WO2021203662A1 - 涡旋压缩机的静涡旋、用于制造静涡旋的中间件及方法 - Google Patents

Abstract

一种涡旋压缩机的静涡旋（100）和一种用于制造静涡旋（100）的中间件及方法，该静涡旋（100）包括端板（16）、设置在端板（16）的一侧表面的涡卷叶片（14）以及在端板（16）的一侧表面从端板（16）的外周缘沿轴向延伸的外周壁（19），其中，涡卷叶片（14）沿型线方向延伸，从而由涡卷叶片（14）、端板（16）和外周壁（19）限定出沿型线方向延伸的通道（18），通道（18）具有界定通道（18）的通道底壁和通道侧壁，并且通道（18）包括沿型线方向位于最外部分的通道端部区段（CE），通道端部区段（CE）设置有凹部（RP），凹部（RP）适于在静涡旋（100）的加工过程中于开始进刀时容纳刀具，以避免或减少刀具在进刀时与通道底壁和/或通道侧壁的接触。

Description

涡旋压缩机的静涡旋、用于制造静涡旋的中间件及方法

本申请要求以下中国专利申请的优先权：于2020年4月10日提交中国专利局的申请号为202010278829.3、发明创造名称为“涡旋压缩机的静涡旋、用于制造静涡旋的中间件及方法”的中国专利申请；于2020年4月10日提交中国专利局的申请号为202020527678.6、发明创造名称为“涡旋压缩机的静涡旋及用于制造静涡旋的中间件”的中国专利申请。这些专利申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及一种涡旋压缩机的静涡旋。本公开还涉及一种用于制造涡旋压缩机的静涡旋的中间件及方法。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

现有的涡旋压缩机通常包括涡旋组件、马达、旋转轴、壳体等。其中，涡旋组件包括静涡旋和动涡旋，静涡旋和动涡旋彼此接合，使得当涡旋压缩机运行时在静涡旋与动涡旋之间形成一系列压缩腔，从而实现对工作流体的压缩。静涡旋和动涡旋作为压缩气体的高精密部件，在制作过程中通常需要经过浇注成型、粗加工、精加工以及其他后处理工艺或者通过粉末冶金的压制、烧结等工艺才能得到最终成品。铸件、粗加工件、粉末冶金中间件和精加工件之间均保留有一定的加工余量。而加工余量的尺寸与材料成本、加工时间、加工成本、力学性能等密切相关，因此加工余量的设计至关重要。

在静涡旋的加工过程中，可以将静涡旋的进气口附近的区域作为粗加工和精加工的型线开粗的起点，即，在对静涡旋铸件进行粗加工或对静涡旋粗加工件进行精加工时或对粉末冶金中间件进行精加工时，铣削刀具可以从静涡旋进气口附近开始进刀。因此，在静涡旋进气口附近，刀具与铸件或粗加工件开始接触，刀具承受来自铸件或粗加工件或粉末冶金件的端板、涡卷叶片的侧壁和/或静涡旋的外周壁的巨大阻力，容易发生崩刃甚至断刀现象，造成刀具和 工件的报废。

因此，期望提供一种用于制造静涡旋的方法，能够尽可能地减小制造过程中刀具和工件的报废率，从而降低生产成本、提高生产效率。

发明内容

本公开的目的是在静涡旋的加工过程中改善刀具使用寿命、降低刀具和工件报废率。一方面，本公开提供一种用于制造涡旋压缩机的静涡旋的中间件(铸件或粗加工件或粉末冶金件)，另一方面，本公开提供一种用于制造涡旋压缩机的静涡旋的方法，使得采用该中间件或该方法制造静涡旋的过程中，刀具和工件的报废率显著降低，刀具的寿命明显延长。

根据本公开的一个方面，提供了一种涡旋压缩机的静涡旋，该静涡旋包括端板、设置在端板的一侧表面的涡卷叶片以及在端板的一侧表面从端板的外周缘沿轴向延伸的外周壁，其中，涡卷叶片沿型线方向延伸，从而由涡卷叶片、端板和外周壁限定出沿型线方向延伸的通道，通道具有界定通道的通道底壁和通道侧壁，并且通道包括沿型线方向位于最外部分的通道端部区段，通道端部区段设置有凹部，凹部适于在静涡旋的加工过程中于开始进刀时容纳刀具，以避免或减少刀具在进刀时与通道底壁和/或通道侧壁的接触。

