本發(fā)明涉及一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤及其制造方法。

背景技術(shù)：

渦旋壓縮機(jī)的核心部件是渦旋盤，渦旋壓縮機(jī)對(duì)氣體的壓縮是通過(guò)兩個(gè)相互嚙合的動(dòng)渦盤和靜渦盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜渦盤的渦旋壁的密封線由外向內(nèi)的推移來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此渦旋盤渦旋壁型線的制造精度直接影響到渦旋壓縮機(jī)的工作性能。

現(xiàn)有技術(shù)中的渦旋盤在工作時(shí)，由于沒有軸向補(bǔ)償功能，在吸氣與排氣時(shí)容易造成靜渦盤與動(dòng)渦盤之間的沖擊力較大，易造成渦旋盤的磨損，而且噪音較大，同時(shí)對(duì)渦旋型線的加工難度較大，不能很好地使渦旋條與螺旋槽配合，使用壽命較短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤及其制造方法的技術(shù)方案，可以有效防止在進(jìn)氣和排氣的過(guò)程中，動(dòng)渦盤的底面直接與靜渦盤的頂面相接觸，不僅增大了摩擦力，而且容易造成渦旋條與螺旋槽之間的磨損，使渦旋盤在工作時(shí)更穩(wěn)定可靠，延長(zhǎng)了渦旋壓縮機(jī)的使用壽命，該制造方法簡(jiǎn)單，而且加工精度高，能滿足高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤加工的需要，在保證螺旋槽與渦旋條加工精度的情況下，對(duì)刀具進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，提高了加工的效率，節(jié)約了成本。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤，包括靜渦盤和動(dòng)渦盤，靜渦盤上設(shè)置有螺旋槽，動(dòng)渦盤上設(shè)置有渦旋條，渦旋條與螺旋槽相匹配，其特征在于：靜渦盤的頂面上設(shè)置有定位槽，定位槽內(nèi)設(shè)置有減振裝置，螺旋槽的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有行程槽，渦旋條的外側(cè)面上設(shè)置有柔性補(bǔ)償條，柔性補(bǔ)償條與行程槽相匹配；通過(guò)在動(dòng)渦盤與靜渦盤之間增加減振裝置，可以有效防止在進(jìn)氣和排氣的過(guò)程中，動(dòng)渦盤的底面直接與靜渦盤的頂面相接觸，不僅增大了摩擦力，而且容易造成渦旋條與螺旋槽之間的磨損，使渦旋盤在工作時(shí)更穩(wěn)定可靠，延長(zhǎng)了渦旋壓縮機(jī)的使用壽命，行程槽和柔性補(bǔ)償條的設(shè)計(jì)，可以使動(dòng)渦盤在受到徑向補(bǔ)償?shù)那闆r下同時(shí)受到軸向的補(bǔ)償，提高了渦旋盤的工作精度。

進(jìn)一步，螺旋槽與渦旋條均呈阿基米德螺旋線狀，阿基米德螺旋線的設(shè)計(jì)可以使渦旋條與螺旋槽在轉(zhuǎn)動(dòng)配合時(shí)更穩(wěn)定，防止鐵屑雜質(zhì)等進(jìn)入渦旋壓縮機(jī)而影響其正常的使用壽命。

進(jìn)一步，靜渦盤上設(shè)置有定位板，定位板有效提高了靜渦盤安裝的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步，動(dòng)渦盤上對(duì)稱設(shè)置有安裝支架，兩個(gè)安裝支架之間設(shè)有限位槽，安裝支架可以將動(dòng)渦盤與渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接，使動(dòng)渦盤在設(shè)定的范圍內(nèi)工作。

進(jìn)一步，減振裝置包括上扣板和下扣板，上扣板、下扣板均與定位槽相匹配，上扣板與下扣板之間設(shè)置有彈簧陣列，當(dāng)渦旋盤進(jìn)行排氣操作時(shí)，可以將動(dòng)渦盤頂起進(jìn)行排氣，當(dāng)進(jìn)行吸氣時(shí)，動(dòng)渦盤靠近靜渦盤，通過(guò)上扣板經(jīng)彈簧陣列將壓力作用在下扣板上，防止動(dòng)渦盤直接撞擊靜渦盤，進(jìn)而影響渦旋壓縮機(jī)的正常工作。

