。

【附图标记说明】

1：压缩机转子壳体；

2：阴转子；

3：轴承；

4：压缩机排气壳体；

5：容量柱塞；

6：电磁阀；

7：弹簧；

8：O型圈；

9：弹簧座；

10：阳转子；

11：转子腔；

12：旁通腔；

13：吸气腔；

41：柱塞腔；

42：排气腔；

51：腔孔；

131：压力监测器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，如图1、图2所示，包括压缩机转子壳体1和压缩机排气壳体4，所述压缩机排气壳体4的左端与压缩机转子壳体1的右端相连接；所述压缩机转子壳体1内设有转子腔11和一个以上的旁通腔12，所述压缩机转子壳体1的左端设有吸气腔13，所述旁通腔12位于转子腔11的外周，位于阴转子压缩的工作区间内，旁通腔12用于将转子腔11 内气体旁通至吸气腔13；所述压缩机转子壳体1和压缩机排气壳体4内通过轴承3连接有阴转子2和阳转子10，所述阴转子2和阳转子10相啮合；所述阴转子2和阳转子10的一端位于转子腔 11内，阴转子2和阳转子10的另一端位于压缩机排气壳体4内；所述阴转子2和阳转子10相对于压缩机转子壳体1相转动；所述排气壳体4内设有一个以上的柱塞腔41；柱塞腔41的数量与旁通腔12的数量相等；所述柱塞腔41内设有容量柱塞5，所述容量柱塞5与旁通腔12相配合，容量柱塞5的轴向运动使得吸气腔13 与转子腔11之间相连通或关闭；为了使容量柱塞5复位，所述容量柱塞5内设有腔孔51，所述腔孔51内设有弹簧座9和弹簧7，所述弹簧7位于弹簧座9和容量柱塞5之间，容量柱塞5的减载时通过弹簧7的弹力实现；所述柱塞腔41内设有冷冻油和制冷剂；所述柱塞腔41通过电磁阀6与压缩机系统油路相连通，且电磁阀 6与吸气腔13相连通；所述压缩机系统油路与所述压缩机排气壳体4的右端设有的排气腔42相连通；所述电磁阀6为二位三通电磁阀；电磁阀6的数量与柱塞腔41的数量相等；容量柱塞5的加载通过冷却油流道进入柱塞腔41的冷冻油和制冷剂作用在容量柱塞5端面上实现；为了将冷冻油和制冷剂进行隔绝，所述容量柱塞5的外圈上设有O型圈8，用于隔绝冷冻油和制冷剂；弹簧7用于驱动容量柱塞5减载运动，抵消容量柱塞5减载时的阻力使运动更顺畅。

正常工作时，旁通腔12被容量柱塞5堵住，压缩机的吸气腔 13吸气，气压在阴转子2和阳转子10的作用下经过排气腔42排出至相应的机器上工作。

为了监测吸力的压力，所述吸气腔13内设有压力监测器131，通过监测压缩机的吸气压力，将压力信号反馈到PLC控制器，将合适的吸气压力作为容量变化的条件，配合电磁阀控制逻辑，来控制电磁阀实现压缩机容量逐级变化和压缩机压力平稳变化，此 PLC控制结构为常规技术，故对此具体逻辑不进行详细描述。

如图2、图3所示，图中字母A-E所示的区间为压缩机压缩工作区间，在此区间内B、C、D三个位置设置容量柱塞5，每个容量柱塞5分别有相对应的电磁阀6对其进行控制，实现转子腔11与吸气腔13连通或闭合，从而实现改变转子有效工作长度，达到调节容量的目的。

根据表1的电磁阀控制逻辑进行说明容量调节的原理：

表1电磁阀控制逻辑

以常规25％、50％、75％、100％四段式容量调节为例，本实用新型的容量调节装置的原理为：

通常，压缩机100％工作长度对应的工作区间为A-E，在该区间内压缩机转子腔与吸气腔、排气腔均不相连。容量柱塞的作用就是改变压缩机的工作区间，使压缩机的实际工作区间变为B-E、 C-E、D-E，从而使得压缩机的有效工作长度分别变为75％、50％、 25％，实现容量调节。

25％容量：电磁阀I、电磁阀II和电磁阀III的线圈通电，柱塞腔与吸气腔相连，容量柱塞在弹簧的作用下，向右侧移动，此时转子腔与吸气腔相连通，此时A-D区间内不进行工质压缩；压缩机在运行到此时D-E区间进行工质压缩。在这种情况下，压缩机转子运转过程中实际有效的工作区间为D-E。