可选地，凹部包括在通道底壁处下沉的下沉部和/或在通道侧壁中的内侧通道侧壁处凹入的侧凹部。

可选地，凹部包括下沉部和侧凹部两者，并且，下沉部与侧凹部形成为相互连通而使得凹部构造为一体式凹部。

可选地，在外周壁处设置有涡旋组件进气口，通道端部区段定位成与涡旋组件进气口相邻。

可选地，凹部的至少一部分设置在工作流体从涡旋组件进气口进入到通道中的流动路径之外。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于制造涡旋压缩机的静涡旋的中间件，该中间件包括端板、设置在端板的一侧表面的涡卷叶片以及在端板的一侧表面从端板的外周缘沿轴向延伸的外周壁，其中，涡卷叶片沿型线方向延伸，从而由涡卷叶片、端板和外周壁限定出沿型线方向延伸的通道，通道具有界定通道的通道底壁和通道侧壁，并且通道包括沿型线方向位于最外部分的通道端 部区段，通道端部区段设置有凹部，凹部适于在对中间件进行加工而开始进刀时容纳刀具，以避免或减少刀具在进刀时与通道底壁和/或通道侧壁的接触，中间件为铸件或粗加工件或粉末冶金件。

可选地，凹部的凹入深度大于铸件或粗加工件或粉末冶金件的加工余量，使得在完成对中间件的加工而制成成品之后，在该成品中仍保留有凹部的至少一部分。

可选地，该成品为以上描述的涡旋压缩机的静涡旋。

根据本公开的又一方面，提供了一种利用以上描述的中间件来制造涡旋压缩机的静涡旋的方法。

可选地，在中间件为铸件的情况下，该方法包括：

铸造步骤：在铸造步骤中铸造出静涡旋铸件并且在静涡旋铸件中形成凹部；

粗加工步骤：在粗加工步骤中，在进刀时使刀具进入到静涡旋铸件中的凹部中，从而开始对静涡旋铸件进行粗加工而加工出静涡旋粗加工件，并且在粗加工步骤结束之后在静涡旋粗加工件中保留有凹部；以及

精加工步骤：在精加工步骤中，在进刀时使刀具进入到静涡旋粗加工件中的凹部中，从而开始对静涡旋粗加工件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在精加工步骤结束之后在静涡旋精加工件中保留有凹部的至少一部分。

可选地，在中间件为粗加工件的情况下，该方法包括：

铸造步骤：在铸造步骤中铸造出静涡旋铸件并且在静涡旋铸件中没有铸造出凹部；

粗加工步骤：在粗加工步骤中，对静涡旋铸件进行粗加工而加工出静涡旋粗加工件并且在静涡旋粗加工件中形成凹部；以及

精加工步骤：在精加工步骤中，在进刀时使刀具进入到静涡旋粗加工件中的凹部中，从而开始对静涡旋粗加工件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在精加工步骤结束之后在静涡旋精加工件中保留有凹部的至少一部分。

可选地，在中间件为粉末冶金件的情况下，该方法包括：

粉末混合步骤：在以铁粉或铝粉或铜粉为主要元素的粉末中加入合金元素的粉末和添加剂并进行充分混合，从而形成混合粉末；

粉末成型步骤：将混合粉末压制成生坯并在生坯上形成有凹部；

烧结及后处理步骤：对生坯进行烧结，然后根据需要进行后处理或不进行后处理而形成静涡旋粉末冶金件，静涡旋粉末冶金件保留凹部；

精加工步骤：在精加工步骤中，在进刀时使刀具进入到静涡旋粉末冶金件中的凹部中，从而开始对静涡旋粉末冶金件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在精加工步骤结束之后在静涡旋精加工件中保留有凹部的至少一部分。

可选地，在粗加工步骤和/或精加工步骤中，利用单个刀具执行下述操作中的一者或者利用单个刀具同时执行下述操作中的多者：在通道底壁的整个径向宽度范围上进行铣削、对通道侧壁中的内侧通道侧壁进行铣削以及对通道侧壁中的外侧通道侧壁进行铣削。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本公开的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解。这里所描述的附图仅是出于说明目的而并非意图以任何方式限制本公开的范围。附图并非按比例绘制，而是可以放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。在附图中：

