專利名稱：高效渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種由靜盤和動(dòng)盤相互嚙合、動(dòng) 盤作平動(dòng)回旋，使靜盤和動(dòng)盤間的空腔逐漸向中心減小，從而達(dá)到壓縮排氣目的的一種高 效渦旋式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
渦旋式壓縮機(jī)以其效率高、噪音低、體積小、有利于節(jié)能及保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而廣泛 應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)需要壓縮空氣的場(chǎng)合。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)行件渦盤只 有嚙合，不產(chǎn)生磨損，因而壽命比活塞式、螺桿式壓縮機(jī)更長，是風(fēng)動(dòng)機(jī)械理想動(dòng)力源。在渦 旋式壓縮機(jī)中，主要運(yùn)行件渦盤分為動(dòng)盤和靜盤，動(dòng)盤和靜盤內(nèi)設(shè)渦旋片，通常，由動(dòng)盤和 靜盤彼此結(jié)合形成壓縮腔，當(dāng)動(dòng)盤由曲軸帶動(dòng)沿著一定圓周軌跡作平動(dòng)時(shí)，動(dòng)盤渦旋片相 對(duì)靜盤渦旋片移動(dòng)，即由兩者所形成的壓縮腔移動(dòng)并改變其容積，從而進(jìn)行吸入、壓縮、排 放，完成壓縮空氣的過程。渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖1所示，靜盤1和動(dòng)盤2結(jié)合形成吸氣腔室和排氣腔，靜盤 1固定在機(jī)架5上，動(dòng)盤2位于機(jī)架5的支撐平臺(tái)上，曲軸4的偏心部插入動(dòng)盤2的輪轂內(nèi)。見圖2和圖3，公知的現(xiàn)有技術(shù)中，渦旋壓縮機(jī)的靜盤和動(dòng)盤兩渦盤角相位置相對(duì) 錯(cuò)開180°，兩渦盤相互嚙合形成多個(gè)月牙形的容腔，包括吸氣內(nèi)腔室20'和吸氣外腔室 21'、壓縮內(nèi)腔室30'和壓縮外腔室31'、排氣腔50'。在動(dòng)盤存作圓周平動(dòng)時(shí)，吸氣內(nèi)腔 室20'和吸氣外腔室21'是同時(shí)打開或者關(guān)閉的；而壓縮內(nèi)腔室30'和壓縮外腔室31' 也是同步工作，在壓縮機(jī)的吸氣過程、壓縮過程，甚至排氣過程中，動(dòng)盤和靜盤相對(duì)中心為 完全對(duì)稱的，因此，渦旋壓縮機(jī)的吸氣口 40'遠(yuǎn)離吸氣內(nèi)腔室20'或外腔室20'(見圖2 所示)；或者是內(nèi)腔室20'與外腔室20'均遠(yuǎn)離于吸氣口 40'(如圖3所示)，造成吸氣 過程節(jié)流和吸氣過熱的現(xiàn)象，吸氣節(jié)流將加大壓縮機(jī)的壓力損失，導(dǎo)致功率增加；吸氣過熱 則直接降低了壓縮機(jī)的有效吸氣量。在現(xiàn)有渦旋壓縮機(jī)的排氣工作過程中，壓縮內(nèi)腔室30'和壓縮外腔室31'是同 時(shí)進(jìn)行工作的，因此也是同時(shí)進(jìn)入排氣腔50'，要求排氣孔口較大，否則排氣節(jié)流損失增 大，導(dǎo)致壓力損失和功率的增加。因?yàn)闇u旋壓縮機(jī)的吸氣口遠(yuǎn)離吸氣內(nèi)腔室或外腔室，因此 在結(jié)構(gòu)上需要增加吸氣流道60'(見圖2)、或者吸氣流道61'和62'(見圖3)。綜上所 述，為了保證壓縮比和吸氣量，在壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)上需要增加吸氣流道和較大的排氣腔，這兩 者均會(huì)使壓縮機(jī)的外徑尺寸加大、壓縮機(jī)的體積增加，造成成本的上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中渦旋壓縮機(jī)吸氣腔室遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口導(dǎo)致吸氣節(jié)流和吸氣過熱、壓縮機(jī)整體結(jié)構(gòu)龐大笨重等缺點(diǎn)，提供一種吸氣腔室和排 氣孔口設(shè)計(jì)合理，整體結(jié)構(gòu)輕巧實(shí)用的高效渦旋壓縮機(jī)，消除因結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的吸氣節(jié) 流和吸氣過熱，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，構(gòu)造一種高效渦旋壓縮機(jī)，包括機(jī)架、靜盤、動(dòng)盤、曲 軸、吸氣口、排氣口，靜盤上以緊固件固定在機(jī)架上，曲軸的偏心部插入動(dòng)盤的輪轂內(nèi)，曲軸 以主軸承和副軸承安裝在機(jī)架內(nèi)，靜盤與動(dòng)盤的渦旋型線相互嚙合形成靠近渦旋中心的吸 氣內(nèi)腔與遠(yuǎn)離渦旋中心的吸氣外腔，在靜盤上還設(shè)有與吸氣內(nèi)腔和吸氣外腔連通的吸氣 口、與排氣腔連通的排氣口，所述靜盤的型線與動(dòng)盤的型線是不對(duì)稱的，所述吸氣內(nèi)腔的開 口和吸氣外腔的開口均靠近吸氣口。