制造如上述的一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)靜渦盤鑄造

a、首先將溫度為1500～1600℃的鐵水通過(guò)直徑為1～2cm的噴嘴以3～4cm³/s的速度加入到模具中進(jìn)行澆注，待模具中澆筑的高度距離模具口1～1.5cm時(shí)，將澆注速度降低至1～3cm³/s，直至澆注完畢；

b、然后通過(guò)夾具將澆注后的模具放置在冷卻爐中進(jìn)行冷卻，待靜渦盤冷卻成型后用銷子將靜渦盤從模具中取出，并用三爪卡盤固定在加工底座上，接著用粗加工銑刀對(duì)靜渦盤進(jìn)行加工，選擇刀具的轉(zhuǎn)速為2000～3000r/min，切削量為400～500mm/r，將靜渦盤的中心進(jìn)行定位，然后沿著阿基米德螺旋線以逆時(shí)針?lè)较蜷_始加工螺旋槽，經(jīng)5次逆向銑刀加工形成螺旋槽；

c、待螺旋槽加工完畢后，用銑刀在螺旋槽的外側(cè)以1800～2500r/min的速度加工寬度為2cm的定位槽；

d、接著在螺旋槽的內(nèi)側(cè)面上用刀具加工行程槽，使行程槽的位置低于定位槽的深度；

e、最后對(duì)靜渦盤進(jìn)行精加工，選擇刀具的轉(zhuǎn)速5000～6000r/min，切削量200mm/r，按螺旋槽的走刀路線進(jìn)行加工，同時(shí)對(duì)螺旋槽的末端進(jìn)行水平切削加工；

2)動(dòng)渦盤鑄造

a、首先將溫度為1500～1600℃的鐵水通過(guò)直徑為1～2cm的噴嘴以3～4cm³/s的速度加入到模具中進(jìn)行澆注，待模具中澆筑的高度距離模具口1cm時(shí)，將澆注速度降低至1～2cm³/s，直至澆注完畢；

b、然后通過(guò)夾具將澆注后的模具放置在冷卻爐中進(jìn)行冷卻，待動(dòng)渦盤冷卻成型后用銷子將動(dòng)渦盤從模具中取出，放置在銑刀加工中心上進(jìn)行固定，接著用銑刀沿著阿基米德渦旋條以2000～2500r/min的速度，切削量為200～300mm/r，對(duì)動(dòng)渦盤的內(nèi)壁進(jìn)行半精加工；

c、待半精加工結(jié)束后，將銑刀以5000～6000r/min的速度，切削量為100～150mm/r進(jìn)行精加工，當(dāng)渦旋條的內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行加工時(shí)，保持切削速度不變，降低切削量至50～80mm/r；

d、最后用銑刀將渦旋條的中心末端進(jìn)行水平切削處理，使其與螺旋槽相匹配；

3)柔性補(bǔ)償條加工

通過(guò)水平打磨工具將柔性補(bǔ)償條進(jìn)行精加工打磨，使柔性補(bǔ)償條的寬度小于行程槽的寬度2～5mm，并保持柔性補(bǔ)償條的外端面與渦旋條的外側(cè)面相互平行；

4)減振裝置安裝

首先將上扣板通過(guò)彈簧陣列固定連接在下扣板上，然后將下扣板安裝在定位槽內(nèi)，并進(jìn)行固定，同時(shí)將上扣板沿著定位槽進(jìn)行限位，使上扣板沿著定位槽的內(nèi)壁上下移動(dòng)；

5)整體裝配

將動(dòng)渦盤安裝至靜渦盤上，使渦旋條扣合在螺旋槽內(nèi)，并將柔性補(bǔ)償條限位在行程槽中，動(dòng)渦盤的表面通過(guò)減振裝置貼合在靜渦盤的頂面上。

進(jìn)一步，步驟1)過(guò)程b中最后一次逆向銑刀加工時(shí)，將刀具的轉(zhuǎn)速降低至1000～1500r/min，切削量降低至200～300mm/r。