图1是对比示例的涡旋压缩机的静涡旋中间件的横向剖视图；

图2是对比示例的涡旋压缩机的静涡旋中间件的纵向剖视图，其中阴影部分示出了铸件与粗加工件的加工余量；

图3a是对比示例的静涡旋粗加工件的局部示意图，其中示出了静涡旋的进气口区域；

图3b是对比示例的静涡旋精加工件的局部示意图，其中示出了静涡旋的进气口区域，其中阴影部分示出了精加工件与粗加工件的加工余量；

图4是对比示例的静涡旋成品的俯视图；

图5是根据本公开的第一实施方式的静涡旋铸件的俯视图；

图6是根据本公开的第一实施方式的静涡旋铸件的局部示意图，其中示出了静涡旋的进气口区域。

图7a是根据本公开的第一实施方式的静涡旋粗加工件的局部示意图，其中示出了静涡旋的进气口区域；

图7b是根据本公开的第一实施方式的静涡旋精加工件的局部示意图，其 中示出了静涡旋的进气口区域；以及

图8是根据本公开的第二实施方式的静涡旋精加工件的局部示意图，其中示出了静涡旋的进气口区域。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述实施方式。

提供实施方式以使得本公开将是详尽的并且将向本领域技术人员更全面地传达范围。阐述了许多具体细节比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的各实施方式的透彻理解。对本领域技术人员而言将清楚的是，不需要采用具体细节，实施方式可以以许多不同的形式实施，并且也不应当理解为限制本公开的范围。在一些实施方式中，不对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细的描述。

下面参照图1至图4来描述对比示例的涡旋压缩机的静涡旋的加工过程中的中间件以及加工方法。本领域技术人员已知，静涡旋往往需要经过浇注成型、粗加工、精加工或粉末冶金工艺以及其他后处理工艺才能得到最终成品。其中，静涡旋的铸件、粗加工件和粉末冶金中间件与精加工件之间均保留有一定的加工余量。静涡旋铸件通常是表面粗糙且有很多缺陷的工件，需要经过粗加工去除材料，在保证一定精度要求的前提下获得粗加工件，随后，通过精加工在静涡旋粗加工件上进一步去除材料，从而获得满足尺寸、位置、形状的精度要求的静涡旋精加工件；静涡旋粉末冶金中间件也是表面相对粗糙，尺寸精度相对较低的工件，需进行精加工去除材料，从而获得满足尺寸、位置、形状的精度要求的静涡旋精加工件。

图1和图2分别示出了静涡旋100的中间件的横向剖视图和纵向剖视图。静涡旋100的中间件是指在静涡旋加工过程中获得成品之前的工件，例如静涡旋铸件或粗加工件或粉末冶金中间件。如图1所示，静涡旋100的中间件可以包括端板16、从端板16的一侧表面沿轴向延伸的涡卷叶片14以及从端板16的一侧表面在端板的外周缘沿轴向延伸的外周壁19。如图所示，在外周壁19处设置有压缩机构(涡旋组件)的进气口12。涡卷叶片14沿预定的型线方向延伸至静涡旋中心。由此，在端板16的一侧由端板16、涡卷叶片14和外周壁19限定出也沿型线方向延伸的通道18。通道18包括沿型线方向位于最外 部分的通道端部区段CE，如图1所示，该通道端部区段CE与进气口12相邻，并且其外端由通道端壁A界定。当静涡旋100与动涡旋一起组装成压缩机构并安装在涡旋压缩机的壳体中时，静涡旋的涡卷叶片14与动涡旋的涡卷叶片能够彼此接合，使得在静涡旋的涡卷叶片14和动涡旋的涡卷叶片之间、即在通道18中形成一系列的容积变化的压缩腔，从而实现对工作流体的压缩。静涡旋100的进气口12可以与位于径向外侧的压缩腔(也称为吸气腔)流体连通，使得工作流体经由进气口12进入吸气腔。这里，需要说明的是，进气口12可以如图所示地设置在外周壁19处，然而还可以构想，在例如涡旋压缩机为高压侧压缩机的情况下，进气口也可以设置在静涡旋端板的径向靠外的部分处。

