滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，所述壓縮機(jī)包括氣缸、活塞、曲軸、葉片。氣缸設(shè)有葉片槽及和導(dǎo)向座，該葉片槽是以氣缸內(nèi)徑和原葉片槽經(jīng)過氣缸中心的中心線在氣缸內(nèi)壁上的交點(diǎn)為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，形成一相對(duì)于原葉片槽的中心線傾斜的葉片槽，其傾斜角Ψ大于0°小于22°。本發(fā)明是針對(duì)傳統(tǒng)壓縮機(jī)在0~360°內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)不對(duì)稱載荷所設(shè)置的不對(duì)稱的葉片運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可較大降低葉片與氣缸葉片槽和活塞先端的接觸力，從而降低葉片槽、葉片先端和偏心部的摩擦損失，提升壓縮機(jī)效率；同時(shí)改善葉片受力。本發(fā)明在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)上使用后，其輸入功率下降最大達(dá)1.0%，效率明顯提升；葉片側(cè)面支反力下降最多17%，葉片和葉片槽磨損的降低使工作可靠性提高。
【專利說明】滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，特別是涉及一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的葉片槽結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)來說，在運(yùn)行時(shí)其機(jī)械摩擦損失約占?jí)嚎s機(jī)總功率損失的30%~40%，其中由葉片槽、葉片先端和偏心部引起的摩擦損失約占總機(jī)械摩擦損失的60%以上，降低這幾處的摩擦損失，是提高壓縮機(jī)效率的重要途徑。同時(shí)葉片及葉片槽由于受力條件惡劣，也是最容易發(fā)生工作可靠性問題的區(qū)域之一。
[0003]傳統(tǒng)型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)氣缸葉片槽(也稱為原葉片槽)中心線AA'經(jīng)過氣缸中心0，如圖1所示。在氣缸10中活塞20跟隨曲軸30的偏心部做偏心圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，葉片40在葉片槽101中滑動(dòng)并與活塞20緊密貼合，運(yùn)動(dòng)方式為周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞20運(yùn)轉(zhuǎn)至最上端、葉片40處于上死點(diǎn)時(shí)定義為0°，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周為360°。
[0004]一般情況下，為降低傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)以上所述各處的摩擦損失，主要方法是提高加工精度、進(jìn)行表面處理等來增加它們的滑動(dòng)度和耐磨性，但是實(shí)效并不明顯。根據(jù)對(duì)壓縮機(jī)負(fù)載特性的研究可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的0-360°內(nèi)，載荷是嚴(yán)重不對(duì)稱的。前半個(gè)周期(0-180° )載荷極小，后半周期(180-360° )載荷是隨著壓縮腔內(nèi)的壓力升高而急劇上升并在排氣剛開始時(shí)達(dá)到最大值。這一不對(duì)稱的載荷特性決定了對(duì)稱的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上未達(dá)到最優(yōu)。因此，如何從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的源頭上降低葉片槽摩擦損失、葉片先端摩擦損失和偏心部摩擦損失是非常值得研究和亟待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于為克服以上現(xiàn)有的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)葉片槽結(jié)構(gòu)上的不足而提供一種具有斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是:提供一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，所述滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)包括氣缸、活塞、曲軸、葉片，其中，氣缸設(shè)有葉片可在槽中滑動(dòng)并與活塞緊密貼合的葉片槽及與其相連通的具有圓柱形內(nèi)孔的導(dǎo)向座，其中，所述葉片槽是以氣缸內(nèi)徑和原葉片槽經(jīng)過氣缸中心的中心線在氣缸內(nèi)壁上的交點(diǎn)為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，形成一相對(duì)于原葉片槽的中心線傾斜的葉片槽，其傾斜角為ψ，ψ大于0°小于22°。
[0007]如以上所述的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，其中，所述傾斜角Ψ為5~15。。
