减少声学共振的螺杆式压缩机制造技术

本发明专利技术公开一种用于声学共振减少的螺杆式压缩机和包括该螺杆式压缩机的制冷系统。所述螺杆式压缩机具有与压缩机外壳一体形成的声学屏障，其与包括连接到滑动阀门的活塞的滑动阀门组件一起使用。连接滑动阀门和活塞的轴穿过屏障中的孔，活塞和滑动阀门设置在屏障的相对侧。声学屏障保护活塞免受从螺杆式压缩机的转子排出的压缩流体的释放脉冲影响，因此减弱声学共振、减少压缩机噪音和滑动阀门组件及压缩机外壳的过早磨损。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有用在气体压缩中的滑动阀门的螺杆式压缩机，更具体而言，涉及一种减少声学共振、滑动阀门和压缩机外壳磨损和压缩机噪音水平的用于加热、通风、空调和制冷系统的螺杆式压缩机。
技术介绍
螺杆式压缩机广泛用于压缩许多类型的气体，特别是那些用在加热、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统中的气体。螺杆式压缩机的容量典型地由称为滑动阀门的机构所控制。用于压缩制冷剂气体或其他流体的旋转螺杆式压缩机通常包括一对转子，该转子具有螺旋形地设置在其外围的相互啮合的凸楞和凹槽。工作流体从入口部分进入压缩机并进入转子之间的凹槽。转子的旋转形成V形压缩腔，工作流体容纳在该腔中且随着该腔朝向压缩机出口外壳中的出口移动，腔的体积缩小。当限定压缩腔的前沿的转子凸楞的顶部经过压缩机释放外壳中的释放口的边缘时，工作流体被排出。向转子提供润滑剂从而润滑接触的金属并密封压缩腔。为了提供体积容量的受控变化同时控制压缩率，公知采用滑动阀门，其沿它的整个长度方向与其中安装转子的压缩机的孔是连通的。滑动阀门的末端相对于转子是可移动的，且其位置用于控制被压缩的工作流体的量，并且因此以受控的方式改变压缩机的整体容量。旋转螺杆式压缩机的滑动阀门的结构允许保持无限可变容量，这同时导致了非常有效的压缩机负载。滑动阀门的位置由气缸中的压力控制，该压力作用于通过轴而连接到滑动阀门的活塞，这就一起形成了滑动阀门组件。螺杆式压缩机的转子以高速旋转，且可以构造多组转子和/或压缩机一起工作，从而进一步提高在系统中循环的流体量，从而提高系统的操作容量。在转子提供连续抽吸动作的同时，随着被压缩的工作流体在释放口被释放，每组转子和/或压缩机产生压力脉冲。典型地，在工作流体离开转子时，整个滑动阀门组件曝露于释放脉冲。这些释放脉冲具有非常高的能量并可以导致引起对滑动阀门组件的过度磨损以及增加压缩机中的噪音水平的振动。特别地，脉冲从活塞反射并通过轴传送回滑动阀门。在某个滑动阀门位置，从释放口到活塞的距离等于释放脉冲声学波长的一半。当在这些位置操作时，在滑动阀门组件上产生增大释放脉冲作用的共振。这反过来引起对滑动阀门组件，包括滑动阀门、活塞密封条及滑动阀门组件与压缩机外壳的配合表面的更快磨损。这些振动也被传送到压缩机外壳。美国专利5,979,168公开一种用在螺杆式压缩机中的滑动阀门，其通过向吸入压力打开一部分体积而减小用于压缩的体积的大小。该滑动阀门由来自单个源的气体、来自螺杆式压缩机的释放压力侧的制冷剂气体所气体操作，并该滑动阀门与它们进行流体连通。专利5,979,168的装置包括滑动阀门组件，其具有阀门部分、活塞和把阀门部分连接到连接杆的连接杆。来自压缩腔的释放气体被排放进入释放通道。分隔元件设置在该释放通道中，并包括被该连接杆穿透的孔。该分隔元件形成对与气体流蒸气一起释放的润滑剂的屏障，但允许气体穿过分隔元件中的孔。结果，孔任一侧上的气体都处于同样的压力，但穿过孔的气体基本上无润滑剂。分隔元件还包括渗漏孔，从而把可能通过孔的任何少量润滑剂排到分隔元件的另一侧。专利5,979,168所表述的目的是减少允许进入阀门以操作滑动阀门的气体中的润滑剂，但它没有认识到振动和声学共振的问题。美国专利5,044,894公开一种双活塞系统，用于调节滑动阀门和螺杆式压缩机的滑动停止装置。专利5,044,894的活塞位于形成两个分离的活塞腔的控制外壳中。同中心的环形杆从活塞通过该控制外壳延伸到滑动阀门和滑动停止装置。从分油器供应的油施加到活塞腔，从而引起活塞的移动并导致滑动阀门和滑动停止装置位置的变化。杆上的密封条将活塞腔彼此密封并将活塞腔与释放腔密封。虽然专利5,044,894的两个活塞系统认为在杆上使用密封条能把活塞与多路释放中的变化隔离，但其没有认识到从释放脉冲通过滑动阀门组件的能量反射所引起的问题，包括声学共振、噪音和过度磨损。此外，由于向活塞腔中引入油，专利5,044,894提出具有不同阻力以及很可能具有不同阻尼特性的不同机械系统，其可能不会产生共振。考虑到上述问题，需要提供一种螺杆式压缩机，其减弱声学共振并减少压缩机外壳和滑动阀门的磨损以及减少压缩机噪音水平。