图2中的阴影部分示出了静涡旋100的中间件的加工余量。需要说明的是，虽然如图2所示静涡旋100的中间件的端板两侧表面均示出为具有加工余量，但在本文中仅对静涡旋100的端板16的具有涡卷叶片14的一侧的加工进行描述，尤其是针对通道18内的加工、即对通道侧壁(由涡卷叶片14的侧壁或外周壁19形成)和通道底壁(由端板16的一侧表面形成)的加工提出改进。在对静涡旋100的铸件进行粗加工或者对静涡旋100的粗加工件或静涡旋100的粉末冶金中间件进行精加工的过程中，通常采用例如铣刀的刀具对通道18的通道底壁和侧壁进行切削(铣削)而去除加工余量。具体地，刀具从通道端部区段CE处进刀，刀具同时接触通道18的径向内侧的涡卷叶片14的侧壁和通道18的底壁，并对涡卷叶片14的侧壁和通道18的底壁的加工余量进行切削，随后刀具沿着型线方向在通道18内移动并最终到达端板16的中心，完成对整个通道18内的加工余量的去除。如图所示，通道端部区段CE位于进气口12附近，并且通道端壁A相较于进气口12的边缘121沿着型线方向向外偏移。

此外，需要说明的是，在本文的示例中，刀具同时对通道18的径向内侧的涡卷叶片14的侧壁和通道18的底部进行切削。但是本领域技术人员可以想到的是，刀具也可以同时对通道18的底部和通道18两侧的涡卷叶片14的侧壁(或外周壁的内侧壁面)进行切削，或者可以仅对通道18的底壁或者仅对通道18的一侧或两侧的涡卷叶片14的侧壁(或外周壁内侧壁面)进行切削。

下面将结合图3a、图3b和图4对粗加工和精加工过程进行对比描述。图 3a示出了对静涡旋100的铸件完成粗加工后获得的粗加工件的局部示意图。如图3a所示，对静涡旋100的铸件进行粗加工时，粗加工刀具在通道端部区段CE处从与通道端壁A相比沿型线方向略靠内的位置处进刀并同时对例如界定通道18内侧的内侧通道侧壁(由涡卷叶片14的侧壁形成)和通道18的底壁进行切削，从而去除粗加工的加工余量以获得粗加工件。进刀的深度(包括轴向深度和侧向深度)与加工余量的厚度一致。刀具的(径向)宽度的选择取决于通道18的径向宽度等。例如，刀具的宽度可以大于或等于通道18的径向宽度。在刀具的宽度大于通道18的径向宽度的情况下，刀具可以同时对通道两侧侧壁以及整个通道底壁进行铣削，而在刀具的宽度等于通道18的径向宽度的情况下，当仅需要对通道底壁进行铣削时，刀具可以对整个通道底部进行铣削。粗加工刀具沿着型线方向行进并在通道18内留下刀具开粗的轮廓线A1。也就是说，在轮廓线A1内，铸件表面的粗加工的加工余量被去除，形成粗加工表面162，而轮廓线A1外、例如通道端壁A与轮廓线A1的沿型线方向的外端部之间的区域仍保持为铸造表面161。

图3b则示出了对图3a中的静涡旋100的粗加工件完成精加工后获得的精加工件的局部示意图。精加工的过程与粗加工类似，如图3b所示，对静涡旋100的粗加工件进行精加工时，精加工刀具可以从与轮廓线A1的外端部相比沿型线方向更加靠内的位置处进刀。精加工刀具在粗加工表面162上进一步切削，并沿着型线方向行进而在通道18内留下刀具开粗的轮廓线A2。精加工沿侧向(径向)进一步铣削的部分如图3b中的阴影部分所示，轮廓线A2包围的区域比轮廓线A1包围的区域的径向宽度更大。也就是说，一方面，精加工刀具进一步铣削界定通道18内侧的内侧通道侧壁(由涡卷叶片14的侧壁形成)，使得轮廓线A2的径向内侧线比轮廓线A1的径向内侧线更靠近静涡旋100的中心，另一方面，精加工刀具进一步切削通道18的底壁，并且精加工刀具还可以进一步铣削界定通道18外侧的外侧通道壁使得轮廓线A2的径向外侧线比轮廓线A1的径向外侧线更加径向靠外。轮廓线A2内形成为精加工表面163，而在轮廓线A2以外，例如轮廓线A1的外端部与轮廓线A2的外端部之间的区域可以仍保持有粗加工表面162。