所述靜盤的型線弧度比動(dòng)盤的型線弧度大100° 200° ；其中更為合適的取值是 靜盤的型線弧度比動(dòng)盤的大180°。本發(fā)明中，在曲軸上設(shè)有主平衡塊；在遠(yuǎn)離偏心部的曲 軸端部上設(shè)副平衡塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高效渦旋壓縮機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)1)吸氣內(nèi)外腔室均接近吸氣口，取消吸氣流道，吸氣空間的利用率得到充分利用， 在要求達(dá)到一樣的排氣量的條件下，吸氣空間得到最大程度的利用，使壓縮機(jī)的動(dòng)靜盤尺 寸最小化，縮小了壓縮機(jī)的體積，降低了的產(chǎn)品成本。2)動(dòng)盤和動(dòng)盤采用非對(duì)稱型線，使壓縮機(jī)內(nèi)外腔室在吸氣過程和壓縮、排氣過程 先后順序進(jìn)行，在同樣的吸氣口和排氣口面積條件下，與采用對(duì)稱型線結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)相比， 吸氣阻力、排氣阻力損失、吸氣過熱均達(dá)到最小，降低了運(yùn)行功率，提高了壓縮機(jī)工作效率。3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、高效節(jié)能、成本低、性能可靠。


圖1為渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)、靜盤嚙合結(jié)構(gòu)剖示圖；圖3為現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)另一動(dòng)、靜盤嚙合結(jié)構(gòu)剖示圖；圖4為本發(fā)明高效渦旋壓縮機(jī)的動(dòng)、靜盤嚙合結(jié)構(gòu)剖示圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖中現(xiàn)有技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)盤和靜盤嚙合結(jié)構(gòu)用標(biāo)號(hào)表示如下吸氣內(nèi)腔室20' 吸氣外腔室21' 壓縮內(nèi)腔室30'壓縮外腔室31' 吸氣口 40 ‘排氣腔50 ‘吸氣流道60'、61'、62'附圖中本發(fā)明渦旋壓縮機(jī)各部件用標(biāo)號(hào)表示如下靜盤1動(dòng)盤2十字環(huán)3 曲軸4機(jī)架5主平衡塊6 軸承7后蓋8副平衡塊9 靜盤渦旋片11動(dòng)盤渦旋片12吸氣內(nèi)腔室20吸氣外腔室21壓縮內(nèi)腔室30壓縮外腔室31 吸氣口 40 排氣腔50 排氣口 51渦旋壓縮機(jī)是一種用于壓縮的精密機(jī)械，它具有運(yùn)動(dòng)部件少、低噪音、低振動(dòng)，高 效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)而被人們廣泛應(yīng)用。它是以型腔容積的變化實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的目的，壓 縮機(jī)的靜盤和動(dòng)盤的渦旋片型線主要是圓的漸開線，兩個(gè)渦盤角相位置相對(duì)錯(cuò)開180°對(duì)置安裝，相互嚙合，動(dòng)盤型線與靜盤型線共軛嚙合，兩條軛曲線與嚙合點(diǎn)圍成封閉的月牙形 區(qū)域，形成了壓縮腔，隨著動(dòng)盤相對(duì)靜盤作回旋運(yùn)動(dòng)，嚙合點(diǎn)從外向內(nèi)發(fā)生移動(dòng)，壓縮腔的 體積也逐漸變小，內(nèi)部氣體被逐步壓縮，最后從排氣口 51排出，完成一個(gè)工作循環(huán)。見圖1， 靜盤1固定在機(jī)架5上，動(dòng)盤2位于機(jī)架5的支撐平臺(tái)上，曲軸4的偏心部插入動(dòng)盤2的輪 轂內(nèi)，內(nèi)置軸承7。壓縮機(jī)為臥放結(jié)構(gòu)，使十字環(huán)3沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。在曲軸4的前后配置 主平衡塊6和副平衡塊9，尾部封上后蓋8。見圖2 3，由于現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)盤靜盤對(duì)稱安置，壓縮機(jī)的吸氣口 40'位 于吸氣內(nèi)腔室和吸氣外腔室的單側(cè)或中間，因此，在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了吸氣流道60'或61'和 62'，氣體通過上述流道進(jìn)入吸氣外腔室21'，吸氣內(nèi)外腔室、壓縮內(nèi)外腔室的工作是同步 的，導(dǎo)致壓縮的體積比較龐大，吸氣過熱也增加了壓縮機(jī)的運(yùn)行功率，為了解決上述存在的 問題，本發(fā)明對(duì)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)作出如下改進(jìn)，如圖4所示，靜盤1和動(dòng)盤2的型線為圓漸開線， 相對(duì)錯(cuò)開180°對(duì)置嚙合，靜盤渦旋片11和動(dòng)盤渦旋片的型線為非對(duì)稱型線，靜盤渦旋片 11的弧線長度長于動(dòng)盤渦旋片，其吸氣腔型線弧度比動(dòng)盤渦旋片的多180°，使得吸氣內(nèi) 腔室20和吸氣外腔室21的開口在同一側(cè)，均靠近吸氣口并且與吸氣口直接連通，取消了現(xiàn) 有的吸氣流道60' ,61'和62'。