50％容量：电磁阀I和电磁阀II的线圈通电，柱塞腔与吸气腔相连，容量柱塞在弹簧的作用下，向右侧移动，此时转子腔与吸气腔相连通，此时A-C区间内不进行工质压缩；电磁阀III的线圈不通电，压缩机系统供油经过电磁阀III作用在容量柱塞的端面上，压缩弹簧后将弹簧座压紧在转子端面上，从而关闭转子腔和旁通腔道，此时C-E区间进行工质压缩。在这种情况下，压缩机转子运转过程中实际有效的工作区间为C-E。

75％容量：电磁阀I的线圈通电，柱塞腔与吸气腔相连，容量柱塞在弹簧的作用下，向右侧移动，此时转子腔与吸气腔相连通，此时A-B区间内不进行工质压缩；电磁阀II和电磁阀III的线圈不通电，压缩机系统供油经过电磁阀II和电磁阀III作用在相对应的容量柱塞的端面上，压缩弹簧后将弹簧座压紧在转子端面上，从而关闭转子腔和旁通腔道，此时B-E区间进行工质压缩。在这种情况下，压缩机转子运转过程中实际有效的工作区间为B-E。

100％容量：电磁阀I、电磁阀II和电磁阀III的线圈不通电，压缩机系统供油经过电磁阀作用在容量柱塞的端面上，压缩弹簧后将弹簧座压紧在转子端面上，从而关闭转子腔和旁通腔道，此时A-E区间进行工质压缩。在这种情况下，压缩机转子运转过程中实际有效的工作区间为A-E。

在压缩机启动阶段，电磁阀I、电磁阀II和电磁阀III均通电，可以实现压缩机在25％低负荷启动，减少压缩机启动力矩。

上述实施例只用来说明本实用新型的具体实施原理和功效，而非用来限制本实用新型。任何熟悉本行业技术的人士都可以在本实用新型阐述的方法的基础上加以修改或修饰，因此凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，其特征在于：包括压缩机转子壳体(1)和压缩机排气壳体(4)，所述压缩机排气壳体(4)的左端与压缩机转子壳体(1)的右端相连接；所述压缩机转子壳体(1)内设有转子腔(11)和一个以上的旁通腔(12)，所述压缩机转子壳体(1)的左端设有吸气腔(13)，所述旁通腔(12)位于转子腔(11)的外周，旁通腔(12)用于将转子腔(11)内气体旁通至吸气腔(13)；所述压缩机转子壳体(1)和压缩机排气壳体(4)内通过轴承(3)连接有阴转子(2)和阳转子(10)，所述阴转子(2)和阳转子(10)相啮合；所述阴转子(2)和阳转子(10)的一端位于转子腔(11)内，阴转子(2)和阳转子(10)的另一端位于压缩机排气壳体(4)内；所述阴转子(2)和阳转子(10)相对于压缩机转子壳体(1)相转动；所述排气壳体(4)内设有一个以上的柱塞腔(41)；所述柱塞腔(41)内设有容量柱塞(5)，所述容量柱塞(5)与旁通腔(12)相配合，容量柱塞(5)的轴向运动使得吸气腔(13)与转子腔(11)之间相连通或关闭；所述柱塞腔(41)内设有冷冻油和制冷剂；所述柱塞腔(41)通过电磁阀(6)与压缩机系统油路相连通，且电磁阀(6)与吸气腔(13)相连通；所述压缩机系统油路与所述压缩机排气壳体(4)的右端设有的排气腔(42)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，其特征在于：所述容量柱塞(5)内设有腔孔(51)，所述腔孔(51)内设有弹簧座(9)和弹簧(7)，所述弹簧(7)位于弹簧座(9)和容量柱塞(5)之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，其特征在于：所述电磁阀(6)为二位三通电磁阀；电磁阀(6)的数量与柱塞腔(41)的数量相等；柱塞腔(41)的数量与旁通腔(12)的数量相等。

4.根据权利要求1所述的一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，其特征在于：所述容量柱塞(5)的外圈上设有O型圈(8)。

5.根据权利要求1所述的一种用于螺杆压缩机的柱塞式容量调节装置，其特征在于：所述吸气腔(13)内设有压力监测器(131)。

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