图4示出了铸件经过粗加工和精加工后获得的静涡旋100的成品。在静涡旋成品上，通道18内几乎完全形成为精加工表面163，仅在通道端部区段 CE处留下加工过程的痕迹，即，在静涡旋100的成品的通道端部区段CE处可以存在粗加工的轮廓线A1的沿型线方向的外端部和精加工的轮廓线A2的沿型线方向的外端部，粗加工的轮廓线A1的外端部相较于通道端壁A沿型线方向更靠内并且精加工的轮廓线A2的外端部相较于粗加工的轮廓线A1的外端部沿型线方向更靠内。然而，本领域技术人员可以理解的是，精加工的轮廓线A2的外端部也可以与粗加工的轮廓线A1的外端部重合，也就是说，精加工刀具的进刀位置可以与粗加工刀具的进刀位置相同。

另外，本领域技术人员可以理解的是，当采用粉末冶金工艺制造静涡旋100时，粉末冶金中间件通过压制、烧结成型，然后对粉末冶金中间件进行精加工获得静涡旋的成品而无需经过粗加工步骤，因此在采用粉末冶金工艺制造的静涡旋100上，通道18内几乎完全形成为精加工表面163，通道端部区段CE处仅存在精加工的轮廓线A2的沿型线方向的外端部。

从加工过程可以看出，无论是粗加工或是精加工，刀具在进刀时接触通道18的通道侧壁和/或通道底壁，接触面积较大，刀具遭受的初始阻力也较大，因此容易对刀具产生损伤。

为了减小刀具在进刀时所遭受的阻力从而减轻刀具的损伤，在本公开的第一实施方式中，如图5和图6所示，静涡旋100的铸件的通道端部区段CE处形成有凹部RP。凹部RP包括在通道18的通道底壁处下沉的下沉部17和在通道18的内侧通道侧壁处凹入的侧凹部15。在如图所示的示例中，下沉部17与侧凹部15相互连通而形成为一体，从而构成蘑菇状的凹部RP。下沉部17构造为相较于铸造表面161下沉，下沉深度大于通道18的通道底壁处的加工余量；侧凹部15构造为朝向涡卷叶片14的侧壁内(界定通道18内侧的内侧壁)凹入，凹入的深度大于涡卷叶片14的侧壁的加工余量，从而确保刀具进刀时在凹部RP内不会接触通道18的底壁和内侧壁。优选地，凹部RP的凹入深度(包括下沉部17的下沉深度和/或侧凹部15的凹入深度)优选地为1-3mm，从而在减小刀具与铸件的接触面积的同时保证铸件的强度。凹部RP的凹入深度也可以根据加工余量和涡卷叶片14的壁厚进行灵活调整。另外，由于刀具经常从与通道端壁A相比沿型线方向更靠内的位置处进刀，凹部RP可以设置成：凹部RP的沿型线方向的外端紧邻通道端壁A、甚至与通道端壁A重合，凹部RP的沿型线方向的内端在型线方向上超过进气口12的边缘121， 从而确保刀具进刀时凹部RP可以容纳刀具的至少一部分。优选地，相较于工作流体从进气口12进入到通道18中的流动路径而言，凹部RP的至少一部分可以设置在该流动路径之外，即凹部RP可以相较于进气口12沿型线方向向外偏移，使得凹部RP对最终成品的使用过程中进气流体的流动产生的影响较小、甚至没有任何影响。

参见图7a和图7b，当对根据本公开的第一实施方式中的静涡旋100的铸件进行粗加工时，刀具从凹部RP处进刀，由于对通道18的通道底壁的进刀深度小于下沉部17下沉的深度并且对涡卷叶片14的侧壁的进刀深度小于侧凹部15的凹入深度，刀具在沉台17内不会与通道18的通道底壁及涡卷叶片14的侧壁(例如界定通道18内侧的内侧通道侧壁)发生接触，而仅在凹部RP的边缘接触通道18的通道底壁及涡卷叶片14的侧壁。与图3a及图3b所示的进刀过程相比，对于未设置凹部RP的铸件，例如，刀具在整个轮廓线A1或A2的外端部处均需要接触通道18的通道底壁及涡卷叶片14的侧壁，接触面积较大，而对于图7a和图7b所示的设置有凹部RP的铸件，刀具在位于凹部RP内的轮廓线A1或A2的外端部(如图7a和图7b中的虚线所示)处不再接触通道18的通道底壁及涡卷叶片14的侧壁，由此减小了刀具与加工表面的接触面积，从而减小刀具在进刀时所受到的阻力，降低刀具的损伤风险。

