用于涡旋压缩机的配重组件和涡旋压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及配重组件和涡旋压缩机，在一个方面中，提供了一种用于涡旋压缩机的配重组件，该配重组件包括衬套和配重，涡旋压缩机的驱动轴经由衬套驱动涡旋压缩机的动涡旋，配重的结构和/或形状根据涡旋压缩机的预定参数进行设计，使得配重的质量和/或质心位置被调整，配重组件设定有比例系数η＝mR/Mr，配重的质量和/或质心位置被调整成使得：0.01≤η≤b，并且其中0.1≤b≤0.9，其中，m是配重的质量，R是配重的质心至驱动轴的回转中心的回转半径，M是动涡旋的质量，r是动涡旋的质心至驱动轴的回转中心的动涡旋回转半径。采用上述构造，能够根据所述涡旋压缩机的预定参数改进配重的结构和/或形状。

【技术实现步骤摘要】
用于涡旋压缩机的配重组件和涡旋压缩机
本技术涉及配重组件和包括该配重组件的涡旋压缩机，更具体地，涉及能够在配重的结构和/或形状做出改进的配重组件。
技术介绍
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。在包括运动部件(例如压缩机构、马达、旋转轴等)的旋转式机械(例如压缩机特别是涡旋压缩机)中，在机械运转时由于运动部件的运动(例如转动)不平衡而会增大振动、噪音等。在一些情况中，运动部件的运动不平衡是由于运动部件本身和/或其上所安装的构件的加工误差而造成质心不平衡而导致的。在其它情况中，运动部件的运动不平衡是由于特意地在运动部件本身和/或其上所安装的构件中设置偏心结构以实现特殊功能而导致的(例如，在涡旋压缩机中，在驱动轴处设置偏心销以利用偏心原理来使动涡旋相对于静涡旋进行圆周平动)。针对这种运动不平衡，通常在运动部件上设置能够提供反向离心力的配重以平衡所产生的运动不平衡从而减小振动和噪音。配重随着运动部件的运动而运动。在例如运动部件高速旋转、配重所处的环境存在气体流、和/或配重所处的环境存在液体流(例如油流)的应用情形中，配重的存在会导致运动部件的运动阻力增大从而导致系统动力功耗增大。另外，如果配重由于形状等原因而导致强度不足，则高速运动中的配重将易于发生断裂(例如疲劳断裂)。在现有技术(WO2012117600)所公开的用于压缩机的配重中，通过调整平衡盘的偏心配重部的位置来调整平衡盘的质心位置(质心的角度)，从而设计平衡盘的离心力方向来平衡所受到的气体力，用于在压缩机起动时减小涡旋偏心量，从而减轻负载，达到快速平稳起动目的。在该现有技术中，平衡盘的离心力和气体力分力平衡，两力方向相反，共同作用于平衡盘上面，在压缩机起动时，气体还未压缩，此时平衡盘离心力沿着驱动轴的驱动平面的分力大于气体力沿着驱动平面的分力，则平衡盘沿着与气体力的相反方向滑动最远距离，此时动涡旋偏心量最小。然而，该现有技术只是针对压缩机起动状态，仅能减轻压缩机起动负载并且并不涉及针对压缩机振动、平衡系统的配重设计。有鉴于此，在本领域中，存在改进配重尤其是通过特定参数来限定配重的结构和/或形状来设计配重以优化配重的需求。
技术实现思路
本技术的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种通过特定参数来限定配重的结构和/或形状以优化配重的配重组件，以克服或缓解上述缺陷中的至少之一。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种用于涡旋压缩机的配重组件，所述配重组件包括配重，其中，所述配重的结构和/或形状根据所述涡旋压缩机的预定参数进行设计，使得所述配重的质量和/或质心位置被调整，其中，所述配重组件设定有比例系数η＝mR/Mr，所述配重的质量和/或质心位置被调整成使得：0.01≤η≤b，并且其中0.1≤b≤0.9，其中，m是所述配重的质量，R是所述配重的质心至所述涡旋压缩机的驱动轴的回转中心的回转半径，M是所述涡旋压缩机的所述动涡旋的质量，r是所述动涡旋的质心至所述驱动轴的回转中心的动涡旋回转半径。