吸氣內(nèi)腔室20和吸氣外腔室21相隔壓縮機(jī)曲軸4旋轉(zhuǎn) 角度180度的時(shí)間間隔分別完成吸氣過程，即兩者是按先后順序完成吸氣過程的。同樣，壓 縮內(nèi)腔室30和壓縮外腔室31也是按先后順序進(jìn)行壓縮過程的，它們先后進(jìn)入排氣腔。本發(fā)明的動(dòng)靜盤采用非對(duì)稱型線，取消吸氣流道，因此避免了吸氣過熱和吸氣節(jié) 流的缺點(diǎn)，降低了吸氣氣體的溫度，減小吸氣壓降，使吸入的有效氣體量得到增加，降低吸 氣過程的功率消耗。壓縮內(nèi)外腔室先后進(jìn)入排氣腔50，從排氣口 51排出，降低了排氣過程 的排氣節(jié)流損失，也就是降低了排氣過程的功率消耗。本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)吸氣過程由內(nèi)外腔室先后連續(xù)進(jìn)行，無需設(shè)計(jì)吸氣流道，使 動(dòng)靜盤的外徑可以得以降低，縮小壓縮機(jī)體積，降低重量，使成本下降。上述的技術(shù)方案可以應(yīng)用在汽車空調(diào)或者是其它需要空氣壓縮的場(chǎng)合，當(dāng)然，以 上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實(shí)施例外發(fā) 明還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所 要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高效渦旋壓縮機(jī)，包括機(jī)架(5)、靜盤(1)、動(dòng)盤(2)、曲軸(4)、吸氣口(40)、排氣口(51)，靜盤(1)上以緊固件固定在機(jī)架(5)上，曲軸(4)的偏心部插入動(dòng)盤(2)的輪轂內(nèi)，曲軸(4)以主軸承和副軸承安裝在機(jī)架(5)內(nèi)，靜盤(1)與動(dòng)盤(2)的渦旋型線相互嚙合形成靠近渦旋中心的吸氣內(nèi)腔(20)與遠(yuǎn)離渦旋中心的吸氣外腔(21)，在靜盤上還設(shè)有與吸氣內(nèi)腔(20)和吸氣外腔(21)連通的吸氣口(40)、與排氣腔(50)連通的排氣口(51)，其特征在于所述靜盤(1)的型線與動(dòng)盤(2)的型線是不對(duì)稱的，所述吸氣內(nèi)腔(20)的開口和吸氣外腔(21)的開口均靠近吸氣口(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述靜盤(1)的型線弧度比 動(dòng)盤(2)的型線弧度大100° 200°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述靜盤(1)的型線弧度比 動(dòng)盤(2)的型線弧度大180°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高效渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述曲軸(4)上設(shè) 有主平衡塊(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效渦旋壓縮機(jī)，其特征在于在遠(yuǎn)離曲軸偏心部的曲軸(4) 端部上設(shè)副平衡塊(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效渦旋壓縮機(jī)，包括機(jī)架、靜盤、動(dòng)盤、曲軸、吸氣口、排氣口，靜盤上以緊固件固定在機(jī)架上，曲軸的偏心部插入動(dòng)盤的輪轂內(nèi)，曲軸以主軸承和副軸承安裝在機(jī)架內(nèi)，靜盤與動(dòng)盤的渦旋型線相互嚙合形成靠近渦旋中心的吸氣內(nèi)腔與遠(yuǎn)離渦旋中心的吸氣外腔，在靜盤上還設(shè)有與吸氣內(nèi)腔和吸氣外腔連通的吸氣口、與排氣腔連通的排氣口，所述靜盤的型線與動(dòng)盤的型線是不對(duì)稱的，所述吸氣內(nèi)腔的開口和吸氣外腔的開口均靠近吸氣口。本發(fā)明吸氣內(nèi)外腔室均接近吸氣口，吸氣空間的利用率得到充分利用，使壓縮機(jī)的動(dòng)靜盤尺寸最小化，縮小了壓縮機(jī)的體積，降低了的產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)F04C18/02GK101832266SQ20101013878
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者李華軍, 李鈴, 魏建瑞 申請(qǐng)人:廣東正力精密機(jī)械有限公司