需要说明的是，虽然在本公开的实施方式中，凹部RP实施为蘑菇状的一体式凹部，但本领域技术人员可以理解的是，凹部RP可以实施为各种形状，只要包括在通道18的底壁处下沉的下沉部17和朝向涡卷叶片14的侧壁内凹入的侧凹部15即可。根据实际需要，凹部RP也可以实施为包括下沉部17和侧凹部15两者，但两者并不连通而是形成为相互独立的形式。另外，凹部RP也可以仅具有下沉部17或者仅具有侧凹部15，从而单一地减小刀具与通道18的底壁接触的面积或者刀具与涡卷叶片14的侧壁接触的面积。

由此，在根据第一实施方式的制造静涡旋的方法中，可以首先提供一种包括凹部RP的铸件模具，采用该铸件模具铸造出形成有凹部RP的静涡旋100的铸件；然后，使粗加工刀具在进刀时进入凹部RP中，并使粗加工刀具沿着型线方向在通道18内移动，从而完成对通道18内的粗加工余量的切削；最后，使精加工刀具在进刀时进入凹部RP中，并使精加工刀具沿着型线方向在通道18内移动，从而完成对通道18内的精加工余量的切削并最终获得静涡旋100 的成品。由于凹部RP的凹入深度大于铸件的加工余量(即下沉部17的下沉深度大于通道18的底壁的加工余量，侧凹部15的凹入深度大于通道18的通道内侧壁的加工余量)，静涡旋100的成品中仍然保留有凹部RP的一部分。

在第一实施方式中，凹部RP设计灵活，凹入深度可以根据加工余量和涡卷叶片的壁厚适当调整，铸造难度低，不仅可以有效减小粗加工刀具和精加工刀具进刀时与中间件的接触面积、降低切削阻力从而改善刀具寿命，还能够在材料上节省成本。此外，根据第一实施方式的方法还具有良好的通用性，可以适用于所有平台中的涡旋优化。

本领域技术人员可以理解的是，在通过铸造工艺制造静涡旋的方法中，凹部RP可以通过在铸造过程中使用带有凹部的模具而直接形成在铸件上，凹部RP也可以在粗加工的过程中形成。对于已经开模的产品，可以通过修模然后采用第一实施方式进行制造，或者为了避免重新开模而产生浪费，如图8中示出的第二实施方式所示，可以在粗加工时，通过铣削等方式在粗加工件的通道端部区段CE处加工出凹部RP，以便随后进行精加工时刀具能够在进刀时容纳在凹部RP中，从而减小精加工刀具进刀时所受到的阻力。由于精加工刀具通常更加精细、昂贵，减轻精加工刀具的损伤且提高精加工刀具的寿命能够极大的降低加工成本。

由此，在根据第二实施方式的制造静涡旋的方法中，可以首先提供一种铸件模具，该铸件模具不带有凹部，采用该铸件模具铸造出没有凹部RP的静涡旋100的铸件；然后，使粗加工刀具从铸件的通道端部区段CE处进刀，并沿着型线方向在通道18内移动，从而完成对通道18内的粗加工余量的切削，同时，在通道端部区段CE处机加工出凹部RP；最后，使精加工刀具进刀时容纳在凹部RP中，并使精加工刀具沿着型线方向在通道18内移动，从而完成对通道18内的精加工余量的切削并最终获得静涡旋100的成品。与第一实施方式的方法相似，静涡旋100的成品中也保留有凹部RP的至少一部分。