技术实现思路
因此，希望提供一种克服现有技术中的这些和其他缺点的螺杆式压缩机。具体地，希望提供这样的螺杆式压缩机，其设置滑动阀门组件，通过在活塞与滑动阀门之间引入阻尼装置而把活塞与释放分离。更具体而言，希望提供这样的螺杆式压缩机，其具有与压缩机外壳一体的阻尼装置，该阻尼装置把活塞与释放口分离并抑制压缩机中的声音、振动和噪音。本专利技术关注于螺杆式压缩机和包括该螺杆式压缩机的压缩系统。该螺杆式压缩机包括压缩机外壳，其具有用于其间的流体从压缩机的吸入侧向压缩机的释放侧流动的通道，该外壳包括一体的声学屏障，设置在该通道中的成对啮合转子，该转子用以增加从压缩机吸入侧上的吸入口通过所述通道向压缩机释放侧上的释放口流动的流体压力，以及和可移动地设置在压缩机外壳内的滑动阀门组件，以调节压缩机容量，该滑动阀门组件包括由轴连接到活塞的滑动阀门，其中该活塞和滑动阀门设置在声学屏障的相对侧。该声学屏障包括尺寸适合容纳轴的孔、该声学屏障减弱压缩机中的声学共振和噪音，并且该声学屏障设置在离开释放口的预定距离处。本专利技术还关注于一种减弱螺杆式压缩机中的声学共振的方法。该方法包括通过螺杆式压缩机的压缩机外壳的通道，从压缩机的吸入侧经过释放口到压缩机的释放侧通过制冷剂气体，通道的一部分由一对设置在压缩机外壳通道中的啮合转子限定；设置与压缩机外壳一体的声学屏障，该声学屏障位于离开释放口预定距离处；在压缩机外壳中设置滑动阀门组件，该滑动阀门组件包括由轴连接到活塞的滑动阀门，其中该轴穿过由与压缩机外壳一体的屏障所限定的孔，该滑动阀门和活塞位于屏障的相对侧上；以及通过把滑动阀门从相对于啮合转子的第一位置移动到相对于啮合转子的第二位置来调整通过通道的制冷剂气体的流动。本专利技术的优点在于，设置在滑动阀门组件的活塞与从转子的释放之间的一体声学屏障大大减小了由来自压缩腔的压缩制冷气体的周期性释放产生声学共振的可能性，因为所述一体屏障减弱了声音和振动。本专利技术的另一优点是，设置在滑动阀门组件的活塞与从转子的释放之间的一体声学屏障减小了对滑动阀门组件的磨损。本专利技术的又一优点是，设置在滑动阀门组件的活塞与从转子的释放之间的一体的声学屏障降低了压缩机的噪音水平。本专利技术的再一优点是，与压缩机外壳一体形成的声学屏障的制造作为压缩机外壳制造过程的一部分，降低在压缩机外壳中的额外部件的数目，减少泄漏和潜在失效的可能来源，同时简化组装。本专利技术的其他特点和优点将从下面结合附图的优选实施例的描述中变得显而易见，在附图中通过示例的方式示出了本专利技术的原理。附图说明图1是根据本专利技术示范性实施例的制冷系统；图2是示出图1的制冷系统中的螺杆式压缩机的滑动阀门组件的局部放大剖视图，示出了位于完全负载位置的压缩机；图3是图2的局部放大剖视图，示出处于完全卸载位置的压缩机；图4是压缩机外壳的活塞外壳部分的透视图；图5是螺杆式压缩机振动测试结果的图形表示。具体实施例方式引入与螺杆式压缩机的压缩机外壳一体从而分离滑动阀门组件的活塞与滑动阀门部分的屏障物理地把活塞与释放气体分离。释放气体是作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆式压缩机，包括：压缩机外壳，具有通道，用于其间的流体从所述压缩机的吸入侧到所述压缩机的释放侧的流动，所述外壳包括一体的声学屏障；成对的啮合转子，设置在所述通道中，所述转子用以增加从压缩机吸入侧上的吸入口通过所述通道流 动到压缩机释放侧上的释放口的流体的压力；和滑动阀门组件，可移动地设置在所述压缩机外壳内，以调节所述压缩机容量，所述滑动阀门组件包括由轴连接到活塞的滑动阀门，其中所述活塞和滑动阀门设置在所述声学屏障的相对侧，且其中所述声学屏障包括尺寸 适合于容纳所述轴的孔，所述声学屏障减弱压缩机中的声学共振和噪音，且其中所述声学屏障设置在离开释放口的预定距离处。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：威廉J福克斯，小罗伯特C斯莱格特，
申请(专利权)人：约克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]