本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

1、采用本發(fā)明的渦旋盤，通過(guò)在動(dòng)渦盤與靜渦盤之間增加減振裝置，可以有效防止在進(jìn)氣和排氣的過(guò)程中，動(dòng)渦盤的底面直接與靜渦盤的頂面相接觸，不僅增大了摩擦力，而且容易造成渦旋條與螺旋槽之間的磨損，使渦旋盤在工作時(shí)更穩(wěn)定可靠，延長(zhǎng)了渦旋壓縮機(jī)的使用壽命；

2、行程槽和柔性補(bǔ)償條的設(shè)計(jì)，可以使動(dòng)渦盤在受到徑向補(bǔ)償?shù)那闆r下同時(shí)受到軸向的補(bǔ)償，提高了渦旋盤的工作精度；

3、本發(fā)明的制造方法簡(jiǎn)單，而且加工精度高，能滿足高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤加工的需要，在保證螺旋槽與渦旋條加工精度的情況下，對(duì)刀具進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，提高了加工的效率，節(jié)約了成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤及其制造方法中靜渦盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中動(dòng)渦盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中減振裝置與靜渦盤的連接示意圖。

圖中：1-靜渦盤；2-螺旋槽；3-定位槽；4-定位板；5-行程槽；6-動(dòng)渦盤；7-渦旋條；8-安裝支架；9-柔性補(bǔ)償條；10-限位槽；11-上扣板；12-下扣板；13-彈簧陣列。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，為本發(fā)明一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤，包括靜渦盤1和動(dòng)渦盤6，靜渦盤1上設(shè)置有螺旋槽2，動(dòng)渦盤6上設(shè)置有渦旋條7，渦旋條7與螺旋槽2相匹配，螺旋槽2與渦旋條7均呈阿基米德螺旋線狀，阿基米德螺旋線的設(shè)計(jì)可以使渦旋條7與螺旋槽2在轉(zhuǎn)動(dòng)配合時(shí)更穩(wěn)定，防止鐵屑雜質(zhì)等進(jìn)入渦旋壓縮機(jī)而影響其正常的使用壽命，靜渦盤1上設(shè)置有定位板4，定位板4有效提高了靜渦盤1安裝的穩(wěn)定性，靜渦盤1的頂面上設(shè)置有定位槽3，定位槽3可以用于安裝減振裝置，使動(dòng)渦盤6的運(yùn)動(dòng)更穩(wěn)定可靠，定位槽3內(nèi)設(shè)置有減振裝置，減振裝置包括上扣板11和下扣板12，上扣板11、下扣板12均與定位槽3相匹配，上扣板11與下扣板12之間設(shè)置有彈簧陣列13，當(dāng)渦旋盤進(jìn)行排氣操作時(shí)，可以將動(dòng)渦盤6頂起進(jìn)行排氣，當(dāng)進(jìn)行吸氣時(shí)，動(dòng)渦盤6靠近靜渦盤1，通過(guò)上扣板11經(jīng)彈簧陣列13將壓力作用在下扣板12上，防止動(dòng)渦盤6直接撞擊靜渦盤1，進(jìn)而影響渦旋壓縮機(jī)的正常工作，螺旋槽2的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有行程槽5，渦旋條7的外側(cè)面上設(shè)置有柔性補(bǔ)償條9，柔性補(bǔ)償條9與行程槽5相匹配，動(dòng)渦盤6上對(duì)稱設(shè)置有安裝支架8，兩個(gè)安裝支架8之間設(shè)有限位槽10，安裝支架8可以將動(dòng)渦盤6與渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接，使動(dòng)渦盤6在設(shè)定的范圍內(nèi)工作；通過(guò)在動(dòng)渦盤6與靜渦盤1之間增加減振裝置，可以有效防止在進(jìn)氣和排氣的過(guò)程中，動(dòng)渦盤6的底面直接與靜渦盤1的頂面相接觸，不僅增大了摩擦力，而且容易造成渦旋條7與螺旋槽2之間的磨損，使渦旋盤在工作時(shí)更穩(wěn)定可靠，延長(zhǎng)了渦旋壓縮機(jī)的使用壽命，行程槽5和柔性補(bǔ)償條9的設(shè)計(jì)，可以使動(dòng)渦盤6在受到徑向補(bǔ)償?shù)那闆r下同時(shí)受到軸向的補(bǔ)償，提高了渦旋盤的工作精度。