根据第二实施方式的制造静涡旋的方法，不仅具有与根据第一实施方式的方法类似的优点，还能够优化已经开模的产品，适用范围更广。

另外，当采用粉末冶金工艺制造静涡旋时，也可以采用类似于第一实施方式和第二实施方式中的制造静涡旋的方法。具体地，首先将以铁粉或铝粉或铜粉等为主要元素的粉末加入一些合金元素粉末，如Cu、Mo、Ni、Cr、Mn、 P等，并加入一些添加剂，如石墨，润滑剂等，将主要元素的粉末、合金元素的粉末与添加剂进行充分混合从而形成混合粉末；然后，提供包括凹部RP的压制模具(该压制模具与静涡旋的铸件模具的结构类似，在此不再赘述)，利用该压制模具将松散的混合粉末压制成具有一定形状、尺寸以及一定密度和强度的生坯，该生坯的通道端部区段CE处形成有凹部RP；再者，对生坯进行烧结，即将生坯在低于其基本成分的熔点温度下加热、保温、冷却，在这个过程中，粉末颗粒之间发生粘结，由粉末聚集体转向再结晶聚集体，生成的烧结体强度进一步增加，力学和机械性能明显提高的过程，当然生成的粉末冶金件仍然保留有凹部RP；然后，对烧结完成的粉末冶金件进行后处理，后处理可以根据实际情况进行选择或者不进行后处理，后处理主要包括：整形(对零件尺寸和表面粗糙度有明显的提升)、浸油、蒸汽处理、热处理、去毛刺、清洗等工序，当然经过后处理的粉末冶金件仍然保留有凹部RP；最后，对经过后处理(或根据需要不经过后处理)的粉末冶金件进行精加工，使精加工刀具进刀时容纳在凹部RP中，并使精加工刀具沿着型线方向在通道18内移动，从而完成对通道18内的精加工余量的切削并最终获得静涡旋100的成品，与第一实施方式类似，静涡旋100的成品中也保留有凹部RP的至少一部分。

与第一实施方式类似，当采用粉末冶金工艺制造静涡旋的方法时，由于压制难度低、凹部RP设计灵活，该方法不仅可以有效减小精加工刀具进刀时与粉末冶金中间件的接触面积、降低切削阻力从而改善刀具寿命，还能够在材料上节省成本。该方法也具有良好的通用性，适于生产各种类型的静涡旋。

尽管在此已详细描述本公开的各种实施方式，但是应该理解本公开并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本公开的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本公开的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (13)

1. 一种涡旋压缩机的静涡旋(100)，包括端板(16)、设置在所述端板(16)的一侧表面的涡卷叶片(14)以及在所述端板(16)的一侧表面从所述端板(16)的外周缘沿轴向延伸的外周壁(19)，

   其中，所述涡卷叶片(14)沿型线方向延伸，从而由所述涡卷叶片(14)、所述端板(16)和所述外周壁(19)限定出沿型线方向延伸的通道(18)，所述通道(18)具有界定所述通道(18)的通道底壁和通道侧壁，并且所述通道(18)包括沿型线方向位于最外部分的通道端部区段(CE)，

   其特征在于，所述通道端部区段(CE)设置有凹部(RP)，所述凹部适于在所述静涡旋的加工过程中于开始进刀时容纳刀具，以避免或减少所述刀具在进刀时与所述通道底壁和/或所述通道侧壁的接触。
2. 根据权利要求1所述的涡旋压缩机的静涡旋(100)，其特征在于，所述凹部(RP)包括在所述通道底壁处下沉的下沉部(17)和/或在所述通道侧壁中的内侧通道侧壁处凹入的侧凹部(15)。
3. 根据权利要求2所述的涡旋压缩机的静涡旋(100)，其特征在于，所述凹部包括所述下沉部和所述侧凹部两者，并且，所述下沉部与所述侧凹部形成为相互连通而使得所述凹部构造为一体式凹部。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的涡旋压缩机的静涡旋(100)，其特征在于，在所述外周壁(19)处设置有涡旋组件进气口(12)，所述通道端部区段(CE)定位成与所述涡旋组件进气口相邻。
5. 根据权利要求4所述的涡旋压缩机的静涡旋(100)，其特征在于，所述凹部的至少一部分设置在工作流体从所述涡旋组件进气口进入到所述通道中的流动路径之外。
6. 一种用于制造涡旋压缩机的静涡旋(100)的中间件，包括端板(16)、 设置在所述端板(16)的一侧表面的涡卷叶片(14)以及在所述端板(16)的一侧表面从所述端板(16)的外周缘沿轴向延伸的外周壁(19)，