有利地，所述配重组件还包括衬套，所述驱动轴经由所述衬套驱动所述动涡旋，所述预定参数包括：所述驱动轴的驱动力F2、所述涡旋压缩机的动涡旋与静涡旋的接触力F4、所述动涡旋的离心力F3、所述涡旋压缩机的压缩机构的气体力、所述衬套与所述动涡旋之间的驱动轴承的受力极限、和/或所述涡旋压缩机的最大转速ωmax。有利地，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与所述衬套的驱动表面的夹角为θ，其中，b＝2F2*sinθ/ω2max*Mr。有利地，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述回转中心和所述驱动轴的偏心销的中心的直线定义为Y轴，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与Y轴的夹角为α，通过所述动涡旋的质心和所述回转中心的直线与Y轴的夹角为β，并且其中，所述夹角α与所述夹角β满足∣α-β∣＜10°。有利地，所述夹角α与所述夹角β大小相等且方向相反。有利地，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与所述衬套的驱动表面的夹角为θ，所述夹角θ满足：θ＞arcsin(F1/2F2)，从而使得F5＜F2，其中，F1为所述配重的离心力，F5为所述驱动轴承的驱动力。有利地，所述夹角θ通过调整所述配重相对于所述衬套的安装位置和/或调整所述配重的质心的周向位置而被调整。有利地，所述配重的配重部的周向上两侧面之间的夹角为所述配重的质量和/或质心位置通过调整所述夹角而被调整。有利地，所述驱动轴经由所述配重组件的衬套驱动所述动涡旋，所述配重包括安装至所述衬套的安装部和从所述安装部延伸的配重部，所述配重部包括相互拼接的多个部段。有利地，所述配重部包括沿轴向相互拼接的多个部段和/或沿径向相互拼接的多个部段。有利地，所述配重包括配重部，所述配重的质量和/或质心位置通过改变所述配重部的外周缘的形状而被调整。有利地，所述配重部包括关于所述配重组件的旋转方向的前端部和尾端部，所述外周缘呈大致弧形，并且所述外周缘的曲率半径从所述前端部至所述尾端部由小变大地变化。有利地，所述配重部包括关于所述配重组件的旋转方向的前端部和尾端部，所述外周缘呈等边多边形形状或者所述外周缘呈不等边多边形的边长从所述前端部至所述尾端部由长变短地变化的不等边多边形形状。有利地，所述驱动轴经由所述配重组件的衬套驱动所述动涡旋，所述衬套为卸载衬套。根据本技术的另一个方面，提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括上述的配重组件。有利地，所述驱动轴经由所述配重组件的衬套驱动所述动涡旋，所述动涡旋包括毂部，并且所述驱动轴包括偏心曲柄销，所述偏心曲柄销经由所述衬套配合在所述毂部中以驱动所述动涡旋；或者所述动涡旋包括柄部，并且所述驱动轴包括偏心凹部，所述柄部经由所述衬套配合在所述偏心凹部中使得所述动涡旋被所述驱动轴驱动。根据本技术的一种或几种实施方式的配重组件和涡旋压缩机的优点例如如下所述。根据压缩机的预定应用工况控制配重离心力与其平衡的动涡旋离心力的比例系数的大小，得到最优的动涡旋的质量和回转半径的参数，由此设计出优化的具有合适结构和/或形状的配重，同时有利于改善涡旋压缩机的动涡旋和静涡旋之间的接触力。并且，在需要使配重的质量和回转半径的乘积不变的情况下，通过使用不同材料、采用拼接方式和/或采用改变配重的外周缘的形状来构造配重而仍可以调整配重的质量和/或质心位置，以调整配重的离心力和/或离心力方向。