[0008]由上可見，本發(fā)明采用斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，是針對(duì)傳統(tǒng)壓縮機(jī)在0-360。內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的不對(duì)稱載荷所設(shè)置的不對(duì)稱的葉片運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可較大降低葉片與氣缸葉片槽和活塞先端的接觸力，從而降低葉片槽摩擦損失、葉片先端摩擦損失和偏心部摩擦損失，提升壓縮機(jī)效率；同時(shí)改善了葉片受力，提高了壓縮機(jī)可靠性。本發(fā)明在本公司開發(fā)的功率為2匹的旋轉(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)上使用后，壓縮機(jī)的輸入功率下降最大達(dá)1.0%，壓縮機(jī)效率明顯提升；葉片側(cè)面支反力下降最多17%，葉片和葉片槽磨損的可能性降低，使得其工作可靠性提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是傳統(tǒng)的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)氣缸葉片槽結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3為傳統(tǒng)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)氣缸葉片槽結(jié)構(gòu)的受力分析圖；
圖4為本發(fā)明的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)的受力分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]請(qǐng)參閱圖2，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)包括氣缸1、活塞2、曲軸3、葉片4，其中，氣缸I設(shè)有葉片4可在槽中滑動(dòng)并與活塞2緊密貼合的葉片槽11及與其相連通的導(dǎo)向座12。所述葉片槽以氣缸內(nèi)徑和原葉片槽經(jīng)過氣缸中心O的中心線AA在氣缸內(nèi)壁上的交點(diǎn)G為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，形成一相對(duì)于原葉片槽中心線AA傾斜的、也就是中心線為BB的葉片槽11，傾斜角為Ψ，Ψ不大于22°。較佳，傾斜角Ψ在5~15°。導(dǎo)向座12相連通地位于葉片槽11上面。并包括安裝在其圓柱形內(nèi)孔中的彈簧，由于葉片槽11的位置改變，相應(yīng)的導(dǎo)向座23的位置也隨之變化，其圓柱形內(nèi)孔中心(以圖2顯示的平面來看)處于葉片槽11中心線BB的延伸線上，或者其圓柱形內(nèi)孔中心線與葉片槽11中心線BB的延伸線相交并相垂直。
[0011]請(qǐng)參閱圖3和圖4，以傳統(tǒng)型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)葉片槽結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的葉片槽結(jié)構(gòu)各自受力狀況為例作性能比較。傳統(tǒng)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)氣缸葉片槽101結(jié)構(gòu)的中心線AA經(jīng)過氣缸中心0，曲軸30的偏心部運(yùn)轉(zhuǎn)到接近`圖3所示的角度時(shí)，葉片40所受的載荷達(dá)到峰值，此時(shí)施加在葉片40上的主要作用力如圖3所示。其中Fbr為葉片X向氣體力、彈簧力以及慣性力的合力，F(xiàn)vv為葉片活塞接觸力，Rl為葉片前端支反力，R2為葉片尾端支反力。在X向上，F(xiàn)vv的X向分量Fvv*cosW與Fbr為一對(duì)平衡力.在本發(fā)明中，采用葉片槽11斜置結(jié)構(gòu)改變了葉片4與活塞2的接觸力方向，使得Fvv與X向的夾角Ψ變小，cosW增大。為了使X向上仍然滿足平衡力的條件，F(xiàn)vv必然會(huì)減小，即采用斜置式葉片槽11后葉片4與活塞接觸力將會(huì)減小，如圖4所示。
[0012]同時(shí)，在Y方向上，Rl、R2、Fvv*sinW以及葉片Y向氣體力形成力學(xué)平衡，當(dāng)葉片4與活塞2的接觸力Fvv減小后，作為被動(dòng)力R1、R2為了使葉片在Y向仍然維持力學(xué)平衡，將會(huì)同步減小。
[0013]綜合地看采用斜置式葉片槽11，不僅可以降低葉片4與活塞2的接觸力Fvv，還可以降低葉片4的支反力Rl、R2，這不僅能夠降低機(jī)械摩擦損失，提高壓縮機(jī)效率，而且還可以提高壓縮機(jī)的可靠性。
[0014]此外，為了使整體的機(jī)械損失下降顯著，需要設(shè)置合適的葉片傾斜角度，對(duì)于不同型號(hào)的壓縮機(jī)，這一傾斜角Ψ，一般為ψ大于0°小于22°，例如在0.1°時(shí)，葉片4與活塞2的接觸力乃較大，其磨損開始減小，但有限，功率下降不多，而在22°時(shí)，葉片4與活塞2的接觸力不再減小，磨損也不再減少，功率下降幅度很小所以壓縮機(jī)效率已不明顯增加。較佳在位于5° ^15°之間，此時(shí)如上述旋轉(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)的輸入功率下降了 0.5~1.0%，壓縮機(jī)效率明顯提升；葉片側(cè)面支反力下降最多12?17%，葉片和葉片槽磨損明顯降低，使用的可靠性提高，并且是處于綜合性能最良好的情況中。
【權(quán)利要求】
1.一種滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)包括氣缸、活塞、曲軸、葉片，其中，氣缸設(shè)有葉片可在槽中滑動(dòng)并與活塞緊密貼合的葉片槽及與其相連通的具有圓柱形內(nèi)孔的導(dǎo)向座，其特征在于，所述葉片槽是以氣缸內(nèi)徑和原葉片槽經(jīng)過氣缸中心的中心線在氣缸內(nèi)壁上的交點(diǎn)為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，形成一相對(duì)于原葉片槽的中心線傾斜的葉片槽，其傾斜角為ψ，ψ大于0°小于22°。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傾斜角Ψ為5?15°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)斜置式葉片槽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向座的圓柱形內(nèi)圓中心處于葉片槽中心線的延伸線上。
【文檔編號(hào)】F04C18/356GK103629115SQ201210299338
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】沈建芳 申請(qǐng)人:上海日立電器有限公司