制造如上述的一種高精密渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤的方法，包括如下步驟：

1)靜渦盤鑄造

a、首先將溫度為1500～1600℃的鐵水通過(guò)直徑為1～2cm的噴嘴以3～4cm³/s的速度加入到模具中進(jìn)行澆注，待模具中澆筑的高度距離模具口1～1.5cm時(shí)，將澆注速度降低至1～3cm³/s，直至澆注完畢；

b、然后通過(guò)夾具將澆注后的模具放置在冷卻爐中進(jìn)行冷卻，待靜渦盤1冷卻成型后用銷子將靜渦盤1從模具中取出，并用三爪卡盤固定在加工底座上，接著用粗加工銑刀對(duì)靜渦盤1進(jìn)行加工，選擇刀具的轉(zhuǎn)速為2000～3000r/min，切削量為400～500mm/r，將靜渦盤1的中心進(jìn)行定位，然后沿著阿基米德螺旋線以逆時(shí)針?lè)较蜷_始加工螺旋槽2，經(jīng)5次逆向銑刀加工形成螺旋槽2，最后一次逆向銑刀加工時(shí)，將刀具的轉(zhuǎn)速降低至1000～1500r/min，切削量降低至200～300mm/r；

通過(guò)5次逆向銑刀加工，可以使靜渦盤上螺旋槽的寬度和弧度達(dá)到設(shè)定的精度，能滿足渦旋壓縮機(jī)的高精密加工，提高渦旋條的輪廓精度和尺寸精度。

c、待螺旋槽2加工完畢后，用銑刀在螺旋槽2的外側(cè)以1800～2500r/min的速度加工寬度為2cm的定位槽3；

d、接著在螺旋槽2的內(nèi)側(cè)面上用刀具加工行程槽5，使行程槽5的位置低于定位槽3的深度；

e、最后對(duì)靜渦盤1進(jìn)行精加工，選擇刀具的轉(zhuǎn)速5000～6000r/min，切削量200mm/r，按螺旋槽2的走刀路線進(jìn)行加工，同時(shí)對(duì)螺旋槽2的末端進(jìn)行水平切削加工；

2)動(dòng)渦盤鑄造

a、首先將溫度為1500～1600℃的鐵水通過(guò)直徑為1～2cm的噴嘴以3～4cm³/s的速度加入到模具中進(jìn)行澆注，待模具中澆筑的高度距離模具口1cm時(shí)，將澆注速度降低至1～2cm³/s，直至澆注完畢；

b、然后通過(guò)夾具將澆注后的模具放置在冷卻爐中進(jìn)行冷卻，待動(dòng)渦盤6冷卻成型后用銷子將動(dòng)渦盤6從模具中取出，放置在銑刀加工中心上進(jìn)行固定，接著用銑刀沿著阿基米德渦旋條7以2000～2500r/min的速度，切削量為200～300mm/r，對(duì)動(dòng)渦盤6的內(nèi)壁進(jìn)行半精加工；

c、待半精加工結(jié)束后，將銑刀以5000～6000r/min的速度，切削量為100～150mm/r進(jìn)行精加工，當(dāng)渦旋條7的內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行加工時(shí)，保持切削速度不變，降低切削量至50～80mm/r；

d、最后用銑刀將渦旋條7的中心末端進(jìn)行水平切削處理，使其與螺旋槽2相匹配；

3)柔性補(bǔ)償條加工

通過(guò)水平打磨工具將柔性補(bǔ)償條9進(jìn)行精加工打磨，使柔性補(bǔ)償條9的寬度小于行程槽5的寬度2～5mm，并保持柔性補(bǔ)償條9的外端面與渦旋條7的外側(cè)面相互平行；

4)減振裝置安裝

首先將上扣板11通過(guò)彈簧陣列13固定連接在下扣板12上，然后將下扣板12安裝在定位槽3內(nèi)，并進(jìn)行固定，同時(shí)將上扣板11沿著定位槽3進(jìn)行限位，使上扣板11沿著定位槽3的內(nèi)壁上下移動(dòng)；

5)整體裝配

將動(dòng)渦盤6安裝至靜渦盤1上，使渦旋條7扣合在螺旋槽2內(nèi)，并將柔性補(bǔ)償條9限位在行程槽5中，動(dòng)渦盤6的表面通過(guò)減振裝置貼合在靜渦盤1的頂面上。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。