通过配重(质心)相对于衬套的驱动平面的夹角、配重(质心)相对于驱动轴(偏心销的中心)的夹角、动涡旋(质心)相对于驱动轴的夹角和/或配重的配重部的周向上两侧面之间的夹角，来限定并优化配重的质量和/或质心位置，同时还可以改善驱动轴承的受力，以适应于不同的压缩机及压缩机预定工况。附图说明通过以下参照附图的描述，本技术的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：图1为示出应用了根据本技术的配重组件的涡旋压缩机的纵剖图；图2为示出图1的配重组件的放大纵剖图，其中示出了动涡旋的离心力、驱动轴的驱动力、动涡旋和静涡旋之间的接触力、配重的离心力；图3为示出根据本技术的包括配重和衬套的配重组件的立体图；图4为示出了图3的从驱动轴的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡旋压缩机的配重组件，其特征在于，所述配重组件包括配重，其中，所述配重的结构和/或形状根据所述涡旋压缩机的预定参数进行设计，使得所述配重的质量和/或质心位置被调整，其中，所述配重组件设定有比例系数η＝mR/Mr，所述配重的质量和/或质心位置被调整成使得：0.01≤η≤b，并且其中0.1≤b≤0.9，其中，m是所述配重的质量，R是所述配重的质心至所述涡旋压缩机的驱动轴的回转中心的回转半径，M是所述涡旋压缩机的动涡旋的质量，r是所述动涡旋的质心至所述驱动轴的回转中心的动涡旋回转半径。

【技术特征摘要】
1.一种用于涡旋压缩机的配重组件，其特征在于，所述配重组件包括配重，其中，所述配重的结构和/或形状根据所述涡旋压缩机的预定参数进行设计，使得所述配重的质量和/或质心位置被调整，其中，所述配重组件设定有比例系数η＝mR/Mr，所述配重的质量和/或质心位置被调整成使得：0.01≤η≤b，并且其中0.1≤b≤0.9，其中，m是所述配重的质量，R是所述配重的质心至所述涡旋压缩机的驱动轴的回转中心的回转半径，M是所述涡旋压缩机的动涡旋的质量，r是所述动涡旋的质心至所述驱动轴的回转中心的动涡旋回转半径。2.根据权利要求1所述的配重组件，其中，所述配重组件还包括衬套，所述驱动轴经由所述衬套驱动所述动涡旋，所述预定参数包括：所述驱动轴的驱动力F2、所述涡旋压缩机的动涡旋与静涡旋的接触力F4、所述动涡旋的离心力F3、所述涡旋压缩机的压缩机构的气体力、所述衬套与所述动涡旋之间的驱动轴承的受力极限、和/或所述涡旋压缩机的最大转速ωmax。3.根据权利要求2所述的配重组件，其中，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与所述衬套的驱动表面的夹角为θ，其中，b＝2F2*sinθ/ω2max*Mr。4.根据权利要求2所述的配重组件，其中，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述回转中心和所述驱动轴的偏心销的中心的直线定义为Y轴，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与Y轴的夹角为α，通过所述动涡旋的质心和所述回转中心的直线与Y轴的夹角为β，并且其中，所述夹角α与所述夹角β满足∣α-β∣＜10°。5.根据权利要求4所述的配重组件，其中，所述夹角α与所述夹角β大小相等且方向相反。6.根据权利要求4所述的配重组件，其中，从所述驱动轴的轴向方向观察，通过所述配重的质心和所述回转中心的直线与所述衬套的驱动表面的夹角为θ，所述夹角θ满足：θ＞arcsin(F1/2F2)，从而使得F5＜F2，其中，F1为所述配重的离心力，F5为所述驱动轴承的驱动力。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪高锋，沙海天，朱伟，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32