   其中，所述涡卷叶片(14)沿型线方向延伸，从而由所述涡卷叶片(14)、所述端板(16)和所述外周壁(19)限定出沿型线方向延伸的通道(18)，所述通道(18)具有界定所述通道(18)的通道底壁和通道侧壁，并且所述通道(18)包括沿型线方向位于最外部分的通道端部区段(CE)，

   其特征在于，所述通道端部区段(CE)设置有凹部(RP)，所述凹部适于在对所述中间件进行加工而开始进刀时容纳刀具，以避免或减少所述刀具在进刀时与所述通道底壁和/或所述通道侧壁的接触，

   所述中间件为铸件或粗加工件或粉末冶金件。
7. 根据权利要求6所述的用于制造涡旋压缩机的静涡旋(100)的中间件，其特征在于，所述凹部的凹入深度大于所述铸件或粗加工件或粉末冶金件的加工余量，使得在完成对所述中间件的加工而制成成品之后，在所述成品中仍保留有所述凹部的至少一部分。
8. 根据权利要求7所述的用于制造涡旋压缩机的静涡旋(100)的中间件，其特征在于，所述成品为根据权利要求1至5所述的涡旋压缩机的静涡旋(100)。
9. 一种利用根据权利要求6至8中任一项所述的中间件来制造涡旋压缩机的静涡旋的方法。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述中间件为铸件的情况下，所述方法包括：

    铸造步骤：在所述铸造步骤中铸造出静涡旋铸件并且在所述静涡旋铸件中形成所述凹部；

    粗加工步骤：在所述粗加工步骤中，在进刀时使所述刀具进入到所述静涡旋铸件中的所述凹部中，从而开始对所述静涡旋铸件进行粗加工而加工出静涡旋粗加工件，并且在所述粗加工步骤结束之后在所述静涡旋粗加工件中保留有 所述凹部；以及

    精加工步骤：在所述精加工步骤中，在进刀时使所述刀具进入到所述静涡旋粗加工件中的凹部中，从而开始对所述静涡旋粗加工件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在所述精加工步骤结束之后在所述静涡旋精加工件中保留有所述凹部的至少一部分。
11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述中间件为粗加工件的情况下，所述方法包括：

    铸造步骤：在所述铸造步骤中铸造出静涡旋铸件并且在所述静涡旋铸件中没有铸造出所述凹部；

    粗加工步骤：在所述粗加工步骤中，对所述静涡旋铸件进行粗加工而加工出静涡旋粗加工件并且在所述静涡旋粗加工件中形成所述凹部；以及

    精加工步骤：在所述精加工步骤中，在进刀时使所述刀具进入到所述静涡旋粗加工件中的所述凹部中，从而开始对所述静涡旋粗加工件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在所述精加工步骤结束之后在所述静涡旋精加工件中保留有所述凹部的至少一部分。
12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述中间件为粉末冶金件的情况下，所述方法包括：

    粉末混合步骤：在以铁粉或铝粉或铜粉为主要元素的粉末中加入合金元素的粉末和添加剂并进行充分混合，从而形成混合粉末；

    粉末成型步骤：将所述混合粉末压制成生坯并在所述生坯上形成有所述凹部；

    烧结及后处理步骤：对所述生坯进行烧结，然后根据需要进行后处理或不进行后处理而形成静涡旋粉末冶金件，所述静涡旋粉末冶金件保留所述凹部；

    精加工步骤：在所述精加工步骤中，在进刀时使所述刀具进入到所述静涡旋粉末冶金件中的所述凹部中，从而开始对所述静涡旋粉末冶金件进行精加工而加工出静涡旋精加工件，并且在所述精加工步骤结束之后在所述静涡旋精加工件中保留有所述凹部的至少一部分。
13. 根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在所述粗加工步骤和/或所述精加工步骤中，利用单个刀具执行下述操作中的一者或者利用单个刀具同时执行下述操作中的多者：在所述通道底壁的整个径向宽度范围上进行铣削、对所述通道侧壁中的内侧通道侧壁进行铣削以及对所述通道侧壁中的外侧通道侧壁进行铣削。

Images